JPH04246771A - 画像検索方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、三次元データを蓄
積管理する画像データベースの検索方式に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像データベースの検索方式とし
ては、意図した形状をキーワードあるいは言葉により入
力して検索する方式、手書きスケッチにより形状を指示
し検索する方式、あるいは画像提示による類似検索とい
った方式がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術において、形
状をキーワードあるいは言葉により入力する方式は、立
体形状により画像を検索する際、立体形状を言葉が細か
に表現する事は困難であり、また立体形状のキーワード
が付いていてもそのキーワードを知らなければならない
という問題があった。また、スケッチあるいは画像提示
による方式の場合は、画像データベースにない形状が入
力される事も考えられ、このときはスケッチあるいは提
示画像とは全く異なる形状による検索が行なわれてしま
うといった問題があった。

【０００４】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたものであり、画像データベースには、どのよう
な形状で記述されているのかを、サンプル形状を表示す
ることで容易に判断できるようにして、検索すべき範囲
を視覚的に判断できるようにする事を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、関数による三次元形状表現を用いて画像
構造物に対するインデックスを付与してある画像蓄積部
を具備する画像データベースにおいて、関数パラメータ
の座標系と関数の表現可能な形状を同時にユーザに提示
する手段と、前記提示された座標系の中でユーザの指定
した検索領域を検出し、入力関数パラメータの範囲を求
める手段と、前記求まった入力関数パラメータの範囲内
のパラメータ値を持つ画像を前記画像蓄積部から検索す
る手段とを有することを主たる特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明は、関数形状の一覧を関数パラメータの
座標系の中に表示することにより、立体形状のインデッ
クスとして用いている関数パラメータの検索範囲を、直
接指定することが可能である。つまり、関数パラメータ
の座標系の中で、検索したい形状のある部分を囲む（例
えば、円で囲む）ことで、その領域に含まれるパラメー
タ値を持つ画像のみを検索対象として限定することがで
きる。囲む面積が小さければ、小さいほど指定した特定
形状の検索を行うことになる。そして、限定された画像
の中で画像のインデックスと検索子のパラメータとの比
較による検索を行なうことができる。

【０００７】ユーザは検索範囲を指定するときに、関数
パラメータがどの値の時にどんな形になっているのか、
サンプル形状を表示することで容易に理解することがで
きる。また、領域の形状をいろいろ変えることにより、
どの関数パラメータを重点的に検索するのか設定するこ
とが可能である。例えば、横長の領域を描けば、横軸の
パラメータの検索範囲は広く、縦軸の検索範囲は狭く設
定することになる。また、特定を除いた検索も行なうこ
とが可能である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。 なお、本実施例では、超二次関数により立体形状を表現
し、立体形状のインデックスとして超二次関数のパラメ
ータを用いた例で説明する。

【０００９】図１は本発明に係わる画像検索方式を実現
する装置構成の一実施例のブロック図を示す。図１にお
いて、１は画像及びインデックスを蓄積保持するインデ
ックス・画像蓄積部である。２は検索した画像を表示す
る画像表示部、３は関数形状の一覧を関数パラメータの
座標系に表示する関数表示部である。図１では、これら
表示部２，３を別々に示したが、一つのディスプレイ装
置で表示画面を切り替えるようにしてもよい。４はライ
トペン、５はライトペン４より入力された座標データを
制御部６に与える座標入力装置である。制御部６はマイ
クロプロセッサなどからなり、一般にはメモリに書き込
まれている制御プログラムに従いデータ処理を行うもの
である。機能上、該制御部６は関数作成手段６１、座標
値検出手段６２、入力範囲検出手段６３、パラメータ変
換手段６４、パラメータ比較手段６５及び画像並べ変え
手段６６で構成される。

【００１０】図２は図１の動作を説明するためのフロー
チャートを示したもので、以下、これに従って本発明に
よる画像検索の手順の一例を具体例で説明する。

【００１１】（１）　　関数表示 最初に関数表示部３には、図３に示すような画面が表示
される。この画面は、関数作成手段６１により関数パラ
メータ（ε１、ε２）を一定間隔で変化させたときの関
数形状を、関数パラメータ座標系上に表示した画面例で
ある。

【００１２】（２）　　領域指定 ユーザは、図３の中で、検索しようとする形状に近い関
数形状が表示されている部分を領域として指定する。図
４はそれを示したもので、閉曲線で囲むようにライトペ
ン４で閉曲線４１を描く。

【００１３】（３）　　パラメータの範囲算出座標入力
装置５は、図４中、閉曲線４１として描かれた領域の輪
郭のデータを座標値検出手段６２に送る。座標値検出手
段６２では、入力された座標データからｘ、ｙ座標値を
求める。この検出された座標値は、入力範囲検出検出手
段６３に入力される。

【００１４】入力範囲検出手段６３では、入力された座
標値の中でｘ及びｙ軸の最大値、最小値が求められ、入
力座標の範囲として、１００≦ｘ≦２００、１５０≦ｙ
≦２００という範囲が求められる。この座標値は、パラ
メータ変換手段６４に送られ、図４の領域４１として指
定された部分の関数パラメータの範囲が０．２≦ε１≦
１．０、０．３≦ε２≦０．８、そして、領域４１の中
心のパラメータの値としてε１ｃｅｎｔｅｒ＝０．６０
、ε２ｃｅｎｔｅｒ＝０．５５が得られる。この得られ
た関数パラメータの範囲は関数パラメータ比較手段６５
に送られる。

【００１５】（４）　　画像選択 関数パラメータ比較手段６５では、入力された関数パラ
メータの範囲に入っているパラメータ値のインデックス
を持っている画像をインデックス・画像蓄積部１から選
び出す。

【００１６】例えば、インデックス・画像蓄積部１に蓄
積されている全画像のインデックスとして、　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ε１　　　　　ε２　　　
　　ａ１　　　　　ａ２　　　　　ａ３　　　　　　画
像■　　　　　　０．２３　　　　０．３４　　　　１
１．０　　　　１１．０　　　　１２．０　　　　　　
画像■　　　　　　０．３４　　　　０．３３　　　　
１０．０　　　　１０．０　　　　　９．０　　　　　
　画像■　　　　　　０．４５　　　　１．２２　　　
　　９．０　　　　　９．０　　　　　９．０　　　　
　　画像■　　　　　　０．６７　　　　０．６５　　
　　　７．０　　　　　７．０　　　　　９．０　　　
　　　画像■　　　　　　１．２３　　　　０．７８　
　　　　９．０　　　　　９．０　　　　　７．０　　
　　　　画像■　　　　　　１．４４　　　　１．２８
　　　　１０．０　　　　１０．０　　　　１１．０　
　　　　　画像■　　　　　　１．８３　　　　０．８
９　　　　　８．０　　　　　８．０　　　　　８．０
　　　　　　画像■　　　　　　０．５０　　　　０．
１０　　　　　９．０　　　　　９．０　　　　１１．
０ といったインデックスが付与されているとする。この画
像から、先ほど入力されたパラメータの範囲に入る画像
として、 　　　　　　画像■　　　　　　０．２３　　　　０．
３４　　　　１１．０　　　　１１．０　　　　１２．
０　　　　　　画像■　　　　　　０．３４　　　　０
．３３　　　　１０．０　　　　１０．０　　　　　９
．０　　　　　　画像■　　　　　　０．６７　　　　
０．６５　　　　　７．０　　　　　７．０　　　　　
９．０ が選択ばれる。選ばれた画像（■、■、■）は画像並べ
変え手段６６に送られる。

【００１７】（５）　　画像並べ変え 画像並べ変え手段６６では、入力された領域の中心に相
当する関数パラメータ値（ε１ｃｅｎｔｅｒ、ε２ｃｅ
ｎｔｅｒ）と、選ばれた各画像の持っているパラメータ
値との直線距離を計算し、距離の小さい順に画像の並べ
変えを行う。上記の例では、それぞれの画像■■■との
距離は、 画像■：０．４３ 画像■：０．３４ 画像■：０．１２ であるから、画像■、画像■、画像■といった順番に並
べ変えられる。

【００１８】画像表示部２には、選ばられた画像が、距
離の小さい順に表示される。図５に表示画面の例を示す
。図５の画面例の中で、ウィンドウ５１に最も距離の小
さい画像■を表示し、距離がそれ以上であった画像■が
ウィンドウ５２に、ウィンドウ５３に画像■が表示され
る。いまの場合、選択された画像が３枚であったため、
ウィンドウ５４には、画像の提示はない。

【００１９】関数表示部３においては、ウィンドウ５１
〜５４に表示される画像の持つインデックスの値に相当
する座標のところに、それぞれの画像の番号が表示され
る。図６はそれを示したもので、７０は蓄積されてある
全画像のインデックスの形状パラメータの値に関して位
置を表示したものであり、７１は領域４１の指定により
選択された画像である。

【００２０】そして更に、ウィンドウ５１〜５４（いま
の場合は５１〜５３）に表示されている画像の中の１つ
の形状に近い画像を検出する場合は、例えばウィンドウ
５２の画像（画像■）ならば、ウィンドウ５２の画像の
持つインデックスの値として、■が表示されている部分
の回りに新たにライトペン４により関数表示部３に表示
されている座標系の中で、図６に示すような閉曲線７２
を描く。すると、閉曲線の中心の値がほぼ画像■の値に
相当するため、画像■がウィンドウ５１に表示され、以
降のウィンドウには、画像■のインデックス値に近い値
を持つ画像が表示される。この場合は、図６の７３に示
すように、画像■、■、■、■が領域７２により選択さ
れ、画像並べ変え手段６６により、画像■、■、■、■
の順に画像が、画像表示部２のウィンドウ５１、５２、
５３、５４にそれぞれ表示される。

【００２１】次に、関数の大きさの違いによる検索の例
を示す。ユーザは、関数表示部３の画像表示において、
図３の１１の部分をライトペン４で選択する。すると、
座標検出手段６２において、スケールパラメータの範囲
指定である事を座標値から判断し、関数作成手段６１に
、スケールパラメータの座標系を作成する指令を出す。 関数作成手段６１では、現在、第１番目に検索されてい
る画像■の関数パラメータを用いて、関数作成手段６１
によりスケールパラメータ（ａ１、ａ２、ａ３）を変化
させたときの関数形状を計算し、図７に示すような、関
数パラメータ座標系上に関数形状を表示した一覧を関数
表示部３に提示する。図７は、超二次関数のスケールパ
ラメータａ１、ａ２、ａ３を、画像■の持っている値に
それぞれに、デフォルト値（例えば、５．０）を加算し
たときの各関数形状を関数パラメータ座標系上に表示し
た例である。８１〜８３は、画像■のインデックスであ
るスケールパラメータの値を意味しており、８１、８２
、８３はそれぞれａ１＝１０．０、ａ２＝１０．０、ａ
３＝９．０の値に相当する座標の位置に示している。

【００２２】ユーザは、検索しようとする形状に近い関
数形状が表示されている部分を閉曲線で囲むようにライ
トペン４で検索領域を指定する。例えば、横幅及び、奥
行きのみの大きさに範囲を持たせて検出する場合は、図
８の９１に示すような領域を指定し、高さ及び奥行きの
みの大きさに関する検索を行なう場合は、９２に示すよ
うな領域を指定し、高さ、及び幅に関して検索を行なう
場合は、９３に示すような領域を描いた場合は、幅、奥
行きのみを基準に検索する事になる。例えば、９１の様
な領域を描いた場合は、幅および奥行きが画像■よりも
大きいインデックスを持つ画像がパラメータ比較手段６
５により、インデックス・画像蓄積部１から選択される
。選択された画像は画像並べ変え手段６６により、入力
された領域の中心の座標値、即ちパラメータ値と画像の
持つインデックスの値との差を距離として計算し、距離
の小さい順に画像を並べ変える。領域９１の場合は、画
像■が選択されることになる。また、領域９４の様な閉
曲線を描けば、現在提示されている画像■よりも、幅お
よび奥行きの小さいパラメータ値を持つ画像として画像
■と■が選ばれることになる。

【００２３】さらに、全体の大きさに関して検索領域を
指定する場合は、図９に示すような閉曲線を描く。例え
ば、図９の９５のような円を描く場合、入力範囲検出手
段６３では、閉曲線９５と各軸との交点を求めることに
より、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの座標値（ａ１ｍａｘ
、ａ２ｍａｘ、３ｍａｘ）を検出し、各軸の座標軸はパ
ラメータ変換手段６４にて、スケールパラメータ値の検
索範囲が求められる。例えば、ｚ軸のスケールパラメー
タａ３に関しては、検索範囲として、８３で示している
現在値（ａ３＝９．０）から、ａ３ｍａｘまでが検索範
囲となる。この検索範囲をもとに、パラメータ比較手段
６５では、各スケールパラメータの検索範囲に入ってい
る画像をインデックス・画像蓄積部１から選択し、画像
並べ変え手段６６にて、現在値のスケールパラメータ値
との距離の小さい順に画像を並べ変えて、表示部２に表
示する。図９の９６に示すような円を描くと、現在のス
ケールパラメータ値より小さい値を持つ画像が検索され
ることになる。

【００２４】本実施例では、２種類の関数パラメータに
よる検索を別々に行なった例を示したが、関数表示部３
に関数パラメータの座標系（例えば、形状パラメータと
スケールパラメータ）を同時に指定できるように表示す
ることで、検索領域を、更に特定形状範囲を絞った検索
を行なうことが可能である。

【００２５】また、本発明は上記実施例に限るわけでは
ない。例えば、ユーザとのインターフェースとして、本
実施例ではライトペンを用いたが、関数形状をパラメー
タ軸上に表示した図を用意し、デジタイザ等で入力する
ことも可能であり、図面等の座標点が検出される方法で
あれば特定はされない。また、本実施例では、関数とし
て超二次関数を用いたが、立体形状を表現できる関数で
あれば特定はされない。

【００２６】また、検索の領域を本実施例では長方形と
して認識していたが、入力された領域を閉曲線として認
識し、正確に曲線内を求める事も可能である。また、本
実施例では特定形状による検索を示したが、指定した領
域以外のインデックスを持つ画像の検索ということも可
能であり、特定形状を含まない検索も考えられる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、立体形
状による検索を行う場合、言葉で表現できない形状であ
っても、提示された関数形状のなかで意図した形状に近
い形の表示されている部分を適当に囲むことにより検索
を行うことができる。また、検索される範囲に関しても
、入力する領域を小さくすれば、検索対象範囲も小さく
なり、領域の大きさにより変えることができる。また、
領域を横長に描けば、横軸方向の検索範囲が広く、縦軸
方向の検索範囲が狭くなるため、横長の領域に対しては
、縦軸を表している関数パラメータに重みを置いた検索
、縦長に描けば、縦軸を表すパラメータに重みを置いた
検索を行うことが可能である。さらに、検索された画像
は入力された関数パラメータの値に近い順番に並べ変え
て表示されるため、ユーザは検索された画像中、どれが
入力関数パラメータに最も近いか一目で把握できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置構成を示す図である。

【図２】図１の動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図３】関数表示部の画面表示例である。

【図４】ユーザによる領域指定の一例である。

【図５】画像表示部の画面構成の一例である。

【図６】画像表示部に表示されている画像の番号を関数
表示部のパラメータ座標系に表示した図である。

【図７】関数表示部の他の画面構成例である。

【図８】ユーザによる領域指定のための閉曲線の一例で
ある。

【図９】同じくユーザによる領域指定のための閉曲線の
一例である。

【符号の説明】

１　　　　インデックス・画像蓄積部 ２　　　　画像表示部 ３　　　　関数表示部 ４　　　　ライトペン ５　　　　座標入力装置 ６　　　　制御部 ６１　　関数作成手段 ６２　　座標値検出手段 ６３　　入力範囲検出手段 ６４　　パラメータ変換手段 ６５　　パラメータ比較手段 ６６　　画像並べ変え手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　関数による三次元形状表現を用いて画
   像構造物に対するインデックスを付与してある画像蓄積
   部を具備する画像データベースにおいて、関数パラメー
   タの座標系と関数の表現可能な形状を同時にユーザに提
   示する手段と、前記提示された座標系の中でユーザの指
   定した検索領域を検出し、入力関数パラメータの範囲を
   求める手段と、前記求まった入力関数パラメータの範囲
   内のパラメータ値を持つ画像を前記画像蓄積部から検索
   する手段とを有することを特徴とする画像検索方式。
2. 【請求項２】　　前記検索された画像を前記入力関数パ
   ラメータの値に近い順番に並べ変えてユーザに提示する
   手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像検索
   方式。