JP4883223B2 - 動きベクトル生成装置および動きベクトル生成方法 - Google Patents
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Description
Difference)法と呼ばれる方法が知られている。
(x,y)=(i+δx,j+δy) ・・・(1)
I(x,y)={(1−δx)(1−δy)×I(i,j)}
+{(1−δx)×δy×I(i+1,j)}
+{δx×(1−δy)×I(i,j+1)}
+{δx×δy×I(i+1,j+1)} ・・・(2)
I(x,y)=DH(i,j)×I(i,j)・・・(6)
D1=fB/Δd1・・・(7)
D2=fB/Δd2・・・(8)
Δd2=Δg1−Δf1+Δd1・・・(9)
Claims (25)
- 複数の画像を取得し、保持する画像取得部と、
前記画像取得部に保持されている複数の画像のうちいずれか1つの画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定する注目点決定部と、
前記画像取得部に保持されている複数の画像のうち、前記注目点が決定された画像とは異なる画像における前記注目点に対応する対応点を探索する対応点探索部と、
前記注目点および前記対応点を基に、動きベクトルを算出する動きベクトル算出部とを備え、
前記注目点決定部は、前記対応点探索部が前記対応点を探索した後、前記探索された対応点を、前記探索された画像において注目点として決定し、
前記動きベクトル算出部は、順次に決定される注目点および、該注目点に対応し、探索される対応点を基に順次に動きベクトルを算出し、
前記対応点探索部は、前記注目点が決定された画像において、前記注目点を重心位置として一定の領域で区切られた範囲の画像パターンをテンプレートとして設定し、かつ、前記対応点が探索される画像において、前記テンプレートと同じ大きさを持つウィンドウを設定し、前記ウィンドウをずらしながら前記テンプレートと各ウィンドウとの相関値を計算することにより、前記注目点に対応する対応点を探索することを特徴とする動きベクトル生成装置。 - 複数の画像を取得し、保持する画像取得部と、
前記画像取得部に保持されている複数の画像のうちいずれか1つの画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定する注目点決定部と、
前記画像取得部に保持されている複数の画像のうち、前記注目点が決定された画像とは異なる画像における前記注目点に対応する対応点を探索する対応点探索部と、
前記注目点および前記対応点を基に、動きベクトルを算出する動きベクトル算出部とを備え、
前記注目点決定部は、前記対応点探索部が前記対応点を探索した後、前記探索された対応点を、前記探索された画像において注目点として決定し、
前記動きベクトル算出部は、順次に決定される注目点および、該注目点に対応し、探索される対応点を基に順次に動きベクトルを算出し、
前記対応点探索部は、前記注目点が決定された画像において、前記注目点の最近傍の画素を重心位置として一定の領域で区切られた範囲の画像パターンをテンプレートとして設定し、かつ、前記対応点が探索される画像において、前記テンプレートと同じ大きさを持つウィンドウを設定し、前記ウィンドウをずらしながら前記テンプレートと各ウィンドウとの相関値を計算し、前記最近傍の画素に対応する点として探索された前記参照画像中の点を、前記注目点と前記注目点の最近傍の画素とのずれ量だけずらすことで、前記対応点を探索することを特徴とする動きベクトル生成装置。 - 前記複数の画像は、一対のステレオ画像を複数備えて成り、
前記注目点決定部は、前記一対のステレオ画像のうちの一方の画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定し、
前記対応点探索部は、さらに、前記注目点が決定された画像と対をなす他方の画像における前記注目点に対応する対応点を探索することを特徴とする請求項1又は2に記載の動きベクトル生成装置。 - 前記動きベクトル算出部は、さらに、前記一対のステレオ画像間において互いに対応する点をもとに、当該一対のステレオ画像が撮像された際の距離情報を算出し、
前記動きベクトル算出部は、前記動きベクトルの算出において、前記距離情報も用いることを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。 - 前記複数の画像は、一対のステレオ画像を時系列で複数備えて成り、
前記注目点決定部は、前記一対のステレオ画像のうちの一方の画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定し、
前記対応点探索部は、前記注目点が決定された画像とは異なる時刻のステレオ画像のうち、前記注目点が決定された画像に対応する画像における前記注目点に対応する対応点を探索し、
前記注目点決定部は、前記注目点に対応する対応点を、注目点として決定し、当該注目点が決定された画像とは異なる時刻のステレオ画像のうち、当該注目点が決定された画像に対応する画像における当該注目点に対応する対応点を順次に探索していき、かつ、当該注目点が決定された画像と対をなす他方の画像における前記注目点に対応する対応点を探索することを特徴とする請求項1又は2に記載の動きベクトル生成装置。 - 前記複数の画像は、一対のステレオ画像を時系列で複数備えて成り、
前記注目点決定部は、前記一対のステレオ画像のうちの一方の画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定し、
前記対応点探索部は、さらに、前記注目点が決定された画像と対をなす他方の画像における前記注目点に対応する対応点を探索し、
前記注目点決定部は、前記一方の画像における前記注目点に加えて、前記他方の画像における前記注目点に対応する対応点を、注目点として決定し、
前記それぞれの注目点の画像と異なる時刻の一対のステレオ画像のうち、それぞれの注目点の画像に対応する画像上に、前記それぞれの注目点に対応する対応点を順次に探索していくことを特徴とする請求項1又は2に記載の動きベクトル生成装置。 - 前記対応点探索部は、前記注目点の周りに位置する画素の輝度値を用いて前記注目点の輝度値を補間することで前記テンプレートを生成することを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、サブピクセルレベルの位置にある注目点における、画素の位置からのずれ量を含む窓関数を、前記注目点が決定された画像に乗じることで前記テンプレートを生成することを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、一つの前記注目点に対応する複数の対応点を探索する際には、いずれの対応点の探索においても、同一の対応点探索方法を用いることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、一つの前記対応点を複数の前記注目点に基づいて探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、同一時刻に撮像された一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、他方の画像における対応点を探索している場合に、所定のフレーム数ごとに、前記他方の画像とは異なる時刻に撮像された、前記他方の画像と時系列的に対応する画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、異なる時刻に撮像された時系列的に対応している画像の点に基づいて対応点を探索している場合に、所定のフレーム数ごとに、前記対応点が探索された画像と同時刻に撮像された、一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、同一時刻に撮像された一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、他方の画像における対応点を探索している場合に、前記一方の画像と前記他方の画像との類似度が所定の閾値より低い場合において、前記他方の画像とは異なる時刻に撮像された、前記他方の画像と時系列的に対応する画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、異なる時刻に撮像された時系列的に対応している画像の点に基づいて対応点を探索している場合に、前記一方の画像と前記他方の画像との類似度が所定の閾値より低い場合において、前記対応点が探索された画像と同時刻に撮像された、一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、同一時刻に撮像された一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、他方の画像における対応点を探索している場合に、動きベクトルが所定の閾値以上変化した場合において、前記他方の画像とは異なる時刻に撮像された、前記他方の画像と時系列的に対応する画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、異なる時刻に撮像された時系列的に対応している画像の点に基づいて対応点を探索している場合に、動きベクトルが所定の閾値以上変化した場合において、前記対応点が探索された画像と同時刻に撮像された、一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、同一時刻に撮像された一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、他方の画像における対応点を探索している場合に、前記テンプレート内のコントラストが所定の閾値より低い場合において、前記他方の画像とは異なる時刻に撮像された、前記他方の画像と時系列的に対応する画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、異なる時刻に撮像された時系列的に対応している画像の点に基づいて対応点を探索している場合に、前記テンプレート内のコントラストが所定の閾値より低い場合において、前記対応点が探索された画像と同時刻に撮像された、一対のステレオ画像における一方の画像の点に基づいて、前記対応点を探索することを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、周波数分解され、振幅成分が抑制された前記テンプレートの画像パターンを用いて、対応する点を探索することを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、一つの前記注目点に対応する複数の対応点を探索する際には、いずれの対応点の探索においても、周波数分解され、振幅成分が抑制された前記テンプレートの画像パターンとして同一のものを用いることを特徴とする請求項19に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、周波数空間で前記画像パターンの位相成分を回転させることで前記テンプレートを生成することを特徴とする請求項19に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記周波数分解は、FFT、DFT、DCT、DST、ウエーブレット変換およびアダマール変換のいずれかであることを特徴とする請求項19に記載の動きベクトル生成装置。
- 前記対応点探索部は、位相限定相関法を用いて対応点を探索することを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル生成装置。
- 複数の画像のうちいずれかの画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定する注目点決定工程と、
前記複数の画像のうち、前記注目点が決定された前記画像と異なる画像における前記注目点に対応する対応点を探索する対応点探索工程と、
前記対応点探索工程により探索した対応点を、前記対応点を探索された画像の注目点として決定し、前記対応点探索工程を繰り返す工程と、
前記注目点および前記対応点をもとに、動きベクトルを算出する動きベクトル算出工程とを備え、
前記対応点探索工程は、前記注目点が決定された画像において、前記注目点を重心位置として一定の領域で区切られた範囲の画像パターンをテンプレートとして設定し、かつ、前記対応点が探索される画像において、前記テンプレートと同じ大きさを持つウィンドウを設定し、前記ウィンドウをずらしながら前記テンプレートと各ウィンドウとの相関値を計算することにより、前記注目点に対応する対応点を探索することを特徴とする動きベクトル生成方法。 - 複数の画像のうちいずれかの画像において、サブピクセルレベルの注目点を決定する注目点決定工程と、
前記複数の画像のうち、前記注目点が決定された前記画像と異なる画像における前記注目点に対応する対応点を探索する対応点探索工程と、
前記対応点探索工程により探索した対応点を、前記対応点を探索された画像の注目点として決定し、前記対応点探索工程を繰り返す工程と、
前記注目点および前記対応点をもとに、動きベクトルを算出する動きベクトル算出工程とを備え、
前記対応点探索工程は、前記注目点が決定された画像において、前記注目点の最近傍の画素を重心位置として一定の領域で区切られた範囲の画像パターンをテンプレートとして設定し、かつ、前記対応点が探索される画像において、前記テンプレートと同じ大きさを持つウィンドウを設定し、前記ウィンドウをずらしながら前記テンプレートと各ウィンドウとの相関値を計算し、前記最近傍の画素に対応する点として探索された前記参照画像中の点を、前記注目点と前記注目点の最近傍の画素とのずれ量だけずらすことで、前記対応点を探索することを特徴とする動きベクトル生成方法。
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