JP5712810B2 - Image processing apparatus, program thereof, and image processing method - Google Patents

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Description

本発明は、1の画像に設定された注目点の対応点を、他の画像から探索する対応点探索技術に関する。   The present invention relates to a corresponding point search technique for searching for a corresponding point of an attention point set in one image from another image.

異なる視点から撮影された測定対象物に関する複数の画像のうち、1の画像上の注目点に対応する他の画像上の対応点を、双方の画像間でブロックマッチングを行なうことにより探索し、得られた対応点と注目点とに基づいて、測定対象物の3次元形状などを求める装置が知られている。   By searching for a corresponding point on another image corresponding to a point of interest on one image among a plurality of images related to the measurement object photographed from different viewpoints by performing block matching between both images, There is known an apparatus for obtaining a three-dimensional shape of an object to be measured based on a corresponding point and a point of interest.

ブロックマッチングを用いる対応点探索方法においては、1の画像上に、例えば、注目点を略中心とする探索ブロック(「基準ブロック」、「基準ウィンドウ」とも称される)が設定されるとともに、対応点の存在が見込まれる参照画像上の領域にも基準ウィンドウと同じ大きさの探索ブロック(「参照ブロック」、「参照ウィンドウ」とも称される)が設定される。   In the corresponding point search method using block matching, for example, a search block (also referred to as “reference block” or “reference window”) whose center is the attention point is set on one image, and A search block (also referred to as “reference block” or “reference window”) having the same size as the standard window is set in an area on the reference image in which the presence of a point is expected.

次に、参照ブロックの位置が他の画像上でずらされつつ、基準ブロックと参照ブロックとのそれぞれの画像の相関演算が行なわれて、相関(「類似度」とも称される)が最も高くなる探索ブロックが特定される。そして、特定された探索ブロックにおいて対応点が特定される。   Next, while the position of the reference block is shifted on another image, the correlation calculation of each image of the base block and the reference block is performed, and the correlation (also referred to as “similarity”) becomes the highest. A search block is identified. Then, corresponding points are specified in the specified search block.

ところで、ブロックマッチングを用いる対応点探索においては、マッチング対象の各画像間で、例えば、類似した画像内容の組み合わせが複数存在する場合には、誤った対応点が探索される誤対応が生じる場合がある。   By the way, in the corresponding point search using block matching, for example, when there are a plurality of combinations of similar image contents between the images to be matched, there is a case where an erroneous correspondence in which an incorrect corresponding point is searched for may occur. is there.

特許文献1では、ブロックマッチングによって探索された対応点の信頼性を検証する画像処理装置が開示されている。該画像処理装置では、先ず、1の画像上の基準点を内包する基準ブロックと、他の画像とのブロックマッチングによって、該他の画像上で基準点に対応した対応点が探索される。次に、該対応点を内包する他の画像上の検証ブロックに対応した該1の画像上のブロックが特定され、特定されたブロックが、該検証ブロックと一致していれば、探索された対応点の信頼性は高い(探索成功)と判定され、一致していなければ該信頼性は低い(誤対応)と判定される。   Patent Document 1 discloses an image processing apparatus that verifies the reliability of corresponding points searched by block matching. In the image processing apparatus, first, a corresponding point corresponding to the reference point is searched on the other image by block matching between the reference block containing the reference point on one image and another image. Next, if the block on the one image corresponding to the verification block on the other image including the corresponding point is specified, and the specified block matches the verification block, then the searched correspondence The reliability of a point is determined to be high (search success), and if they do not match, the reliability is determined to be low (miscorresponding).

特開2004−184240号公報JP 2004-184240 A

しかしながら、特許文献1の画像処理装置には、誤対応によって探索された対応点を検出できるものの、誤対応に関する対応点よりも信頼度の高い対応点を探索することができないといった問題がある。   However, although the image processing apparatus disclosed in Patent Document 1 can detect corresponding points searched for due to incorrect correspondence, there is a problem that it is not possible to search for corresponding points with higher reliability than corresponding points related to erroneous correspondence.

本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、探索される対応点の信頼度が改善され得る技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability of searched corresponding points.

上記の課題を解決するため、第1の態様に係る画像処理装置は、互いに対応する画像内容を含んだ第1画像と第2画像とを取得する取得部と、前記第2画像上に複数の第1参照ブロックを設定する第1設定部と、前記第1画像上に予め設定された注目点を空間的に内包する第1基準ブロックと、前記複数の第1参照ブロックのそれぞれとの第1ブロックマッチングにより、前記第1基準ブロックと、前記複数の第1参照ブロックのそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した複数の第1指標値を取得する第1演算部と、前記複数の第1指標値に基づいて、前記注目点に対応した対応点の複数の候補点を前記第2画像においてそれぞれ抽出する抽出部と、前記複数の候補点のうちの各1点のみをそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロックを設定する第2設定部と、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第1画像上に予め設定された第2参照ブロックとの第2ブロックマッチングにより、前記複数の候補点のそれぞれについて、前記対応点としての選択の適性を表現した複数の第2指標値を取得する第2演算部と、前記複数の第2指標値に基づいて、前記複数の候補点の中から1つを選択することにより、前記対応点を決定する決定部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problem, an image processing apparatus according to a first aspect includes an acquisition unit that acquires a first image and a second image that include image contents corresponding to each other, and a plurality of images on the second image. A first setting unit that sets a first reference block, a first reference block that spatially encloses a point of interest set in advance on the first image, and a first of each of the plurality of first reference blocks A first computing unit that obtains a plurality of first index values respectively representing similarity of image contents between the first reference block and each of the plurality of first reference blocks by block matching; Based on one index value, an extraction unit that extracts a plurality of candidate points of corresponding points corresponding to the attention point in the second image, and only one of the plurality of candidate points spatially Multiple second standards to include Each of the plurality of candidate points is obtained by second block matching between a second setting unit for setting a lock, each of the plurality of second reference blocks, and a second reference block set in advance on the first image. A second calculation unit that obtains a plurality of second index values expressing suitability for selection as the corresponding points, and one of the plurality of candidate points based on the plurality of second index values. And a determining unit that determines the corresponding points by selecting.

第2の態様に係る画像処理装置は、第1の態様に係る画像処理装置であって、前記第1設定部は、前記第2画像上に予め設定された複数の探索基準点をそれぞれ空間的な基準点として、前記複数の探索基準点のそれぞれに対して、画像空間におけるブロックの設定に関する第1規則をそれぞれ適用することにより前記複数の第1参照ブロックをそれぞれ設定し、前記第2設定部は、前記複数の候補点をそれぞれ空間的な基準点として、前記複数の候補点のそれぞれに対して、画像空間におけるブロックの設定に関する第2規則をそれぞれ適用することにより前記複数の第2基準ブロックをそれぞれ設定し、前記第1規則と前記第2規則とは、空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なることを特徴とする。   An image processing apparatus according to a second aspect is the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the first setting unit spatially sets a plurality of search reference points set in advance on the second image. A plurality of first reference blocks are respectively set by applying a first rule relating to block setting in the image space to each of the plurality of search reference points as a reference point, and the second setting unit The plurality of second reference blocks by applying a second rule relating to block setting in the image space to each of the plurality of candidate points, with each of the plurality of candidate points as a spatial reference point. Each of the first rule and the second rule is characterized in that a block setting mode with respect to a spatial reference point is spatially different from each other.

第3の態様に係る画像処理装置は、第2の態様に係る画像処理装置であって、前記第1規則と前記第2規則とは、共通の空間的な基準点に対して、前記第1規則と前記第2規則とがそれぞれ適用されることにより設定される2つのブロックの形状が、互いに異なることを特徴とする。   An image processing apparatus according to a third aspect is the image processing apparatus according to the second aspect, wherein the first rule and the second rule are the first rule and the first rule with respect to a common spatial reference point. The shapes of the two blocks set by applying the rule and the second rule are different from each other.

第4の態様に係る画像処理装置は、第2の態様に係る画像処理装置であって、前記第1規則と前記第2規則とは、共通の空間的な基準点に対して、前記第1規則と前記第2規則とがそれぞれ適用されることにより設定される2つのブロックの空間的な大きさが、互いに異なることを特徴とする。   An image processing device according to a fourth aspect is the image processing device according to the second aspect, wherein the first rule and the second rule are the first rule and the first rule with respect to a common spatial reference point. The spatial sizes of the two blocks set by applying the rule and the second rule are different from each other.

第5の態様に係る画像処理装置は、第2の態様に係る画像処理装置であって、前記第1規則と前記第2規則とは、共通の空間的な基準点に対して、前記第1規則と前記第2規則とがそれぞれ適用されることにより設定される2つのブロックのそれぞれの位置が互いに異なることを特徴とする。   An image processing apparatus according to a fifth aspect is the image processing apparatus according to the second aspect, wherein the first rule and the second rule are the first rule and the first rule with respect to a common spatial reference point. The positions of the two blocks set by applying the rule and the second rule are different from each other.

第6の態様に係る画像処理装置は、第2から第5の何れか1つの態様に係る画像処理装置であって、前記第2規則は、前記複数の候補点のうち注目候補点を空間的な基準点として、当該注目候補点に対して前記第2規則が適用されることにより設定される前記第2基準ブロックに、前記複数の候補点のうち当該注目候補点のみが内包されるように、当該第2基準ブロックを設定する規則であることを特徴とする。   An image processing device according to a sixth aspect is the image processing device according to any one of the second to fifth aspects, and the second rule is to spatially select a candidate point of interest among the plurality of candidate points. As the reference point, the second reference block set by applying the second rule to the attention candidate point is configured so that only the attention candidate point is included in the plurality of candidate points. This is a rule for setting the second reference block.

第7の態様に係る画像処理装置は、第6の態様に係る画像処理装置であって、前記第2規則は、前記注目候補点に対して前記第2規則が適用されることにより設定される前記第2基準ブロックに、前記複数の候補点のうち前記注目候補点のみが内包されるように、前記複数の候補点の相互の位置関係に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則であることを特徴とする。   An image processing apparatus according to a seventh aspect is the image processing apparatus according to the sixth aspect, wherein the second rule is set by applying the second rule to the attention candidate point. The second reference block is a rule for setting the second reference block according to the mutual positional relationship between the plurality of candidate points so that only the attention candidate point is included in the second reference block. It is characterized by that.

第8の態様に係る画像処理装置は、第6の態様に係る画像処理装置であって、前記第2規則は、前記注目候補点に対して当該第2規則が適用されることにより設定される前記第2基準ブロックに、前記複数の候補点のうち前記注目候補点のみが内包されるように、前記第2画像の画像空間における前記複数の第1指標値の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則であることを特徴とする。   An image processing device according to an eighth aspect is the image processing device according to the sixth aspect, wherein the second rule is set by applying the second rule to the attention candidate point. According to the spatial distribution state of the plurality of first index values in the image space of the second image, so that only the attention candidate point among the plurality of candidate points is included in the second reference block. It is a rule for setting the second reference block.

第9の態様に係る画像処理装置は、第1から第8の何れか1つの態様に係る画像処理装置であって、前記第2演算部が、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第2参照ブロックとのブロックマッチングを、前記第2参照ブロックの位置を前記第1画像上でずらしながら行うことによって前記第2ブロックマッチングを行い、該第2ブロックマッチングにより前記複数の候補点にそれぞれ対応した複数の対応点を前記第1画像上でそれぞれ特定するとともに、前記注目点と、当該複数の対応点のそれぞれとの各距離に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする。   An image processing device according to a ninth aspect is the image processing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the second calculation unit includes each of the plurality of second reference blocks, The second block matching is performed by performing block matching with the second reference block while shifting the position of the second reference block on the first image, and each of the plurality of candidate points is determined by the second block matching. A plurality of corresponding corresponding points are specified on the first image, respectively, and the plurality of second index values are acquired based on distances between the attention point and the corresponding points, respectively. Features.

第10の態様に係る画像処理装置は、第1から第8の何れか1つの態様に係る画像処理装置であって、前記第2演算部が、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第2参照ブロックとのブロックマッチングを、前記第2参照ブロックの位置を前記第1画像上でずらしながら行うことによって前記第2ブロックマッチングを行い、前記第2ブロックマッチングの結果に基づいて、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれ毎に、前記第2参照ブロックとの最も高い各類似度を取得し、取得した前記各類似度に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする。   An image processing device according to a tenth aspect is the image processing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the second calculation unit includes each of the plurality of second reference blocks, Performing the second block matching by performing block matching with the second reference block while shifting the position of the second reference block on the first image, and based on the result of the second block matching, Obtaining the highest similarity with the second reference block for each of the second reference blocks, and obtaining the plurality of second index values based on the obtained similarity. To do.

第11の態様に係る画像処理装置は、第1から第8の何れか1つの態様に係る画像処理装置であって、前記第2参照ブロックが、前記注目点を空間的な基準点として設定された1のブロックであり、前記第2演算部が、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第2参照ブロックとのブロックマッチングによって前記第2ブロックマッチングを行い、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと前記第2参照ブロックとの各類似度に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする。   An image processing apparatus according to an eleventh aspect is the image processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the second reference block is set with the attention point as a spatial reference point. The second arithmetic unit performs the second block matching by block matching between each of the plurality of second reference blocks and the second reference block, and the plurality of second reference blocks. The plurality of second index values are respectively acquired based on the similarity between each of the first reference block and the second reference block.

第12の態様に係る画像処理装置は、第6から第8の何れか1つの態様に係る画像処理装置であって、前記第2参照ブロックは、前記注目点を空間的な基準点として、前記複数の候補点がそれぞれ前記注目候補点であるときの各前記第2規則が、前記注目点に対してそれぞれ適用されることによって前記複数の候補点のそれぞれ毎に第1画像上に予めそれぞれ設定され、前記第2演算部が、前記複数の候補点のうち1の候補点に対応する前記第2参照ブロックと、前記複数の第2基準ブロックのうち前記1の候補点に対応するブロックとのブロックマッチングを、前記複数の候補点の中で前記1の候補点として設定される候補点を変更しながら行なうことにより前記第2ブロックマッチングを行い、前記第2ブロックマッチングの結果に基づいて、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれ毎に、対応する前記第2参照ブロックとの各類似度を取得し、取得した前記各類似度に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする。   An image processing device according to a twelfth aspect is the image processing device according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein the second reference block uses the attention point as a spatial reference point. Each of the plurality of candidate points is set in advance on the first image by applying each of the second rules when each of the plurality of candidate points is the target candidate point. And the second calculation unit includes: the second reference block corresponding to one candidate point among the plurality of candidate points; and the block corresponding to the first candidate point among the plurality of second reference blocks. The second block matching is performed by performing block matching while changing a candidate point set as the first candidate point among the plurality of candidate points, and based on the result of the second block matching. Then, each similarity with the corresponding second reference block is acquired for each of the plurality of second reference blocks, and the plurality of second index values are acquired based on the acquired similarities, respectively. It is characterized by that.

第13の態様に係るプログラムは、画像処理装置に搭載されたコンピューターにおいて実行されることにより、当該画像処理装置を第1から第12の何れか1つの態様に記載された画像処理装置として機能させることを特徴とする。   The program according to the thirteenth aspect is executed by a computer mounted on the image processing apparatus, thereby causing the image processing apparatus to function as the image processing apparatus described in any one of the first to twelfth aspects. It is characterized by that.

第14の態様に係る画像処理方法は、第1画像上に予め設定された注目点を空間的に内包する第1基準ブロックと、前記第1画像と互いに対応する画像内容を含んだ第2画像上に設定された複数の第1参照ブロックのそれぞれとの第1ブロックマッチングにより、前記第1基準ブロックと、前記複数の第1参照ブロックのそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した複数の第1指標値を取得する第1演算工程と、前記複数の第1指標値に基づいて、前記注目点に対応した対応点の複数の候補点を前記第2画像においてそれぞれ抽出する抽出工程と、前記複数の候補点のうちの各1点のみをそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第1画像上に予め設定された第2参照ブロックとの第2ブロックマッチングにより、前記複数の候補点のそれぞれについて、前記対応点としての選択の適性を表現した複数の第2指標値を取得する第2演算工程と、前記複数の第2指標値に基づいて、前記複数の候補点の中から1つを選択することにより、前記対応点を決定する決定工程とを有することを特徴とする。 An image processing method according to a fourteenth aspect includes a first reference block that spatially encloses a point of interest set in advance on a first image, and a second image including image content corresponding to the first image. A plurality of first representations of image content similarities between the first reference block and each of the plurality of first reference blocks by first block matching with each of the plurality of first reference blocks set above. A first calculation step of acquiring a first index value; an extraction step of extracting a plurality of candidate points of corresponding points corresponding to the attention point in the second image based on the plurality of first index values; the second block matching between respectively, the second reference block which is previously set on the first image of the plurality of second reference block enclosing each one point only, respectively spatially of the plurality of candidate points Further, for each of the plurality of candidate points, based on the second calculation step for obtaining a plurality of second index values expressing suitability for selection as the corresponding points, and the plurality of second index values, the plurality of the plurality of candidate points And determining a corresponding point by selecting one of the candidate points.

本願記載の発明によれば、第1ブロックマッチングによって第1画像上の注目点に対応した対応点の複数の候補点が、第2画像においてそれぞれ抽出される。そして、複数の候補点をそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロックと、第1画像上の第2参照ブロックとの第2ブロックマッチングの結果に基づいて、該複数の候補点の中から対応点が決定されるので、決定された対応点の信頼度が改善され得る。
By the invention described in the present lever, a plurality of candidate points corresponding points corresponding to the target point on the first image by the first block matching are extracted, respectively, in the second image. Then, based on the result of the second block matching between the plurality of second reference blocks each spatially including the plurality of candidate points and the second reference block on the first image, the plurality of candidate points are selected from the plurality of candidate points. Since the corresponding points are determined, the reliability of the determined corresponding points can be improved.

実施形態に係る画像処理装置を用いた画像処理システムの構成例を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating a configuration example of an image processing system using an image processing apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像処理装置の要部の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing an example of composition of a principal part of an image processing device concerning an embodiment. 実施形態に係る画像処理装置の動作例の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the operation example of the image processing apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る画像処理装置の動作例の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the operation example of the image processing apparatus which concerns on embodiment. 第1参照ブロックと第1指標値との対応を示すグラフを例示する図である。It is a figure which illustrates the graph which shows a correspondence with the 1st reference block and the 1st index value. 第2基準ブロックと第2指標値との対応を示すグラフを例示する図である。It is a figure which illustrates the graph which shows a response | compatibility with a 2nd reference | standard block and a 2nd index value. 第1基準ブロックおよび第1参照ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 1st reference | standard block and a 1st reference block. 第2基準ブロックおよび第2参照ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block and a 2nd reference block. SAD法を用いた候補点抽出処理の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the candidate point extraction process using SAD method. SAD法における参照ブロックの走査態様を例示する図である。It is a figure which illustrates the scanning aspect of the reference block in SAD method. POC法を用いた候補点抽出処理の手順の1例を示す図である。It is a figure which shows an example of the procedure of the candidate point extraction process using POC method. POC値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a POC value. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2基準ブロックの設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a 2nd reference | standard block. 第2ブロックマッチング処理の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the 2nd block matching process. 第2ブロックマッチング処理の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the 2nd block matching process. 第2ブロックマッチング処理の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the 2nd block matching process. 実施形態に係る画像処理装置の動作フローを例示する図である。It is a figure which illustrates the operation | movement flow of the image processing apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る画像処理装置の動作フローを例示する図である。It is a figure which illustrates the operation | movement flow of the image processing apparatus which concerns on embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。また、各図面は模式的に示されたものであり、例えば、各図面における画像上の表示物のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。また、画像データと、該画像データに基づいて表示される画像とをまとめて「画像」と適宜総称する。更に、各図面では、画像の左上の画素が原点とされ、該画像の長辺に沿った方向(ここでは、横方向)がX軸方向とされ、該画像の短辺に沿った方向(ここでは縦方向)がY軸方向とされる。そして、各画像の右方向が+X方向とされ、各画像の下方向が+Y方向とされる。なお、図3、図4、図7〜図10、および図13〜図23には、直交するXYの2軸が付されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, parts having the same configuration and function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted in the following description. Each drawing is schematically shown, and for example, the size and positional relationship of the display object on the image in each drawing are not accurately shown. In addition, image data and images displayed based on the image data are collectively referred to as “image” as appropriate. Further, in each drawing, the upper left pixel of the image is the origin, the direction along the long side of the image (here, the horizontal direction) is the X axis direction, and the direction along the short side of the image (here (The vertical direction) is the Y-axis direction. The right direction of each image is the + X direction, and the downward direction of each image is the + Y direction. 3, 4, 7 to 10, and FIGS. 13 to 23, two orthogonal XY axes are attached.

<実施形態について:>
<(1)画像処理システム100Aについて>
図1は、実施形態に係る画像処理装置200Aを用いた画像処理システム100Aの構成例を示す機能ブロック図である。図1に示されるように、画像処理システム100Aは、ステレオカメラ300と画像処理装置200Aとを主に備えて構成されている。画像処理システム100Aでは、被写体70をステレオカメラ300が撮影することにより取得した第1画像1および第2画像2を画像処理装置200Aが取得する。画像処理装置200Aは、第1画像1および第2画像2を処理することによって、第1画像1上の注目点21(図3)に対応した、第2画像2上の対応点25(図3)を決定する。注目点21と対応点25とは、被写体70上の同一の点にそれぞれ対応しており、対応点25に関する座標情報などの対応点情報35(図2)は、画像処理装置200Aの記憶装置46に記憶される。画像処理装置200Aは、例えば、注目点21と対応点25との画像空間におけるズレ量(「視差」とも称される)などに基づいて、被写体70の距離情報を取得する。
<About embodiment:>
<(1) About Image Processing System 100A>
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration example of an image processing system 100A using the image processing apparatus 200A according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the image processing system 100A mainly includes a stereo camera 300 and an image processing apparatus 200A. In the image processing system 100 </ b> A, the image processing apparatus 200 </ b> A acquires the first image 1 and the second image 2 acquired by photographing the subject 70 with the stereo camera 300. The image processing apparatus 200A processes the first image 1 and the second image 2, thereby corresponding points 25 (see FIG. 3) on the second image 2 corresponding to the attention points 21 (FIG. 3) on the first image 1. ). The attention point 21 and the corresponding point 25 respectively correspond to the same point on the subject 70, and the corresponding point information 35 (FIG. 2) such as coordinate information regarding the corresponding point 25 is stored in the storage device 46 of the image processing apparatus 200A. Is remembered. The image processing apparatus 200A acquires distance information of the subject 70 based on, for example, a shift amount (also referred to as “parallax”) between the attention point 21 and the corresponding point 25 in the image space.

<(1−1)ステレオカメラ300について>
図1に示されるように、ステレオカメラ300は、第1カメラ91と第2カメラ92とを主に備えて構成されている。第1カメラ91および第2カメラ92は、それぞれ、不図示の撮影光学系と、所定の画素数の撮像素子を有する制御処理回路とを主に備えて構成されている。ステレオカメラ300の各種動作は、画像処理装置200Aから入出力部41およびデータ線DLを介して供給される制御信号に基づいて制御される。
<(1-1) Stereo Camera 300>
As shown in FIG. 1, the stereo camera 300 mainly includes a first camera 91 and a second camera 92. Each of the first camera 91 and the second camera 92 mainly includes an imaging optical system (not shown) and a control processing circuit having an image sensor with a predetermined number of pixels. Various operations of the stereo camera 300 are controlled based on control signals supplied from the image processing apparatus 200A via the input / output unit 41 and the data line DL.

第1カメラ91と第2カメラ92とは、所定の基線長を隔てて設けられており、ステレオカメラ300は、画像処理装置200Aからの制御信号に応じて、互いに異なる方向から同一の被写体70をそれぞれ撮影する。ステレオカメラ300は、撮影した被写体70からの光線情報を第1カメラ91と第2カメラ92とで同期して処理することによって、例えば、3456画素×2592画素の画素数を有し、被写体のステレオ画像を構成する第1画像1および第2画像2を生成する。第1画像1および第2画像2は、互いに異なる視点から被写体70がそれぞれ撮影された画像であり、互いに対応する画像内容を含んでいる。生成された第1画像1および第2画像2は、データ線DLを介して画像処理装置200Aの入出力部41へと供給される。   The first camera 91 and the second camera 92 are provided with a predetermined baseline length apart, and the stereo camera 300 displays the same subject 70 from different directions according to a control signal from the image processing device 200A. Shoot each one. The stereo camera 300 processes the light ray information from the photographed subject 70 in synchronization with the first camera 91 and the second camera 92, so that the stereo camera 300 has, for example, 3456 pixels × 2592 pixels, and the stereo of the subject. A first image 1 and a second image 2 constituting the image are generated. The first image 1 and the second image 2 are images obtained by shooting the subject 70 from different viewpoints, and include image contents corresponding to each other. The generated first image 1 and second image 2 are supplied to the input / output unit 41 of the image processing apparatus 200A via the data line DL.

<(1−2)画像処理装置200Aについて>
図1に示されるように、画像処理装置200Aは、CPU11A、入出力部41、操作部42、表示部43、ROM44、RAM45および記憶装置46を主に備えて構成されており、例えば、汎用のコンピューターでプログラムを実行することなどによって実現される。
<(1-2) About Image Processing Device 200A>
As shown in FIG. 1, the image processing apparatus 200 </ b> A mainly includes a CPU 11 </ b> A, an input / output unit 41, an operation unit 42, a display unit 43, a ROM 44, a RAM 45, and a storage device 46. This is realized by executing the program on a computer.

○入出力部41:
入出力部41は、例えばUSBインタフェース、またはBluetooth(登録商標)インタフェースなどの入出力インタフェース、マルチメディアドライブ、およびネットワークアダプタなどのLANやインターネットに接続するためのインタフェースなどを備えて構成され、CPU11Aとの間でデータの授受を行うものである。具体的には、入出力部41は、例えば、CPU11Aがステレオカメラ300を制御するための各種の制御信号を、通信回線DLなどを介して入出力部41に接続されたステレオカメラ300へと供給する。また、入出力部41は、ステレオカメラ300が撮影した第1画像1および第2画像2を画像処理装置200Aに供給する。なお、入出力部41は、予め第1画像1および第2画像2が記憶された光ディスクなどの記憶媒体を受け付けることなどによっても、第1画像1および第2画像2を画像処理装置200Aにそれぞれ供給する。
○ Input / output unit 41:
The input / output unit 41 includes an input / output interface such as a USB interface or a Bluetooth (registered trademark) interface, an interface for connecting to a LAN or the Internet such as a multimedia drive and a network adapter, and the like. Exchange data between the two. Specifically, the input / output unit 41 supplies, for example, various control signals for the CPU 11A to control the stereo camera 300 to the stereo camera 300 connected to the input / output unit 41 via the communication line DL or the like. To do. Further, the input / output unit 41 supplies the first image 1 and the second image 2 captured by the stereo camera 300 to the image processing apparatus 200A. The input / output unit 41 receives the first image 1 and the second image 2 in the image processing apparatus 200A by receiving a storage medium such as an optical disk in which the first image 1 and the second image 2 are stored in advance. Supply.

○操作部42:
操作部42は、例えば、キーボードあるいはマウスなどによって構成されており、操作者が操作部42を操作することによって、画像処理装置200Aへの各種制御パラメータの設定、画像処理装置200Aの各種動作モードの設定などが行われる。また、画像処理装置200Aの各機能部は、操作部42から設定される各動作モードに応じた処理を行うことができるように構成されている。
○ Operation unit 42:
The operation unit 42 includes, for example, a keyboard or a mouse. When the operator operates the operation unit 42, setting of various control parameters for the image processing apparatus 200A and various operation modes of the image processing apparatus 200A are performed. Settings are made. In addition, each functional unit of the image processing apparatus 200A is configured to perform processing according to each operation mode set from the operation unit 42.

○表示部43:
表示部43は、例えば、パララックスバリア方式などの3次元表示方式に対応した3次元表示用の液晶表示画面などによって構成されており、被写体の立体画像を構成する第1画像1および第2画像2などが、該表示画面に表示される。また、表示部43は、画像処理装置200Aに関する各種設定情報、および制御用GUI(Graphical User Interface)などを、二次元の画像や文字情報として観察者に視認され得るように表示することもできる。
○ Display unit 43:
The display unit 43 is configured by, for example, a liquid crystal display screen for three-dimensional display corresponding to a three-dimensional display method such as a parallax barrier method, and the first image 1 and the second image that form a stereoscopic image of the subject. 2 etc. are displayed on the display screen. The display unit 43 can also display various setting information regarding the image processing apparatus 200 </ b> A, a control GUI (Graphical User Interface), and the like as a two-dimensional image and text information so that the viewer can visually recognize them.

○ROM44:
ROM(Read Only Memory)44は、読出し専用メモリであり、CPU11Aを動作させるプログラムPG1などを格納している。なお、読み書き自在の不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ)が、ROM44に代えて使用されてもよい。
○ ROM44:
A ROM (Read Only Memory) 44 is a read only memory, and stores a program PG1 for operating the CPU 11A and the like. A readable / writable nonvolatile memory (for example, a flash memory) may be used instead of the ROM 44.

○RAM45:
RAM(Random Access Memory)45は、読み書き自在の揮発性メモリであり、画像処理装置200Aが取得、または処理した各種画像などを一時的に記憶する画像格納部として機能する。また、RAM45は、CPU11Aの処理情報を一時的に記憶するワークメモリなどとしても機能する。なお、後述するCPU11Aにおける各機能部の間での画像(画像データ)などの授受は、RAM45を介して行なわれる。
○ RAM45:
A RAM (Random Access Memory) 45 is a readable / writable volatile memory, and functions as an image storage unit that temporarily stores various images acquired or processed by the image processing apparatus 200A. The RAM 45 also functions as a work memory that temporarily stores processing information of the CPU 11A. Note that an image (image data) or the like is exchanged between the respective functional units in the CPU 11A, which will be described later, via the RAM 45.

○記憶装置46:
記憶装置46は、例えば、フラッシュメモリなどの読み書き自在な不揮発性メモリやハードディスク装置等によって構成されており、画像処理装置200Aの各種制御パラメータや各種動作モードなどの情報を恒久的に記録する。該各種制御パラメータとしては、例えば、第1規則情報57および第2規則情報58(図2)が、操作部42を介した入力などによって記憶されている。第1規則情報57は、画像空間におけるブロックの設定に関する第1規則を規定した情報であり、第2規則情報58は、画像空間におけるブロックの設定に関する第2規則を規定した情報である。第1規則情報57および第2規則情報58には、例えば、画像空間における空間的な基準点に対するブロックの形状、空間的な大きさ、および該基準点に対するブロックの配置情報などの各パラメータが含まれる。第1規則情報57および第2規則情報58は、CPU11Aによって取得され、画像空間におけるブロック(「空間ブロック」とも称される)の設定に用いられる。なお、CPU11Aは、第1規則情報57および第2規則情報58を記憶装置46に記憶された各パラメータのままで用いることができるだけでなく、ブロックが設定される画像の情報等に応じて、該各パラメータを変更して用いることもできる。また、記憶装置46には、画像処理装置200Aが取得した対応点情報35なども恒久的に記憶される。
○ Storage device 46:
The storage device 46 is configured by, for example, a readable / writable nonvolatile memory such as a flash memory, a hard disk device, or the like, and permanently records information such as various control parameters and various operation modes of the image processing device 200A. As the various control parameters, for example, first rule information 57 and second rule information 58 (FIG. 2) are stored by input via the operation unit 42 or the like. The first rule information 57 is information defining a first rule relating to setting of a block in the image space, and the second rule information 58 is information defining a second rule relating to setting of a block in the image space. The first rule information 57 and the second rule information 58 include, for example, parameters such as a block shape with respect to a spatial reference point in the image space, a spatial size, and block arrangement information with respect to the reference point. It is. The first rule information 57 and the second rule information 58 are acquired by the CPU 11A and are used for setting blocks in the image space (also referred to as “space blocks”). The CPU 11A can not only use the first rule information 57 and the second rule information 58 as they are stored in the storage device 46, but also according to the information of the image on which the block is set, etc. Each parameter can be changed and used. The storage device 46 also permanently stores the corresponding point information 35 acquired by the image processing device 200A.

○CPU11A:
CPU(Central Processing Unit)11Aは、画像処理装置200Aの各機能部を統轄制御する制御処理装置であり、ROM44に格納されたプログラムPG1などに従った制御および処理を実行する。CPU11Aは、図2を用いて後述するように、取得部12、注目点設定部13、第1設定部14、第1演算部15、抽出部16、第2設定部17、第2演算部18、および決定部19としても機能する。CPU11Aは、これらの機能部などによって、第1画像1および第2画像2をそれぞれ処理することによって、第1画像1上に設定された注目点21(図3)に対応する第2画像2上の対応点25(図3)を決定する。決定された対応点25に関する対応点情報35は、記憶装置46などに記憶され、CPU11Aによって、撮影された被写体の距離情報の取得などに用いられる。また、CPU11Aは、ステレオカメラ300の撮像動作の制御を行うとともに、表示部43を制御して、各種画像、算出結果、および各種制御情報などを表示部43に表示させる。
CPU 11A:
The CPU (Central Processing Unit) 11 </ b> A is a control processing device that controls each functional unit of the image processing device 200 </ b> A, and executes control and processing according to the program PG <b> 1 stored in the ROM 44. As will be described later with reference to FIG. 2, the CPU 11A acquires the acquisition unit 12, the attention point setting unit 13, the first setting unit 14, the first calculation unit 15, the extraction unit 16, the second setting unit 17, and the second calculation unit 18. And also functions as the determination unit 19. The CPU 11A processes the first image 1 and the second image 2 with these function units and the like, and thereby on the second image 2 corresponding to the attention point 21 (FIG. 3) set on the first image 1. Corresponding point 25 (FIG. 3) is determined. The corresponding point information 35 regarding the determined corresponding point 25 is stored in the storage device 46 or the like, and is used by the CPU 11A to acquire distance information of the photographed subject. In addition, the CPU 11A controls the imaging operation of the stereo camera 300 and controls the display unit 43 to display various images, calculation results, various control information, and the like on the display unit 43.

また、CPU11A、入出力部41、操作部42、表示部43、ROM44、RAM45、記憶装置46等のそれぞれは、信号線49を介して電気的に接続されている。したがって、CPU11Aは、例えば、入出力部41を介したステレオカメラ300の制御およびステレオカメラ300からの画像情報の取得、および表示部43への表示等を所定のタイミングで実行できる。なお、図2に示される構成例では、取得部12、注目点設定部13、第1設定部14、第1演算部15、抽出部16、第2設定部17、第2演算部18、および決定部19などの各機能部は、CPU11Aで所定のプログラムPG1を実行することによって実現されているが、これらの各機能部はそれぞれ、例えば、専用のハードウェア回路などによって実現されてもよい。   Further, the CPU 11 A, the input / output unit 41, the operation unit 42, the display unit 43, the ROM 44, the RAM 45, the storage device 46, and the like are electrically connected via a signal line 49. Therefore, for example, the CPU 11A can execute control of the stereo camera 300 via the input / output unit 41, acquisition of image information from the stereo camera 300, display on the display unit 43, and the like at a predetermined timing. In the configuration example shown in FIG. 2, the acquisition unit 12, the attention point setting unit 13, the first setting unit 14, the first calculation unit 15, the extraction unit 16, the second setting unit 17, the second calculation unit 18, and Each function unit such as the determination unit 19 is realized by executing a predetermined program PG1 by the CPU 11A. However, each of these function units may be realized by a dedicated hardware circuit, for example.

<(1−3)画像処理装置200Aの要部の構成について>
図2は、実施形態に係る画像処理装置200Aの要部の構成例を示す機能ブロック図である。図2に示されるように、画像処理装置200Aの要部は、CPU11A、入出力部41、記憶装置46などによって構成される。また、CPU11Aは、取得部12、注目点設定部13、第1設定部14、第1演算部15、抽出部16、第2設定部17、第2演算部18、および決定部19などの各機能部としても機能する。
<(1-3) Configuration of Main Part of Image Processing Apparatus 200A>
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a main part of the image processing apparatus 200A according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the main part of the image processing apparatus 200A includes a CPU 11A, an input / output unit 41, a storage device 46, and the like. The CPU 11A also includes the acquisition unit 12, the attention point setting unit 13, the first setting unit 14, the first calculation unit 15, the extraction unit 16, the second setting unit 17, the second calculation unit 18, the determination unit 19, and the like. Also functions as a functional unit.

図3および図4は、画像処理装置200Aの各機能部が行なう処理の概要を説明するための図である。注目点21(図3、図4)は、第1画像1上に設定された注目点であり、第1画像1上に設定された第1基準ブロック51(図3)は、注目点21を空間的に内包するブロックである。第1参照ブロック52aおよび52b(図3)は、それぞれ、第2画像2上に設定された複数の第1参照ブロック52(図3)を構成する各ブロックの1例である。   3 and 4 are diagrams for explaining an overview of processing performed by each functional unit of the image processing apparatus 200A. The attention point 21 (FIGS. 3 and 4) is an attention point set on the first image 1, and the first reference block 51 (FIG. 3) set on the first image 1 It is a block that contains spatially. Each of the first reference blocks 52a and 52b (FIG. 3) is an example of each block constituting a plurality of first reference blocks 52 (FIG. 3) set on the second image 2.

また、図5は、複数の第1参照ブロック52のそれぞれと、第1指標値71(図2)との対応関係を例示するグラフ81を示す図である。第1指標値71は、第1基準ブロック51と、複数の第1参照ブロック52とのそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した指標値である。閾値TH1(図5)は、対応点の候補であるか否かの判定に関する所定の閾値である。図5に示されるように、各第1指標値71のうち、閾値TH1よりも大きい指標値は、第1指標値71aおよび72aの2つである。なお、第1指標値71aおよび72aは、第1参照ブロック52aおよび52b(図3)にそれぞれ対応した第1指標値71である。図3に示されるように、第1参照ブロック52aおよび52bには、候補点23aおよび23bがそれぞれ空間的に内包されている。そして、候補点23aおよび23bは、注目点21に対応する第2画像2上の対応点25(図3、図4)の複数の候補点23(図3、図4)を構成している。   FIG. 5 is a diagram illustrating a graph 81 illustrating the correspondence between each of the plurality of first reference blocks 52 and the first index value 71 (FIG. 2). The first index value 71 is an index value that represents the degree of similarity of image contents between the first reference block 51 and each of the plurality of first reference blocks 52. The threshold value TH1 (FIG. 5) is a predetermined threshold value for determining whether or not a corresponding point candidate. As shown in FIG. 5, among the first index values 71, there are two index values greater than the threshold value TH1, first index values 71a and 72a. The first index values 71a and 72a are the first index values 71 corresponding to the first reference blocks 52a and 52b (FIG. 3), respectively. As shown in FIG. 3, candidate points 23a and 23b are spatially included in the first reference blocks 52a and 52b, respectively. The candidate points 23a and 23b constitute a plurality of candidate points 23 (FIGS. 3 and 4) of the corresponding points 25 (FIGS. 3 and 4) on the second image 2 corresponding to the attention point 21.

第2基準ブロック53aおよび53b(図4)は、候補点23aおよび23bをそれぞれ内包するように第2画像2上にそれぞれ設定されたブロックである。第2基準ブロック53aおよび53bは、複数の第2基準ブロック53(図4)を構成している。また、第2参照ブロック54(図4)は、第1画像1上に設定された1以上のブロックである。   The second reference blocks 53a and 53b (FIG. 4) are blocks set on the second image 2 so as to include the candidate points 23a and 23b, respectively. The second reference blocks 53a and 53b constitute a plurality of second reference blocks 53 (FIG. 4). The second reference block 54 (FIG. 4) is one or more blocks set on the first image 1.

図6は、複数の第2基準ブロック53(図4)と、第2指標値72(図2)との対応関係を例示するグラフ82を示す図である。図6においては、候補点23aおよび23b(図3、図4)にそれぞれ対応した第2基準ブロック53aおよび53b(図4)と、第2指標値72との関係が示されている。第2指標値72は、複数の候補点23、すなわち候補点23aおよび23bのそれぞれについて、対応点25としての選択の適性をそれぞれ表現した指標値である。グラフ82に示されるように、第2基準ブロック53aについての第2指標値72aは、第2基準ブロック53bについての第2指標値72bよりも高い値である。すなわち、グラフ82に示される例においては、第2基準ブロック53aに内包された候補点23aが、対応点25であると決定される。   FIG. 6 is a graph illustrating a correspondence relationship between the plurality of second reference blocks 53 (FIG. 4) and the second index value 72 (FIG. 2). In FIG. 6, the relationship between the second reference values 53 a and 53 b (FIG. 4) corresponding to the candidate points 23 a and 23 b (FIGS. 3 and 4) and the second index value 72 is shown. The second index value 72 is an index value expressing the aptitude of selection as the corresponding point 25 for each of the plurality of candidate points 23, that is, the candidate points 23a and 23b. As shown in the graph 82, the second index value 72a for the second reference block 53a is higher than the second index value 72b for the second reference block 53b. That is, in the example shown in the graph 82, the candidate point 23a included in the second reference block 53a is determined to be the corresponding point 25.

以下に、画像処理装置200Aの取得部12、注目点設定部13、第1設定部14、第1演算部15、抽出部16、第2設定部17、第2演算部18、および決定部19について説明する。   Hereinafter, the acquisition unit 12, the attention point setting unit 13, the first setting unit 14, the first calculation unit 15, the extraction unit 16, the second setting unit 17, the second calculation unit 18, and the determination unit 19 of the image processing apparatus 200A. Will be described.

○取得部12:
取得部12は、入出力部41から供給される第1画像1(図3)および第2画像2(図3)を取得する。取得された第1画像1および第2画像2は、互いに対応する画像内容を含んでおり、取得部12から、注目点設定部13、第1設定部14、第1演算部15、および第2演算部18に供給される。
○ Acquisition unit 12:
The acquisition unit 12 acquires the first image 1 (FIG. 3) and the second image 2 (FIG. 3) supplied from the input / output unit 41. The acquired first image 1 and second image 2 include image contents corresponding to each other. From the acquisition unit 12, the attention point setting unit 13, the first setting unit 14, the first calculation unit 15, and the second It is supplied to the calculation unit 18.

○注目点設定部13:
注目点設定部13は、各種の画像処理による画像上の特徴点の抽出、または、所定の規則による設定などにより、第1画像1上に注目点21(図3)を設定し、設定した注目点21の座標を注目点情報31(図2)として取得する。取得された注目点情報31は、第1設定部14、抽出部16、第2設定部17、および第2演算部18に供給される。
○ Attention point setting unit 13:
The point-of-interest setting unit 13 sets the point of interest 21 (FIG. 3) on the first image 1 by extracting feature points on the image by various image processes or setting according to a predetermined rule, and sets the attention point set. The coordinates of the point 21 are acquired as attention point information 31 (FIG. 2). The acquired attention point information 31 is supplied to the first setting unit 14, the extraction unit 16, the second setting unit 17, and the second calculation unit 18.

○第1設定部14:
第1設定部14は、注目点情報31に基づいて、注目点21を空間的に内包する第1基準ブロック51(図3)を設定し、設定した第1基準ブロック51の領域情報である第1基準ブロック情報61(図2)を取得する。また、第1設定部14は、第2画像2上に複数の第1参照ブロック52(図3)を設定し、設定した複数の第1参照ブロック52のそれぞれに関する領域情報である複数の第1参照ブロック情報62(図2)を取得する。取得された第1基準ブロック情報61および複数の第1参照ブロック情報62は、第1演算部15および抽出部16に供給される。
○ First setting unit 14:
The first setting unit 14 sets a first reference block 51 (FIG. 3) that spatially encloses the attention point 21 based on the attention point information 31, and is the region information of the set first reference block 51. 1 reference block information 61 (FIG. 2) is acquired. In addition, the first setting unit 14 sets a plurality of first reference blocks 52 (FIG. 3) on the second image 2, and a plurality of first information that is region information regarding each of the set first reference blocks 52. Reference block information 62 (FIG. 2) is acquired. The acquired first reference block information 61 and the plurality of first reference block information 62 are supplied to the first calculation unit 15 and the extraction unit 16.

なお、第1設定部14は、画像空間におけるブロックの設定に関する第1規則を規定した第1規則情報57を記憶装置46から取得して、第1基準ブロック51と、複数の第1参照ブロック52とのうち少なくとも複数の第1参照ブロック52の設定に用いる。より具体的には、第1設定部14は、例えば、第2画像2上に予め設定された複数の探索基準点をそれぞれ空間的な基準点として、該複数の探索基準点のそれぞれに対して、第1規則をそれぞれ適用することにより複数の第1参照ブロック52をそれぞれ設定する。   The first setting unit 14 acquires from the storage device 46 the first rule information 57 that defines the first rule regarding the setting of blocks in the image space, and the first reference block 51 and the plurality of first reference blocks 52. Are used to set at least a plurality of first reference blocks 52. More specifically, the first setting unit 14 uses, for example, a plurality of search reference points set in advance on the second image 2 as spatial reference points for each of the plurality of search reference points. A plurality of first reference blocks 52 are set by applying the first rule, respectively.

また、第1設定部14は、初期設定(デフォルト)の動作モードにより、第1基準ブロック51の設定にも、通常、第1規則を適用するが、動作モードの変更に応じて、第1規則以外の他の規則が適用されたとしても本発明の有用性を損なうものではない。該他の規則が用いられた結果、第1基準ブロック51と、各第1参照ブロック52との形状または空間的なサイズが異なる場合には、第1演算部15における第1ブロックマッチングに先立って、双方の形状および空間的なサイズを等しくするために、例えば、画像のトリミング、変形、または拡張処理などが行なわれる。また、第1規則情報57に係る第1規則と、後述する第2規則情報58に係る第2規則とは、初期設定モードにおいては、空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なっている。しかしながら、動作モードの変更に応じて、第1規則と第2規則との空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに等しくされて用いられたとしても、本発明の有用性を損なうものではない。   In addition, the first setting unit 14 normally applies the first rule to the setting of the first reference block 51 by the operation mode of the initial setting (default), but the first rule is changed according to the change of the operation mode. Even if other rules are applied, the usefulness of the present invention is not impaired. As a result of using the other rules, if the first reference block 51 and each first reference block 52 have different shapes or spatial sizes, prior to the first block matching in the first calculation unit 15 In order to make both shapes and spatial sizes equal, for example, image trimming, deformation, or expansion processing is performed. In the initial setting mode, the first rule related to the first rule information 57 and the second rule related to the second rule information 58, which will be described later, are spatially mutually different from each other in the block setting mode with respect to the spatial reference point. Is different. However, even if the setting modes of the blocks with respect to the spatial reference point of the first rule and the second rule are used spatially equal to each other according to the change of the operation mode, the usefulness of the present invention is impaired. It is not a thing.

○第1演算部15:
第1演算部15は、第1画像1、第2画像2、第1基準ブロック情報61、および複数の第1参照ブロック情報62に基づいて、注目点21を空間的に内包する第1基準ブロック51と、複数の第1参照ブロック52のそれぞれとの第1ブロックマッチングを行なう。第1演算部15は、該第1ブロックマッチングによって第1基準ブロック51と、複数の第1参照ブロック52のそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した複数の第1指標値71(図2)を取得する。取得された複数の第1指標値71は、抽出部16および第2設定部17へと供給される。
○ First calculation unit 15:
The first computing unit 15 is a first reference block that spatially encloses the point of interest 21 based on the first image 1, the second image 2, the first reference block information 61, and the plurality of first reference block information 62. The first block matching between 51 and each of the plurality of first reference blocks 52 is performed. The first calculation unit 15 uses a first block matching to express a plurality of first index values 71 (FIG. 2) that express the similarity of the image contents between the first reference block 51 and each of the plurality of first reference blocks 52. ) To get. The plurality of acquired first index values 71 are supplied to the extraction unit 16 and the second setting unit 17.

○抽出部16:
抽出部16は、注目点情報31、複数の第1指標値71、第1基準ブロック情報61および複数の第1参照ブロック情報62に基づいて、注目点21に対応した対応点25(図3)の複数の候補点23(図3)を第2画像2においてそれぞれ抽出する。抽出部16は、抽出した複数の候補点23のそれぞれの座標情報である複数の候補点情報33を取得し、複数の候補点情報33を第2設定部17、第2演算部18、および決定部19へと供給する。
○ Extraction unit 16:
Based on the attention point information 31, the plurality of first index values 71, the first reference block information 61, and the plurality of first reference block information 62, the extraction unit 16 corresponds to the attention point 25 corresponding to the attention point 21 (FIG. 3). Are extracted from the second image 2 respectively. The extraction unit 16 acquires a plurality of candidate point information 33 that is the coordinate information of each of the extracted plurality of candidate points 23, and the plurality of candidate point information 33 is obtained as the second setting unit 17, the second calculation unit 18, and the determination. It supplies to the part 19.

○第2設定部17:
第2設定部17は、複数の候補点情報33に基づいて、複数の候補点23をそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロック53を設定し、設定した第2基準ブロック53の領域情報である第2基準ブロック情報63(図2)を取得する。また、第2設定部17は、動作モードに応じて注目点情報31を適宜使用することなどによって、第1画像1上に1以上の第2参照ブロック54を設定し、設定した第2参照ブロック54のそれぞれに対して、領域情報である1以上の第2参照ブロック情報64(図2)をそれぞれ取得する。取得された複数の第2基準ブロック情報63と、1以上の第2参照ブロック情報64とは、第2演算部18に供給される。
○ Second setting unit 17:
The second setting unit 17 sets a plurality of second reference blocks 53 that spatially include the plurality of candidate points 23 based on the plurality of candidate point information 33, and sets the region information of the second reference block 53 thus set. The second reference block information 63 (FIG. 2) is acquired. Further, the second setting unit 17 sets one or more second reference blocks 54 on the first image 1 by appropriately using the attention point information 31 according to the operation mode, and the set second reference block. For each of 54, one or more second reference block information 64 (FIG. 2), which is region information, is acquired. The acquired plurality of second reference block information 63 and one or more pieces of second reference block information 64 are supplied to the second calculation unit 18.

なお、第2設定部17は、画像空間におけるブロックの設定に関する第2規則を規定した第2規則情報58を記憶装置46から取得して、複数の第2基準ブロック53と、1以上の第2参照ブロック54とのうち、少なくとも複数の第2基準ブロック53の設定に用いる。より具体的には、第2設定部17は、複数の候補点23をそれぞれ空間的な基準点として、複数の候補点23のそれぞれに対して、第2規則をそれぞれ適用することにより複数の第2基準ブロック53をそれぞれ設定する。   Note that the second setting unit 17 acquires from the storage device 46 the second rule information 58 that defines the second rule relating to the setting of the blocks in the image space, and includes a plurality of second reference blocks 53 and one or more second blocks. It is used for setting at least a plurality of second reference blocks 53 among the reference blocks 54. More specifically, the second setting unit 17 applies the second rule to each of the plurality of candidate points 23 with each of the plurality of candidate points 23 as a spatial reference point. Two reference blocks 53 are set.

また、第2設定部17は、初期設定(デフォルト)の動作モードにより、1以上の第2参照ブロック54の設定にも、通常、第2規則を適用するが、動作モードの変更に応じて、第2規則以外の他の規則が適用されたとしても本発明の有用性を損なうものではない。該他の規則が用いられた結果、第2基準ブロック53と、第2参照ブロック54との形状または空間的なサイズが異なる場合には、第2演算部18における第2ブロックマッチングに先立って、双方の形状および空間的なサイズを等しくするために、例えば、画像のトリミング、変形、または拡張処理などが行なわれる。   The second setting unit 17 normally applies the second rule to the setting of one or more second reference blocks 54 according to the operation mode of the initial setting (default), but according to the change of the operation mode, Even if other rules other than the second rule are applied, the usefulness of the present invention is not impaired. When the second reference block 53 and the second reference block 54 are different in shape or spatial size as a result of using the other rule, prior to the second block matching in the second calculation unit 18, In order to make both shapes and spatial sizes equal, for example, image trimming, deformation, or expansion processing is performed.

○第2演算部18:
第2演算部18は、複数の第2基準ブロック53のそれぞれと、第1画像1上に予め設定された第2参照ブロック54との第2ブロックマッチングにより、複数の候補点23のそれぞれについて、対応点25としての選択の適性を表現した複数の第2指標値72(図2)を取得する。なお、第2演算部18は、他の各機能部からそれぞれ供給される各情報のうち、少なくとも第1画像1、第2画像2、複数の第2基準ブロック情報63、および1以上の第2参照ブロック情報64に基づいて複数の第2指標値72を取得する。また、取得された複数の第2指標値72は、決定部19に供給される。
○ Second calculation unit 18:
The second calculation unit 18 performs the second block matching between each of the plurality of second reference blocks 53 and the second reference block 54 set in advance on the first image 1, for each of the plurality of candidate points 23. A plurality of second index values 72 (FIG. 2) expressing suitability for selection as the corresponding points 25 are acquired. The second calculation unit 18 includes at least a first image 1, a second image 2, a plurality of second reference block information 63, and one or more second reference blocks among the information supplied from the other functional units. A plurality of second index values 72 are acquired based on the reference block information 64. Further, the plurality of acquired second index values 72 are supplied to the determination unit 19.

○決定部19:
決定部19は、複数の候補点情報33と複数の第2指標値72とに基づいて、複数の候補点23の中から1つを対応点25として選択することにより、対応点25を決定する。決定部19は、決定した対応点25の座標を対応点情報35として取得し、記憶装置46に記憶する。
○ Determining unit 19:
The determination unit 19 determines the corresponding point 25 by selecting one of the plurality of candidate points 23 as the corresponding point 25 based on the plurality of candidate point information 33 and the plurality of second index values 72. . The determination unit 19 acquires the determined coordinates of the corresponding point 25 as the corresponding point information 35 and stores it in the storage device 46.

上述したように、画像処理装置200Aにおいては、第1ブロックマッチングによって第1画像1上の注目点21に対応した対応点25の複数の候補点23が、第2画像2においてそれぞれ抽出される。そして、複数の候補点23をそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロック53と、第1画像1上の第2参照ブロック54との第2ブロックマッチングの結果に基づいて、該複数の候補点23の中から対応点25が決定される。従って、決定された対応点25の対応点としての信頼度が改善され得る。   As described above, in the image processing apparatus 200A, the plurality of candidate points 23 of the corresponding points 25 corresponding to the point of interest 21 on the first image 1 are extracted in the second image 2 by the first block matching. Then, based on the result of the second block matching between the plurality of second reference blocks 53 that spatially contain the plurality of candidate points 23 and the second reference block 54 on the first image 1, the plurality of candidates A corresponding point 25 is determined from the points 23. Therefore, the reliability as the corresponding point of the determined corresponding point 25 can be improved.

<(2)画像処理装置200Aの動作について>
図24、および図25は、実施形態に係る画像処理装置200Aが第1画像1上の注目点21(図4)に対応した第2画像2上の対応点25(図4)を決定する処理の動作フローS10Aの1例を示す図である。以下に、図24、および図25を適宜参照しつつ、画像処理装置200Aの動作について説明する。
<(2) Operation of Image Processing Device 200A>
24 and 25, the image processing apparatus 200A according to the embodiment determines the corresponding point 25 (FIG. 4) on the second image 2 corresponding to the attention point 21 (FIG. 4) on the first image 1. It is a figure which shows one example of operation | movement flow S10A. The operation of the image processing apparatus 200A will be described below with reference to FIGS. 24 and 25 as appropriate.

<(2−1)ステップS10:画像の取得工程>
画像処理装置200Aからの指示に応じたステレオカメラ300による被写体70の撮影動作によって、第1画像1および第2画像2が取得されて画像処理装置200Aに供給されると、取得部12(図2)は、入出力部41を介して第1画像1および第2画像2(図1〜図3)を取得する(図24のステップS10)。取得された第1画像1および第2画像2は、注目点設定部13、第1設定部14、第1演算部15、および第2演算部18に供給される。
<(2-1) Step S10: Image Acquisition Process>
When the first image 1 and the second image 2 are acquired and supplied to the image processing apparatus 200A by the photographing operation of the subject 70 by the stereo camera 300 according to the instruction from the image processing apparatus 200A, the acquisition unit 12 (FIG. 2). ) Acquires the first image 1 and the second image 2 (FIGS. 1 to 3) via the input / output unit 41 (step S <b> 10 in FIG. 24). The acquired first image 1 and second image 2 are supplied to the attention point setting unit 13, the first setting unit 14, the first calculation unit 15, and the second calculation unit 18.

<(2−2)ステップS20:注目点の設定工程>
第1画像1および第2画像2が取得されると、注目点設定部13(図2)は、各種の画像処理による画像上の特徴点の抽出、または、所定の規則による設定などにより、第1画像1上に注目点21(図3)を設定(図24のステップS20)し、設定した注目点21の座標を注目点情報31(図2)として取得する。取得された注目点情報31は、第1設定部14、抽出部16、第2設定部17、および第2演算部18に供給される。
<(2-2) Step S20: Step of Setting Interesting Point>
When the first image 1 and the second image 2 are acquired, the point-of-interest setting unit 13 (FIG. 2) performs the first operation by extracting feature points on the image by various image processing or setting by a predetermined rule. An attention point 21 (FIG. 3) is set on one image 1 (step S20 in FIG. 24), and the coordinates of the set attention point 21 are acquired as attention point information 31 (FIG. 2). The acquired attention point information 31 is supplied to the first setting unit 14, the extraction unit 16, the second setting unit 17, and the second calculation unit 18.

<(2−3)ステップS30:第1基準ブロックの設定工程>
注目点情報31が取得されると、第1設定部14(図2)は、注目点情報31に基づいて、注目点21を空間的に内包する第1基準ブロック51(図3)を設定(図24のステップS30)し、設定した第1基準ブロック51の領域情報である第1基準ブロック情報61(図2)を取得する。取得された第1基準ブロック情報61は、第1演算部15および抽出部16に供給される。
<(2-3) Step S30: First Reference Block Setting Process>
When the attention point information 31 is acquired, the first setting unit 14 (FIG. 2) sets the first reference block 51 (FIG. 3) that spatially includes the attention point 21 based on the attention point information 31 ( Step S30 in FIG. 24 is performed, and first reference block information 61 (FIG. 2), which is the set region information of the first reference block 51, is acquired. The acquired first reference block information 61 is supplied to the first calculation unit 15 and the extraction unit 16.

図7は、第1基準ブロック51および第1参照ブロック52の設定例を示す図である。図7に示されるように、第1設定部14は、注目点21を空間的な基準点として、例えば、第1規則情報57に基づいて第1規則を適用することにより第1参照ブロック52を第1画像1(図3)上に設定する。第1規則を規定した第1規則情報57(図1、図2)には、例えば、画像空間における空間的な基準点に対するブロックの形状、空間的な大きさ、および該基準点に対するブロックの配置情報などの各パラメータが含まれる。また、該各パラメータは、適宜変更可能であり、また、初期設定時の該各パラメータも適宜変更可能である。なお、図7に関する第1規則は、初期設定時のパラメータに対応した第1規則である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a setting example of the first reference block 51 and the first reference block 52. As shown in FIG. 7, the first setting unit 14 sets the first reference block 52 by applying the first rule based on the first rule information 57, for example, using the point of interest 21 as a spatial reference point. Set on the first image 1 (FIG. 3). In the first rule information 57 (FIGS. 1 and 2) defining the first rule, for example, the shape of the block with respect to a spatial reference point in the image space, the spatial size, and the arrangement of the block with respect to the reference point Each parameter such as information is included. The parameters can be changed as appropriate, and the parameters at the time of initial setting can be changed as appropriate. The first rule relating to FIG. 7 is the first rule corresponding to the parameters at the time of initial setting.

<(2−4)ステップS40:第1参照ブロックの設定工程>
第1基準ブロック51が設定されると、第1設定部14は、第2画像2上に複数の第1参照ブロック52(図3)を設定(図24のステップS40)し、設定した複数の第1参照ブロック52のそれぞれに関する領域情報である複数の第1参照ブロック情報62(図2)を取得する。具体的には、第1設定部14は、例えば、先ず、第2画像2上に予め設定された複数の探索基準点をそれぞれ設定し、次に、設定された複数の探索基準点をそれぞれ空間的な基準点として、複数の第1参照ブロック52をそれぞれ設定する。なお、複数の第1参照ブロック52は、該複数の探索基準点のそれぞれに対して、第1規則がそれぞれ適用されることにより設定される。図7の設定例においては、第1設定部14は、探索基準点22を空間的な基準点として、第1規則によって第2画像2上(図3)に第1参照ブロック52を設定している。第1設定部14は、取得した複数の第1参照ブロック情報62を第1演算部15および抽出部16に供給する。
<(2-4) Step S40: First Reference Block Setting Process>
When the first reference block 51 is set, the first setting unit 14 sets a plurality of first reference blocks 52 (FIG. 3) on the second image 2 (step S40 in FIG. 24), and sets the plurality of set A plurality of pieces of first reference block information 62 (FIG. 2), which is region information regarding each of the first reference blocks 52, is acquired. Specifically, for example, the first setting unit 14 first sets a plurality of preset search reference points on the second image 2, and then sets the plurality of set search reference points in space. A plurality of first reference blocks 52 are set as typical reference points. The plurality of first reference blocks 52 are set by applying the first rule to each of the plurality of search reference points. In the setting example of FIG. 7, the first setting unit 14 sets the first reference block 52 on the second image 2 (FIG. 3) according to the first rule, with the search reference point 22 as a spatial reference point. Yes. The first setting unit 14 supplies the acquired first reference block information 62 to the first calculation unit 15 and the extraction unit 16.

なお、例えば、図10に示されるように、探索基準点22は、第2画像2上で画素サイズ単位でシフトされて設定されても良く、数画素毎のステップ移動、または不規則な離散的設定により設定されても良い。また、第2画像2が格子によって分割されて、各格子点がそれぞれ探索基準点22として設定されても良い。   For example, as shown in FIG. 10, the search reference point 22 may be set by being shifted in units of pixel size on the second image 2, and may be stepped every several pixels or irregularly discrete. It may be set by setting. Alternatively, the second image 2 may be divided by a grid, and each grid point may be set as the search reference point 22.

なお、後述するブロックマッチングの手法として周波数分析を行う手法が選択される場合には、高速フーリエ変換(FFT)を用いて必要な演算回数を抑制し、処理の高速化を図る観点から、設定されるブロックのサイズは、水平方向画素数と垂直方向画素数とを2のべき乗で表される画素数とされることが望ましい。   In addition, when a method of performing frequency analysis is selected as a block matching method to be described later, it is set from the viewpoint of speeding up the processing by suppressing the necessary number of calculations using Fast Fourier Transform (FFT). The block size is preferably the number of pixels represented by the power of 2 as the number of pixels in the horizontal direction and the number of pixels in the vertical direction.

<(2−5)ステップS50:第1ブロックマッチング工程>
第1基準ブロック51および複数の第1参照ブロック52が設定されると、第1演算部15は、第1画像1、第2画像2、第1基準ブロック情報61、および複数の第1参照ブロック情報62に基づいて、注目点21を空間的に内包する第1基準ブロック51と、複数の第1参照ブロック52のそれぞれとの第1ブロックマッチングを行なう(図24のステップS50)。
<(2-5) Step S50: First Block Matching Step>
When the first reference block 51 and the plurality of first reference blocks 52 are set, the first calculation unit 15 performs the first image 1, the second image 2, the first reference block information 61, and the plurality of first reference blocks. Based on the information 62, first block matching is performed between the first reference block 51 that spatially encloses the point of interest 21 and each of the plurality of first reference blocks 52 (step S50 in FIG. 24).

<(2−6)ステップS60:第1指標値の取得工程>
次に、第1演算部15は、第1ブロックマッチングの演算結果に基づいて、第1基準ブロック51と、複数の第1参照ブロック52のそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した複数の第1指標値71(図2)を取得する(図24のステップS60)。取得された複数の第1指標値71は、抽出部16および第2設定部17へと供給される。ステップS50およびS60は、第1演算工程として機能する。
<(2-6) Step S60: Step of Obtaining First Index Value>
Next, the first calculation unit 15 represents a plurality of image contents similarities between the first reference block 51 and each of the plurality of first reference blocks 52 based on the calculation result of the first block matching. The first index value 71 (FIG. 2) is acquired (step S60 in FIG. 24). The plurality of acquired first index values 71 are supplied to the extraction unit 16 and the second setting unit 17. Steps S50 and S60 function as a first calculation step.

<(2−7)ステップS70:対応点の抽出工程>
複数の第1指標値71が取得されると、抽出部16は、注目点情報31、複数の第1指標値71、第1基準ブロック情報61および複数の第1参照ブロック情報62に基づいて、注目点21に対応した対応点25(図3)の複数の候補点23(図3)を第2画像2においてそれぞれ抽出する(図24のステップS70)。抽出部16は、抽出した複数の候補点23のそれぞれの座標情報である複数の候補点情報33を取得し、複数の候補点情報33を第2設定部17、第2演算部18、および決定部19へと供給する。ステップS70は、抽出工程として機能する。
<(2-7) Step S70: Extraction Step of Corresponding Points>
When the plurality of first index values 71 are acquired, the extraction unit 16 based on the attention point information 31, the plurality of first index values 71, the first reference block information 61, and the plurality of first reference block information 62, A plurality of candidate points 23 (FIG. 3) of corresponding points 25 (FIG. 3) corresponding to the point of interest 21 are extracted from the second image 2 (step S70 in FIG. 24). The extraction unit 16 acquires a plurality of candidate point information 33 that is the coordinate information of each of the extracted plurality of candidate points 23, and the plurality of candidate point information 33 is obtained as the second setting unit 17, the second calculation unit 18, and the determination. It supplies to the part 19. Step S70 functions as an extraction process.

ここで、上述したステップS50〜S70に関する第1ブロックマッチングおよび、後述するステップS100〜S110に関する第2ブロックマッチングは、相関演算手法を用いたブロックマッチング(パターンマッチング)処理によって行なわれる。該相関演算手法としては、例えば、NCC(Normalized Cross Correlation)法、SAD(Sum of Absolute Difference)法、またはPOC(Phase Only Correlation)法などの相関演算手法が採用され得る。   Here, the first block matching related to steps S50 to S70 described above and the second block matching related to steps S100 to S110 described later are performed by block matching (pattern matching) processing using a correlation calculation method. As the correlation calculation method, for example, a correlation calculation method such as an NCC (Normalized Cross Correlation) method, an SAD (Sum of Absolute Difference) method, or a POC (Phase Only Correlation) method may be employed.

次に、SAD法とPOC法とがそれぞれ採用される場合を例として、基準ブロック51と参照ブロック52の画像間の相関を求める第1ブロックマッチングにより候補点23を抽出する手法について説明する。   Next, a method for extracting the candidate point 23 by first block matching for obtaining a correlation between the images of the standard block 51 and the reference block 52 will be described by taking as an example the case where the SAD method and the POC method are respectively employed.

○SAD法を用いた第1ブロックマッチングによる候補点抽出処理:
図9は、SAD法を用いた第1ブロックマッチングによる候補点抽出処理(候補点探索処理)の例を説明する図である。図9に示される第1画像1上にはX座標がh2である注目点21が設定されており、注目点21に対して基準ブロック51が設定されている。基準ブロック51のX方向の両端のX座標は、h1とh3である。また、第2画像2上には、注目点21に対応する候補点23が示されている。ここでは、SAD法を用いて候補点23が抽出される例について説明する。
○ Candidate point extraction processing by first block matching using the SAD method:
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of candidate point extraction processing (candidate point search processing) by first block matching using the SAD method. On the first image 1 shown in FIG. 9, an attention point 21 whose X coordinate is h2 is set, and a reference block 51 is set for the attention point 21. The X coordinates of both ends of the reference block 51 in the X direction are h1 and h3. In addition, candidate points 23 corresponding to the attention point 21 are shown on the second image 2. Here, an example in which the candidate point 23 is extracted using the SAD method will be described.

また、図9に示されるように、第2画像2上には、X座標がxsである探索基準点22sからX座標がxeである探索基準点22eまで、X座標がxs≦x≦xeの範囲で1画素ごとに複数の探索基準点22(図3)が設定されている。そして、これら複数の探索基準点22の代表として両端の探索基準点22s、22eのみが記載されている。該複数の探索基準点22には、それぞれ基準ブロック51と同サイズの複数の参照ブロックが設定されており、該複数の参照ブロックの代表として両端の参照ブロック52s、52eのみが記載されている。   Further, as shown in FIG. 9, on the second image 2, from the search reference point 22s whose X coordinate is xs to the search reference point 22e whose X coordinate is xe, the X coordinate is xs ≦ x ≦ xe. A plurality of search reference points 22 (FIG. 3) are set for each pixel in the range. Only the search reference points 22 s and 22 e at both ends are described as representatives of the plurality of search reference points 22. In the plurality of search reference points 22, a plurality of reference blocks having the same size as the reference block 51 are set, and only reference blocks 52s and 52e at both ends are described as representatives of the plurality of reference blocks.

ここで、図9においては説明を簡単にするため、注目点21と複数の探索基準点22s〜22eのY座標は同じであり、従って、基準ブロック51と、参照ブロック52s〜52eのY方向の座標のずれ量は無いように設定されている。また、注目点21と、求められるべき候補点23のY座標も一致するように設定されている。   Here, in order to simplify the description in FIG. 9, the Y coordinate of the attention point 21 and the plurality of search reference points 22 s to 22 e is the same. The coordinates are set so that there is no deviation. Further, the attention point 21 and the Y coordinate of the candidate point 23 to be obtained are also set to coincide.

次に、参照ブロック52s〜52eの各参照ブロック内の各画像と、基準ブロック51内の画像との相関値(類似度)が演算される。基準ブロックと参照ブロックのX方向、Y方向の座標のずれ量(視差)をそれぞれ視差xd、ydとする。図9の例では、視差xdの範囲はxs−h2〜xe−h2であり、視差ydは0である。   Next, a correlation value (similarity) between each image in each reference block of the reference blocks 52s to 52e and an image in the standard block 51 is calculated. The shift amounts (parallax) of the coordinates in the X and Y directions of the base block and the reference block are set as parallax xd and yd, respectively. In the example of FIG. 9, the range of the parallax xd is xs-h2 to xe-h2, and the parallax yd is zero.

基準ブロック51内の各画素(xi,yj)の画素値をImg1(xi,yj)、X方向、Y方向の視差が、視差xd、ydである参照ブロック52内の各画素(xi+xd,yj+yd)の画素値をImg2(xi+xd,yj+yd)とすると、(1)式、(2)式を用いた演算によって基準ブロック51内の画像と参照ブロック52内の画像の相関値CORpが算出される。   The pixel value of each pixel (xi, yj) in the reference block 51 is Img1 (xi, yj), and each pixel (xi + xd, yj + yd) in the reference block 52 in which the parallaxes in the X and Y directions are parallaxes xd and yd Assuming that the pixel value of Img2 (xi + xd, yj + yd), the correlation value CORp between the image in the reference block 51 and the image in the reference block 52 is calculated by the calculation using the equations (1) and (2).

Figure 0005712810
Figure 0005712810

参照ブロックが52sから52eにわたって走査されるように、X方向の視差xdをxs−h2〜xe−h2の範囲で変更しつつ、(1)式および(2)式によって各視差xdに対する相関値CORpが算出されると、図9に示すグラフU1のように第2画像2のX座標と相関値CORpとの関係が明らかになる。   While changing the parallax xd in the X direction in the range of xs−h2 to xe−h2 so that the reference block is scanned from 52s to 52e, the correlation value CORp for each parallax xd according to the equations (1) and (2) Is calculated, the relationship between the X coordinate of the second image 2 and the correlation value CORp is clarified as in the graph U1 shown in FIG.

図9の例では、座標xMにおいて、グラフU1における相関値CORpの最大値が与えられているので、探索基準点のX座標がxMと一致する参照ブロックが、相関値CORpの最大値を与える参照ブロックであり、該参照ブロックの探索基準点と、注目点21に対応する候補点23とは一致する。   In the example of FIG. 9, since the maximum value of the correlation value CORp in the graph U1 is given at the coordinate xM, the reference block whose X coordinate of the search reference point matches xM is the reference that gives the maximum value of the correlation value CORp. The search reference point of the reference block matches the candidate point 23 corresponding to the point of interest 21.

図10はSAD法における参照ブロック52の走査態様を例示する図であり、第2画像2の全域に参照ブロック52を走査させている。SAD法はPOC法に比べて演算量が少なく高速な処理が可能であるので、画素数が多い第2画像2にSAD法による候補点抽出処理を適用し、図10に示される全域走査を行っても処理時間が短くなる。   FIG. 10 is a diagram illustrating a scanning mode of the reference block 52 in the SAD method, and the reference block 52 is scanned over the entire area of the second image 2. Since the SAD method has a smaller amount of computation and can perform high-speed processing than the POC method, the candidate point extraction processing by the SAD method is applied to the second image 2 having a large number of pixels, and the entire area scanning shown in FIG. 10 is performed. However, the processing time is shortened.

従ってSAD法を用いる場合には、候補点23に近い探索基準点22を設定することなく、画像の全域にわたって参照ブロックの走査を行って視差特定をしても、周波数分析を行う手法を用いる場合に比べて短時間で候補点抽出処理を行うことができるので、探索基準点22を求める処理コストを削減することが可能となる。   Therefore, when using the SAD method, a method is used in which frequency analysis is performed even if parallax is specified by scanning a reference block over the entire image without setting a search reference point 22 close to the candidate point 23. Since the candidate point extraction process can be performed in a shorter time than the above, the processing cost for obtaining the search reference point 22 can be reduced.

なお、SAD法以外にも、例えば、SSD(濃度差の二乗和)法などを差分型探索手法として採用しても本発明の有用性を損なうものではない。   In addition to the SAD method, for example, the SSD (concentration difference sum of squares) method or the like may be adopted as the differential search method without impairing the usefulness of the present invention.

○POC法を用いた第1ブロックマッチングによる候補点抽出処理:
図11は、POC法を用いた第1ブロックマッチングによる候補点抽出処理(候補点探索処理)の手順の1例を示す図である。
○ Candidate point extraction processing by first block matching using the POC method:
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a procedure of candidate point extraction processing (candidate point search processing) by first block matching using the POC method.

POC法は、周波数分析を使用した相関法であって、かつ、振幅成分を抑制した相関法である。同様の相関法として、DCT符号限定相関法(参考論文:「画像信号処理と画像パターン認識の融合−DCT符号限定相関とその応用」貴塚仁志)などが知られている。これらの相関法は、パターンの周波数分析信号から、振幅成分を抑制した位相成分のみの信号に基づいて類似度演算を行うため、画像を取得するためのステレオカメラ300における撮影条件の差(ここでは、第1カメラ91、第2カメラ92における撮影条件の差)や、ノイズなどの影響を受けにくく、ロバストな候補点探索が可能である。   The POC method is a correlation method using frequency analysis and a correlation method in which the amplitude component is suppressed. As a similar correlation method, there is known a DCT code limited correlation method (reference paper: “Fusion of image signal processing and image pattern recognition—DCT code limited correlation and its application”, Hitoshi Takatsuka). Since these correlation methods perform similarity calculation based on the signal of only the phase component with the amplitude component suppressed from the frequency analysis signal of the pattern, the difference in imaging conditions (here, the stereo camera 300 for acquiring an image) The difference between the shooting conditions of the first camera 91 and the second camera 92) and the influence of noise and the like, and robust candidate point search is possible.

また、SAD法が、1組の基準ブロックと参照ブロックに対して1つの相関値(CORp値)のみを出力するため、相関値が最も高い参照ブロック、すなわち、相関値が最も高い視差を特定するためには複数の参照ブロックにわたって、参照ブロックの走査を行う必要があるのに対して、POC法などの周波数分析を使用した相関法は、1組の基準ブロックと参照ブロックの画像に対して、画像間の相関値とともに、相関値が最も高くなる画像間の視差が求められるので、候補点が該参照ブロック内に存在する場合には、参照ブロックの走査を行う必要がない。   Further, since the SAD method outputs only one correlation value (CORp value) for one set of standard block and reference block, the reference block having the highest correlation value, that is, the parallax having the highest correlation value is specified. For this purpose, it is necessary to scan the reference block over a plurality of reference blocks, whereas the correlation method using the frequency analysis such as the POC method is performed on the image of one set of the reference block and the reference block. Since the parallax between the images having the highest correlation value is obtained together with the correlation value between the images, it is not necessary to scan the reference block when the candidate point exists in the reference block.

以下に、第1画像1に対する基準ブロック51内の画像と、第2画像2に対する参照ブロック52内の画像とを候補点抽出処理の対象として注目点に対して候補点を求める場合を例に、POC法の基本原理を説明する。   In the following, an example in which a candidate point is obtained for a point of interest using an image in the standard block 51 for the first image 1 and an image in the reference block 52 for the second image 2 as candidates for candidate point extraction processing will be described. The basic principle of the POC method will be described.

先ず、第1画像1に対して基準ブロック51を設定する基準ブロック設定処理T1a、および第2画像2に対して参照ブロック52を設定する参照ブロック設定処理T1bが行われる。   First, a reference block setting process T1a for setting the reference block 51 for the first image 1 and a reference block setting process T1b for setting the reference block 52 for the second image 2 are performed.

基準ブロック51内の画像領域と、参照ブロック52内の画像領域とは、次の(3)式、(4)式のように表されるものとする。   Assume that the image area in the reference block 51 and the image area in the reference block 52 are expressed by the following equations (3) and (4).

Figure 0005712810
Figure 0005712810

ここで、(3)式のf0(n1,n2)および(4)式のg0(n1,n2)は、基準ブロック51内および参照ブロック52内の画素の画素値を示している。また、N1およびN2は、例えばN1=2M1+1、N2=2M2+1と設定されている。 Here shows a (3) of f0 (n 1, n 2) and (4) of g0 (n 1, n 2), the pixel value of the pixel of the reference block and the reference block 52 51 . N 1 and N 2 are set as N 1 = 2M 1 +1 and N 2 = 2M 2 +1, for example.

次に、周波数分析を行う前に、ブロック領域の端部での不連続性の影響を取り除くために窓関数を用いた窓関数処理T2aおよびT2bを行う。   Next, before performing frequency analysis, window function processing T2a and T2b using a window function is performed in order to remove the influence of discontinuity at the end of the block region.

窓関数は、例えば、(5)式のH(n1,n2)で与えられるハニング窓が採用され、窓関数処理T2aおよびT2bは、基準ブロック51内および参照ブロック52内の各画素の画素値に(5)式の窓関数の出力値を乗ずる演算(6)式および(7)式でそれぞれ与えられる。 As the window function, for example, a Hanning window given by H (n 1 , n 2 ) in the equation (5) is adopted, and the window function processes T2a and T2b are the pixels of the pixels in the base block 51 and the reference block 52, respectively. The values are given by equations (6) and (7), respectively, which multiply the value by the output value of the window function of equation (5).

Figure 0005712810
Figure 0005712810

窓関数としては、ハニング窓の他に、例えば、ハミング窓、カイザー窓などが採用される。   As the window function, for example, a Hamming window, a Kaiser window, or the like is employed in addition to the Hanning window.

次に、基準ブロック51、参照ブロック52内の各画像領域に対し、(8)式、(9)式で示す演算式を用いて、図11に示される2次元のフーリエ変換処理T3a、T3bが行われる。   Next, for each image region in the standard block 51 and the reference block 52, the two-dimensional Fourier transform processes T3a and T3b shown in FIG. 11 are performed using the arithmetic expressions shown in the expressions (8) and (9). Done.

Figure 0005712810
Figure 0005712810

なお、(8)式、(9)式の下部ただし書におけるWの添字Pには、N1、N2が代入され、またkの添字sには、1、2が代入される。ここで、周波数分析の処理は必ずしもフーリエ変換である必要はなく、離散コサイン変換、離散サイン変換、ウェーブレット変換又はアダマール変換の何れかを含んでいても良い。 Note that N 1 and N 2 are substituted for the subscript P of W in the lower proviso of the equations (8) and (9), and 1 and 2 are substituted for the subscript s of k. Here, the frequency analysis process does not necessarily need to be a Fourier transform, and may include any of a discrete cosine transform, a discrete sine transform, a wavelet transform, or a Hadamard transform.

このようなフーリエ変換処理T3a、T3bが施された各画像領域に対しては、(10)式で示す演算式を用いて、画像の振幅成分を除去するための正規化処理T4a、T4bが行われる。   For each image region subjected to such Fourier transform processing T3a and T3b, normalization processing T4a and T4b for removing the amplitude component of the image is performed using the arithmetic expression shown in equation (10). Is called.

Figure 0005712810
Figure 0005712810

正規化処理T4a、T4bが完了すると、(11)式で示す演算式を用いた正規化クロス・パワースペクトル算出処理T5が行われる。   When the normalization processes T4a and T4b are completed, a normalized cross power spectrum calculation process T5 using an arithmetic expression represented by the expression (11) is performed.

Figure 0005712810
Figure 0005712810

正規化クロス・パワースペクトル算出処理T5が完了すると、(12)式で示す演算式を用いた2次元の逆フーリエ変換処理T6が行われる。これにより、基準ブロック51と参照ブロック52内の各画像間の相関演算が実施されることとなり、その結果(POC値)が出力される。   When the normalized cross power spectrum calculation process T5 is completed, a two-dimensional inverse Fourier transform process T6 is performed using an arithmetic expression represented by the expression (12). Thereby, the correlation calculation between the images in the standard block 51 and the reference block 52 is performed, and the result (POC value) is output.

Figure 0005712810
Figure 0005712810

以上の処理により、基準ブロック51内の画像と参照ブロック52内の画像との相関を示す演算結果(POC値)が得られ、例えば、図12で示すような結果(POC値)が得られる。   Through the above processing, a calculation result (POC value) indicating the correlation between the image in the standard block 51 and the image in the reference block 52 is obtained. For example, a result (POC value) as shown in FIG. 12 is obtained.

図12は、POC値の例を示す図である。図12においては、ブロック(N1×N2)内で相関が高い箇所のPOC値が大きくなっている。POC値のピークSを与える座標が、基準ブロック51内の画像と参照ブロック52内の画像との相関が最も高くなる視差を示す。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the POC value. In FIG. 12, the POC value at a location where the correlation is high in the block (N 1 × N 2 ) is large. The coordinate giving the peak S of the POC value indicates the parallax that gives the highest correlation between the image in the standard block 51 and the image in the reference block 52.

POC法を用いた候補点抽出処理では、POC法を用いて特定された視差と、基準ブロック51内の注目点21の位置とに基づいた候補点抽出処理T7によって、注目点21に対応した参照ブロック52内の候補点23が抽出される。   In the candidate point extraction process using the POC method, the reference corresponding to the attention point 21 is performed by the candidate point extraction process T7 based on the parallax specified using the POC method and the position of the attention point 21 in the reference block 51. Candidate points 23 in block 52 are extracted.

以上のように、POC法を用いた候補点抽出処理によれば、画像の振幅成分が除去され、画像の位相成分のみに基づいて相関演算が行われるため、画素値の変動やノイズの影響が抑制されて候補点が精度良く検出される。   As described above, according to the candidate point extraction process using the POC method, the amplitude component of the image is removed, and the correlation calculation is performed based only on the phase component of the image. The candidate points are detected with high accuracy.

なお、画像処理装置200Aにおいては、注目点21、候補点23、および対応点25などが、画素サイズ単位で特定されたとしても、また、画素サイズ以下のサブピクセル単位で特定されたとしても本発明の有用性を損なうものではない。本願の各図面においては、注目点、候補点、および対応点などが、画素単位で特定(抽出)される場合に対応した図面が適宜記載されている。   In the image processing apparatus 200A, even if the attention point 21, the candidate point 23, the corresponding point 25, and the like are specified in units of pixel size, or specified in units of subpixels equal to or less than the pixel size, It does not detract from the usefulness of the invention. In each drawing of the present application, drawings corresponding to cases where attention points, candidate points, corresponding points, and the like are specified (extracted) in units of pixels are appropriately described.

<(2−8)ステップS80:第2基準ブロックの設定工程>
複数の候補点23が抽出されると、第2設定部17は、複数の候補点情報33に基づいて、複数の候補点23をそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロック53を第2画像2上で設定し(図25のステップS80)、設定した第2基準ブロック53の領域情報である第2基準ブロック情報63(図2)を取得する。取得された複数の第2基準ブロック情報63は、第2演算部18に供給される。
<(2-8) Step S80: Second Reference Block Setting Step>
When the plurality of candidate points 23 are extracted, the second setting unit 17 sets the second reference blocks 53 that spatially include the plurality of candidate points 23 based on the plurality of candidate point information 33 to the second It is set on the image 2 (step S80 in FIG. 25), and the second reference block information 63 (FIG. 2) that is the area information of the set second reference block 53 is acquired. The plurality of acquired second reference block information 63 is supplied to the second calculation unit 18.

より具体的には、第2設定部17は、複数の候補点23をそれぞれ空間的な基準点として、複数の候補点23のそれぞれに対して、第2規則をそれぞれ適用することにより複数の第2基準ブロック53をそれぞれ設定する。第2規則を規定した第2規則情報58(図1、図2)には、例えば、画像空間における空間的な基準点に対するブロックの形状、空間的な大きさ、および該基準点に対するブロックの配置情報などの各パラメータが含まれる。該各パラメータは、適宜変更可能であり、また、初期設定時の該各パラメータも適宜変更可能である。   More specifically, the second setting unit 17 applies the second rule to each of the plurality of candidate points 23 with each of the plurality of candidate points 23 as a spatial reference point. Two reference blocks 53 are set. The second rule information 58 (FIGS. 1 and 2) defining the second rule includes, for example, the shape of the block with respect to a spatial reference point in the image space, the spatial size, and the arrangement of the block with respect to the reference point. Each parameter such as information is included. The parameters can be changed as appropriate, and the parameters at the initial setting can be changed as appropriate.

図8は、第2基準ブロック53および第2参照ブロック54の設定例を示す図である。図8に示されるように、第2設定部17は、候補点23を空間的な基準点として、第1規則情報58により規定された第2規則を適用することにより第2基準ブロック53を第2画像2(図3)上に設定する。なお、図8に関する第2規則は、初期設定時のパラメータに対応した第2規則である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a setting example of the second reference block 53 and the second reference block 54. As shown in FIG. 8, the second setting unit 17 applies the second rule defined by the first rule information 58 with the candidate point 23 as a spatial reference point to thereby apply the second reference block 53 to the second reference block 53. Set on 2 images 2 (FIG. 3). Note that the second rule relating to FIG. 8 is the second rule corresponding to the parameters at the time of initial setting.

図7および図8の設定例に示されるように、第1規則と第2規則とは、初期設定モードにおいては、空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なっている。しかしながら、動作モードの変更などに応じて、第1規則と第2規則との空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに等しくされて用いられたとしても、本発明の有用性を損なうものではない。   As shown in the setting examples of FIGS. 7 and 8, the first rule and the second rule are spatially different from each other in the block setting mode with respect to a spatial reference point in the initial setting mode. However, even if the setting mode of the block with respect to the spatial reference point of the first rule and the second rule is used spatially equal to each other according to the change of the operation mode, the usefulness of the present invention is reduced. There is no loss.

次に、第2基準ブロック53の各種の設定例について説明する。図13〜図20は、第2基準ブロック53の設定例をそれぞれ示す図である。図13〜図20における第1参照ブロック52は、複数の候補点23の抽出に用いられた複数の第1参照ブロック52(図3)の1つである。図13〜図20における第1参照ブロック52は、それぞれ共通の第1規則によって設定されている。   Next, various setting examples of the second reference block 53 will be described. 13 to 20 are diagrams illustrating examples of setting the second reference block 53, respectively. The first reference block 52 in FIGS. 13 to 20 is one of the plurality of first reference blocks 52 (FIG. 3) used for extracting the plurality of candidate points 23. The first reference blocks 52 in FIGS. 13 to 20 are set according to a common first rule.

また、第1参照ブロック52(図13〜図20)の中には、第2画像2上で抽出された複数の候補点23の一部として注目候補点23Sと候補点23cとが内包されている。注目候補点23S(図13〜図20)は、第1参照ブロック52(図13〜図20)を対象とした第1ブロックマッチングによってそれぞれ第1参照ブロック52(図13〜図20)の中心において抽出された候補点である。なお、第1参照ブロック52(図13〜図20)のそれぞれとともに第1ブロックマッチングに供された第1画像1上の第1基準ブロック51(不図示)もまた、第1規則によってそれぞれ設定されている。なお、注目候補点23S(図13〜図20)は、第2基準ブロック53(図13〜図20)の設定時に、空間的な基準点として用いられる候補点である。   Further, in the first reference block 52 (FIGS. 13 to 20), the candidate point of interest 23S and the candidate point 23c are included as a part of the plurality of candidate points 23 extracted on the second image 2. Yes. The candidate point of interest 23S (FIGS. 13 to 20) is located at the center of the first reference block 52 (FIGS. 13 to 20) by the first block matching for the first reference block 52 (FIGS. 13 to 20). The extracted candidate points. The first reference block 51 (not shown) on the first image 1 subjected to the first block matching together with each of the first reference blocks 52 (FIGS. 13 to 20) is also set by the first rule. ing. The attention candidate point 23S (FIGS. 13 to 20) is a candidate point used as a spatial reference point when the second reference block 53 (FIGS. 13 to 20) is set.

また、候補点23c(図13〜図20)は、第1参照ブロック52(図13〜図20)以外の他の第1参照ブロック52を対象とした第1ブロックマッチングによってそれぞれ抽出された候補点である。   The candidate points 23c (FIGS. 13 to 20) are candidate points extracted by the first block matching for the first reference block 52 other than the first reference block 52 (FIGS. 13 to 20), respectively. It is.

なお、図13〜図16に示された等距離線83は、第2画像2の画像空間において、注目候補点23Sと候補点23cとのそれぞれから等距離にある線である。   Note that the equidistant line 83 shown in FIGS. 13 to 16 is a line that is equidistant from each of the target candidate point 23S and the candidate point 23c in the image space of the second image 2.

また、図17に示されたグラフV1は、第1参照ブロック52(図17)に内包された画像空間において、所定のY座標において、X軸方向の第1指標値71の分布を示すグラフである。なお、該所定のY座標が第1参照ブロック52(図17)の範囲内で変更されたとしても、変更後のY座標に対するグラフV1も、グラフV1(図17)と略同一形状のグラフとなる。   17 is a graph showing the distribution of the first index value 71 in the X-axis direction at a predetermined Y coordinate in the image space included in the first reference block 52 (FIG. 17). is there. Even if the predetermined Y coordinate is changed within the range of the first reference block 52 (FIG. 17), the graph V1 with respect to the changed Y coordinate is also a graph having substantially the same shape as the graph V1 (FIG. 17). Become.

グラフV1に示されるように、X座標xaおよびxcにおいて、第1指標値71は、極大値となり、座標xaにおける第1指標値71の方が、座標xcにおける第1指標値71よりも大きくなっている。また、座標xaおよびxcの間の座標xbにおける第1指標値71は、極小値となっている。座標xbは、境界領域84(図17〜図20)のX座標である。従って、境界領域84(図17〜図20)は、X軸方向の第1指標値71の分布が極小値となる領域である。   As shown in the graph V1, at the X coordinates xa and xc, the first index value 71 is a maximum value, and the first index value 71 at the coordinate xa is larger than the first index value 71 at the coordinate xc. ing. Further, the first index value 71 at the coordinate xb between the coordinates xa and xc is a local minimum value. The coordinate xb is the X coordinate of the boundary region 84 (FIGS. 17 to 20). Therefore, the boundary region 84 (FIGS. 17 to 20) is a region where the distribution of the first index value 71 in the X-axis direction is a minimum value.

第2基準ブロック53(図13、図17)の設定に使用された第2規則としては、空間的な基準点に対するブロックの設定態様が第1規則と等しい規則が採用されている。従って、第1参照ブロック52(図3、図17)と、第2基準ブロック53(図3、図17)とは、注目候補点23Sに対して互いに空間的な設定態様が等しくなっており、第2基準ブロック53(図3、図17)においても、注目候補点23Sと候補点23cとの2つの候補点23が含まれている。   As the second rule used for setting the second reference block 53 (FIGS. 13 and 17), a rule in which the block setting mode with respect to the spatial reference point is equal to the first rule is adopted. Accordingly, the first reference block 52 (FIGS. 3 and 17) and the second reference block 53 (FIGS. 3 and 17) have the same spatial setting mode with respect to the candidate point of interest 23S. The second reference block 53 (FIGS. 3 and 17) also includes two candidate points 23, ie, the candidate point of interest 23S and the candidate point 23c.

従って、第2基準ブロック53(図13、図17)が、第2ブロックマッチングに用いられる場合には、候補点23cの影響を受けることにより、注目候補点23Sに対応した第2指標値72に候補点23に起因した誤差が含まれる恐れがある。   Therefore, when the second reference block 53 (FIGS. 13 and 17) is used for the second block matching, the second index value 72 corresponding to the target candidate point 23S is obtained by being influenced by the candidate point 23c. There is a possibility that an error caused by the candidate point 23 is included.

そこで、図14〜図16、および図18〜図20に示された第2基準ブロック53の設定例においては、注目候補点23Sを空間的な基準点として、当該注目候補点23Sに対して第2規則が適用されることにより設定される当該第2基準ブロック53に、複数の候補点23のうち当該注目候補点23Sのみが内包されるように、第2規則の各パラメータが調整されている。   Therefore, in the setting examples of the second reference block 53 shown in FIGS. 14 to 16 and FIGS. 18 to 20, the attention candidate point 23S is used as a spatial reference point and the second reference block 53 is set to the second reference block 53S. Each parameter of the second rule is adjusted so that only the target candidate point 23S among the plurality of candidate points 23 is included in the second reference block 53 set by applying the two rules. .

例えば、第2基準ブロック53(図14〜図16)は、当該第2基準ブロック53に、複数の候補点23のうち注目候補点23Sのみが内包されるように、複数の候補点23の相互の位置関係に応じて当該第2基準ブロックを設定する第2規則によって、それぞれ設定されている。具体的には、第1参照ブロック52(図14〜図16)のうち、等距離線83に対して候補点23c側にある領域が、含まれないように、第2基準ブロック53(図14〜図16)がそれぞれ設定されている。   For example, the second reference block 53 (FIGS. 14 to 16) includes a plurality of candidate points 23 so that the second reference block 53 includes only the candidate point of interest 23S among the plurality of candidate points 23. Are set according to the second rule for setting the second reference block according to the positional relationship. Specifically, in the first reference block 52 (FIGS. 14 to 16), the second reference block 53 (FIG. 14) is not included so that the region on the candidate point 23c side with respect to the equidistant line 83 is not included. To FIG. 16) are set.

より詳細には、第2基準ブロック53(図14)は、その空間的な大きさが、第1規則に対応した第1参照ブロック52(図14)よりも小さく設定されている。また、第2基準ブロック53(図15)は、第1参照ブロック52(図15)に対してその形状が変形され、第2基準ブロック53(図16)は、第1参照ブロック52(図16)に対して位置が変更されている。これらの変更によって、第2基準ブロック53(図14〜図16)には、第1参照ブロック52(図14〜図16)のうち、等距離線83に対して候補点23c側にある領域が含まれていない。従って、注目候補点23S(図14〜図16)にそれぞれ対する第2指標値72に候補点23cなどの他の候補点23に起因した誤差が含まれる可能性を低減でき得る。また、第2規則が、複数の候補点23の相互の位置関係に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則であれば、該位置関係に基づいた簡単な計算によって、第2基準ブロック53の設定を調整でき得る。   More specifically, the second reference block 53 (FIG. 14) is set to have a smaller spatial size than the first reference block 52 (FIG. 14) corresponding to the first rule. Further, the shape of the second reference block 53 (FIG. 15) is modified with respect to the first reference block 52 (FIG. 15), and the second reference block 53 (FIG. 16) is changed to the first reference block 52 (FIG. 16). ) Has been changed. Due to these changes, the second reference block 53 (FIGS. 14 to 16) includes a region on the candidate point 23c side of the equidistant line 83 in the first reference block 52 (FIGS. 14 to 16). Not included. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the second index value 72 for each of the attention candidate points 23S (FIGS. 14 to 16) includes an error caused by another candidate point 23 such as the candidate point 23c. Further, if the second rule is a rule for setting the second reference block according to the mutual positional relationship between the plurality of candidate points 23, the second reference block 53 can be calculated by simple calculation based on the positional relationship. You can adjust the settings.

なお、複数の候補点23の相互の位置関係に応じて当該第2基準ブロックを設定する第2規則が採用されないとしても、第1規則と第2規則との空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なっていれば、図14〜図16の例と同様に、他の候補点23に起因した誤差が含まれる可能性を低減でき得る。従って、第1規則と第2規則との空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なっていれば、該第2規則が、複数の候補点23の相互の位置関係に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則でないとしても、本発明の有用性を損なうものではない。   Even if the second rule for setting the second reference block according to the mutual positional relationship between the plurality of candidate points 23 is not adopted, the block setting for the spatial reference point between the first rule and the second rule is performed. If the modes are spatially different from each other, it is possible to reduce the possibility that an error caused by another candidate point 23 is included, as in the examples of FIGS. Therefore, if the block setting mode with respect to the spatial reference point of the first rule and the second rule is spatially different from each other, the second rule is determined according to the mutual positional relationship between the plurality of candidate points 23. Even if it is not a rule for setting the second reference block, it does not impair the usefulness of the present invention.

また、例えば、第2基準ブロック53(図18〜図20)は、当該第2基準ブロック53に、複数の候補点23のうち注目候補点23Sのみが内包されるように、第2画像2の画像空間における複数の第1指標値71の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する第2規則によって、それぞれ設定されている。具体的には、第1参照ブロック52(図18〜図20)のうち、境界領域84に対して候補点23c側にある領域が、含まれないように、第2基準ブロック53(図18〜図20)がそれぞれ設定されている。   Further, for example, the second reference block 53 (FIGS. 18 to 20) includes the second image 2 so that only the attention candidate point 23S among the plurality of candidate points 23 is included in the second reference block 53. These are set by the second rule for setting the second reference block according to the spatial distribution state of the plurality of first index values 71 in the image space. Specifically, in the first reference block 52 (FIGS. 18 to 20), the second reference block 53 (FIGS. 18 to 20) is not included so as not to include the region on the candidate point 23c side with respect to the boundary region 84. FIG. 20) is set.

より詳細には、第2基準ブロック53(図18)は、その空間的な大きさが、第1規則に対応した第1参照ブロック52(図18)よりも小さく設定されている。また、第2基準ブロック53(図19)は、第1参照ブロック52(図19)に対してその形状が変形され、第2基準ブロック53(図20)は、第1参照ブロック52(図20)に対して位置が変更されている。これらの変更によって、第2基準ブロック53(図18〜図20)には、第1参照ブロック52(図18〜図20)のうち、境界領域84に対して候補点23c側にある領域が含まれていない。従って、注目候補点23S(図18〜図20)にそれぞれ対する第2指標値72に候補点23cなどの他の候補点23に起因した誤差が含まれる可能性を低減でき得る。   More specifically, the spatial size of the second reference block 53 (FIG. 18) is set smaller than that of the first reference block 52 (FIG. 18) corresponding to the first rule. Further, the shape of the second reference block 53 (FIG. 19) is modified with respect to the first reference block 52 (FIG. 19), and the second reference block 53 (FIG. 20) is changed to the first reference block 52 (FIG. 20). ) Has been changed. With these changes, the second reference block 53 (FIGS. 18 to 20) includes an area on the candidate point 23c side of the boundary area 84 in the first reference block 52 (FIGS. 18 to 20). Not. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the second index value 72 for each of the attention candidate points 23S (FIGS. 18 to 20) includes an error due to another candidate point 23 such as the candidate point 23c.

なお、第2画像2の画像空間における複数の第1指標値71の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する第2規則が採用されないとしても、第1規則と第2規則との空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なっていれば、図18〜図20の例と同様に、他の候補点23に起因した誤差が含まれる可能性を低減でき得る。従って、第1規則と第2規則との空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なっていれば、該第2規則が、第2画像2の画像空間における複数の第1指標値71の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則でないとしても、本発明の有用性を損なうものではない。   Even if the second rule for setting the second reference block according to the spatial distribution state of the plurality of first index values 71 in the image space of the second image 2 is not adopted, the first rule and the second rule are used. If the block setting mode with respect to the spatial reference point is spatially different from each other, it is possible to reduce the possibility that an error caused by another candidate point 23 is included as in the examples of FIGS. obtain. Therefore, if the setting mode of the block with respect to the spatial reference point of the first rule and the second rule is spatially different from each other, the second rule is determined by the plurality of first indices in the image space of the second image 2. Even if it is not a rule for setting the second reference block according to the spatial distribution state of the value 71, it does not impair the usefulness of the present invention.

なお、第2規則が、第2画像2の画像空間における複数の第1指標値71の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則であれば、第2規則が、第2画像2の画像空間における複数の第1指標値71の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則である場合に比べて、第1指標値71の分布状態により直接的に対応した第2基準ブロック53の設定が可能となる。   If the second rule is a rule for setting the second reference block according to the spatial distribution state of the plurality of first index values 71 in the image space of the second image 2, the second rule is the first rule. Compared to the rule that sets the second reference block according to the spatial distribution state of the plurality of first index values 71 in the image space of the two images 2, the distribution state of the first index value 71 is more direct. It is possible to set the second reference block 53 corresponding to.

<(2−9)ステップS90:第2参照ブロックの設定工程>
複数の第2基準ブロック53が設定されると、第2設定部17は、動作モードに応じて注目点情報31を適宜使用することなどによって、第1画像1上に1以上の第2参照ブロック54を設定し(図25のステップS90)、設定した第2参照ブロック54のそれぞれに対して、領域情報である1以上の第2参照ブロック情報64(図2)をそれぞれ取得する。取得された1以上の第2参照ブロック情報64は、第2演算部18に供給される。
<(2-9) Step S90: Second Reference Block Setting Step>
When a plurality of second reference blocks 53 are set, the second setting unit 17 uses one or more second reference blocks on the first image 1 by appropriately using the attention point information 31 according to the operation mode. 54 is set (step S90 in FIG. 25), and for each of the set second reference blocks 54, one or more second reference block information 64 (FIG. 2) as region information is acquired. The acquired one or more pieces of second reference block information 64 are supplied to the second calculation unit 18.

図8に示される例においては、第2設定部17は、注目点21を空間的な基準点として、例えば、第2規則情報58により規定される第2規則を適用することにより第2参照ブロック54を第1画像1(図3)上に設定する。   In the example shown in FIG. 8, the second setting unit 17 uses the attention point 21 as a spatial reference point and applies the second rule defined by the second rule information 58, for example, to thereby apply the second reference block. 54 is set on the first image 1 (FIG. 3).

<(2−10)ステップS100:第2ブロックマッチング工程>
複数の第2基準ブロック53および1以上の第2参照ブロック54が設定されると、第2演算部18は、複数の第2基準ブロック53のそれぞれと、第1画像1上に予め設定された第2参照ブロック54との第2ブロックマッチングを行なう(図25のステップS100)。第2ブロックマッチングは、第1ブロックマッチングと同様に、SAD法などの相関演算手法を用いたブロックマッチング(パターンマッチング)処理によって行なわれる。なお、第1ブロックマッチングに使用される相関演算手法と、第2ブロックマッチングに使用される相関演算手法とが、互いに異なる手法であるとしても、本発明の有用性を損なうものではない。
<(2-10) Step S100: Second Block Matching Step>
When a plurality of second reference blocks 53 and one or more second reference blocks 54 are set, the second calculation unit 18 is set in advance on each of the plurality of second reference blocks 53 and on the first image 1. Second block matching with the second reference block 54 is performed (step S100 in FIG. 25). Similar to the first block matching, the second block matching is performed by block matching (pattern matching) processing using a correlation calculation method such as the SAD method. Even if the correlation calculation method used for the first block matching and the correlation calculation method used for the second block matching are different from each other, the usefulness of the present invention is not impaired.

<(2−11)ステップS110:第2指標値の取得工程>
次に、第2演算部18は、第2ブロックマッチングの演算結果に基づいて、複数の候補点23のそれぞれについて、対応点25としての選択の適性を表現した複数の第2指標値72(図2)を取得する(図25のステップS110)。取得された複数の第2指標値72は、決定部19に供給される。ステップS100およびS110は、第2演算工程として機能する。
<(2-11) Step S110: Second Index Value Acquisition Step>
Next, the second calculation unit 18 uses a plurality of second index values 72 (see FIG. 5) expressing suitability for selection as the corresponding points 25 for each of the plurality of candidate points 23 based on the calculation result of the second block matching. 2) is acquired (step S110 in FIG. 25). The plurality of acquired second index values 72 are supplied to the determination unit 19. Steps S100 and S110 function as a second calculation step.

なお、第2演算部18は、他の各機能部からそれぞれ供給される各情報のうち、少なくとも第1画像1、第2画像2、複数の第2基準ブロック情報63、および1以上の第2参照ブロック情報64に基づいて複数の第2指標値72を取得する。   The second calculation unit 18 includes at least a first image 1, a second image 2, a plurality of second reference block information 63, and one or more second reference blocks among the information supplied from the other functional units. A plurality of second index values 72 are acquired based on the reference block information 64.

図21〜図23は、第2ブロックマッチング処理によって取得される第2指標値72(図2)の一例を説明するための図である。   21 to 23 are diagrams for explaining an example of the second index value 72 (FIG. 2) acquired by the second block matching process.

図21においては、第2画像2上で抽出された候補点23a、23bを空間的な基準点として、第2基準ブロック53a、53bがそれぞれ設定されている。第1画像1上に設定された第2参照ブロック54a、54bは、第2設定部17によって、予め、第1画像1上の複数の矢印Y1に沿って位置をずらされつつ、それぞれ設定された複数の第2参照ブロック54のうち一部の第2参照ブロックである。   In FIG. 21, second reference blocks 53a and 53b are set with the candidate points 23a and 23b extracted on the second image 2 as spatial reference points. The second reference blocks 54a and 54b set on the first image 1 are set in advance by the second setting unit 17 while being shifted in position along a plurality of arrows Y1 on the first image 1. These are some second reference blocks among the plurality of second reference blocks 54.

また、図21の例では、第2演算部18は、複数の第2基準ブロック53a、53bのそれぞれと、第2参照ブロック54とのブロックマッチングを、当該第2参照ブロック54の位置を第1画像1上でずらしながら行うことによって第2ブロックマッチングを行っている。具体的には、第2演算部18は、予め、第2設定部17により第1画像1上の複数の矢印Y1に沿って設定された複数の第2参照ブロック54のうちで、第2ブロックマッチングの対象となる第2参照ブロック54の位置をずらしながら第2ブロックマッチングを行なっている。   In the example of FIG. 21, the second calculation unit 18 performs block matching between each of the plurality of second reference blocks 53a and 53b and the second reference block 54, and sets the position of the second reference block 54 to the first. The second block matching is performed by shifting on the image 1. Specifically, the second calculation unit 18 includes the second block among the plurality of second reference blocks 54 set in advance along the plurality of arrows Y1 on the first image 1 by the second setting unit 17. The second block matching is performed while shifting the position of the second reference block 54 to be matched.

該第2ブロックマッチングによって、第2演算部18は、第2設定部17により第1画像1上の複数の矢印Y1に沿って設定された複数の第2参照ブロック54のうち、第2基準ブロック53aとの類似度が最も高い第2参照ブロック54aを特定している。第2演算部18は、該類似度を第2指標値72a(図21)として取得している。また、同様に、第2演算部18は、該複数の第2参照ブロック54のうち第2基準ブロック53bとの類似度が最も高い第2参照ブロック54bを特定している。そして、第2演算部18は、該類似度を第2指標値72b(図21)として取得している。すなわち、第2演算部18は、第2ブロックマッチングの結果に基づいて、複数の第2基準ブロック53a、53bのそれぞれ毎に、第2画像2上の第2参照ブロックとの最も高い各類似度を取得し、取得した各類似度に基づいて複数の第2指標値72a、72bをそれぞれ取得している。なお、第2指標値72aの方が第2指標値72bよりも値が大きく、候補点23aが対応点25として決定される。   By the second block matching, the second calculation unit 18 uses the second reference block among the plurality of second reference blocks 54 set along the plurality of arrows Y1 on the first image 1 by the second setting unit 17. The second reference block 54a having the highest similarity with 53a is specified. The second calculation unit 18 acquires the similarity as the second index value 72a (FIG. 21). Similarly, the second calculation unit 18 identifies the second reference block 54b having the highest similarity with the second reference block 53b among the plurality of second reference blocks 54. Then, the second calculation unit 18 acquires the similarity as the second index value 72b (FIG. 21). That is, the second calculation unit 18 has the highest similarity with the second reference block on the second image 2 for each of the plurality of second reference blocks 53a and 53b based on the result of the second block matching. And a plurality of second index values 72a and 72b are acquired based on the acquired similarities. The second index value 72a is larger than the second index value 72b, and the candidate point 23a is determined as the corresponding point 25.

また、第2演算部18は、動作モードに応じて、第2指標値72a、72bとは異なる第2指標値72を取得することができる。具体的には、第2演算部18は、先ず、特定した第2参照ブロック54a、54b(図21)に基づいて、複数の候補点23a、23bにそれぞれ対応した第1画像1上の複数の対応点(「参照対応点」とも称される)24a、24bをそれぞれ特定する。そして、第2演算部18は、第1画像1上の注目点21(図21)と、複数の参照対応点24a、24bのそれぞれとの各距離を複数の第2指標値72c、72d(図21)としてそれぞれ取得する。第2指標値72c、72dは、候補点23a、23bにそれぞれ対応した第2指標値72である。第2指標値72cの方が、第2指標値72dよりも小さく、候補点23aが対応点25として決定される。   Moreover, the 2nd calculating part 18 can acquire the 2nd index value 72 different from 2nd index value 72a, 72b according to an operation mode. Specifically, the second calculation unit 18 first, based on the identified second reference blocks 54a and 54b (FIG. 21), a plurality of points on the first image 1 respectively corresponding to the plurality of candidate points 23a and 23b. Corresponding points (also referred to as “reference corresponding points”) 24a and 24b are specified. Then, the second calculation unit 18 determines the distances between the attention point 21 (FIG. 21) on the first image 1 and the reference corresponding points 24 a and 24 b, as a plurality of second index values 72 c and 72 d (FIG. 21), respectively. The second index values 72c and 72d are the second index values 72 corresponding to the candidate points 23a and 23b, respectively. The second index value 72c is smaller than the second index value 72d, and the candidate point 23a is determined as the corresponding point 25.

図22は、図21を用いて上述した第2指標値72の取得とは、異なる手法によって取得される第2指標値72を説明するための図である。図22においては、図21の設定例と同様に、第2画像2上で第2基準ブロック53a、53bが設定されるとともに、候補点23a、23bがそれぞれ抽出されている。また、第2参照ブロック54(図22)は、注目点21(図22)を空間的な基準点として、第2設定部17によって設定された1の第2参照ブロックである。   FIG. 22 is a diagram for explaining the second index value 72 acquired by a method different from the acquisition of the second index value 72 described above with reference to FIG. In FIG. 22, as in the setting example of FIG. 21, second reference blocks 53a and 53b are set on the second image 2, and candidate points 23a and 23b are extracted, respectively. The second reference block 54 (FIG. 22) is one second reference block set by the second setting unit 17 with the point of interest 21 (FIG. 22) as a spatial reference point.

第2演算部18は、複数の第2基準ブロック53a、53b(図22)のそれぞれと、第2参照ブロック54(図22)とのブロックマッチングによって第2ブロックマッチングを行っている。そして、第2演算部18は、複数の第2基準ブロック53a、53bのそれぞれと、第2参照ブロック54との各類似度を第2指標値72e、72fとして取得している。第2指標値72e、72fは、候補点23a、23bにそれぞれ対応した第2指標値72である。第2指標値72eの方が、第2指標値72fよりも大きく、候補点23aが対応点25として決定される。   The second computing unit 18 performs second block matching by block matching between each of the plurality of second reference blocks 53a and 53b (FIG. 22) and the second reference block 54 (FIG. 22). And the 2nd calculating part 18 acquires each similarity of each of several 2nd reference | standard block 53a, 53b and the 2nd reference block 54 as 2nd index value 72e, 72f. The second index values 72e and 72f are second index values 72 corresponding to the candidate points 23a and 23b, respectively. The second index value 72e is larger than the second index value 72f, and the candidate point 23a is determined as the corresponding point 25.

図23は、図21、図22を用いて上述した第2指標値72の取得とは、異なる手法によって取得される第2指標値72を説明するための図である。図23においては、図21の設定例と同様に、第2画像2上で第2基準ブロック53a、53bが設定されるとともに、候補点23a、23bがそれぞれ抽出されている。なお、第2基準ブロック53a、第2基準ブロック53bは、図13〜図20をそれぞれ用いて上述した各設定例と同様に、第2設定部17によって予め設定されている。すなわち、第2基準ブロック53a(53b)は、候補点23a(23b)を空間的な基準点(注目候補点)として、候補点23(23b)に対して第2規則が適用されることにより設定されている。そして、第2基準ブロック53a(53b)には、各候補点のうち候補点23a(23b)のみが内包されている。従って、候補点23aに対応した第2規則と、候補点23bに対応した第2規則とは、パラメータが互いに異なっている。   FIG. 23 is a diagram for explaining the second index value 72 acquired by a method different from the acquisition of the second index value 72 described above with reference to FIGS. 21 and 22. In FIG. 23, as in the setting example of FIG. 21, second reference blocks 53a and 53b are set on the second image 2, and candidate points 23a and 23b are extracted, respectively. Note that the second reference block 53a and the second reference block 53b are set in advance by the second setting unit 17 as in the setting examples described above with reference to FIGS. That is, the second reference block 53a (53b) is set by applying the second rule to the candidate point 23 (23b) with the candidate point 23a (23b) as a spatial reference point (target candidate point). Has been. The second reference block 53a (53b) includes only the candidate point 23a (23b) among the candidate points. Therefore, the second rule corresponding to the candidate point 23a and the second rule corresponding to the candidate point 23b have different parameters.

また、第2設定部17は、注目点21を空間的な基準点として、候補点23aに対応した第2規則と、候補点23bに対応した第2規則とをそれぞれ注目点21に対して適用することによって複数の候補点23a、23bのそれぞれ毎に第1画像1上に第2参照ブロック54a、54bを予めそれぞれ設定している。   In addition, the second setting unit 17 applies the second rule corresponding to the candidate point 23a and the second rule corresponding to the candidate point 23b to the attention point 21 with the attention point 21 as a spatial reference point. Thus, the second reference blocks 54a and 54b are set in advance on the first image 1 for each of the plurality of candidate points 23a and 23b.

第2演算部18は、複数の候補点23a、23bのうち1の候補点23a(23b)に対応する第2参照ブロック54a(54b)と、複数の第2基準ブロック53a、53bのうち1の候補点23a(23b)に対応する第2基準ブロック53a(53b)とのブロックマッチングを行なっている。従って、第2演算部18は、複数の候補点23a、23bの中で1の候補点として設定される候補点を変更しながら該ブロックマッチングを行なうことにより第2ブロックマッチングを行っている。   The second computing unit 18 includes a second reference block 54a (54b) corresponding to one candidate point 23a (23b) among the plurality of candidate points 23a and 23b, and one of the plurality of second reference blocks 53a and 53b. Block matching with the second reference block 53a (53b) corresponding to the candidate point 23a (23b) is performed. Therefore, the second calculation unit 18 performs the second block matching by performing the block matching while changing the candidate point set as one candidate point among the plurality of candidate points 23a and 23b.

そして、第2演算部18は、該第2ブロックマッチングの結果に基づいて、複数の第2基準ブロック53a、53bのそれぞれ毎に、対応する第2参照ブロック54a、54bとの各類似度をそれぞれ取得している。第2演算部18は、取得した各類似度を第2指標値72g、72hとしてそれぞれ取得している。第2指標値72g、72hは、候補点23a、23bにそれぞれ対応した第2指標値72である。第2指標値72gの方が、第2指標値72hよりも大きく、候補点23aが対応点25として決定される。   Then, based on the result of the second block matching, the second calculation unit 18 determines each similarity with the corresponding second reference block 54a, 54b for each of the plurality of second reference blocks 53a, 53b. Have acquired. The second calculation unit 18 acquires the acquired similarities as second index values 72g and 72h, respectively. The second index values 72g and 72h are the second index values 72 corresponding to the candidate points 23a and 23b, respectively. The second index value 72g is larger than the second index value 72h, and the candidate point 23a is determined as the corresponding point 25.

<(2−12)ステップS120:対応点の決定工程>
複数の第2指標値72が取得されると、決定部19は、複数の候補点情報33と複数の第2指標値72とに基づいて、複数の候補点23の中から1つを対応点25として選択することにより、対応点25を決定する(図25のステップS120)。決定部19は、決定した対応点25の座標を対応点情報35として取得し、記憶装置46に記憶する。ステップS120は、決定工程として機能する。
<(2-12) Step S120: Corresponding Point Determination Step>
When the plurality of second index values 72 are acquired, the determination unit 19 selects one of the plurality of candidate points 23 as a corresponding point based on the plurality of candidate point information 33 and the plurality of second index values 72. By selecting as 25, the corresponding point 25 is determined (step S120 in FIG. 25). The determination unit 19 acquires the determined coordinates of the corresponding point 25 as the corresponding point information 35 and stores it in the storage device 46. Step S120 functions as a determination process.

上述したように、画像処理装置200Aによれば、第1ブロックマッチングによって第1画像1上の注目点21に対応した対応点25の複数の候補点23が、第2画像2においてそれぞれ抽出される。そして、複数の候補点23をそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロック53と、第1画像1上の第2参照ブロック54との第2ブロックマッチングの結果に基づいて、該複数の候補点23の中から対応点25が決定される。従って、決定された対応点25の対応点としての信頼度が改善され得る。   As described above, according to the image processing apparatus 200A, the plurality of candidate points 23 of the corresponding points 25 corresponding to the point of interest 21 on the first image 1 are extracted in the second image 2 by the first block matching. . Then, based on the result of the second block matching between the plurality of second reference blocks 53 that spatially contain the plurality of candidate points 23 and the second reference block 54 on the first image 1, the plurality of candidates A corresponding point 25 is determined from the points 23. Therefore, the reliability as the corresponding point of the determined corresponding point 25 can be improved.

<変形例について>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
<About modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.

例えば、上述した画像処理システム100Aは、画像処理システム100Aにおける画像処理装置200Aが汎用のコンピューターでプログラムを実行することなどによって実現されている構成であるが、該構成に代えて、画像処理システム100Aが、例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、形態情報端末など1の装置にステレオカメラ300と画像処理装置200Aとを備えたシステムとして実現されても良い。   For example, the image processing system 100A described above is configured by the image processing apparatus 200A in the image processing system 100A being executed by a general-purpose computer, but the image processing system 100A is replaced with the configuration. However, for example, it may be realized as a system including a stereo camera 300 and an image processing device 200A in one device such as a digital camera, a digital video camera, or a form information terminal.

100A 画像処理システム
200A 画像処理装置
300 ステレオカメラ
1 第1画像
2 第2画像
31 注目点情報
33 候補点情報
35 対応点情報
51 第1基準ブロック
52 第1参照ブロック
53 第2基準ブロック
54 第2参照ブロック
61 第1基準ブロック情報
62 第1参照ブロック情報
63 第2基準ブロック情報
64 第2参照ブロック情報
71 第1指標値
72 第2指標値
91 第1カメラ
92 第2カメラ
100A image processing system 200A image processing apparatus 300 stereo camera 1 first image 2 second image 31 attention point information 33 candidate point information 35 corresponding point information 51 first reference block 52 first reference block 53 second reference block 54 second reference Block 61 First reference block information 62 First reference block information 63 Second reference block information 64 Second reference block information 71 First index value 72 Second index value 91 First camera 92 Second camera

Claims (14)

互いに対応する画像内容を含んだ第1画像と第2画像とを取得する取得部と、
前記第2画像上に複数の第1参照ブロックを設定する第1設定部と、
前記第1画像上に予め設定された注目点を空間的に内包する第1基準ブロックと、前記複数の第1参照ブロックのそれぞれとの第1ブロックマッチングにより、前記第1基準ブロックと、前記複数の第1参照ブロックのそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した複数の第1指標値を取得する第1演算部と、
前記複数の第1指標値に基づいて、前記注目点に対応した対応点の複数の候補点を前記第2画像においてそれぞれ抽出する抽出部と、
前記複数の候補点のうちの各1点のみをそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロックを設定する第2設定部と、
前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第1画像上に予め設定された第2参照ブロックとの第2ブロックマッチングにより、前記複数の候補点のそれぞれについて、前記対応点としての選択の適性を表現した複数の第2指標値を取得する第2演算部と、
前記複数の第2指標値に基づいて、前記複数の候補点の中から1つを選択することにより、前記対応点を決定する決定部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
An acquisition unit for acquiring a first image and a second image including image contents corresponding to each other;
A first setting unit that sets a plurality of first reference blocks on the second image;
The first reference block and the plurality of the plurality of first reference blocks by first block matching between the first reference block and the plurality of first reference blocks spatially including the attention point set in advance on the first image. A first calculation unit that acquires a plurality of first index values each representing the similarity of the image content with each of the first reference blocks;
An extraction unit that extracts a plurality of candidate points of corresponding points corresponding to the attention point based on the plurality of first index values, respectively, in the second image;
A second setting unit that sets a plurality of second reference blocks that spatially include only one point of each of the plurality of candidate points;
The second block matching between each of the plurality of second reference blocks and a second reference block set in advance on the first image makes it possible to select each of the plurality of candidate points as the corresponding point. A second calculation unit that acquires a plurality of second index values expressing
A determination unit that determines the corresponding points by selecting one of the plurality of candidate points based on the plurality of second index values;
An image processing apparatus comprising:
請求項1に記載された画像処理装置であって、
前記第1設定部は、
前記第2画像上に予め設定された複数の探索基準点をそれぞれ空間的な基準点として、前記複数の探索基準点のそれぞれに対して、画像空間におけるブロックの設定に関する第1規則をそれぞれ適用することにより前記複数の第1参照ブロックをそれぞれ設定し、
前記第2設定部は、
前記複数の候補点をそれぞれ空間的な基準点として、前記複数の候補点のそれぞれに対して、画像空間におけるブロックの設定に関する第2規則をそれぞれ適用することにより前記複数の第2基準ブロックをそれぞれ設定し、
前記第1規則と前記第2規則とは、
空間的な基準点に対するブロックの設定態様が空間的に互いに異なることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to claim 1,
The first setting unit includes:
A plurality of search reference points set in advance on the second image are used as spatial reference points, and a first rule relating to block setting in the image space is applied to each of the plurality of search reference points. By setting each of the plurality of first reference blocks,
The second setting unit includes:
The plurality of second reference blocks are respectively applied by applying a second rule relating to block setting in the image space to each of the plurality of candidate points, each of the plurality of candidate points being a spatial reference point. Set,
The first rule and the second rule are:
An image processing apparatus characterized in that block setting modes with respect to a spatial reference point are spatially different from each other.
請求項2に記載された画像処理装置であって、
前記第1規則と前記第2規則とは、
共通の空間的な基準点に対して、前記第1規則と前記第2規則とがそれぞれ適用されることにより設定される2つのブロックの形状が、互いに異なることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to claim 2,
The first rule and the second rule are:
An image processing apparatus, wherein two blocks set by applying the first rule and the second rule to a common spatial reference point are different from each other.
請求項2に記載された画像処理装置であって、
前記第1規則と前記第2規則とは、
共通の空間的な基準点に対して、前記第1規則と前記第2規則とがそれぞれ適用されることにより設定される2つのブロックの空間的な大きさが、互いに異なることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to claim 2,
The first rule and the second rule are:
An image in which two blocks set by applying the first rule and the second rule to a common spatial reference point have different spatial sizes. Processing equipment.
請求項2に記載された画像処理装置であって、
前記第1規則と前記第2規則とは、
共通の空間的な基準点に対して、前記第1規則と前記第2規則とがそれぞれ適用されることにより設定される2つのブロックのそれぞれの位置が互いに異なることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to claim 2,
The first rule and the second rule are:
An image processing apparatus, wherein positions of two blocks set by applying the first rule and the second rule with respect to a common spatial reference point are different from each other.
請求項2から請求項5の何れか1つの請求項に記載された画像処理装置であって、
前記第2規則は、
前記複数の候補点のうち注目候補点を空間的な基準点として、当該注目候補点に対して前記第2規則が適用されることにより設定される前記第2基準ブロックに、前記複数の候補点のうち当該注目候補点のみが内包されるように、当該第2基準ブロックを設定する規則であることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein
The second rule is:
The plurality of candidate points in the second reference block set by applying the second rule to the candidate point of interest with the candidate point of interest as a spatial reference point among the plurality of candidate points An image processing apparatus characterized by a rule for setting the second reference block so that only the attention candidate point is included.
請求項6に記載された画像処理装置であって、
前記第2規則は、
前記注目候補点に対して前記第2規則が適用されることにより設定される前記第2基準ブロックに、前記複数の候補点のうち前記注目候補点のみが内包されるように、前記複数の候補点の相互の位置関係に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則であることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to claim 6,
The second rule is:
The plurality of candidates so that only the attention candidate point is included in the second reference block set by applying the second rule to the attention candidate point. An image processing apparatus characterized by a rule for setting the second reference block according to a mutual positional relationship between points.
請求項6に記載された画像処理装置であって、
前記第2規則は、
前記注目候補点に対して当該第2規則が適用されることにより設定される前記第2基準ブロックに、前記複数の候補点のうち前記注目候補点のみが内包されるように、前記第2画像の画像空間における前記複数の第1指標値の空間的な分布状態に応じて当該第2基準ブロックを設定する規則であることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to claim 6,
The second rule is:
The second image so that only the attention candidate point is included in the second reference block set by applying the second rule to the attention candidate point. An image processing apparatus characterized in that the second reference block is set according to a spatial distribution state of the plurality of first index values in the image space.
請求項1から請求項8の何れか1つの請求項に記載された画像処理装置であって、
前記第2演算部が、
前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第2参照ブロックとのブロックマッチングを、前記第2参照ブロックの位置を前記第1画像上でずらしながら行うことによって前記第2ブロックマッチングを行い、
該第2ブロックマッチングにより前記複数の候補点にそれぞれ対応した複数の対応点を前記第1画像上でそれぞれ特定するとともに、前記注目点と、当該複数の対応点のそれぞれとの各距離に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, comprising:
The second arithmetic unit is
Performing the second block matching by performing block matching between each of the plurality of second reference blocks and the second reference block while shifting the position of the second reference block on the first image;
A plurality of corresponding points respectively corresponding to the plurality of candidate points are specified on the first image by the second block matching, and based on distances between the attention point and the corresponding points. An image processing apparatus, wherein each of the plurality of second index values is acquired.
請求項1から請求項8の何れか1つの請求項に記載された画像処理装置であって、
前記第2演算部が、
前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第2参照ブロックとのブロックマッチングを、前記第2参照ブロックの位置を前記第1画像上でずらしながら行うことによって前記第2ブロックマッチングを行い、
前記第2ブロックマッチングの結果に基づいて、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれ毎に、前記第2参照ブロックとの最も高い各類似度を取得し、
取得した前記各類似度に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, comprising:
The second arithmetic unit is
Performing the second block matching by performing block matching between each of the plurality of second reference blocks and the second reference block while shifting the position of the second reference block on the first image;
Based on the result of the second block matching, for each of the plurality of second reference blocks, obtain the highest similarity with the second reference block,
The image processing apparatus, wherein the plurality of second index values are respectively acquired based on the acquired similarities.
請求項1から請求項8の何れか1つの請求項に記載された画像処理装置であって、
前記第2参照ブロックが、前記注目点を空間的な基準点として設定された1のブロックであり、
前記第2演算部が、
前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第2参照ブロックとのブロックマッチングによって前記第2ブロックマッチングを行い、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれと前記第2参照ブロックとの各類似度に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, comprising:
The second reference block is one block in which the attention point is set as a spatial reference point;
The second arithmetic unit is
The second block matching is performed by block matching between each of the plurality of second reference blocks and the second reference block, and each similarity between each of the plurality of second reference blocks and the second reference block is determined. An image processing apparatus that acquires each of the plurality of second index values based on the image data.
請求項6から請求項8の何れか1つの請求項に記載された画像処理装置であって、
前記第2参照ブロックは、
前記注目点を空間的な基準点として、前記複数の候補点がそれぞれ前記注目候補点であるときの各前記第2規則が、前記注目点に対してそれぞれ適用されることによって前記複数の候補点のそれぞれ毎に第1画像上に予めそれぞれ設定され、
前記第2演算部が、
前記複数の候補点のうち1の候補点に対応する前記第2参照ブロックと、前記複数の第2基準ブロックのうち前記1の候補点に対応するブロックとのブロックマッチングを、前記複数の候補点の中で前記1の候補点として設定される候補点を変更しながら行なうことにより前記第2ブロックマッチングを行い、
前記第2ブロックマッチングの結果に基づいて、前記複数の第2基準ブロックのそれぞれ毎に、対応する前記第2参照ブロックとの各類似度を取得し、
取得した前記各類似度に基づいて前記複数の第2指標値をそれぞれ取得することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein
The second reference block is
The plurality of candidate points by applying each of the second rules when each of the plurality of candidate points is the target candidate point, with the target point as a spatial reference point, respectively. Are preset on the first image for each of the
The second arithmetic unit is
Block matching between the second reference block corresponding to one candidate point among the plurality of candidate points and the block corresponding to the one candidate point among the plurality of second reference blocks is performed by the plurality of candidate points. Performing the second block matching by changing the candidate point set as the one candidate point in
Based on the result of the second block matching, for each of the plurality of second reference blocks, obtain the similarity with the corresponding second reference block,
The image processing apparatus, wherein the plurality of second index values are respectively acquired based on the acquired similarities.
画像処理装置に搭載されたコンピューターにおいて実行されることにより、
当該画像処理装置を請求項1から請求項12の何れか1つの請求項に記載された画像処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
By being executed on a computer mounted on the image processing apparatus,
A program for causing the image processing apparatus to function as the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 12.
第1画像上に予め設定された注目点を空間的に内包する第1基準ブロックと、前記第1画像と互いに対応する画像内容を含んだ第2画像上に設定された複数の第1参照ブロックのそれぞれとの第1ブロックマッチングにより、前記第1基準ブロックと、前記複数の第1参照ブロックのそれぞれとの画像内容の類似度をそれぞれ表現した複数の第1指標値を取得する第1演算工程と、
前記複数の第1指標値に基づいて、前記注目点に対応した対応点の複数の候補点を前記第2画像においてそれぞれ抽出する抽出工程と、
前記複数の候補点のうちの各1点のみをそれぞれ空間的に内包する複数の第2基準ブロックのそれぞれと、前記第1画像上に予め設定された第2参照ブロックとの第2ブロックマッチングにより、前記複数の候補点のそれぞれについて、前記対応点としての選択の適性を表現した複数の第2指標値を取得する第2演算工程と、
前記複数の第2指標値に基づいて、前記複数の候補点の中から1つを選択することにより、前記対応点を決定する決定工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
A first reference block that spatially encloses a point of interest set in advance on the first image, and a plurality of first reference blocks set on a second image including image contents corresponding to the first image. A first calculation step of acquiring a plurality of first index values respectively representing similarity of image contents between the first reference block and each of the plurality of first reference blocks by first block matching with When,
An extracting step of extracting a plurality of candidate points of corresponding points corresponding to the attention point in the second image based on the plurality of first index values;
By second block matching between each of a plurality of second reference blocks that spatially include only one point among the plurality of candidate points, and a second reference block preset on the first image A second calculation step of obtaining a plurality of second index values expressing suitability for selection as the corresponding points for each of the plurality of candidate points;
A determination step of determining the corresponding points by selecting one of the plurality of candidate points based on the plurality of second index values;
An image processing method comprising:
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