JPH0355675A - Stereo matching method - Google Patents

Stereo matching method

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JPH0355675A
JPH0355675A JP1191192A JP19119289A JPH0355675A JP H0355675 A JPH0355675 A JP H0355675A JP 1191192 A JP1191192 A JP 1191192A JP 19119289 A JP19119289 A JP 19119289A JP H0355675 A JPH0355675 A JP H0355675A
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stereo image
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杉山 昭洋
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仁志 大谷
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伸夫 高地
Fumio Otomo
文夫 大友
Koji Komiya
小宮 康治
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Image Processing (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To easily specify the matching of stereo pictures by applying an adverse transmission learning method to a multi-layer neural circuit network consisting of an input layer, a hidden layer, and an output layer with use of the subject and non- subject teacher signals. CONSTITUTION:A neural circuit network contains an input layer 1, a hidden layer 2, and an output layer 3 connected to each other and produces a pulse when an input signal exceeds the threshold value. A pair of stereo picture information are read at the outset, and a subject/non-subject area is set into one of both stereo picture information as the input information. Thus each cell output is obtained. The evaluation function value is calculated from the cell output of the layer 3 and a teacher signal and the correction value of the neural multiplex rate. The correction is applied to all subject/non-subject areas and a proper neural multiplex rate. Then a corresponding candidate area is decided into the other stereo picture information and the output is obtained by neural circuit network applying the neural multiplex rate decided by the information on the decided candidate area. Based on the obtained output, the corresponding area of one of both stereo picture information is decided in accordance with the subject area of other stereo picture information. In such a constitution, the stereo pictures can be easily matched with each other.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はステレオマッチング方法に係わり、特に空中写
真等の立体写真の解析に最適なステレオマッチング方法
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a stereo matching method, and particularly to a stereo matching method that is optimal for analyzing stereoscopic photographs such as aerial photographs.

「従来技術」 従来、航空写真等によるステレオ写真の実体視により測
定等を行う場合には、左右一対の写真における同一地点
を検索し、2枚の写真の位置決めを行う必要があった,
これらの位置決めには、反射式実体鏡等を用いて肉眼に
より行うことが一般的であったが、これらの作業は複雑
で極゛めて困難であり、熟練を要し、作業者の負担が大
きかった。
``Prior Art'' Conventionally, when performing measurements by stereoscopically viewing stereo photographs such as aerial photographs, it was necessary to search for the same point in a pair of left and right photographs and position the two photographs.
These positions were generally performed by the naked eye using a reflective stereoscope, etc., but these tasks are complex and extremely difficult, require skill, and place a burden on the operator. It was big.

そこで、これらのステレオ写真のマッチングを自動化す
る技術が開発されてきた。このステレオマッチングのた
めのパターン認識方法には、主として面積相関法が利用
されていた。
Therefore, technology has been developed to automate the matching of these stereo photographs. The area correlation method has mainly been used as a pattern recognition method for stereo matching.

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら上記従来の面積相関法を利用したステレオ
マッチング方法は、特徴的な濃淡の起伏を含む領域につ
いては比較的高いマッチング正解率を得ることができる
が、濃淡の特徴の低い領域ではマッチング正解率が低く
、満足のいく測定が行えないという問題点があった。そ
して濃淡の特徴の低い領域で面積相関法によるマッチン
グを行うと、探索領域の濃淡と同様になだらかな反応を
示し、マッチング点を特定しにくいという問題点があっ
た9このためマッチング反応が線スペクトル的で、マッ
チング点を特定し易いステレオマッチング方法の出現が
強く望まれていた.「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、入力層、隠
れ層及び出力層から構成された多層型神経回路網に対象
・非対象を示す教師信号を用いてパックブロパゲーショ
ン学習方法を実行しステレオ画像のマッチングを行う方
法であって、一対のステレオ画像データを読み込む第1
工程と、この一対のステレオ画像データの一方のステレ
オIiI像データ中で対象領域及び少なくとも1つの非
対象領域を設定し、入力データとして設定する第2工程
と、この入力データに基づいて各細胞出力を求める第3
工程と、出力Ji!細胞の出力と教師信号に基づき評価
関数値を計算する第4工程と、この第4工程で求めた評
傭関数値に基づき神経重率修正量を求める第5工程と、
この第5工程で求めた神軽重率修正量に基づいて神経重
率に修正を加え、全ての対象領域及び非対象領域につい
て前記第3工程から第5工程を順次繰り返し適当な神経
重率を決定する第6工程と、前記一対のステレオ画像デ
ータのうち他方のステレオ雨像データ上に複数の対応候
補領域を設定する第7工程と、この複数の対応候補領域
のデータに基づき第6工程の結果決定された神経重率を
適用した神経回路網によってその出力を求める第8工程
と、この神経回路網出力から一方のステレオ画像データ
の対象領域に応じた他方のステレオ画像データにおける
対応した領域を決定する第9工程とから構成されている
``Problems to be Solved by the Invention'' However, the stereo matching method using the conventional area correlation method described above can obtain a relatively high matching accuracy rate for regions containing characteristic undulations of shading; In regions with low features, the matching accuracy rate is low, making it impossible to perform satisfactory measurements. When matching using the area correlation method was performed in a region with low contrast characteristics, the response was gradual, similar to the contrast in the search region, and it was difficult to identify the matching point9. There has been a strong desire for a stereo matching method that is accurate and easy to identify matching points. "Means for Solving the Problems" The present invention has been devised in view of the above problems, and is capable of transmitting a teaching signal indicating target/non-target to a multilayer neural network composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer. A method for matching stereo images by executing a pack propagation learning method using
a second step of setting a target region and at least one non-target region in the stereo IiI image data of one of the pair of stereo image data and setting them as input data; and a second step of setting each cell output based on the input data. The third step is to find
Process and output Ji! a fourth step of calculating an evaluation function value based on the cell output and the teacher signal; a fifth step of calculating a neural gravity correction amount based on the evaluation function value obtained in the fourth step;
The nerve weight ratio is corrected based on the correction amount of the nerve weight ratio obtained in this fifth step, and the steps 3 to 5 are sequentially repeated for all target areas and non-target areas to determine an appropriate nerve weight ratio. a seventh step of setting a plurality of corresponding candidate regions on the stereo rain image data of the other of the pair of stereo image data, and a seventh step of setting a plurality of corresponding candidate regions on the data of the plurality of corresponding candidate regions, and determining the result of the sixth step based on the data of the plurality of corresponding candidate regions. An eighth step of obtaining the output by a neural network applying the determined neural weight factor, and determining a corresponding area in the other stereo image data according to the target area of one stereo image data from the output of this neural network. It consists of a ninth step.

更に本発明は、前記第5工程で求めた神経重率修正量に
基づいて神経重率に修正する第A6工程と、全ての対象
領域及び非対象領域について前記第3工程から第5工程
を順次繰り返す第7工程と、この第7工程の結果得られ
た評価関数値の和を演算する第A8工程と、前記評価関
数値の和が所定値内になっているかを判定し、この評価
関数値の和が所定値内でないときには再び第3工程から
第A8工程までを繰り返して評価関数値の和を所定値内
におさめる第A9工程とを備えることもできる。
Furthermore, the present invention includes a step A6 of correcting the nerve weight factor based on the nerve weight factor correction amount obtained in the fifth step, and sequentially performing the third step to the fifth step for all target areas and non-target areas. A seventh step of repeating, an A8 step of calculating the sum of the evaluation function values obtained as a result of this seventh step, and determining whether the sum of the evaluation function values is within a predetermined value, and calculating this evaluation function value. If the sum of the evaluation function values is not within the predetermined value, the third step to the A8 step are repeated again to keep the sum of the evaluation function values within the predetermined value.

更に本発明は、前記第4工程で求めた評価関数値に基づ
き神経重率修正量を求め記憶する第85工程と、全ての
対象領域及び非対ffi領域について前記第3工程から
第85工程を順次繰り返す第B6工程と、この第86工
程の結果得られた評価関数値の和を演算する第B7工程
と、前記評価関数値の和が所定値内になっているかを判
定し、この評価関数値の和が所定値内でないときには再
び神経重率修正量を演算し修正を施して、第3工程から
第B7工程までを繰り返して評価関数値の和を所定値内
におさめる第B8工程とを備えることもできる。
Furthermore, the present invention includes an 85th step of determining and storing the nerve weight correction amount based on the evaluation function value obtained in the fourth step, and performing the 3rd to 85th steps for all target regions and unpaired ffi regions. Step B6, which is repeated sequentially, Step B7, which calculates the sum of the evaluation function values obtained as a result of this 86th step, and determines whether the sum of the evaluation function values is within a predetermined value, and calculates the evaluation function. When the sum of the values is not within the predetermined value, the nerve gravity correction amount is calculated and corrected again, and the third step to the B7 step are repeated to keep the sum of the evaluation function values within the predetermined value. You can also prepare.

また本発明は、前記神経回路網出力から一方のステレオ
画像データの対象領域とは異なるが近似した出力を有す
る領域を前記一方のステレオ画像データから捜し出し、
前記非対象領域に加える第C9工程と、ステレオ画像デ
ータの対象領域及び第C9工程により形成された非対象
領域からのデータを設定する第CIO工程と、その入力
データを用いて各細胞出力を求める第Cll工程と、出
力N1l!胞の出力と教師信号に基づき評価関数値を計
算する第C12工程と、前記第12工程で求めた評価関
数値に基づき神経重率修正量を求める第C13工程と、
このC13工程で求めた神経重率に基づいて神経重率に
修正を加え、全ての対象領域及び非対象領域について前
記第Cll工程から第C13工程を順次繰り返し適当な
神経重率を決定する第C14工程とを備えることもでき
る,「作用」 以上の様に構成された本発明は、バックプロパゲーショ
ン学習方法を実行することによりステレオ画像のマッチ
ングを行う方法であり、まず、対のステレオ画像データ
を読み込み、この読み込んだ一対のステレオ画像データ
のうち一方の画像データ中に、対象gA域及び少なくと
も1つの非対象領域を設定し、対応するこれらのデータ
を入力データとして設定する。そして、この入力データ
から各,siIla出力を計算し、更に、出力Jl!I
胞の出力と教師信号に基づき評価関数値を演算する。更
にこの評価関数値に基づき神経重率修正量を求め、この
神経重率修正量により神経重率に修正を加え、全ての対
象領域及び非対象領域で繰り返し演算を行う。次に、一
対のステレオ画像データのうち、他方のステレオ画像デ
ータ上に複数の対応候補領域を設定し、この対応候補領
域のデータに基づき、前述した方法で計算された神経重
率を適用した神経回路網で出力を演算し、この神経回路
網出力から一方のステレオ画像領域に対応する他方の対
応領域を決定することができる。
Further, the present invention searches from the neural network output for an area having an output that is different from but similar to the target area of the one stereo image data, from the one stereo image data,
A C9 step of adding data to the non-target region, a CIO step of setting data from the target region of the stereo image data and the non-target region formed by the C9 step, and determining each cell output using the input data. Cll step and output N1l! a C12 step of calculating an evaluation function value based on the cell output and the teacher signal; a C13 step of calculating a nerve gravity correction amount based on the evaluation function value obtained in the 12th step;
The nerve weight ratio is corrected based on the nerve weight ratio obtained in this step C13, and the steps C11 to C13 are sequentially repeated for all target areas and non-target areas to determine an appropriate nerve weight ratio. The present invention configured as described above is a method for matching stereo images by executing a backpropagation learning method. A target gA region and at least one non-target region are set in one of the pair of read stereo image data, and the corresponding data are set as input data. Then, each siIla output is calculated from this input data, and the output Jl! I
The evaluation function value is calculated based on the cell output and the teacher signal. Further, based on this evaluation function value, a nerve weight factor correction amount is determined, and the nerve weight factor is corrected using this nerve weight factor correction amount, and calculations are repeated for all target areas and non-target areas. Next, out of a pair of stereo image data, a plurality of corresponding candidate regions are set on the other stereo image data, and based on the data of these corresponding candidate regions, a neural The neural network calculates the output, and the other corresponding region corresponding to one stereo image region can be determined from the neural network output.

また本発明は、各入力データに基づいて評価関数値を計
算する過程で求められる神経重率修正量を用いて直ちに
神経重率に修正を加えること、或は各入力データに基づ
いて評価関数値を計算する過程で求められる神経重率修
正量を一旦記憶し、全入力データの処理が終了した後演
算を施し神経重率に修正を加え、最終的に入力データの
評価関数値の和が所定値内になるまで繰り返す様に構成
することもできる. 更に本発明はステレオiii像データの対象領域とは異
なるが、近似する領域を検索し、この領域を非対象領域
に加えてステレオマッチングを行うこともできる. 「発明の原理」 本発明はステレオ画像データのマッチングを実行するに
際し、ニューラル・ネットワークを採用し、更に学習方
法には、パックプロパゲーション法を適用したものであ
る。
Further, the present invention provides for immediately correcting the nerve weight factor using the nerve weight correction amount obtained in the process of calculating the evaluation function value based on each input data, or The nerve weight factor correction amount obtained in the process of calculating is temporarily memorized, and after all input data has been processed, calculations are performed to correct the nerve weight factor, and finally the sum of the evaluation function values of the input data is determined as a predetermined value. It can also be configured to repeat until the value is within the value. Furthermore, the present invention can search for a region that is similar to but different from the target region of stereo III image data, and performs stereo matching by adding this region to the non-target region. "Principle of the Invention" The present invention employs a neural network when performing matching of stereo image data, and further applies a pack propagation method as a learning method.

ニューラル・ネットワークとは、複数の神経細胞(ニュ
ーロン)から構成され、1つのニューロンは、IlIp
m体と、樹状突起(信号入力部分)、軸索く信号出力部
分)から構成されている。軸木(信号出力部分)は、他
のニューロンの樹状突起とシナプス結合されており、ネ
ットワークが形成されている。
A neural network is composed of multiple nerve cells (neurons), and one neuron is IlIp.
It is composed of a m-body, dendrites (signal input part), and axons (signal output part). The axial tree (signal output part) is synaptically connected to the dendrites of other neurons, forming a network.

そして、このニューラル・ネッ1・ワークに適用する学
習方法は、パックブロパゲーション法と呼ばれるもので
あり、そのニューラル・ネッ1・ワークのm造は第6図
に示す様に、入力層l、中間層2、出力rf43の多層
構造となっている。なお層間の結合はあるが層内のユニ
ット間の結合はない。
The learning method applied to this neural network is called the pack propagation method, and the structure of the neural network is as shown in Figure 6. It has a multilayer structure with layer 2 and output RF43. Note that although there is a bond between layers, there is no bond between units within a layer.

ニューロンは、多入力一単出力の非線形素子とみなすこ
とができるので、換言すれば「しきい値作用」を有する
素子と見ることができる。即ち、入力された信号総量が
しきい値以上に高くなれば出力パルスがONとなり、し
きい値以下であれば出力がOFFとなる様になっている
Since a neuron can be regarded as a multi-input, single-output nonlinear element, in other words, it can be regarded as an element having a "threshold action." That is, when the total amount of input signals is higher than the threshold value, the output pulse is turned on, and when it is lower than the threshold value, the output is turned off.

従って、入力信号をS1、S2、S3、・・・Soに対
して出力信号netは、重み付き積和でne t.= 
 Σ WI x SI  ・ ・ ・ ・ (1)L の様に記載される。即ち、重み(W)を変化させること
によりネッ1・ワークの構造を変化させることができる
。なお、重み(W)は、正、負、ゼロの値をとり、ゼロ
は結合のないことを表す。また入出力特性関数は、s 
i gmo i d関数が適用される。このs i g
mo i d関数は、微分可能な疑似線形関数であり、
例えば、 l で表すものを採用することができる。この関数の値域は
O〜lであり、入力値が大きくなるに従いlになり、小
さくなるに従いOになる。そして、入力値がOの時は0
.5となる様になっている。
Therefore, for input signals S1, S2, S3, . . . So, the output signal net is a weighted sum of products. =
Σ WI x SI ・ ・ ・ ・ (1) It is written as L. That is, by changing the weight (W), the structure of the network 1 can be changed. Note that the weight (W) takes positive, negative, or zero values, and zero represents no connection. Also, the input/output characteristic function is s
The i gmo i d function is applied. This s i g
The mo i d function is a differentiable pseudo-linear function,
For example, what is represented by l can be adopted. The value range of this function is O to l, and as the input value becomes larger, it becomes l, and as the input value becomes smaller, it becomes O. And when the input value is O, it is 0
.. It looks like it's going to be 5.

次に、パックプロパゲーション学習則のアルゴリズムを
説明する。なお、中間層は何層でもよく、フィードバッ
ク結合(層間結合)のないネットワークを仮定する.こ
こで中間712とは、(hidden  layer)
即ち、隠れ層と呼ばれることもある. (a)まず、画像パターン等の入力信号を入力層に入力
する. (b)次に、入力層1から出力113へ向かって、信号
伝送過程に伴う各ニューロンの状態変化を順次計算する
9 (C)上記(b)で得られた出力N3のj番目のニュー
ロンの出力をOpjとし、入力信号に対するそのニュー
ロンの望ましい出力(教師信号)をTpJとし、次式の
二乗誤差を評価関数として定義し、演算する。なお与え
られた画像パターンをpとする。
Next, the algorithm of the pack propagation learning rule will be explained. Note that any number of intermediate layers may be used, and a network without feedback connections (interlayer connections) is assumed. Here, the intermediate 712 is (hidden layer)
In other words, it is sometimes called a hidden layer. (a) First, an input signal such as an image pattern is input to the input layer. (b) Next, from the input layer 1 to the output 113, the state change of each neuron due to the signal transmission process is calculated in sequence.9 (C) The j-th neuron of the output N3 obtained in (b) above is calculated. The output is Opj, the desired output (teacher signal) of the neuron with respect to the input signal is TpJ, and the squared error of the following equation is defined as an evaluation function and calculated. Note that the given image pattern is assumed to be p.

? Ep=■Σ(TpJOpJ) 2( 3 )2 (d)評価関数が極小値(望ましくは最小値)になる様
に(即ち、実際の出力が望ましい出力に可能な限り近づ
く様に)ネッ1・ワークのシナプス結合即ち重率を変化
させる。
? Ep=■Σ(TpJOpJ) 2 (3) 2 (d) Net1・so that the evaluation function becomes the local minimum value (preferably the minimum value) (that is, so that the actual output is as close as possible to the desired output) Change the synaptic connections of the work, that is, the weight ratio.

即ち、出力のエラーを減ずる様に全ての結合の強さを変
化させればよい,ここでは、画像パターンpを与えた時
の重みW1 の変化量を と定める。更に変形すれば、 JpWハ = ηδpJOpl (5) なお、Opiはユニットiからユニットjの入力値であ
り、δ1はユニットjが、カユニットか中間ユニツ1・
かで異なり、出力ユニットの場合には、 ヘ 出 δIIJ =   ( tpj−Opj)  f’ J
 (ne LpJ)t (6) であり、中間ユニットの場合には、 δGIJ =  r’ J (ne tpJ)Σδpk
Wk,東 ・ ・ ・ (7) となり、第(7)式は、再帰閏数となっている. 以上がパックプロパゲーション法の基本アルゴリズムで
あり、各シナプス結合の学習(重率の修正)は、信号の
伝播とは逆方向に出力層から入力層へ向かって進行する
。これが、パックプロバゲーシJンと呼ばれる理由であ
る。このパックプロパゲーシゴン法では、」Wの計算を
出力層から開始して中同層のユニツi・に進む様になっ
ている。中間ユニットでは、その前段の,dWが決まら
ないと計算できない9 (再帰的であるので)従って、
R後の入力層にまで遡らないと計算が不可能となる.よ
って、パックブロパゲーション法では、学習用データを
入力し、結果を出力する(前向き)。次に、この結果の
エラーを減ずる様に結合の強さを変化させるCtIi向
き)。そして再び学習用データを入力する。これらを繰
り返して、エラーが最小となる様にJWを決定する。
That is, it is sufficient to change the strength of all the connections so as to reduce the output error.Here, the amount of change in the weight W1 when the image pattern p is given is determined as. If further transformed, JpWha = ηδpJOpl (5) Note that Opi is the input value from unit i to unit j, and δ1 is whether unit j is a unit or an intermediate unit 1.
In the case of an output unit, δIIJ = (tpj - Opj) f' J
(ne LpJ)t (6) and for intermediate units, δGIJ = r' J (ne tpJ)Σδpk
Wk, East... (7) Equation (7) is a recursive leap number. The above is the basic algorithm of the pack propagation method, and the learning of each synaptic connection (correction of the weighting factor) proceeds from the output layer to the input layer in the opposite direction to the signal propagation. This is the reason why it is called pack protection. In this pack propagation method, the calculation of ``W'' starts from the output layer and proceeds to the unit i in the same layer. In the intermediate unit, it cannot be calculated unless the previous stage's dW is determined.9 (Since it is recursive), therefore,
Calculations are impossible unless you go back to the input layer after R. Therefore, in the pack propagation method, learning data is input and the results are output (forward). Next, change the strength of the binding to reduce the error in this result (CtIi orientation). Then input the learning data again. By repeating these steps, JW is determined so that the error is minimized.

ここで、AWの一般式を表せば、 JW.(n+1)=77δpJopJ+U JWJt 
( n )・ ・ ・ ・ (8) nは学習の回数であり、右辺第1項は,dW、第2項は
、エラーの振動を防止し、収束を早めるための追加項で
ある。
Here, the general formula of AW is expressed as JW. (n+1)=77δpJopJ+U JWJt
(n)・・・・・(8) n is the number of times of learning, the first term on the right side is dW, and the second term is an additional term to prevent error oscillation and accelerate convergence.

「実施例」 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実/i1
例のステレオマッチング装置は、イメージスキャナと演
算処理手段と出力手段とからなっている。イメージスキ
ャナは、一対のステレオ写真から画像データを読み収る
ためのもので、本実施例では5 1 2X400画素白
黒256階調で演算処理手段に入力している。演算処理
手段は、ニューラルネットワークを利用してステレオマ
ッチングを実行するためのものである,出力手段は、演
算処理手段の演算結果等を出力するためのもので、ディ
スプレイ装置やプリンタ、XYア口ツタ、外部記憶装置
等の機器が該当する. 次に第5図に基づいて、ステレオマッチングのための領
域について説明する9まず、対象出力ユニットの興奮用
にマッチング対象領域A(以下、対象領域Aという)を
左画像中に設定する9本実施例の対象領域Aは、7×7
画素から構成されている.そして、左画像中の対象領域
Aの近傍に非対象fA域Bを設定する。この非対fIL
領域Bは、非対象出力ユニットの興奮用に使用されるも
のであり,複数設定してもよい。この非対象領域Bを適
当に設定することにより、差異の不明瞭なデータ間でも
、細部まで考慮した厳しい特徴の線引きが行われること
になる。なお非対象MLIBの間隔は、対象領域Aの半
分程度が望ましい.なぜならば、間隔があきすぎると最
適な線引きに関するデータが洩れてしまう可能性があり
、あまり間隔が決すぎると無意味なデータを多く取り込
んでしまうからである。
"Example" An example of the present invention will be described based on the drawings. Honji/i1
The example stereo matching device includes an image scanner, arithmetic processing means, and output means. The image scanner is for reading image data from a pair of stereo photographs, and in this embodiment, it is input to the arithmetic processing means in 512×400 pixels, black and white, and 256 gradations. The arithmetic processing means is for executing stereo matching using a neural network.The output means is for outputting the calculation results of the arithmetic processing means, and is for display devices, printers, XY apertures, etc. This applies to devices such as external storage devices. Next, the regions for stereo matching will be explained based on FIG. The target area A in the example is 7×7
It is composed of pixels. Then, a non-target fA area B is set in the vicinity of the target area A in the left image. This non-fIL
Region B is used to excite the non-target output unit, and a plurality of regions B may be set. By appropriately setting this non-target region B, strict feature delineation can be performed with even the smallest details taken into consideration, even between data with unclear differences. Note that it is desirable that the spacing between the non-target MLIBs be about half of the target area A. This is because if the interval is too large, data regarding optimal line drawing may be leaked, and if the interval is too large, a lot of meaningless data will be captured.

一対のステレオ写真は、同一地点のY座陣が同一である
様に予め画像変換しておく。そして右雨像には、探索領
域Cを対象領域AとY座標が同一(いわゆるエビボーラ
ライン上)になる様に設定する. 次に、学習方法としてバックプロパゲーション法を採用
したステレオマッチングについて、第1図〜第4図に基
づいて説明する。
A pair of stereo photographs is image-converted in advance so that the Y positions at the same point are the same. Then, in the right rain image, the search area C is set so that the Y coordinate is the same as the target area A (on the so-called shrimp bora line). Next, stereo matching using the backpropagation method as a learning method will be explained based on FIGS. 1 to 4.

「第1の方法」 第1のステレオマッチング方法について、第1図に基づ
いて説明する。ステップ1(以下、Slと記載する。)
で、航空写真等の一対のステレオ画像から、イメージス
キャナーにより、一対のステレオ画像データを読み収り
、演算処理手段に入力する。次に82で、左百像に対象
領域A(7×7@素)を指定する。更にS3で、対象領
域Aから等間WiI離れた領域に少なくともl以上の非
対象領域B.B・・を設定する。そしてS4はデータの
前処理であり、例えば対象領域A及び非対象領域Bの白
黒画像データを256段階に正規化する9この正規化さ
れたデータから85でパックブロパゲーシ3ンによる学
習を実行する9 ここで、パックプロパゲーションによる学習(SUBR
OUTINE  BP)を第2、3図に基づいて詳細に
説明する.まずS51で乱数により神経重率の初期値を
設定する。そしてS52で学習のデータの個数分だけ、
繰り返し計算する。次に353で各細胞の出力を計算す
る。この出力の計算には、本実施例では上記第(2)式
を採用することにする。そしてS54では、上記第(3
)式により評価関数を演算する9次に、この評価関数値
が最小とするために355で上記第(8)式により神経
重率修正量を計算する。なお、この学習定数η及び安定
定数αは、経験的に定められ例えばη=0.4及びα=
0.6とする。そしてS56で、神経重率修正量に基づ
き神経重率を修正し、S52に戻って繰り返し計算を行
う。従って本実7it例では、l学習データごとに神経
重率を修正することになる。更に本実施例では、S57
で各データの評価関数の和を計算し、858でこの評価
関数の和が定められた域値より小さいか判断する。
"First Method" The first stereo matching method will be explained based on FIG. 1. Step 1 (hereinafter referred to as Sl)
The image scanner reads a pair of stereo image data from a pair of stereo images such as an aerial photograph, and inputs the data to a calculation processing means. Next, in step 82, target area A (7×7@element) is specified in the left image. Furthermore, in S3, at least l or more non-target areas B. Set B... Then, S4 is data preprocessing, for example, the black and white image data of the target area A and non-target area B are normalized to 256 levels.9 From this normalized data, learning by pack propagation 3 is executed at 85. 9 Here, learning by pack propagation (SUBR
OUTINE BP) will be explained in detail based on Figures 2 and 3. First, in S51, an initial value of the nerve weight factor is set using a random number. Then, in S52, for the number of learning data,
Calculate repeatedly. Next, in 353, the output of each cell is calculated. In this embodiment, the above equation (2) is used to calculate this output. Then, in S54, the above (3rd
) Next, in order to minimize the evaluation function value, in step 355, the nerve gravity correction amount is calculated using the above equation (8). The learning constant η and the stability constant α are determined empirically, for example, η=0.4 and α=
It is set to 0.6. Then, in S56, the nerve weight factor is corrected based on the nerve weight factor correction amount, and the process returns to S52 to repeat the calculation. Therefore, in the actual 7IT example, the nerve weight factor is corrected for each l learning data. Furthermore, in this embodiment, S57
In step 858, the sum of the evaluation functions of each data is calculated, and in step 858 it is determined whether the sum of the evaluation functions is smaller than a predetermined threshold value.

即ちS58では、誤差の和が所定値以下になっているか
否かを判断している。そして、評価関数の和が域値以下
になっていない場合には、この時点の神経重率を使用し
て再び繰り返し演算を行う様になっている。そして、評
価関数の和が所定値以下となった場合には、S59で最
終神経重率を出力する様になっている。この結果、(S
UBROUTINE  BP)が終了する。即ち、全て
の対象領域A及び非対gA頼域Bについて繰り返し計算
を行い、適当な神経重率を求めることができる。
That is, in S58, it is determined whether the sum of errors is less than or equal to a predetermined value. If the sum of the evaluation functions is not below the threshold value, the calculation is repeated again using the nerve weight factor at this point. If the sum of the evaluation functions is less than or equal to a predetermined value, the final nerve weight ratio is output in S59. As a result, (S
UBROUTINE BP) ends. That is, by performing repeated calculations for all target areas A and non-gA dependent areas B, an appropriate nerve weight ratio can be determined.

なお、ここで第3図に基づいてパックプロパゲーション
法のサブルーチンの変形例を説明する。
Here, a modified example of the subroutine of the pack propagation method will be explained based on FIG.

前述のサブルーチンは、学習データ毎に評fifl数を
計算し、この評価関数に基づき神経重率を修正し、繰り
返し演算を行っていた。これに対して本実施例では、S
55で神経重率修正量を演算すると共に記憶する。更に
S57で、各データの評価関数の和を求め、その和(E
rror)が定められた域値より小さいか否かを358
で判断し、域値より大きい場合にはS581で各神経重
率修正量の和或は、各神経重率修正量の平均値を算出す
る.そしてS56では、3581で演算された修正量で
各神経重率を修正し、再びこの神経重率を使用して繰り
返し計算を続行する様になっている。
The above-mentioned subroutine calculates the evaluation fifl number for each learning data, corrects the nerve weight factor based on this evaluation function, and performs repeated calculations. On the other hand, in this embodiment, S
In step 55, the nerve gravity correction amount is calculated and stored. Furthermore, in S57, the sum of the evaluation functions of each data is calculated, and the sum (E
358 whether rrr) is smaller than the specified threshold.
If the value is larger than the threshold value, the sum of each nerve weight correction amount or the average value of each nerve weight weight correction amount is calculated in S581. Then, in S56, each nerve weight factor is corrected by the correction amount calculated in step 3581, and the calculation is continued using this nerve weight factor again.

従って本実施例では全学習データの神経重率修正量を計
算後、一括して修正することになる。そして358で、
評価関数の和が城値より小さくなったと判断した場合に
はS59に進む様になってぃる。その他のステップは第
2図のサブルーチンと同様であるので説明を省略する。
Therefore, in this embodiment, after calculating the nerve weight correction amount for all learning data, the correction is performed all at once. And at 358,
If it is determined that the sum of the evaluation functions is smaller than the castle value, the process proceeds to S59. The other steps are the same as the subroutine shown in FIG. 2, so their explanation will be omitted.

ここで第1図のフローチャートに戻って説明を続行する
と、S5で繰り返しバック1口パゲーション法のサブル
ーチンが実行されるので、対象領域A及び非対象領域B
の全ての領域で適当な神経重率が決定されることになる
。そしてS6で、右画像の探索領域Cを設定する。ここ
で探索領域Cとは、複数の対応候補領域の集合に該当す
るものである。次に87で、S5で決定された神経重率
を利用してニューラルネットワークをセッ1・する。
Returning to the flowchart in FIG. 1 to continue the explanation, the subroutine of the repeated back one-bit pagination method is executed in S5, so that the target area A and the non-target area B
Appropriate nerve weight ratios will be determined for all areas. Then, in S6, a search area C for the right image is set. Here, the search area C corresponds to a set of a plurality of corresponding candidate areas. Next, in step 87, a neural network is set up using the neural weight factor determined in step S5.

そしてS8で探索領域C内で7×7@素データを順次演
算処理手段に収り込み、正規化したのち、ニューラルネ
ッ1・ワークに入力する,更に89で、各対応候補領域
の「対象Jll胞出力を記録する。
Then, in S8, the 7×7@element data in the search area C is sequentially stored in the arithmetic processing means, normalized, and then input to the neural network 1 network. Record cell output.

そしてSIOで、「対象」絹胞出力の最大値を求め、こ
の対応候補領域を対応点と定める。即ち、出力の最大と
なった対応候補領域を左画像の「゛対象領域A」の対応
点とするものである,そして、Sllでステレオマッチ
ングを終了するか否かを判断する様になっている。
Then, in SIO, the maximum value of the "target" silk cell output is determined, and this corresponding candidate area is determined as a corresponding point. That is, the corresponding candidate area with the maximum output is set as the corresponding point of "Target area A" in the left image, and it is determined at Sll whether or not to end stereo matching. .

「第2の方法J 次に、第2のステレオマッチング方法を第4図に基づい
て説明する。この第2のステレオマッチング方法は、対
象領域Aとは異なるが、対象領域Aに近似する領域を非
対象領域に加えるものである。Stから85までは第1
の方法と同様であるので説明を省略する.S13におい
て、第1の方法の様に探索領域Cを右画像に設定するの
でなく、対象領域Aと同様に左画像に設定する。そして
、S14で85で求めた神経重率を利用してニューラル
ネットワークをセッl・する。そしてS15で左画像の
探索領域C内で複数の対応候補領域(7X7ji素デー
タ)の画像データを順次、演算処理手段に取り込んだ後
、256段階の濃度に正規化してニューラルネットワー
クに入力する。そしてS16で、それぞれの対応候補領
域の「対象」細胞出力を記録する。更にS17で既決値
域を越えた出力を示した領域を選択する.この結果、ス
テレオ雨像データの対象領域とは異なるが、近似した領
域を検索することができる.そして、この検索された近
似領域を、S18で非対象領域Bに加え、前述の第1の
マッチング方法を開始する。この第2のマッチング方法
は、第1のマッチング方法を実行するに先立ち、自己相
関により対象領域Aと近似する領域を検索し、この領域
を非対象領域Bに加えるので、濃淡の特徴の差が明確に
なるという卓越した効果がある. なお上記の実施例では、非対象領域Bに左画像中の自己
相関率の高い地点を加えたものであるが、この他に対象
領域A近傍のデータを加えると効果的な場合がある。
Second method J Next, the second stereo matching method will be explained based on FIG. This is added to the non-target area.St to 85 are the first
Since this method is similar to the method described in , the explanation will be omitted. In S13, the search area C is not set in the right image as in the first method, but is set in the left image similarly to the target area A. Then, in step S14, a neural network is set using the neural weight factor obtained in step 85. Then, in S15, image data of a plurality of corresponding candidate areas (7×7ji elementary data) within the search area C of the left image are sequentially taken into the arithmetic processing means, and then normalized to 256 levels of density and input into the neural network. Then, in S16, the "target" cell output of each corresponding candidate region is recorded. Furthermore, in S17, the area in which the output exceeds the determined value range is selected. As a result, it is possible to search for an area that is similar to, but different from, the target area of the stereo rain image data. Then, this searched approximate region is added to the non-target region B in S18, and the first matching method described above is started. In this second matching method, before executing the first matching method, a region that approximates the target region A is searched for by autocorrelation, and this region is added to the non-target region B, so that differences in shading characteristics are It has the outstanding effect of providing clarity. In the above embodiment, a point with a high autocorrelation rate in the left image is added to the non-target area B, but it may be effective to add data near the target area A in addition to this.

以上の様に構成された本実施例は、対応点を出力手段に
表示させることもできる。なお、右画像のパックブロパ
ゲーション反応中、最高反応点を対応点とするが、ある
レベル以上の反応点をピックアップして、他の方法を併
用したり、視差値からの推定し最適解を得たり、右画像
から左画像への逆マッチング等を行えば、極めて高精度
なステレオマッチングを行うことができる. なお本実施例では、S51で乱数G′:−よる初期設定
を行っているが、前回対象点の設定重率を使用すること
もできる。
In this embodiment configured as described above, corresponding points can also be displayed on the output means. In addition, during the pack propagation reaction in the right image, the highest reaction point is taken as the corresponding point, but the reaction points above a certain level are picked up and used in combination with other methods, or estimated from the disparity value to obtain the optimal solution. If you perform reverse matching from the right image to the left image, etc., you can perform stereo matching with extremely high accuracy. In this embodiment, the initial setting is performed using the random number G':- in S51, but the setting weight of the previous target point may also be used.

またパックプロパゲーション法による神経重率の決定に
用いるデータの順序は、対象領域A→非対象領域Bの順
番に行ってもよく、逆の順番に行ってもよく、或は対象
領域A→非対象領域B→対象領域Aの様に対象領域Aを
複数用いてもよい。
Furthermore, the order of the data used to determine the neural gravity using the pack propagation method may be from target area A to non-target area B, or vice versa, or from target area A to non-target area. A plurality of target areas A may be used, such as from target area B to target area A.

そして非対象領域Bは、対象領域Aの近接ばかりでなく
、やや離れた位置をも含めて学習させると効果的な場合
がある。そして学習データを正規化することにより、s
had i ng等にも対応できるという効果がある。
It may be effective to learn the non-target area B not only in the vicinity of the target area A, but also at positions slightly distant from the target area A. Then, by normalizing the learning data, s
This has the advantage that it can also be used for Had Ing and the like.

また非対象領域を複数採用することにより、「対象領域
」と「非対象領域」の特徴の差が明瞭となり、不要な反
応を除去できるという効果がある. 「効果」 以上の様に構成された本発明は、一対のステレオ画像デ
ータを読み込む第1工程と、この一対のステレオ画像デ
ータの一方のステレオ画像データ中で対象頌域及び少な
くとも1つの非対象領域を設定し、入力データとして設
定する第2工程と、この入力データに基づいて各細胞出
力を求める第3工程と、出力ram胞の出力と教師信号
に基づき評価関数値を計算する第4工程と、この第4工
程で求めた評価関数値に基づき神経重率修正量を求める
第5工程と、この第5工程で求めた神経重率修正量に基
づいて神経重率に修正を加え、全ての対象領域及び非対
象領域について前記第3工程から第5工程を順次繰り返
し適当な神経重率を決定する第6工程と、前記一対のス
テレオ画像データのうち他方のステレオ画像データ上に
複数の対応候補領域を設定する第7工程と、この複数の
対応候補領域のデータに基づき第6工程の結果決定され
た神経重率を適用した神経回路網によってその出力を求
める第8工程と、この神経回路網出力から一方のステレ
オ雨像データの対象領域に応じた他方のステレオ画像デ
ータにおける対応した領域を決定する第9工程とから構
成されているので、パックブロパゲーション法による学
習により、濃淡の差異の少ないデータ間でも細部まで留
意した厳しい線引きが行われるので、面積相関法に比較
してマッチング正解率を高めることができるという効果
がある。更に、マッチング反応が線スペクトル的である
ので、マッチング点を特定しやすいという効果がある。
Furthermore, by employing multiple non-target regions, the difference in characteristics between the "target regions" and the "non-target regions" becomes clear, and unnecessary reactions can be removed. "Effects" The present invention configured as described above includes a first step of reading a pair of stereo image data, and a target area and at least one non-target area in one of the pair of stereo image data. a second step of setting and setting it as input data, a third step of calculating the output of each cell based on this input data, and a fourth step of calculating an evaluation function value based on the output of the output RAM cell and the teacher signal. , a fifth step of determining the amount of nerve gravity correction based on the evaluation function value obtained in this fourth step, and a correction is made to the nerve weight factor based on the nerve weight factor correction amount obtained in this fifth step, and all a sixth step of sequentially repeating the third to fifth steps for the target region and the non-target region to determine an appropriate neural weight ratio; a seventh step of setting a region, an eighth step of obtaining an output by a neural network applying the neural weight factor determined as a result of the sixth step based on the data of the plurality of corresponding candidate regions, and this neural network. The process consists of a ninth step of determining a corresponding area in the other stereo image data according to the target area of one stereo rain image data from the output, so there is little difference in shading due to learning by the pack propagation method. Since strict delineation is performed with careful attention to detail between data, it has the effect of increasing the matching accuracy rate compared to the area correlation method. Furthermore, since the matching reaction is line spectral, there is an effect that matching points can be easily identified.

更に本発明は、神経重率修正量を求めた後、直に神経重
率を修正し演算を行ってよい(1学習データごとに神経
重率を修正)が、評価関数の和を計算し、この評価関数
の和が所定値内にあるか否かを判断し、この評価関数値
の和が所定値内でない時に神経重率を修正し、この神経
重率を使用して繰り返し演算を実行する(全学習データ
の神経重率修正量を計′Ii.後、一括して修正)様に
構成することもできる。
Furthermore, in the present invention, after calculating the nerve weight factor correction amount, the nerve weight factor may be corrected and calculated directly (the nerve weight factor is corrected for each learning data), but it is possible to calculate the sum of the evaluation functions, Determine whether the sum of the evaluation function values is within a predetermined value, correct the nerve weight factor when the sum of the evaluation function values is not within the predetermined value, and perform repeated calculations using this nerve weight factor. It is also possible to configure it as follows (after totalizing the neural weight factor correction amount of all the learning data, the correction is made all at once).

更に本発明はステレオ画像データの対象領域とは異なる
が、近似する領域を検索し、この領域を非対象領域に加
えてステレオマッチングを行うこともできる。この場合
には、似て非なるデータを対象ffi域のある画像から
抜き出して学習させることができるので、極めて高精度
なステレオマッチングが期待できるという卓越した効果
がある。
Furthermore, the present invention can search for a region that is similar to but different from the target region of stereo image data, and performs stereo matching by adding this region to the non-target region. In this case, similar and dissimilar data can be extracted from an image in the target ffi range and learned, so an outstanding effect is that extremely highly accurate stereo matching can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明の実施例を示すもので、第1図は第1のステ
レオマッチング方法を説明する図であり、第2図はバッ
ク1口バゲーシゴン学習法を説明する図、第3図はバッ
ク1口バゲーション学習法の変形例を説明する図、第4
図は第2のステレオマッチング方法を説明する図、第5
図はステレオマッチングにおける領域を説明する図であ
り、第6図はバックプロパゲーションの構造を説明する
図である。 A・・・・対象領域 B・・・・非対象領域 C・・・・探索領域
The figures show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram explaining the first stereo matching method, FIG. Diagram 4 for explaining a modified example of the verbalization learning method.
The figure is a diagram explaining the second stereo matching method.
The figure is a diagram for explaining regions in stereo matching, and FIG. 6 is a diagram for explaining the structure of backpropagation. A...Target area B...Non-target area C...Search area

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力層、隠れ層及び出力層から構成された多層型
神経回路網に対象・非対象を示す教師信号を用いてバッ
クプロパゲーション学習方法を実行しステレオ画像のマ
ッチングを行う方法であつて、一対のステレオ画像デー
タを読み込む第1工程と、この一対のステレオ画像デー
タの一方のステレオ画像データ中で対象領域及び少なく
とも1つの非対象領域を設定し、入力データとして設定
する第2工程と、この入力データに基づいて各細胞出力
を求める第3工程と、出力層細胞の出力と教師信号に基
づき評価関数値を計算する第4工程と、この第4工程で
求めた評価関数値に基づき神経重率修正量を求める第5
工程と、この第5工程で求めた神経重率修正量に基づい
て神経重率に修正を加え、全ての対象領域及び非対象領
域について前記第3工程から第5工程を順次繰り返し適
当な神経重率を決定する第6工程と、前記一対のステレ
オ画像データのうち他方のステレオ画像データ上に複数
の対応候補領域を設定する第7工程と、この複数の対応
候補領域のデータに基づき第6工程の結果決定された神
経重率を適用した神経回路網によってその出力を求める
第8工程と、この神経回路網出力から一方のステレオ画
像データの対象領域に応じた他方のステレオ画像データ
における対応した領域を決定する第9工程とからなるス
テレオマッチング方法。
(1) A method for matching stereo images by executing a backpropagation learning method using a teacher signal indicating target/non-target in a multilayer neural network composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer. , a first step of reading a pair of stereo image data; a second step of setting a target area and at least one non-target area in one of the pair of stereo image data and setting it as input data; A third step calculates the output of each cell based on this input data, a fourth step calculates an evaluation function value based on the output of the output layer cells and the teacher signal, and a neural network based on the evaluation function value calculated in this fourth step. Fifth step to find the weight correction amount
The nerve weight is corrected based on the nerve weight correction amount obtained in the fifth step, and steps 3 to 5 are sequentially repeated for all target and non-target areas to obtain an appropriate nerve weight. a sixth step of determining a ratio, a seventh step of setting a plurality of corresponding candidate areas on the other stereo image data of the pair of stereo image data, and a sixth step based on data of the plurality of corresponding candidate areas. An eighth step of obtaining the output by a neural network applying the neural weight factor determined as a result of the above, and calculating a corresponding area in the other stereo image data according to the target area of one stereo image data from the output of this neural network. A stereo matching method comprising a ninth step of determining.
(2)入力層、隠れ層及び出力層から構成された多層型
神経回路網に対象・非対象を示す教師信号を用いてバッ
クプロパゲーション学習方法を実行しステレオ画像のマ
ッチングを行う方法であって、一対のステレオ画像デー
タを読み込む第1工程と、この一対のステレオ画像デー
タの一方のステレオ画像データ中で対象領域及び少なく
とも1つの非対象領域を設定し、入力データとして設定
する第2工程と、この入力データに基づいて各細胞出力
を求める第3工程と、出力層細胞の出力と教師信号に基
づき評価関数値を計算する第4工程と、この第4工程で
求めた評価関数値に基づき神経重率修正量を求める第5
工程と、この第5工程で求めた神経重率修正量に基づい
て神経重率を修正する第6工程と、全ての対象領域及び
非対象領域について前記第3工程から第5工程を順次繰
り返す第7工程と、この第7工程の結果得られた評価関
数値の和を演算する第8工程と、前記評価関数値の和が
所定値内になっているかを判定し、この評価関数値の和
が所定値内でないときには再び第3工程から第8工程ま
でを繰り返して評価関数値の和を所定値内におさめる第
9工程と、前記一対のステレオ画像データのうち他方の
ステレオ画像データ上に複数の対応候補領域を設定する
第10工程と、この複数の対応候補領域のデータに基づ
き第9工程の結果決定された神経重率を適用した神経回
路網によつてその出力を求める第11工程と、この神経
回路網出力から一方のステレオ画像データの対象領域に
応じた他方のステレオ画像データにおける対応した領域
を決定する第12工程とからなるステレオマッチング方
法。
(2) A method for matching stereo images by executing a backpropagation learning method using a teacher signal indicating target/non-target in a multilayer neural network composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer, , a first step of reading a pair of stereo image data; a second step of setting a target area and at least one non-target area in one of the pair of stereo image data and setting it as input data; A third step calculates the output of each cell based on this input data, a fourth step calculates an evaluation function value based on the output of the output layer cells and the teacher signal, and a neural network based on the evaluation function value calculated in this fourth step. Fifth step to find the weight correction amount
a sixth step of correcting the nerve weight factor based on the nerve weight factor correction amount obtained in the fifth step; and a step of sequentially repeating the third to fifth steps for all target areas and non-target areas. 7 step, an 8th step of calculating the sum of the evaluation function values obtained as a result of this seventh step, determining whether the sum of the evaluation function values is within a predetermined value, and calculating the sum of the evaluation function values. is not within the predetermined value, a ninth step of repeating the third to eighth steps again to keep the sum of the evaluation function values within the predetermined value; a 10th step of setting a corresponding candidate region, and an 11th step of obtaining the output by a neural network applying the neural weight factor determined as a result of the 9th step based on the data of the plurality of corresponding candidate regions. and a twelfth step of determining a corresponding region in the other stereo image data according to the target region of one stereo image data from the neural network output.
(3)入力層、隠れ層及び出力層から構成された多層型
神経回路網に対象・非対象を示す教師信号を用いてバッ
クプロパゲーション学習方法を実行しステレオ画像のマ
ッチングを行う方法であつて、一対のステレオ画像デー
タを読み込む第1工程と、この一対のステレオ画像デー
タの一方のステレオ画像データ中で対象領域及び少なく
とも1つの非対象領域を設定し、入力データとして設定
する第2工程と、この入力データに基づいて各細胞出力
を求める第3工程と、出力層細胞の出力と教師信号に基
づき評価関数値を計算する第4工程と、この第4工程で
求めた評価関数値に基づき神経重率修正量を求め記憶す
る第5工程と、全ての対象領域及び非対象領域について
前記第3工程から第5工程を順次繰り返す第6工程と、
この第6工程の結果得られた評価関数値の和を演算する
第7工程と、前記評価関数値の和が所定値内になってい
るかを判定し、この評価関数値の和が所定値内でないと
きには神経重率修正量を演算し修正を施して、再び第3
工程から第7工程までを繰り返して評価関数値の和を所
定値内におさめる第8工程と、前記一対のステレオ画像
データのうち他方のステレオ画像データ上に複数の対応
候補領域を設定する第9工程と、この複数の対応候補領
域のデータに基づき第8工程の結果決定された神経重率
を適用した神経回路網によつてその出力を求める第10
工程と、この神経回路網出力から一方のステレオ画像デ
ータの対象領域に応じた他方のステレオ画像データにお
ける対応した領域を決定する第11工程とからなるステ
レオマッチング方法。
(3) A method for matching stereo images by executing a backpropagation learning method using a teacher signal indicating target/non-target in a multilayer neural network composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer. , a first step of reading a pair of stereo image data; a second step of setting a target area and at least one non-target area in one of the pair of stereo image data and setting it as input data; A third step calculates the output of each cell based on this input data, a fourth step calculates an evaluation function value based on the output of the output layer cells and the teacher signal, and a neural network based on the evaluation function value calculated in this fourth step. a fifth step of determining and storing the weight correction amount; a sixth step of sequentially repeating the third to fifth steps for all target areas and non-target areas;
A seventh step of calculating the sum of the evaluation function values obtained as a result of this sixth step, and determining whether the sum of the evaluation function values is within a predetermined value, and determining whether the sum of the evaluation function values is within a predetermined value. If not, calculate the nerve weight correction amount, make the correction, and repeat the third
an eighth step of repeating the steps from step to seventh step to keep the sum of the evaluation function values within a predetermined value; and a ninth step of setting a plurality of corresponding candidate regions on the other stereo image data of the pair of stereo image data. and a tenth step of obtaining the output by a neural network applying the neural weight factor determined as a result of the eighth step based on the data of the plurality of corresponding candidate regions.
and an eleventh step of determining a corresponding region in the other stereo image data according to the target region of the one stereo image data from the neural network output.
(4)入力層、隠れ層及び出力層から構成された多層型
神経回路網に対象・非対象を示す教師信号を用いてバッ
クプロパゲーション学習方法を実行しステレオ画像のマ
ッチングを行う方法であって、一対のステレオ画像デー
タを読み込む第1工程と、この一対のステレオ画像デー
タの一方のステレオ画像データ中で対象領域及び少なく
とも1つの非象領域を設定し、入力データとして設定す
る第2工程と、この入力データに基づいて各細胞出力を
求める第3工程と、出力層細胞の出力と教師信号に基づ
き評価関数値を計算する第4工程と、この第4工程で求
めた評価関数値に基づき神経重率修正量を求める第5工
程と、この第5工程で求めた神経重率修正量に基づいて
神経重率に修正を加え、全ての対象領域及び非対象領域
について前記第3工程から第5工程を順次繰り返し適当
な神経重率を決定する第6工程と、前記一方のステレオ
画像データ上に複数の対応候補領域を設定する第7工程
と、この複数の対応候補領域のデータに基づき第6工程
の結果決定された神経重率を適用した神経回路網によつ
てその出力を求める第8工程と、この神経回路網出力か
ら一方のステレオ画像データの対象領域とは異なるが近
似した出力を有する領域を前記非対象領域に加える第9
工程と、ステレオ画像データの対象領域及び第9工程に
より形成された非対象領域からのデータを設定する第1
0工程と、その入力データを用いて各細胞出力を求める
第11工程と、出力層細胞の出力と教師信号に基づき評
価関数値を計算する第12工程と、前記第12工程で求
めた評価関数値に基づき神経重率修正量を求める第13
工程と、この13工程で求めた神経重率に基づいて神経
重率に修正を加え、全ての対象領域及び非対象領域につ
いて前記第11工程から第13工程を順次繰り返し適当
な神経重率を決定する第14工程と、前記一対のステレ
オデータのうち他方のステレオ画像データ上に複数の対
応候補領域を設定する第15工程と、この複数の対応候
補領域のデータに基づき第14工程の結果決定された神
経重率を適用した神経回路網によってその出力を求める
第16工程と、この神経回路網出力から一方のステレオ
画像データの対象領域に応じた他方のステレオ画像デー
タにおける対応した領域を決定する第17工程とからな
るステレオマッチング方法。
(4) A method for matching stereo images by executing a backpropagation learning method using a teacher signal indicating target/non-target in a multilayer neural network composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer, , a first step of reading a pair of stereo image data; a second step of setting a target region and at least one non-target region in one of the pair of stereo image data and setting them as input data; A third step calculates the output of each cell based on this input data, a fourth step calculates an evaluation function value based on the output of the output layer cells and the teacher signal, and a neural network based on the evaluation function value calculated in this fourth step. A fifth step of calculating the amount of correction of the nerve weight, and a correction of the nerve weight based on the amount of correction of the nerve weight calculated in this fifth step, and the third to fifth steps for all target areas and non-target areas. a sixth step of sequentially repeating the steps to determine an appropriate neural weight ratio; a seventh step of setting a plurality of corresponding candidate regions on the one stereo image data; and a sixth step of determining a suitable neural weight ratio based on the data of the plurality of corresponding candidate regions. an eighth step of obtaining an output using a neural network applying the neural weight factor determined as a result of the process; and an output that is different from but similar to the target area of one stereo image data from the neural network output. Adding a region to the non-target region
a first step of setting data from the target region of the stereo image data and the non-target region formed in the ninth step;
0 step, an 11th step of calculating the output of each cell using the input data, a 12th step of calculating the evaluation function value based on the output of the output layer cells and the teacher signal, and the evaluation function calculated in the 12th step. 13. Calculating the nerve weight correction amount based on the value
Modify the nerve weight ratio based on the nerve weight ratio obtained in this 13th step and repeat steps 11 to 13 sequentially for all target areas and non-target areas to determine an appropriate nerve weight ratio. a 14th step of setting a plurality of corresponding candidate areas on the other stereo image data of the pair of stereo data, and a 15th step of setting a plurality of corresponding candidate areas on the other stereo image data of the pair of stereo data, and a step of determining the result of the 14th step based on the data of the plurality of corresponding candidate areas. a 16th step of obtaining the output by a neural network applying the neural weight factor, and a 16th step of determining a corresponding region in the other stereo image data according to the target region of one stereo image data from the output of this neural network. A stereo matching method consisting of 17 steps.
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