JP4867620B2 - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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- 基準画像と検索対象画像とを照合する画像処理装置であって、
前記基準画像を複数の領域に分割する領域分割手段と、
前記基準画像の各領域に対応する前記検索対象画像の領域を対応領域として選択する対応領域選択手段であって、
前記基準画像の各領域を注目領域a i とし、各注目領域a i について、前記基準画像において当該注目領域a i の(iは1から前記基準画像上の前記複数の領域の領域数までの整数)周辺に位置する各近傍領域b n (nは1からMまでの整数。Mは前記注目領域に対する前記近傍領域の数)及び当該注目領域a i の位置に対応する前記検査対象画像上の各領域を対応候補領域y j (jは0からMまでの整数。j=0は、対応候補領域y j が当該注目領域a i の位置に対応する前記検査対象画像上の領域であることを示す)とし、それら対応候補領域y j のそれぞれについて、
前記基準画像上の前記複数の領域のうちのある領域a s (sは1から前記基準画像上の前記複数の領域の領域数までの整数)が前記検査対象画像上の当該対応候補領域y t (tは0からMまでの整数)に変位する場合の変位方向を単位ベクトルλ t で表し、当該領域a s の変位方向がλ t である確率、すなわち当該領域a s の対応領域として当該対応候補領域y t が正解である確率をp s (r) (λ t )と表す場合に、
当該注目領域a i から抽出された特徴量v i と、その対応候補領域y j から抽出された特徴量w j と、の相関係数corr(v i ,w j )を、特徴量の適合度として求め、前記基準画像上の当該注目領域a i から前記検索対象画像上のその対応候補領域y j への変位方向λ j と、前記基準画像において当該注目領域a i についての前記各近傍領域b n それぞれの変位方向λ k (kは0からMまでの整数)と、の内積λ j ・λ k を、変位方向の整合度として求め、求めた前記特徴量の適合度corr(v i ,w j )と前記変位方向の整合度λ j ・λ k とから、次式(1)、
次式(2)又は(3)又は(4)、
次式(5)、
を実行し、
ここでrは所定の初期確率p i (0) (λ j )から開始した前記適合関数値計算処理及び前記適合度計算処理及び前記確率更新処理の反復の回数であり、
前記反復の結果、前記基準画像上の各注目領域a i について前記確率更新処理により求めた前記確率の更新値p i (r+1) (λ j )が所定の収束条件を満たした場合に、前記各注目領域a i について、確率p i (r+1) (λ j )が最大になる変位方向λ j に対応する対象候補領域y j を、当該注目領域a i に対応する対象領域として選択する対応領域選択手段と、
前記基準画像の各領域から抽出された特徴量と、前記対応領域選択手段において前記基準画像のその領域に対応する対応領域として選択された前記検索対象画像の領域から抽出された特徴量と、の類似度に基づいて、前記基準画像と前記検索対象画像との類似度を算出する類似度算出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置であって、
前記領域分割手段は、さらに、前記検索対象画像を複数の領域に分割し、
前記対応領域選択手段は、前記領域分割手段で分割された前記検索対象画像の複数の領域から、前記複数の対応候補領域を選択することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1又は2に記載の画像処理装置において、
前記領域分割手段は、前記基準画像の各領域の縦方向及び横方向の大きさが、それぞれ、前記基準画像の生成時に生じる画像位置についての誤差に基づいて得られる縦方向及び横方向の予想変位の大きさ以下になるように、前記基準画像を複数の領域に分割することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2に記載の画像処理装置において、さらに、
それぞれ複数の領域に分割された前記基準画像及び前記検索対象画像を、それぞれ、前記基準画像及び前記検索対象画像の各領域よりも小さい領域にさらに分割する多重領域分割手段を備え、
所定の条件を満たすまで、前記多重領域分割手段における処理と、前記多重領域分割手段において分割された前記基準画像及び前記検索対象画像を処理対象とする前記対応領域選択手段における処理と、を反復して行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項4に記載の画像処理装置において、
前記所定の条件は、それぞれ複数の領域に分割された前記基準画像及び前記検索対象画像の各領域の縦方向及び横方向の大きさが、それぞれ、前記基準画像の生成時に生じる画像位置についての誤差に基づいて得られる縦方向及び横方向の予想変位の大きさ以下であることを特徴とする画像処理装置。 - 基準画像と検索対象画像とを照合する画像処理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記基準画像を複数の領域に分割する領域分割手段、
前記基準画像の各領域に対応する前記検索対象画像の領域を対応領域として選択する対応領域選択手段であって、
前記基準画像の各領域を注目領域a i とし、各注目領域a i について、前記基準画像において当該注目領域a i の(iは1から前記基準画像上の前記複数の領域の領域数までの整数)周辺に位置する各近傍領域b n (nは1からMまでの整数。Mは前記注目領域に対する前記近傍領域の数)及び当該注目領域a i の位置に対応する前記検査対象画像上の各領域を対応候補領域y j (jは0からMまでの整数。j=0は、対応候補領域y j が当該注目領域a i の位置に対応する前記検査対象画像上の領域であることを示す)とし、それら対応候補領域y j のそれぞれについて、
前記基準画像上の前記複数の領域のうちのある領域a s (sは1から前記基準画像上の前記複数の領域の領域数までの整数)が前記検査対象画像上の当該対応候補領域y t (tは0からMまでの整数)に変位する場合の変位方向を単位ベクトルλ t で表し、当該領域a s の変位方向がλ t である確率、すなわち当該領域a s の対応領域として当該対応候補領域y t が正解である確率をp s (r) (λ t )と表す場合に、
当該注目領域a i から抽出された特徴量v i と、その対応候補領域y j から抽出された特徴量w j と、の相関係数corr(v i ,w j )を、特徴量の適合度として求め、前記基準画像上の当該注目領域a i から前記検索対象画像上のその対応候補領域y j への変位方向λ j と、前記基準画像において当該注目領域a i についての前記各近傍領域b n それぞれの変位方向λ k (kは0からMまでの整数)と、の内積λ j ・λ k を、変位方向の整合度として求め、求めた前記特徴量の適合度corr(v i ,w j )と前記変位方向の整合度λ j ・λ k とから、次式(1)、
次式(2)又は(3)又は(4)、
次式(5)、
を実行し、
ここでrは所定の初期確率p i (0) (λ j )から開始した前記適合関数値計算処理及び前記適合度計算処理及び前記確率更新処理の反復の回数であり、
前記反復の結果、前記基準画像上の各注目領域a i について前記確率更新処理により求めた前記確率の更新値p i (r+1) (λ j )が所定の収束条件を満たした場合に、前記各注目領域a i について、確率p i (r+1) (λ j )が最大になる変位方向λ j に対応する対象候補領域y j を、当該注目領域a i に対応する対象領域として選択する対応領域選択手段、
前記基準画像の各領域から抽出された特徴量と、前記対応領域選択手段において前記基準画像のその領域に対応する対応領域として選択された前記検索対象画像の領域から抽出された特徴量と、の類似度に基づいて、前記基準画像と前記検索対象画像との類似度を算出する類似度算出手段、
として前記コンピュータを機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
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