JP5703705B2 - 画像特徴検出システム、画像認識システム、画像特徴検出方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
S(x1, y1, x2, y2) = I(x2, y2) + I(x1, y1) - I(x1, y2) - I(x2, y1)・・・(1)
次に、具体的な実施例を用いて本発明を実施するための最良の形態の動作を説明する。
原点と各ピクセルとを対角線とする矩形領域内の原画像のピクセル値の和を当該ピクセルでのピクセル値とするインテグラル画像を作成するインテグラル画像作成手段と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において左端から(列の場合は上端から)当該行内(列の場合は列)のピクセル値を予め定めた上限ピクセル値と比較し、前記上限ピクセル値以上のピクセル値を持つピクセルの横位置(列の場合は縦位置)をビット下げ点座標として記憶するピクセル値ビット下げ点検出手段と、
前記インテグラル画像の各ピクセルにおけるピクセル値から、前記当該ピクセルが属する行内で(列の場合は列内で)前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を、減ずるインテグラル画像ピクセル値ビット下げ手段と
前記インテグラル画像を基に原画像内の単独または複数の矩形領域内のピクセル値和を計算する矩形領域内ピクセル値和計算手段と、
前記矩形領域内ピクセル値和を基に特徴ベクトルを計算する特徴ベクトル計算手段と、
前記特徴ベクトルを出力する特徴ベクトル出力手段と
を備えたことを特徴とする画像特徴検出システム。
(付記2)
前記矩形領域内ピクセル値和計算手段において、前記インテグラル画像の各ピクセルが属する行内もしくは列内で前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を前記当該ピクセルでのピクセル値に加算した値を元に前記矩形領域内ピクセル値和を計算すること
を特徴とする付記1に記載の画像特徴検出システム。
(付記3)
前記インテグラル画像の格納に用いる記憶領域のピクセル当りのビット数がNである場合に、前記上限ピクセル値を2Nとすること
を特徴とする付記1または2に記載の画像特徴検出システム。
(付記4)
前記特徴ベクトルがHaar-like特徴であること
を特徴とする付記1〜3の何れかに記載の画像特徴検出システム。
(付記5)
画像から勾配画像を作成し、勾配方向を量子化し、量子化勾配方向毎に対応する勾配方向の勾配値を各ピクセルに格納した方向量子化勾配画像を作成し、各前記方向量子化勾配画像を前記原画像として前記特徴ベクトルの計算を行い、前記量子化勾配方向毎の前記特徴ベクトルを統合することにより特徴ベクトルを得る
ことを特徴とする付記1〜3の何れかに記載の画像特徴検出システム。
(付記6)
付記1〜5の何れかに記載の画像特徴検出システムにより検出した前記特徴ベクトルを基に画像内の物体の検知・認識を行う画像認識システム。
(付記7)
原点と各ピクセルとを対角線とする矩形領域内の原画像のピクセル値の和を当該ピクセルでのピクセル値とするインテグラル画像を作成し、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において左端から(列の場合は上端から)当該行内(列の場合は列)のピクセル値を予め定めた上限ピクセル値と比較し、前記上限ピクセル値以上のピクセル値を持つピクセルの横位置(列の場合は縦位置)をビット下げ点座標として記憶し、
前記インテグラル画像の各ピクセルにおけるピクセル値から、前記当該ピクセルが属する行内で(列の場合は列内で)前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を、減じ
前記インテグラル画像を基に原画像内の単独または複数の矩形領域内のピクセル値和を計算し、
前記矩形領域内ピクセル値和を基に特徴ベクトルを計算し、
前記特徴ベクトルを出力する
ことを特徴とする画像特徴検出方法。
(付記8)
前記インテグラル画像の各ピクセルが属する行内もしくは列内で前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を前記当該ピクセルでのピクセル値に加算した値を元に前記矩形領域内ピクセル値和を計算する
ことを特徴とする付記7に記載の画像特徴検出方法。
(付記9)
前記インテグラル画像の格納に用いる記憶領域のピクセル当りのビット数がNである場合に、前記上限ピクセル値を2Nとする
ことを特徴とする付記7または8に記載の画像特徴検出方法。
(付記10)
前記特徴ベクトルがHaar-like特徴である
ことを特徴とする付記7〜9の何れかに記載の画像特徴検出方法。
(付記11)
画像から勾配画像を作成し、勾配方向を量子化し、量子化勾配方向毎に対応する勾配方向の勾配値を各ピクセルに格納した方向量子化勾配画像を作成し、各前記方向量子化勾配画像を前記原画像として前記特徴ベクトルの計算を行い、前記量子化勾配方向毎の前記特徴ベクトルを統合することにより特徴ベクトルを得る
ことを特徴とする付記7〜9の何れかに記載の画像特徴検出方法。
(付記12)
付記7〜11の何れかに記載の画像特徴検出方法により検出した前記特徴ベクトルを基に画像内の物体の検知・認識を行う画像認識方法。
(付記13)
原点と各ピクセルとを対角線とする矩形領域内の原画像のピクセル値の和を当該ピクセルでのピクセル値とするインテグラル画像を作成するインテグラル画像作成処理と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において左端から(列の場合は上端から)当該行内(列の場合は列)のピクセル値を予め定めた上限ピクセル値と比較し、前記上限ピクセル値以上のピクセル値を持つピクセルの横位置(列の場合は縦位置)をビット下げ点座標として記憶するピクセル値ビット下げ点検出処理と、
前記インテグラル画像の各ピクセルにおけるピクセル値から、前記当該ピクセルが属する行内で(列の場合は列内で)前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を、減ずるインテグラル画像ピクセル値ビット下げ処理と
前記インテグラル画像を基に原画像内の単独または複数の矩形領域内のピクセル値和を計算する矩形領域内ピクセル値和計算処理と、
前記矩形領域内ピクセル値和を基に特徴ベクトルを計算する特徴ベクトル計算処理と、
前記特徴ベクトルを出力する特徴ベクトル出力処理と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
(付記14)
前記矩形領域内ピクセル値和計算処理において、前記インテグラル画像の各ピクセルが属する行内もしくは列内で前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を前記当該ピクセルでのピクセル値に加算した値を元に前記矩形領域内ピクセル値和を計算すること
を特徴とする付記13に記載のプログラム。
(付記15)
前記インテグラル画像の格納に用いる記憶領域のピクセル当りのビット数がNである場合に、前記上限ピクセル値を2Nとすること
を特徴とする付記13または14に記載のプログラム。
(付記16)
前記特徴ベクトルがHaar-like特徴であること
を特徴とする付記13〜15の何れかに記載のプログラム。
(付記17)
画像から勾配画像を作成し、勾配方向を量子化し、量子化勾配方向毎に対応する勾配方向の勾配値を各ピクセルに格納した方向量子化勾配画像を作成し、各前記方向量子化勾配画像を前記原画像として前記特徴ベクトルの計算を行い、前記量子化勾配方向毎の前記特徴ベクトルを統合することにより特徴ベクトルを得る
ことを特徴とする付記13〜15の何れかに記載のプログラム。
(付記18)
付記13〜17の何れかに記載のプログラムにより検出した前記特徴ベクトルを基に画像内の物体の検知・認識を行うプログラム。
101, 701, 1002 インテグラル画像作成機能
102, 702, 1003 ピクセル値ビット下げ点検出機能
103, 703, 1004 インテグラル画像ピクセル値ビット下げ機能
104, 704, 1005 ビット下げインテグラル画像作成機能
105, 705, 1006 インテグラル画像端点読込み機能
106, 706, 1007 ピクセル値ビット上げ機能
107, 707, 1008 矩形領域ピクセル値和計算機能
108, 708, 1009 特徴値ベクトル計算機能
109, 709, 1010 特徴値ベクトル出力機能
110, 710, 1011 画像入力装置
200, 300 インテグラル画像
201 インテグラル画像の1行内でのピクセル値
202 ビット下げインテグラル画像
203 上限ピクセル値
204 ビット下げインテグラル画像の1行内でのピクセル値
205 ビット下げ点座標
301, 604, 605, 606, 607, 608 矩形領域
500 輝度画像
501, 600, 900 当該ピクセル
502, 601, 901 部分領域
602, 603 Haar-like特徴
902, 903, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910 セル
1001 勾配画像作成機能
1200 情報入力部
1201 累積情報生成部
1202 累積情報保持部
1203 累積情報利用演算部
Claims (8)
- 原点と各ピクセルとを対角線とする矩形領域内の原画像のピクセル値の和を当該ピクセルでのピクセル値とするインテグラル画像を作成するインテグラル画像作成手段と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において、当該ピクセルのピクセル値を予め定めた上限ピクセル値と比較し、前記上限ピクセル値以上のピクセル値を持つ場合に当該ピクセルの横位置(列の場合は縦位置)を当該行内(列の場合は列)のビット下げ点座標として記憶するピクセル値ビット下げ点検出手段と、
前記インテグラル画像の当該ピクセルにおけるピクセル値から、前記当該ピクセルが属する行内で(列の場合は列内で)前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を、減ずるインテグラル画像ピクセル値ビット下げ手段と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において左端から(列の場合は上端から)、各ピクセルについて前記インテグラル画像ピクセル値ビット下げ手段と前記ピクセル値ビット下げ点検出手段を適用するビット下げインテグラル画像作成手段と、
前記インテグラル画像を基に原画像内の単独または複数の矩形領域内のピクセル値和である矩形領域内ピクセル値和を計算する矩形領域内ピクセル値和計算手段と、
前記矩形領域内ピクセル値和を基に特徴ベクトルを計算する特徴ベクトル計算手段と、
前記特徴ベクトルを出力する特徴ベクトル出力手段と、
を備えたことを特徴とする画像特徴検出システム。 - 前記矩形領域内ピクセル値和計算手段において、前記インテグラル画像の各ピクセルが属する行内もしくは列内で前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を前記当該ピクセルでのピクセル値に加算した値を元に前記矩形領域内ピクセル値和を計算すること
を特徴とする請求項1に記載の画像特徴検出システム。 - 前記インテグラル画像の格納に用いる記憶領域のピクセル当りのビット数がNである場合に、前記上限ピクセル値を2Nとすること
を特徴とする請求項1または2に記載の画像特徴検出システム。 - 前記特徴ベクトルがHaar-like特徴であること
を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の画像特徴検出システム。 - 画像から勾配画像を作成し、勾配方向を量子化し、量子化勾配方向毎に対応する勾配方向の勾配値を各ピクセルに格納した方向量子化勾配画像を作成し、各前記方向量子化勾配画像を前記原画像として前記特徴ベクトルの計算を行い、前記量子化勾配方向毎の前記特徴ベクトルを統合することにより特徴ベクトルを得る
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の画像特徴検出システム。 - 請求項1〜5の何れかに記載の画像特徴検出システムにより検出した前記特徴ベクトルを基に画像内の物体の検知・認識を行う画像認識システム。
- 原点と各ピクセルとを対角線とする矩形領域内の原画像のピクセル値の和を当該ピクセルでのピクセル値とするインテグラル画像を作成するインテグラル画像作成処理と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において、当該ピクセルのピクセル値を予め定めた上限ピクセル値と比較し、前記上限ピクセル値以上のピクセル値を持つ場合に当該ピクセルの横位置(列の場合は縦位置)を当該行内(列の場合は列)のビット下げ点座標として記憶するピクセル値ビット下げ点検出処理と、
前記インテグラル画像の当該ピクセルにおけるピクセル値から、前記当該ピクセルが属する行内で(列の場合は列内で)前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を、減ずるインテグラル画像ピクセル値ビット下げ処理と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において左端から(列の場合は上端から)、各ピクセルについて前記インテグラル画像ピクセル値ビット下げ処理と前記ピクセル値ビット下げ点検出処理を適用するビット下げインテグラル画像作成処理と、
前記インテグラル画像を基に原画像内の単独または複数の矩形領域内のピクセル値和である矩形領域内ピクセル値和を計算する矩形領域内ピクセル値和計算処理と、
前記矩形領域内ピクセル値和を基に特徴ベクトルを計算する特徴ベクトル計算処理と、
前記特徴ベクトルを出力する特徴ベクトル出力処理と、
を含む、画像特徴検出方法。 - 原点と各ピクセルとを対角線とする矩形領域内の原画像のピクセル値の和を当該ピクセルでのピクセル値とするインテグラル画像を作成するインテグラル画像作成処理と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において、当該ピクセルのピクセル値を予め定めた上限ピクセル値と比較し、前記上限ピクセル値以上のピクセル値を持つ場合に当該ピクセルの横位置(列の場合は縦位置)を当該行内(列の場合は列)のビット下げ点座標として記憶するピクセル値ビット下げ点検出処理と、
前記インテグラル画像の当該ピクセルにおけるピクセル値から、前記当該ピクセルが属する行内で(列の場合は列内で)前記当該ピクセルを含みその左側(列の場合は上側)に存在する前記ビット下げ点座標の個数と前記上限ピクセル値を乗じた値を、減ずるインテグラル画像ピクセル値ビット下げ処理と、
前記インテグラル画像の各行もしくは各列において左端から(列の場合は上端から)、各ピクセルについて前記インテグラル画像ピクセル値ビット下げ処理と前記ピクセル値ビット下げ点検出処理を適用するビット下げインテグラル画像作成処理と、
前記インテグラル画像を基に原画像内の単独または複数の矩形領域内のピクセル値和である矩形領域内ピクセル値和を計算する矩形領域内ピクセル値和計算処理と、
前記矩形領域内ピクセル値和を基に特徴ベクトルを計算する特徴ベクトル計算処理と、
前記特徴ベクトルを出力する特徴ベクトル出力処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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