JPH0773317A - Image recognizing device - Google Patents

Image recognizing device

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Publication number
JPH0773317A
JPH0773317A JP22241193A JP22241193A JPH0773317A JP H0773317 A JPH0773317 A JP H0773317A JP 22241193 A JP22241193 A JP 22241193A JP 22241193 A JP22241193 A JP 22241193A JP H0773317 A JPH0773317 A JP H0773317A
Authority
JP
Japan
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model
image
dist
primitive
primitives
Prior art date
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Pending
Application number
JP22241193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Kosaka
明生 小坂
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP22241193A priority Critical patent/JPH0773317A/en
Publication of JPH0773317A publication Critical patent/JPH0773317A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an image recognizing device which can take optimum matching with the model of an object given in advance even when a contour part is separately extracted by the influence of noise or the shape of the object is affected by deformation or the like. CONSTITUTION:This device is provided with a model storage means 13 for storing the model feature of the object as the set of contour components, image pick up means 11 for picking up the object and transmitting a video signal, image picking up and storage means 12 for converting the video signal into a digital image and storing this digital image, and image processing means 14 for extracting a straight line component or a curved line component corresponding to the contour from the storage image, dividing the straight line component or the curved line component into groups while considering the connection relation of the straight line component or curved line component, transforming it into the shape of an image feature corresponding to the model feature and taking the optimum matching between the model feature and the image feature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、衣服や人間など、画像
に撮影された対象物を認識する画像認識装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image recognition apparatus for recognizing an object photographed in an image such as clothes and humans.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画像認識装置については、例えば
以下の文献に示されているような方法で、画像から対象
物を抽出し、その形状を認識していた。 文献1:R.M.Haralick and L.G.Shapiro, Computer and
Robot Vision,Addison Wesley, 1993, pp.458-465. 文献2:N.M.Nasrabadi and Y.Liu, “Stereo vision
correspondence usinga multichannel graph matching
technique," Image and Vision Computing,Vol.7, No.
4, 1989, pp.237-245. 文献3:R.Horaud and T.Skordas, “Stereo correspon
dence through feature grouping and maximal cliqu
e," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Mach
ine Intelligence, Vol.11, No.11, 1989, pp.1168-118
0. 文献4:天野晃、坂口嘉之、美濃導彦、池田克夫『サン
プル輪郭モデルを利用したSnake 』、電子情報通信学会
論文誌D-II, Vol.J76-D-II, No.6, pp.1168-1176, June
1993.
2. Description of the Related Art Conventionally, with respect to an image recognition apparatus, an object has been extracted from an image and its shape has been recognized by a method described in the following documents, for example. Reference 1: RMHaralick and LG Shapiro, Computer and
Robot Vision, Addison Wesley, 1993, pp.458-465. Reference 2: NMNasrabadi and Y.Liu, “Stereo vision
correspondence usinga multichannel graph matching
technique, "Image and Vision Computing, Vol.7, No.
4, 1989, pp.237-245. Reference 3: R. Horaud and T. Skordas, “Stereo correspon
dence through feature grouping and maximal cliqu
e, "IEEE Transactions on Pattern Analysis and Mach
ine Intelligence, Vol.11, No.11, 1989, pp.1168-118
0. Reference 4: Akira Amano, Yoshiyuki Sakaguchi, Michihiko Mino, Katsuo Ikeda "Snake using sample contour model", IEICE Transactions D-II, Vol.J76-D-II, No.6, pp.1168-1176, June
1993.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】文献1で示された方法
は、あらかじめ与えられた対象物のモデルと画像内から
抽出された画像特徴の最適なマッチングを如何に探索す
るかの数学的理論を述べたものである。この方法では、
モデル特徴群が構成する関係グラフと画像特徴群が構成
する関係グラフの間のグラフの相違度や類似度を計算
し、それによりモデル特徴群と画像特徴群がどの程度類
似するかを計算し、もっとも類似するものを最適な対応
関係としている。この方法で考えているのは、抽出され
た特徴成分がそのまま画像特徴と一致する場合だけであ
る。したがって、ノイズなどの影響で画像特徴が分断化
された形で画像内から抽出されたときには、モデル特徴
と画像特徴とが直接マッチングすることが不可能であっ
た。
The method disclosed in Reference 1 is based on a mathematical theory of how to search for an optimal matching between a model of a given object and image features extracted from an image. As stated. in this way,
Calculate the degree of difference and similarity between the relationship graph formed by the model feature group and the relationship graph formed by the image feature group, thereby calculating how similar the model feature group and the image feature group are, The most similar one is the optimum correspondence. This method is considered only when the extracted feature component matches the image feature as it is. Therefore, it is impossible to directly match the model feature and the image feature when the image feature is extracted from the image in a divided form due to the influence of noise or the like.

【0004】ノイズ成分などが、多く含まれている実際
的な画像に関するマッチング問題を解く方法は、文献2
と3に示されている。これらの文献に示されている方法
は、ノイズの多い画像でも対処できるようなステレオ・
マッチングの方法を表したものである。ノイズなどの影
響により、対象物の輪郭成分を構成する直線や曲線部分
が分断された場合に、そうした分断化された成分を適当
にグループ化し、その左右の対応を関連付ける関係グラ
フを作成する。続いて、その関係グラフより作成される
マッチ・グラフの中で、最大クリークを探索する問題に
帰着させる。上記の問題は、ステレオ画像として、左右
の画像が類似している場合に限定される。しかし、もし
対象物が抽出的なモデルで表現されている場合で、その
形状が変形し得る物体を取り扱おうとすると、上記の文
献2、3に示されているような方法では、モデル特徴と
画像特徴の間のマッチングを考えることはできなかっ
た。
A method for solving a matching problem regarding a practical image containing a lot of noise components is disclosed in Reference 2.
And 3 are shown. The methods presented in these references are stereo stereo that can handle noisy images.
It shows the matching method. When a straight line or a curved line forming the contour component of the object is divided due to the influence of noise or the like, the divided components are appropriately grouped, and a relational graph associating the correspondence between the left and right is created. Then, it reduces to the problem of searching for the maximum clique in the match graph created from the relation graph. The above problem is limited to the case where the left and right images are similar as a stereo image. However, if the object is represented by an extractive model and an object whose shape is deformable is to be handled, the model features and We could not think of matching between image features.

【0005】また文献4に示されているSnake の方法
は、対象物の輪郭成分を画像内から抽出する方法を提供
するものである。対象物のモデルに対応したあるエネル
ギー関数を導入し、そのエネルギー関数が最小となる輪
郭を求めるものである。この方法では、画像特徴に変形
がある場合でも、輪郭特徴を抽出できるという特長があ
り、背景が複雑でなく、初期輪郭モデルが充分良く与え
られるときは効果的であるが、背景が複雑になったり、
初期輪郭が充分詳細に与えられない時には、その利用が
難しいという欠点があった。
The Snake's method shown in Reference 4 provides a method for extracting the contour component of an object from an image. It introduces a certain energy function corresponding to the model of the object and finds the contour that minimizes the energy function. This method has the feature that contour features can be extracted even if the image features are deformed, and it is effective when the background is not complicated and the initial contour model is given sufficiently, but the background becomes complicated. Or
It has the drawback that it is difficult to use when the initial contour is not provided in sufficient detail.

【0006】本発明の画像認識装置はこのような課題に
着目してなされたものであり、その目的とするところ
は、ノイズの影響で輪郭成分が分断されて抽出された
り、対象物の形状が変形等の影響を受けても、あらかじ
め与えられた対象物のモデルとの最適なマッチングをと
ることができる画像認識装置を提供することにある。
The image recognition apparatus of the present invention has been made in view of such a problem, and its purpose is to extract the contour component by dividing it due to the influence of noise or to extract the shape of the object. An object of the present invention is to provide an image recognition device capable of optimal matching with a model of an object given in advance, even if affected by deformation or the like.

【0007】また、このようにノイズや変形等の外乱が
あり、かつ複数のモデルが存在するとき、画像に含まれ
ている対象物を認識したり、モデルの一つに効率良く分
類することができる画像認識装置を提供することを他の
目的とする。
In addition, when there are disturbances such as noise and deformation and there are a plurality of models, it is possible to recognize an object included in an image and efficiently classify the objects into one of the models. Another object of the present invention is to provide an image recognition device that can be used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像認識装置は、対象物のモデル特徴を輪
郭成分の集合として記憶するモデル格納手段と、対象物
を撮影して映像信号を送出する画像撮影手段と、上記映
像信号をディジタル画像に変換し、このディジタル画像
を記憶する画像撮影記憶手段と、記憶された画像の中か
ら輪郭に対応するような直線成分あるいは曲線成分を抽
出し、その直線成分や曲線成分の接続関係を考慮に入れ
て直線成分や曲線成分をグループ化して上記モデル特徴
と対応をとることが可能な画像特徴の形に変換し、上記
モデル特徴と画像特徴の間の最適なマッチングをとる画
像処理手段とを具備する。
In order to achieve the above object, the image recognition apparatus of the present invention comprises a model storage means for storing model features of an object as a set of contour components, and an image of the object photographed. An image capturing means for transmitting a signal, an image capturing and storing means for converting the video signal into a digital image and storing the digital image, and a straight line component or a curved line component corresponding to the contour from the stored image. Extracting, grouping the straight line component and the curved line component in consideration of the connection relation of the straight line component and the curved line component, and converting them into the form of the image feature that can correspond to the above model feature, And an image processing means for optimally matching the features.

【0009】[0009]

【作用】すなわち、本発明の画像認識装置においては、
まず、対象物のモデル特徴を輪郭成分の集合として記憶
しておく。次に、対象物を撮影してディジタル画像に変
換し、この変換されたディジタル画像を記憶する。そし
て、記憶された画像の中から輪郭に対応するような直線
成分あるいは曲線成分を抽出し、その直線成分や曲線成
分の接続関係を考慮に入れて直線成分や曲線成分をグル
ープ化して上記モデル特徴と対応をとることが可能な画
像特徴の形に変換し、上記モデル特徴と画像特徴の間の
最適なマッチングをとる。
That is, in the image recognition apparatus of the present invention,
First, the model features of the object are stored as a set of contour components. Next, the object is photographed and converted into a digital image, and the converted digital image is stored. Then, a straight line component or a curved line component that corresponds to the contour is extracted from the stored image, and the straight line component or the curved line component is grouped in consideration of the connection relation of the straight line component or the curved line component. The image feature is converted into the form of the image feature that can correspond to, and optimal matching is performed between the model feature and the image feature.

【0010】したがって、(1)ノイズの影響で輪郭成
分が分断されて抽出されたり、対象物の形状が変形等の
影響を受けても、あらかじめ与えられた対象のモデルと
の最適なマッチングをとることが可能になり、かつ、
(2)このようにノイズや変形等の外乱があり、かつ複
数の対象物のモデルが存在するときでも、画像に含まれ
ている対象物を正確に認識したり、モデルの一つに効率
良く分類することができる。
Therefore, (1) even if the contour component is divided and extracted due to the influence of noise, or the shape of the object is affected by deformation or the like, optimum matching with a given model of the object is taken. Is possible, and
(2) Even when there are disturbances such as noise and deformation, and there are multiple object models, it is possible to accurately recognize the objects included in the image and to efficiently identify one of the models. Can be classified.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は第1実施例の基本構成図である。こ
の実施例における画像認識装置は、少なくとも画像撮影
手段11、画像記憶手段12、モデル格納手段13、画
像処理手段14から構成される。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic configuration diagram of the first embodiment. The image recognition apparatus in this embodiment comprises at least an image capturing means 11, an image storage means 12, a model storage means 13, and an image processing means 14.

【0012】画像撮影手段11は、認識すべき物体をテ
レビカメラなどの撮像装置によって撮影し、その出力信
号である映像信号15を送出する手段である。画像記憶
手段12は、上記画像撮影手段11から送出された映像
信号15をディジタル変換してディジタル画像信号に変
換し、その画像信号を画像16として記憶する手段であ
る。この記憶場所はフレームメモリであってもよいし、
コンピュータ内に配置してあるメモリであってもよい。
The image photographing means 11 is a means for photographing an object to be recognized by an image pickup device such as a television camera and transmitting a video signal 15 which is an output signal thereof. The image storage means 12 is means for digitally converting the video signal 15 sent from the image capturing means 11 into a digital image signal and storing the image signal as an image 16. This memory location may be a frame memory,
It may be a memory arranged in the computer.

【0013】モデル格納手段13は、1個または複数の
対象物のモデルを格納するデータベースである。モデル
は2次元的モデルであってもよいし、3次元モデルであ
ってもよい。一般的には、対象物を特徴付けるような輪
郭成分として直線成分や曲線成分を考え、それらをモデ
ル特徴と定義する。
The model storage means 13 is a database for storing models of one or a plurality of objects. The model may be a two-dimensional model or a three-dimensional model. In general, straight line components and curved line components are considered as contour components that characterize an object, and they are defined as model features.

【0014】例えば、図2に表されているような衣服の
場合には、その衣服の輪郭を構成するような直線あるい
は曲線成分101,…,113によって、その衣服のモ
デル特徴とする。そしてモデル特徴自体が持つ属性や関
係などをあらかじめ算出して、モデルの持つ全体的な特
徴を抽象的なモデルとして構造的に記述する。
For example, in the case of the garment shown in FIG. 2, the model features of the garment are represented by the straight line or curved line components 101, ..., 113 that form the contour of the garment. Then, the attributes and relationships of the model features themselves are calculated in advance, and the overall features of the model are structurally described as an abstract model.

【0015】そして、モデルを構成する特徴(例えば、
曲線成分や直線成分)をモデルプリミティブと命名す
る。属性としては、モデルプリミティブの長さ、方向、
曲率、2次元的な位置等を考えることができ、関係とし
ては、モデルプリミティブの重心間の距離、モデルプリ
ミティブ間がなす角度、モデルプリミティブ間の2次元
的位置関係(上下関係や左右関係)等を表すものとす
る。
Then, the features that make up the model (for example,
Curve components and straight line components) are named model primitives. The attributes are the length and direction of the model primitive,
A curvature, a two-dimensional position, etc. can be considered, and as a relationship, the distance between the center of gravity of the model primitives, the angle formed between the model primitives, the two-dimensional positional relationship between the model primitives (upper and lower relationships, left-right relationship) Shall be represented.

【0016】この関係の一例は、図3に表されている。
図3においては、2本の直線成分あるは曲線成分20
1,202に関して、その属性と関係を表している。モ
デルプリミティブ201の属性としては、モデルプリミ
ティブ201の長さ203、モデルプリミティブ201
の方向204、モデルプリミティブ201の重心の位置
205を考え、モデルプリミティブ201と202の間
の関係としては、重心間の距離208、重心間を結ぶ直
線の方向209、モデルプリミティブ間のなす角度21
0を関係としてとらえる。この他、プリミティブ間の上
下関係、左右関係等を0,1等の論理的関係として表現
してもよい。
An example of this relationship is shown in FIG.
In FIG. 3, there are two straight line components or curved line components 20.
1, 202 indicates the attribute and the relationship. As the attributes of the model primitive 201, the length 203 of the model primitive 201, the model primitive 201
The direction 204 of the model primitive 201 and the position 205 of the center of gravity of the model primitive 201 are considered. As the relationship between the model primitives 201 and 202, the distance 208 between the center of gravity, the direction 209 of the straight line connecting the center of gravity, and the angle 21 between the model primitives
Consider 0 as a relationship. In addition, the vertical relation between the primitives and the left-right relation may be expressed as a logical relation such as 0, 1.

【0017】こうした属性と関係をモデルを構成する顕
著なモデルプリミティブに関してあらかじめ計算してお
き、対象物のモデルとしてモデル格納手段13に記憶さ
せておくわけである。こうした対象物の記述方法を本実
施例では構造記述と呼ぶことにする。
These attributes and relationships are calculated in advance for the salient model primitives that make up the model and stored in the model storage means 13 as a model of the object. In the present embodiment, such a method of describing an object will be referred to as a structure description.

【0018】もう少し数学的にこの構造記述を定義する
と、以下のようになる。構造記述Cとは、 C=(P,R) (1) で表されるものである。ここにPはプリミティブの集合
であり、Rはプリミティブ間の関係を表す集合である。
この関係の集合Rはプリミティブ間のN項の関係を表し
た集合である。
A more mathematical definition of this structural description is as follows. The structural description C is represented by C = (P, R) (1). Here, P is a set of primitives, and R is a set representing the relationship between the primitives.
The set R of this relation is a set representing the relation of N terms between primitives.

【0019】プリミティブの集合Pは、 P={p1 ,p2 ,…,pn } (2) という形で書ける。ここにpi はi番目のプリミティブ
を表わし、それは
The set P of primitives can be written in the form P = {p 1 , p 2 , ..., P n } (2). Where p i represents the i th primitive, which is

【0020】[0020]

【数1】 で表される。ここにAは属性の名前の集合を表し、Vは
その属性の値をあらわす。たとえば、いまpi として線
分を例にとれば、Aは、線分の長さlength,線分の傾き
orientation θ,線分の中点centroidなどから成り立
ち、 A={length,orientation, centroid} (4) を考えることができる。ここで、式(3)では、pi
A×Vの関係を表わすのに等号でない記号が使われてい
るが、これは属性によってはそのプリミティブで値が定
義できない場合があるためである。
[Equation 1] It is represented by. Here, A represents a set of attribute names, and V represents the value of the attribute. For example, if a line segment is taken as an example of p i , A is the length of the line segment and the slope of the line segment.
It is composed of orientation θ, centroid centroid of line segment, etc., and A = {length, orientation, centroid} (4) can be considered. Here, in Expression (3), a symbol that is not an equal sign is used to represent the relationship between p i and A × V, because the value may not be defined by the primitive depending on the attribute. .

【0021】さて関係の集合Rは、N個のプリミティブ
のN項関係を表したものである(N=1,2,…)。そ
こで、Rは、 R={R1 ,R2 ,…,Rk } (5) という形で書け、各Rk は、 Rk =(NRk ,rk ) (6) ここに、NRk はk番目の関係の名前とその関係の強さ
を表す量(またはその関係が示す量)の組を表したもの
であり、rk はMk 個のプリミティブのMk 項関係を表
す。すなわち、
Now, the relation set R represents the N-term relation of N primitives (N = 1, 2, ...). Therefore, R can be written in the form of R = {R 1 , R 2 , ..., R k } (5), and each R k is R k = (NR k , r k ) (6) where NR k is a representation of the set of quantities (or quantity indicated by the relation) which represents the intensity of the name and its relationship k th relationship, r k denotes the M k term relationship M k-number of primitives. That is,

【0022】[0022]

【数2】 [Equation 2]

【0023】図3の場合に関して考えると、プリミティ
ブ201(p1 )とプリミティブ202(p2 )に関し
て、A={length, orientation, centroid}、NR1,
NR2,NR3の関係の名をc-distance, c-angle, p-a
ngleとする。ここにc-distanceは、プリミティブの中点
間の距離、c-angle はプリミティブの中点を結ぶ線分が
x軸となす角度、p-angle はプリミティブ間がなす角度
とする。この様子は、図3に示されている。すると、上
記で定義された各量は以下のように計算できる。
Considering the case of FIG. 3, for the primitive 201 (p 1 ) and the primitive 202 (p 2 ), A = {length, orientation, centroid}, NR1,
The name of the relationship between NR2 and NR3 is c-distance, c-angle, pa
ngle. Here, c-distance is the distance between the middle points of the primitives, c-angle is the angle formed by the line segment connecting the middle points of the primitives with the x axis, and p-angle is the angle formed between the primitives. This state is shown in FIG. Then, each quantity defined above can be calculated as follows:

【0024】 p1 ={(length 20.7), (orientation 117.0), (centroid (10.6,12.7))} p2 ={(length 13.2), (orientation 67.8), (centroid (40.5,10.9))} R1 ={(c-distance 36.5),{p1 ,p2 }} R2 ={(c-angle 3.4),{p1 ,p2 }} R3 ={(p-angle 49.2), {p1 ,p2 }} (8) で表すことになる。P 1 = {(length 20.7), (orientation 117.0), (centroid (10.6,12.7))} p 2 = {(length 13.2), (orientation 67.8), (centroid (40.5,10.9))} R 1 = {(c-distance 36.5), {p 1 , p 2 }} R 2 = {(c-angle 3.4), {p 1 , p 2 }} R 3 = {(p-angle 49.2), {p 1 , p 2 }} (8)

【0025】画像処理手段14は、(1)画像の中から
対象物の輪郭を構成するような直線成分あるいは曲線成
分を抽出し、(2)抽出された直線成分や曲線成分の間
の接続関係を考慮に入れて直線成分や曲線成分をグルー
プ化して対象物モデルのモデル特徴と対応をとることが
可能な画像特徴の形に変換し、(3)上記の画像特徴を
モデル特徴の場合と同様に、属性の関係によって記述
し、(4)上記のように記述されたモデル特徴と画像特
徴の間の最適なマッチングを探索したり、画像内に撮影
された対象物がどのようなモデルに対応するかを判断す
る手段である。
The image processing means 14 (1) extracts a straight line component or a curved line component constituting the contour of the object from the image, and (2) a connection relation between the extracted straight line components or curved line components. In consideration of the above, the straight line component and the curved line component are grouped and converted into the form of the image feature that can correspond to the model feature of the object model, and (3) the above image feature is the same as the case of the model feature. And (4) search for the optimum matching between the model features described above and the image features, and what model the object captured in the image corresponds to. It is a means to determine whether to do.

【0026】次に、この実施例の作用を説明する。本実
施例において、画像認識の対象として、画像として撮影
された衣服を含んだ画像から、あらかじめ与えられた対
象物モデルに対応する輪郭を抽出して、その衣服画像を
認識するという処理を例にあげて説明する。もちろん本
実施例で説明される方法は、この衣服パターンの分類だ
けに限定されるものではなく、紋章の分類やデザイン画
の分類・解析など、実際に撮影された画像に含まれる対
象物をそのモデルに対応付けをしたり、分類したりする
処理や、画像の中から人物像や人物の顔等を認識したり
分類したりする処理にも適用できることは自明である。
Next, the operation of this embodiment will be described. In the present embodiment, as an example of the processing of recognizing the clothing image, the contour corresponding to the object model given in advance is extracted from the image including the clothing photographed as the image recognition target. I will give you an explanation. Of course, the method described in the present embodiment is not limited to only the classification of the clothing patterns, and the target object included in the actually photographed image such as the classification of the coat of arms and the classification / analysis of the design image can be obtained. It is obvious that the present invention can be applied to a process of associating and classifying a model, and a process of recognizing and classifying a human image, a human face, and the like from an image.

【0027】まず本実施例で与えられる衣服パターンの
分類に際し、モデル格納手段13は図4に表されるよう
な衣服のパターンを1個または複数個有している。たと
えば図4では、衣服のモデルとして『ダブルスーツ』、
『シングルスーツ』、『テントドレス』などが含まれて
いる。本実施例では、図6(a)で示される自然画像が
与えられたとき、その中から、図5に示される『ダブル
スーツ』に対応する輪郭部分があるか否かを認識すると
いう課題を考える。モデル格納手段13は、本課題に対
して画像処理手段14に図5で示されるような、モデル
特徴401,402,…,415の属性と関係を送出す
る。
First, in classifying the clothing patterns given in this embodiment, the model storing means 13 has one or a plurality of clothing patterns as shown in FIG. For example, in Figure 4, as a model of clothing, "double suit",
"Single suit", "tent dress" etc. are included. In this embodiment, when the natural image shown in FIG. 6A is given, it is necessary to recognize whether or not there is a contour portion corresponding to the “double suit” shown in FIG. Think The model storage unit 13 sends the attributes and relationships of the model features 401, 402, ..., 415 as shown in FIG. 5 to the image processing unit 14 for this task.

【0028】画像処理手段14では、モデル格納手段1
3が送出したモデル特徴401,402,…,415の
中で、画像の中から抽出することが可能なような顕著な
モデル特徴をまず選択する。例えば、この選択基準とし
ては、モデル特徴の長さが採用され、その長さがあるし
きい値を越えるモデル特徴が選択され、そうした顕著な
モデル特徴の属性と関係が記憶される。図5において
は、402,404,405,406,407,40
8,410,412,413,414,415が顕著な
モデル特徴として選択され、これらの属性と関係が記憶
される。
In the image processing means 14, the model storage means 1
.., 415, the salient model features that can be extracted from the image are first selected. For example, the length of a model feature is adopted as the selection criterion, a model feature whose length exceeds a certain threshold is selected, and the attributes and relationships of such salient model features are stored. In FIG. 5, 402, 404, 405, 406, 407, 40
8,410,412,413,414,415 are selected as salient model features and their attributes and relationships are stored.

【0029】画像撮影手段11は、対象物であるダブル
スーツを含む画像を生成し、その映像信号15を画像記
憶手段12に送出する。画像記憶手段12は、映像信号
15を受け取り、その映像信号15をディジタル変換し
た後に記憶する。その画像は例えば図6(a)に示され
ているようなものである。この画像の場合には、衣服以
外に人間の顔、背景の物体、あるいは上端に含まれた文
字などが混在している。この画像の中から図5内の顕著
なモデル特徴に対応するところを検出することが、画像
処理手段14に与えられた一つの課題である。
The image photographing means 11 generates an image including the double suit as the object, and sends the image signal 15 to the image storage means 12. The image storage means 12 receives the video signal 15, digitally converts the video signal 15, and stores the digital signal. The image is, for example, as shown in FIG. In the case of this image, in addition to clothes, a human face, a background object, characters included in the upper end, and the like are mixed. One of the problems given to the image processing means 14 is to detect a portion corresponding to the salient model feature in FIG. 5 from this image.

【0030】画像処理手段14は、画像記憶手段12に
記憶されたディジタル画像を入手し、まずその中から、
顕著なモデル特徴に対応するようななだらかな曲線成分
を抽出する。この様子をあらわしたのが、図6(b)で
ある。この方法としては、特願平05−030732号
の曲線成分抽出装置に表された方法等で抽出することが
できる。もちろん曲線成分の抽出法は、上記の方法に限
定されるわけではない。しかしながら、衣服のような変
形可能な対象物をTVカメラなどで撮影すると、光源の
方向の影響、衣服のしわや光沢の影響、背景の物体など
の影響で、衣服の輪郭に対応する曲線成分あるいは直線
成分は必ずしも連続的に抽出されるわけではなく、本来
一つであるべき直線成分や曲線成分が分断されて抽出さ
れることになる。こうした問題は、先述した文献2、3
にもあげられている。
The image processing means 14 obtains the digital image stored in the image storage means 12, and first, from among them,
A smooth curve component corresponding to a salient model feature is extracted. FIG. 6B shows this state. As this method, the method represented by the curve component extraction device of Japanese Patent Application No. 05-030732 can be used for extraction. Of course, the method of extracting the curve component is not limited to the above method. However, when a deformable object such as clothes is photographed by a TV camera or the like, a curved line component corresponding to the contour of the clothes or The straight line component is not necessarily extracted continuously, but the straight line component and the curved line component, which should be originally one, are divided and extracted. These problems are caused by the above-mentioned literatures 2 and 3.
Also listed in.

【0031】しかしながら、図5で与えられる対象物モ
デル内のモデル特徴は、分断されることまで考慮されて
いないので、このままではモデル特徴と抽出された輪郭
成分との間で1対1の対応をとることは難しいことがわ
かる。こうした問題に対処するために、本実施例で説明
される画像処理手段14は特別な方法を採用し、輪郭成
分の分断の問題を解決している。以下この方法を説明す
る。
However, since the model feature in the object model given in FIG. 5 is not considered until it is divided, the model feature and the extracted contour component are in a one-to-one correspondence as they are. It turns out to be difficult to take. In order to deal with such a problem, the image processing means 14 described in the present embodiment adopts a special method to solve the problem of dividing the contour component. This method will be described below.

【0032】図7は、本実施例に係る方法を表したもの
であり、抽出された輪郭成分が分断化されても、あらか
じめ与えられたモデル特徴に対応する最適な輪郭成分を
抽出する方法を示したものである。図7を利用して、全
体の流れを簡単に説明し、その後詳細な説明を行なう。
FIG. 7 shows a method according to the present embodiment. A method for extracting an optimum contour component corresponding to a model feature given in advance even if the extracted contour component is fragmented is shown. It is shown. The overall flow will be briefly described with reference to FIG. 7, and then detailed description will be given.

【0033】画像505が与えられると、図6(b)に
示されたような輪郭成分がまず抽出される。いま、こう
して抽出された輪郭成分をフラグメントと命名すること
にする。続いて、こうして抽出されたフラグメント50
6から対象物モデル内のモデル特徴(モデルプリミティ
ブ)と対応を考えることが出来るような画像特徴が生成
される(こうした画像特徴を画像プリミティブと命名す
る。)その後、その画像プリミティブ507によって構
成される記述が算出され、あらかじめモデル格納手段1
3に記憶されたモデルの構造記述と画像プリミティブの
構造記述が比較され、最適なモデルプリミティブと画像
プリミティブの対応が探索され、最終的にモデルに対応
するフラグメントが選択される。
Given the image 505, the contour components as shown in FIG. 6 (b) are first extracted. Now, the contour component thus extracted will be named a fragment. Then, the fragment 50 thus extracted
An image feature capable of considering the correspondence with the model feature (model primitive) in the object model is generated from 6 (these image features are named as image primitives), and then configured by the image primitive 507. The description is calculated, and the model storage means 1 is stored in advance.
The structure description of the model and the structure description of the image primitive stored in 3 are compared, the optimum correspondence between the model primitive and the image primitive is searched, and finally the fragment corresponding to the model is selected.

【0034】上記の流れを詳細に説明する。図7で抽出
された輪郭成分であるフラグメント506から画像プリ
ミティブ507を生成する方法を説明する。いま、図8
に示すような、2個のフラグメント601と602があ
るとする。このとき、2個のフラグメントが結合されて
1個の画像プリミティブを形成する場合と2個のフラグ
メントが別々に画像プリミティブを形成する場合の両方
が考えられる。第1の場合と第2の場合のいずれが正し
いかは、実際にその上位のモデルプリミティブを考慮し
なければわからない。従ってこの画像プリミティブを生
成する段階では、もし両者の可能性があるならば、両方
の可能性を可能な候補として残しておくことが重要とな
る。それでは、その可能性をどのように表現するかであ
るが、これには以下のような方法を考える。
The above flow will be described in detail. A method of generating the image primitive 507 from the fragment 506 which is the contour component extracted in FIG. 7 will be described. Figure 8 now
It is assumed that there are two fragments 601 and 602 as shown in FIG. At this time, both of the case where two fragments are combined to form one image primitive and the case where two fragments separately form an image primitive are considered. Which of the first case and the second case is correct cannot be known without actually considering the upper model primitive. Therefore, at the stage of generating this image primitive, it is important to leave both possibilities as possible candidates if both are possible. Then, depending on how to express the possibility, consider the following method for this.

【0035】図8にあるように、2個のフラグメント6
01と602の接続関係を調べる。フラグメント601
とフラグメント602の近接する端点での接線603と
604を考える。接線603と接線604のなす角度6
08(θ)と、フラグメント601から接線604への
距離606(d12)と、フラグメント603から接線6
04への距離607(d21)を考え、これらをもってフ
ラグメント601と602が画像プリミティブを構成し
得るかを評価する。基本的には、角度608(θ)と距
離606(d12)と距離607(d21)が小さいほど、
2個のフラグメント601と602は1個のプリミティ
ブを構成する可能性が高いことがわかる。具体的には、 d=min(d12,d21) (9) により、d12とd21の間に最小値をとり、以下のような
尺度 distp =f1 (θ)+f2 (d) (10) を考える。ここに、f1* )とf2* )の関数形は
いろいろ考えることができる。たとえば、θとdに関し
て、ある一定の範囲にあるときには0、そうでなければ
inf (以下、inf は無限大の大きさを表わす)となるよ
うな論理的な関数を考えてもよい。すなわち、ある定数
θ0 ,d0 をしきい値として、 f1 (θ)=0 for |θ|θ01 (θ)=inf for |θ|>θ0 (11) f2 (d)=0 for d 02 (d)=inf for d >d0 また、以下のような線形関数や非線形関数を考えてもよ
い。
As shown in FIG. 8, two fragments 6
Check the connection relationship between 01 and 602. Fragment 601
Consider tangents 603 and 604 at the adjacent endpoints of fragment 602. Angle 6 between tangent line 603 and tangent line 604
08 (θ), the distance 606 (d 12 ) from the fragment 601 to the tangent 604, and the tangent 6 from the fragment 603.
Consider the distance 607 (d 21 ) to 04 and evaluate with these whether fragments 601 and 602 can constitute an image primitive. Basically, the smaller the angle 608 (θ), the distance 606 (d 12 ) and the distance 607 (d 21 ) is,
It can be seen that the two fragments 601 and 602 are highly likely to form one primitive. Specifically, d = min (d 12 , d 21 ) (9) gives the minimum value between d 12 and d 21 , and the following scale dist p = f 1 (θ) + f 2 (d ) Consider (10). Here, various functional forms of f 1 ( * ) and f 2 ( * ) can be considered. For example, regarding θ and d, it is 0 when it is in a certain range, and otherwise
A logical function that becomes inf (hereinafter, inf represents an infinite size) may be considered. That is, with certain constants θ 0 and d 0 as threshold values, f 1 (θ) = 0 for | θ | < θ 0 f 1 (θ) = inf for | θ |> θ 0 (11) f 2 (d ) = 0 for d < d 0 f 2 (d) = inf for d> d 0 Further , the following linear function or non-linear function may be considered.

【0036】 fi (x)=αi x+βi (11′) ここにi=1,2であり、αi ,βi (i=1,2)な
どの係数を決定するには、実際のサンプル画像からこの
ような状況を統計的処理などを行なうことで推定するこ
とができる。ただし、その関数値は正またはゼロの値を
とるように定義するものとする。
F i (x) = α i x + β i (11 ′) where i = 1, 2, and to determine the coefficients such as α i , β i (i = 1, 2), the actual Such a situation can be estimated from the sample image by performing statistical processing or the like. However, the function value shall be defined to take a positive or zero value.

【0037】さらに、実際的な処理では、θ,dがある
しきい値より大きい時には、2個のフラグメント60
1,602はひとつのプリミティブを生成しえないと仮
定してもよい。この方法を利用することにより、プリミ
ティブ生成の候補数を減少させることができる。
Further, in a practical process, when θ, d is larger than a certain threshold value, two fragments 60 are included.
It may be assumed that 1, 602 cannot generate one primitive. By using this method, the number of candidates for primitive generation can be reduced.

【0038】以上の議論では2個のフラグメントの場合
を想定してきたが、3個以上のフラグメントが1個のプ
リミティブを生成する場合もあり得る。この場合には、
上記の2個のフラグメントの場合を拡張することによ
り、実現することができる。具体的には、たとえばn個
のフラグメントがプリミティブを構成する場合のdistp
を考えることにする。この場合、隣接する2個のプリミ
ティブiとi+1 の間で、式(10)と同様なdistp を計
算する。いま、フラグメントiとi+1 との間のdistp
distp (i) と書くことにすると、n個のフラグメント
1,2,…,n間のdistp は、 distp =distp (1) +distp (2) +…+distp (n-1) ≧0 (12) によって定義することができる。
In the above discussion, the case of two fragments has been assumed, but three or more fragments may generate one primitive. In this case,
It can be realized by expanding the case of the above two fragments. Specifically, for example, dist p when n fragments form a primitive
I will consider. In this case, dist p similar to that in Expression (10) is calculated between two adjacent primitives i and i + 1. Now let dist p between fragments i and i + 1 be
If we write dist p (i), dist p between n fragments 1, 2, ..., N is dist p = dist p (1) + dist p (2) + ... + dist p (n-1) It can be defined by ≧ 0 (12).

【0039】このようにして、例えば、図9のように3
個のフラグメント701,702,703が与えられ、
それらがプリミティブを生成すると考えられる場合に
は、実際的にこれらのフラグメントに組み合わせから、
プリミティブ704,705,706,707,70
8,709の6個の画像プリミティブが生成される。こ
のようにしてほぼ平行に並ぶフラグメントから生成が可
能な画像プリミティブが登録される。
In this way, for example, as shown in FIG.
Given fragments 701, 702, 703,
From the practical combination of these fragments, if they are considered to generate a primitive,
Primitives 704, 705, 706, 707, 70
Six image primitives of 8,709 are generated. In this way, the image primitives that can be generated from the fragments arranged substantially in parallel are registered.

【0040】次のステップ503では、こうして生成さ
れた画像プリミティブ507について、モデルプリミテ
ィブで行なったのと同様な構造記述を行なう。すなわち
図3で示されるような構造記述化が生成された画像プリ
ミティブに関して行なうわけである。ただし、ステップ
502で生成された画像プリミティブ507は、フラグ
メント506から生成されたものなので、画像プリミテ
ィブの構造記述では、そのプリミティブを構成するフラ
グメントを示すような属性を2個増やして記述化を行な
う。
In the next step 503, the structure description similar to that performed with the model primitive is performed for the image primitive 507 thus generated. That is, the structural description as shown in FIG. 3 is performed on the generated image primitive. However, since the image primitive 507 generated in step 502 is generated from the fragment 506, the description of the structure of the image primitive is performed by adding two attributes indicating the fragments forming the primitive.

【0041】図9で示された画像プリミティブ709で
は、それを構成するフラグメント701,702,70
3からなる集合{701,702,703}がfragment
という名の属性に対する値として登録され、そのプリミ
ティブの生成を評価する尺度であるdistp が別の属性di
stfragという名の値として登録される。例えば、プリミ
ティブ709(qj )に関しては、そのプリミティブの
属性表現が qj ={(length 30.7),(orientation 127.0), (centroid(14.6,12.2)),(fragment {701,702,703}), (dist frag 10.7)} (13) 形で表される。
In the image primitive 709 shown in FIG. 9, the fragments 701, 702, 70 constituting the image primitive 709 are included.
Set {701, 702, 703} consisting of 3 is fragment
Dist p, which is a measure for evaluating the generation of that primitive, is registered as a value for an attribute named
Registered as a value named st frag . For example, for the primitive 709 (q j ), the attribute expression of the primitive is q j = {(length 30.7), (orientation 127.0), (centroid (14.6,12.2)), (fragment {701,702,703}), (dist frag 10.7)} It is expressed in the form (13).

【0042】次のステップ504では、ステップ503
で作成された構造記述とモデル格納手段13に記憶され
たモデルの構造記述を利用して、モデルプリミティブと
画像プリミティブの最適な対応を探索する。この方法を
説明するために、図10を利用する。図10(a)は、
モデルプリミティブ801(p1 ),802(p2 ),
803(p3 ),804(p4 )を表し、図10(b)
は、抽出されたフラグメント811(f1 ),812
(f2 ),813(f3 ),814(f4 ),815
(f5 ),816(f6 ),817(f7 ),818
(f8 )を表す。
In the next step 504, step 503 is executed.
The optimum correspondence between the model primitive and the image primitive is searched for by using the structure description created in (3) and the structure description of the model stored in the model storage means 13. To explain this method, FIG. 10 is used. FIG. 10A shows
Model primitives 801 (p 1 ), 802 (p 2 ),
803 (p 3 ) and 804 (p 4 ) are shown in FIG.
Is the extracted fragments 811 (f 1 ), 812
(F 2 ), 813 (f 3 ), 814 (f 4 ), 815
(F 5 ), 816 (f 6 ), 817 (f 7 ), 818
Represents (f 8 ).

【0043】図10(c)は、これらフラグメントから
生成された画像プリミティブ821(q1 ),822
(q2 ),823(q3 ),824(q4 ),825
(q5 ),826(q6 ),827(q7 ),828
(q8 ),829(q9 ),830(q10)を表す。こ
こで、プリミティブq1 はフラグメントf1 から、プリ
ミティブq2 はフラグメントf2 から、プリミティブq
3 はフラグメントf3 から、プリミティブq4 はフラグ
メントf2 とf3 から生成されたものである。
FIG. 10C shows image primitives 821 (q 1 ) and 822 generated from these fragments.
(Q 2 ), 823 (q 3 ), 824 (q 4 ), 825
(Q 5 ), 826 (q 6 ), 827 (q 7 ), 828
It represents (q 8 ), 829 (q 9 ), and 830 (q 10 ). Here, the primitive q 1 is from the fragment f 1 , the primitive q 2 is from the fragment f 2, and the primitive q is
3 is generated from the fragment f 3, and the primitive q 4 is generated from the fragments f 2 and f 3 .

【0044】同様にq6 はf5 から、q7 はf6 から、
8 はf7 から、q9 はf8 から、q10はf7 とf8
ら生成されたものである。ここで注意しなければならな
いのは、プリミティブq4 とq10は、複数個のフラグメ
ントから生成されたものである。このように生成された
プリミティブに対して、構造記述が行なわれる。
Similarly, q 6 is from f 5 , q 7 is from f 6 ,
From q 8 is f 7, q 9 from f 8, q 10 are those produced from f 7 and f 8. Note that the primitives q 4 and q 10 are generated from multiple fragments. Structural description is performed on the primitive generated in this way.

【0045】このステップで解くべき課題は、各モデル
プリミティブpi に対して、最適な画像プリミティブq
j を求めることとなる。この問題を解くにあたって考え
なければならないのは、pi (i=1,2,…)とqj
(j=1,2,…)は先にも述べたとおり、構造記述に
よって表現されるので、最適な組み合わせは、この構造
記述が最適に対応するという意味で探索されなければな
らないということである。
The problem to be solved in this step is to find the optimum image primitive q for each model primitive p i .
You will be asked for j . In solving this problem, we must consider p i (i = 1, 2, ...) And q j
Since (j = 1, 2, ...) Is expressed by the structure description as described above, the optimum combination must be searched for in the sense that this structure description optimally corresponds. .

【0046】即ち、モデルプリミティブpi から画像プ
リミティブqj への対応を規定するいろいろなマッピン
グを考えて、そのマッピングの中で対応の評価を規定す
る『ある尺度』を最適にするようなマッピングを探索す
ることが重要となる。モデルプリミティブと画像プリミ
ティブの両方とも構造記述によって表現されているの
で、マッピングを評価するには、モデルプリミティブ間
の構造記述M=(P,R)とそれに対応する画像プリミ
ティブ間の構造記述I=(Q,S)との適合性あるいは
不適合性(差異)を評価する必要がある。これを実現す
るために、次のような操作を考える。モデルプリミティ
ブの集合から画像プリミティブの集合へのマッピング
h:
That is, considering various mappings that define the correspondence from the model primitives p i to the image primitives q j , a mapping that optimizes a "certain scale" that defines the evaluation of the correspondences in the mappings is considered. It is important to search. Since both the model primitive and the image primitive are expressed by the structure description, the structure description between the model primitives M = (P, R) and the corresponding structure description between the image primitives I = (can be used to evaluate the mapping. It is necessary to evaluate conformity or incompatibility (difference) with Q, S). To realize this, consider the following operation. Mapping from a set of model primitives to a set of image primitives h:

【0047】[0047]

【数3】 を考え、このマッピングhによって制限される画像プリ
ミティブの集合Qh と関係の集合Sh を考える。ここ
で、Qh はマッピングhによってPが写像された集合を
表し、Sh はマッピングhによってRが写像された集合
を表す。そして、こうして制限された集合によって記述
される2個の構造記述M=(P,R)とIh=(Qh
h )の差異を評価することで、マッピングhを評価す
ることを考える。この評価をする尺度をDIST(M,
h )とおき、この尺度を、以下のように分解する。
[Equation 3] Consider the set Q h of image primitives bounded by this mapping h and the set S h of relationships. Here, Q h represents a set in which P is mapped by the mapping h, and S h represents a set in which R is mapped by the mapping h. Then, two structure descriptions M = (P, R) and I h = (Q h ,
Consider evaluating the mapping h by evaluating the difference in S h ). The scale for this evaluation is DIST (M,
I h ) and decompose this measure as follows.

【0048】 DIST(M,Ih ) =DIST(P,Qh )+DIST(R,Sh )(≧0) (15) ここにDIST(P,Qh )はモデルプリミティブ集合
Pと画像プリミティブ集合Qh の属性間で見られる差異
を評価する尺度(以下、総合属性尺度と呼ぶ)であり、
DIST(R,Sh )はモデルプリミティブ集合Pと画
像プリミティブ集合Sh の関係間で見られる差異を評価
する尺度(以下、総合関係尺度と呼ぶ)である。
DIST (M, I h ) = DIST (P, Q h ) + DIST (R, S h ) (≧ 0) (15) where DIST (P, Q h ) is the model primitive set P and the image primitive set. It is a scale (hereinafter referred to as a total attribute scale) for evaluating the difference seen between the attributes of Q h ,
DIST (R, S h ) is a scale (hereinafter, referred to as a comprehensive relation scale) for evaluating the difference between the model primitive set P and the image primitive set S h .

【0049】(1)DIST(P,Qh )の算出 モデルプリミティブpi の属性とマッピングhによって
対応する画像プリミティブqj の属性を比較することに
より総合属性尺度を計算する。総合属性尺度は、全モデ
ルプリミティブの有する属性が、どの程度良く画像プリ
ミティブの属性に表現されているかを表すものである。
この総合属性尺度を考える前に、その基本となる個別属
性尺度を定義する。この個別属性尺度は、1つのモデル
プリミティブと1つの画像プリミティブ間の属性の差異
を測る尺度である。たとえば、モデルプリミティブとし
て直線成分を考えよう。その属性の一つであるorientat
ion θに関して、モデルプリミティブのθmodel と画像
プリミティブのθimage の両方が同様の値をとること
が、最も尤もらしいものであると考えることができる。
(1) Calculation of DIST (P, Q h ) The total attribute scale is calculated by comparing the attributes of the model primitive p i and the attributes of the corresponding image primitive q j by the mapping h. The comprehensive attribute scale represents how well the attributes of all model primitives are represented by the attributes of the image primitive.
Before considering this comprehensive attribute scale, the basic individual attribute scale is defined. This individual attribute scale is a scale for measuring the difference in attributes between one model primitive and one image primitive. For example, consider a straight line component as a model primitive. One of its attributes, orientat
Regarding ion θ, it can be considered that it is most likely that both the model primitive θ model and the image primitive θ image have similar values.

【0050】このようにモデルプリミティブの属性の値
と画像プリミティブの属性の値とを比較し、その差異な
どを計算することにより、モデルプリミティブの属性が
画像プリミティブでどの程度良く表現されているかを計
算するわけである。具体的には、各モデルプリミティブ
i の属性(attribute name, value model)と画像
プリミティブqj の対応する属性(attribute name,
value image)について、属性値間の差異を示す尺度di
st(attribute name)を定義する。例えば、orientat
ion θに対する尺度dist(orientation)としては、しき
い値θ1 を用いて、 dist(orientation)=0 for |θmodel −θimageθ1 dist(orientation)=inf for |θmodel −θimage |>θ1 (16) のような論理的な尺度を考えてもよいし、以下に示すよ
うな線形・非線形の尺度を利用してもよい。
As described above, by comparing the attribute value of the model primitive and the attribute value of the image primitive and calculating the difference between them, it is possible to calculate how well the attribute of the model primitive is represented by the image primitive. It does. Specifically, the attribute (attribute) of each model primitive p i name, value model) and the corresponding attributes of the image primitives q j (attribute name,
value image), a scale di indicating the difference between attribute values
st (attribute name) is defined. For example, orientat
As a scale dist (orientation) for ion θ, dist (orientation) = 0 for │θ model −θ image< θ 1 dist (orientation) = inf for │θ model −θ image using a threshold θ 1. A logical scale such as |> θ 1 (16) may be considered, or a linear / non-linear scale as shown below may be used.

【0051】 dist(orientation)=A(|θmodel −θimage |) dist(orientation)=B(1− exp(-|θmodel −θimage |)) (17) ここで、A,Bは定数であり、θmodel ,θimage は属
性orientation に対応するモデルプリミティブpi と画
像プリミティブqj の属性値を表す。このθ1 ,A,B
は実験や経験によって決定できる値であり,dist(*
は正またはゼロの値をとるように定義されるものとす
る。
Dist (orientation) = A (| θ model −θ image |) dist (orientation) = B (1-exp (− | θ model −θ image |)) (17) Here, A and B are constants. And θ model and θ image represent the attribute values of the model primitive p i and the image primitive q j corresponding to the attribute orientation. This θ 1 , A, B
Is a value that can be determined by experiments and experience, and dist ( * )
Shall be defined to take a positive or zero value.

【0052】このように各属性値に対して、その差異を
示す尺度を計算したのち、1つのモデルプリミティブp
i と1つの画像プリミティブqi の間の全部の属性の間
の尺度distijを、各々の属性での尺度の和として定義す
る。すなわち
In this way, for each attribute value, after calculating the scale indicating the difference, one model primitive p
The measure dist ij between all attributes between i and one image primitive q i is defined as the sum of the measures for each attribute. Ie

【0053】[0053]

【数4】 を計算し、これを個別属性尺度と呼ぶ。[Equation 4] Is calculated, and this is called an individual attribute scale.

【0054】このように各モデルプリミティブと対応す
る画像プリミティブに対して、distijが算出されたとこ
ろで、全体のモデルプリミティブに関する尺度を計算
し、それをもってDIST(P,Qh )と定義する。す
なわち、総合属性尺度は個別属性尺度の総和として定義
される。具体的には、
As described above, when dist ij is calculated for each image primitive corresponding to each model primitive, the scale for all model primitives is calculated, and the scale is defined as DIST (P, Q h ). That is, the comprehensive attribute scale is defined as the sum of individual attribute scales. In particular,

【0055】[0055]

【数5】 [Equation 5]

【0056】(2)DIST(R,Sh )の算出 この総合関係尺度は、モデルプリミティブ間の関係Rm
(m=1,2,…)が、対応する画像プリミティブ間の
関係Sk (k=1,2,…)と矛盾無く成立しているか
を判定するものである。この無矛盾性を評価するため
に、モデルプリミティブ間の1個の関係Rm と対応する
画像プリミティブ間の1個の関係Sk との間の矛盾性を
表す尺度を定義する。具体的には、Rm とSk が示す関
係間の差異を表す量をrel mkをもって、この関係の矛盾
性の尺度(個別関係尺度)とする。
(2) Calculation of DIST (R, S h ). This comprehensive relation scale is the relation R m between model primitives.
It is determined whether (m = 1, 2, ...) Is established without a contradiction with the relationship S k (k = 1, 2, ...) Between corresponding image primitives. To evaluate this consistency, we define a measure of the inconsistency between one relationship R m between model primitives and one relationship S k between corresponding image primitives. Specifically, the amount representing the difference between the relations represented by R m and S k is represented by rel mk and is used as the contradiction scale of this relation (individual relation scale).

【0057】例えば、図3に示されている関係p-angle
が、図10(a)のモデルプリミティブp1 ,p2 の関
係として利用され、その関係がRm で表現され、そのp-
angle の値がΨm であったとする。一方、対応する画像
プリミティブq1 とq4 であり、その対応する関係がS
m であり、そのp-angle の値がΨk であったとする。す
ると relmkは、例えば、論理的な尺度として、しきい値
Ψ1 を利用して、 relmk=0 for |Ψm −ΨkΨ1 relmk=inf for |Ψm −Ψk |>Ψ1 (20) あるいは、適当な線形・非線形関数を用いて、 relmk=C|Ψm −Ψk |+D (20′) の形で表現することができる(ここにΨ1 ,C,Dはあ
る定数であり、rel (*)は正またはゼロの値をとるよ
うに定義されるとする)。このようにして、各関係間の
個別関係尺度rel mkが算出できると、全関係に関する差
異の尺度である総合関係尺度DIST(R,Sh )はそ
の総和として計算することができる。すなわち、
For example, the relation p-angle shown in FIG.
Is used as the relationship between the model primitives p 1 and p 2 in FIG. 10A, and the relationship is expressed by R m , and the p-
Suppose the value of angle is Ψ m . On the other hand, the corresponding image primitives q 1 and q 4 have the corresponding relation S
Suppose it is m and the value of its p-angle is Ψ k . Then, rel mk uses, for example, a threshold Ψ 1 as a logical measure, and rel mk = 0 for | Ψ m −Ψ k | < Ψ 1 rel mk = inf for | Ψ m −Ψ k | > Ψ 1 (20) Alternatively, it can be expressed in the form of rel mk = C | Ψ m −Ψ k | + D (20 ′) using an appropriate linear / non-linear function (where Ψ 1 , C, D is a constant and rel ( * ) is defined to have a positive or zero value). In this way, the individual relationship measure rel mk can be calculated between the relations, comprehensive relationship measure DIST is a measure of the differences for all relations (R, S h) can be calculated as the sum. That is,

【0058】[0058]

【数6】 によって計算することができる。[Equation 6] Can be calculated by

【0059】以上説明してきたように、2個の尺度:総
合属性尺度DIST(P,Qh )と総合関係尺度DIS
T(R,Sh )を利用することにより、マッピングhを
評価する方法を示した。この方法は、画像プリミティブ
をフラグメントから生成することに対する評価を含んで
いない。もう少し具体的に言えば、マッピングhによっ
て選択された画像プリミティブが画像内に存在する妥当
性を評価する項が抜けていることがわかる。先にも述べ
たように、これは画像プリミティブの1個の属性dist
fragがそれを表現していた。いま画像プリミティブqj
のdistfragをdistfrag(j) と書くことにする。画像プリ
ミティブ全体の生成を評価するため尺度DISTQhは、
各画像プリミティブのdistfragの和として、
As described above, two scales: comprehensive attribute scale DIST (P, Q h ) and comprehensive relation scale DIS.
A method for evaluating the mapping h by using T (R, S h ) has been shown. This method does not include an evaluation for generating image primitives from fragments. To be more specific, it can be seen that the term evaluating the validity of the image primitive selected by the mapping h existing in the image is omitted. As mentioned earlier, this is one attribute of the image primitive dist
frag represented it. Now the image primitive q j
Let 's call the dist frag of dist frag (j) . The measure DIST Qh to evaluate the generation of the entire image primitive is
As the sum of dist frag of each image primitive,

【0060】[0060]

【数7】 と書くことができる。[Equation 7] Can be written.

【0061】この画像プリミティブの存在性を評価する
尺度DISTQhの項を先に定義したDIST(M,I
h )に付加しながら、全体のマッピングhを評価する尺
度DISTh を以下のように定義する。
DIST (M, I) which has previously defined the term of the scale DIST Qh for evaluating the existence of this image primitive.
while adding to h), it is defined as follows a measure DIST h to assess the overall mapping h.

【0062】 DISTh =DIST(M,Ih )+DISTQh =DIST(P,Qh ) +DIST(R,Sh )+DISTQh (23) 本実施例では、この尺度DISTh のことをhのマッピ
ング尺度と呼ぶことにする。このDISTh を用いて、
マッピングhを評価することができる。
[0062] DIST h = DIST (M, I h) + DIST Qh = DIST (P, Q h) + DIST (R, S h) + In DIST Qh (23) embodiment, the mapping of that of the measure DIST h h I will call it a scale. With this DIST h ,
The mapping h can be evaluated.

【0063】以上の議論は、マッピングhをどのように
評価すればよいかを表したものであるが、どのようにh
を求めるかについては述べていない。以下では、このマ
ッピング尺度DISTh を利用しながら、どのようにマ
ッピングhを求めるかについて説明する。DISTh
The above discussion shows how to evaluate the mapping h, but how h
It doesn't say what to ask for. Hereinafter, how to obtain the mapping h while using the mapping scale DIST h will be described. DIST h

【0064】[0064]

【数8】 と書き直す。ここで dij=distij+distfrag(j) (≧0) (25) と定義する。このdijのことをプリミティブ属性尺度と
呼ぶことにする。また、rijは、関係の集合{Rm }の
うち以下のような関係だけを含む集合Ai について、対
応する関係の集合{Sk }との間の差異の尺度を計算し
たものである。このAi とは、 B=モデルプリミティブの部分集合 {p1 ,p2 ,…,pi }からなる関係の集合 (27) C=モデルプリミティブの部分集合 {p1 ,p2 ,…,pi-1 }からなる関係の集合 (28) としたとき、 Ai =B−C として表現される。すなわちAi は、モデルプリミティ
ブの部分集合{p1 ,p2 ,…,pi-1 }に新たにモデ
ルプリミティブpi が加わったことにより、関係の集合
に加えることができるようになった関係の部分集合を表
す。図10(a)に示されている4個のモデルプリミテ
ィブp1 ,p2 ,p3 ,p4 に関して、単一の関係p-an
gle を例にとってAi なる関係の集合を考えると以下の
ようになる。まず関係R1 ,R2 ,…,R6 を R1 ={(p-angle Ψ12),{p1 ,p2 }}, R2 ={(p-angle Ψ13),{p1 ,p3 }}, R3 ={(p-angle Ψ14),{p1 ,p4 }}, R4 ={(p-angle Ψ23),{p2 ,p3 }}, R5 ={(p-angle Ψ24),{p2 ,p4 }}, R6 ={(p-angle Ψ34),{p3 ,p4 }}, とする。このとき、Ai は以下のように求めることがで
きる。
[Equation 8] Rewrite Here, it is defined as d ij = dist ij + dist frag (j) (≧ 0) (25). This dij will be called a primitive attribute scale. Further, r ij is a calculation of a difference measure between a set A i including only the following relations among the relation set {R m } and the corresponding relation set {S k }. . This A i is a set of relationships consisting of B = a subset of model primitives {p 1 , p 2 , ..., P i } (27) C = a subset of model primitives {p 1 , p 2 , ..., p When a set of relations (28) consisting of i-1 } is given, it is expressed as A i = B−C. That is, A i can be added to the set of relations by newly adding the model primitive p i to the subset of model primitives {p 1 , p 2 , ..., P i-1 }. Represents a subset of. Regarding the four model primitives p 1 , p 2 , p 3 and p 4 shown in FIG. 10A, a single relation p-an
Taking gle as an example, consider the set of relations A i as follows. First, the relations R 1 , R 2 , ..., R 6 are represented by R 1 = {(p-angle Ψ 12 ), {p 1 , p 2 }}, R 2 = {(p-angle Ψ 13 ), {p 1 , p 3 }}, R 3 = {(p-angle Ψ 14 ), {p 1 , p 4 }}, R 4 = {(p-angle Ψ 23 ), {p 2 , p 3 }}, R 5 = Let {(p-angle Ψ 24 ), {p 2 , p 4 }}, R 6 = {(p-angle Ψ 34 ), {p 3 , p 4 }}. At this time, A i can be obtained as follows.

【0065】A1 =φ,A2 ={R1 }, A3 ={R2 ,R4 }, A4 ={R3 ,R5 ,R6 } さらに、 drij=dij+rij (30) とdrijを定義する。ここでrijとdrijを上記のように定
義したのは、h:pi →qj のiに対してDISTh
逐次的に計算するためのものである。式(30)の最初
の項はモデルプリミティブpi と画像プリミティブqj
に関する属性に関する項と画像プリミティブ生成に関す
る項(個別プリミティブ属性尺度)を表しており、第2
項はモデルプリミティブ間と画像プリミティブ間の関係
に関する項を尺度(個別関係尺度)で表したものであ
る。従って、求めるべきマッピングhはこのDISTh
を最小とするものである。
A 1 = φ, A 2 = {R 1 }, A 3 = {R 2 , R 4 }, A 4 = {R 3 , R 5 , R 6 } Furthermore, dr ij = d ij + r ij ( 30) and dr ij are defined. The definition of r ij and dr ij as described above is for sequentially calculating DIST h for i of h: p i → q j . The first term in equation (30) is the model primitive p i and the image primitive q j.
Represents the term regarding attributes and the term regarding image primitive generation (individual primitive attribute scale).
The term is a scale (individual relation scale) representing the relation between the model primitives and the image primitives. Therefore, the mapping h to be obtained is this DIST h
Is the minimum.

【0066】マッピングhを作成するには、 (1)各モデルプリミティブpi について、dij<thre
shold となる画像プリミティブqj を選択してリストア
ップする。例えば、図10にあるモデルプリミティブと
画像プリミティブに関しては、 p1 :{(q1 ,d11)} p2 :{(q2 ,d22),(q3 ,d23),(q4 ,d24),(q5 ,d25)} p3 :{(q6 ,d36),(q7 ,d37)} p4 :{(q8 ,d48),(q9 ,d49),(q10,d410 )} (31) (2)各モデルプリミティブに対応する画像プリミティ
ブを個別プリミティブ属性尺度dijによって昇べきの順
に並べる。また、(1)のようにして、リストアップさ
れたモデルプリミティブに対応する可能性のある画像プ
リミティブが1個であるとは限らない。また全てのモデ
ルプリミティブに対して、対応する画像プリミティブが
必ずしも画像内から抽出できるとは限らないので、この
リストの中に真に対応する画像プリミティブが存在する
とは限らない。そこで、各リストの最後に、いずれの画
像プリミティブとも対応し得ないことを表すシンボルni
lを含める。この操作を図10のプリミティブに対して
行なった結果は、 p1 :{(q1 ,d11),(nil ,d1nil)} p2 :{(q5 ,d25),(q4 ,d24), (q3 ,d23),(q2 ,d22),(nil ,d2nil)} p3 :{(q7 ,d37),(q6 ,d36),(nil,d3nil)} p4 :{(q10,d410 ),(q8 ,d48), (q9 ,d49),(nil ,d4nil)} (32) となる。ここにdinilは、モデルプリミティブpi に対
応する画像プリミティブがない場合の個別プリミティブ
属性尺度を表わす。 (3)(2)で作成されたモデルプリミティブと画像プ
リミティブのリストについて、式(24)の値を最小に
する組み合わせを求める。この方法としては、モデルプ
リミティブpi について順次、上記のリストに含まれる
画像プリミティブの候補qj との組み合わせを考えて、
その組み合わせによって計算できるdij+rijをDIS
h に加えてゆき、最終的にDISTh を最小にする
(pi ,qj)の組み合わせを探索してゆけばよい。こ
の際、それまでに見つかった一つの解に対するDIST
h などと比較することにより、分岐限定法(枝刈り法)
により、探索の効率化を図ることができる。
To create the mapping h, (1) For each model primitive p i , d ij <thre
The image primitive q j that becomes the hold is selected and listed. For example, regarding the model primitive and the image primitive shown in FIG. 10, p 1 : {(q 1 , d 11 )} p 2 : {(q 2 , d 22 ), (q 3 , d 23 ), (q 4 , d 24), (q 5, d 25)} p 3: {(q 6, d 36), (q 7, d 37)} p 4: {(q 8, d 48), (q 9, d 49 ), (Q 10 , d 410 )} (31) (2) The image primitives corresponding to the respective model primitives are arranged in ascending order by the individual primitive attribute scale dij . In addition, as in (1), the number of image primitives that may correspond to the listed model primitives is not limited to one. Further, for all model primitives, the corresponding image primitives cannot always be extracted from the image, so that the image primitives that truly correspond do not necessarily exist in this list. Therefore, at the end of each list, the symbol ni indicating that it cannot correspond to any image primitive
Include l. The result of performing this operation on the primitive of FIG. 10 is p 1 :: ((q 1 , d 11 ), (nil, d 1nil )} p 2 :: ((q 5 , d 25 ), (q 4 , d 24), (q 3, d 23), (q 2, d 22), (nil, d 2nil)} p 3: {(q 7, d 37), (q 6, d 36), (nil, d 3nil )} p 4 : {(q 10 , d 410 ), (q 8 , d 48 ), (q 9 , d 49 ), (nil, d 4nil )} (32). Here, d inil represents the individual primitive attribute scale when there is no image primitive corresponding to the model primitive p i . (3) For the list of model primitives and image primitives created in (2), find the combination that minimizes the value of equation (24). As this method, considering the model primitives p i sequentially in combination with the image primitive candidates q j included in the above list,
DIS ij + r ij can be calculated by the combination
In addition to T h , the combination of (p i , q j ) that finally minimizes DIST h may be searched. At this time, DIST for one solution found so far
Branch and bound method (pruning method) by comparing with h etc.
Thus, the efficiency of the search can be improved.

【0067】図11は、本方式による最適組み合せの探
索の方法を説明するための図である。図11において、
最適探索はStart の位置から開始される。まずモデルプ
リミティブp1 のリストの最初に位置する画像プリミテ
ィブq1 が選択され、DISTh の部分和であるdr11
算出される。続いてモデルプリミティブp2 のリストの
先頭にあるq5 が選択され、DISTh の部分和である
dr11+dr25が算出される。さらにモデルプリミティブp
3 のリストの先頭にあるq7 が選択され、DISTh
部分和であるdr11+dr25+dr37が算出される。そしてモ
デルプリミティブp4 のリストの先頭にあるq10が選択
され、DISTh の全体に相当するdr11+dr25+dr37
dr410 が算出される。この時点でマッピングhが{(p
1 ,q1 ),(p2 ,q5 ),(p3 ,q7 ),(p
4 ,q10)}として1個求められる。いまこのマッピン
グをh* と書くことにする。このマッピングh* は必ず
しも最適であるとは限らない。
FIG. 11 is a diagram for explaining a method for searching for an optimum combination according to this method. In FIG.
The optimal search starts at the Start position. First, the image primitive q 1 located at the beginning of the list of model primitives p 1 is selected, and dr 11 which is the partial sum of DIST h is calculated. Then q 5 at the head of the list of model primitives p 2 is selected and is the partial sum of DIST h.
dr 11 + dr 25 is calculated. Further model primitive p
Q 7 at the head of the list of 3 is selected, and the partial sum of DIST h , dr 11 + dr 25 + dr 37, is calculated. Then, q 10 at the head of the list of the model primitive p 4 is selected, and dr 11 + dr 25 + dr 37 + corresponding to the entire DIST h is selected.
dr 410 is calculated. At this point, the mapping h is {(p
1 , q 1 ), (p 2 , q 5 ), (p 3 , q 7 ), (p
4 , q 10 )} is obtained. Now, let's write this mapping as h * . This mapping h * is not always optimal.

【0068】しかしながら、もしこのマッピングの他に
最適なものhがあるとすれば、そのマッピングhに対応
するDISTh は上記のマッピングh* のDISTh *
より小さい値でなければならない。このことを利用し
て、さらに最適解の探索を行なってゆく。すなわち、探
索の過程でDISTh の部分和を計算してゆくわけであ
るが、その部分和がそれまで求められた解の中で最も良
かったものh* のDISTh * より大きな値となったと
きには、その解の枝にもとづいた探索を取り止め、一度
バックトラックして、別の枝の探索へと移行するわけで
ある。
[0068] However, if if there is another in optimum h of this mapping, DIST h this mapping h * of DIST h corresponding to the mapping h *
Must be a smaller value. Utilizing this fact, the search for the optimum solution will be further carried out. That is, the partial sum of DIST h is calculated in the process of searching, and the partial sum becomes a value larger than DIST h * of h * which is the best solution obtained so far. Occasionally, the search based on the branch of the solution is canceled, backtracked once, and moved to the search of another branch.

【0069】図11においては、そのようなバックトラ
ックを繰り返してゆくと、h* のDISTh * より良い
解として{(p1 ,q1 ),(p2 ,q5 ),(p3
6),(p4 ,q10)}が求められるので、ここで今
まで求められた最適解h* をこの{(p1 ,q1 ),
(p2 ,q5 ),(p3 ,q6 ),(p4 ,q10)}で
更新するとともに、DISTh * もdr11+dr25+dr37
dr410 へと更新する。
[0069] In FIG. 11, when Yuku repeatedly such backtracking, as better solutions than h * of DIST h * {(p 1, q 1), (p 2, q 5), (p 3,
Since q 6 ), (p 4 , q 10 )} is obtained, the optimal solution h * obtained so far is given by this {(p 1 , q 1 ),
While updating with (p 2 , q 5 ), (p 3 , q 6 ), (p 4 , q 10 )}, DIST h * also dr 11 + dr 25 + dr 37 +
Update to dr 410 .

【0070】さらにこの操作を続けると、このDIST
h * より小さな値を与える解{(p1 ,q1 ),(p
2 ,q4 ),(p3 ,q7 ),(p4 ,q10)}が求め
られる。この解によってマッピングh* を再度更新す
る。このような操作を図11に示されている解の空間に
対して続け、それまで求められたDISTh * より小さ
な値を与える解がないことがわかるまで続け、最終的に
マッピングh* を最適な解として出力することになる。
例えば、図11の場合について、こうした方法により求
められた最適な(pi ,qj )の組み合わせは(p1
1 ),(p2 ,q4 ),(p3 ,q7 ),(p4 ,q
10)というぐあいになる。
If this operation is further continued, this DIST
Solutions that give smaller values than h * {(p 1 , q 1 ), (p
2 , q 4 ), (p 3 , q 7 ), (p 4 , q 10 )} are obtained. Update the mapping h * again with this solution. This operation is continued for the solution space shown in FIG. 11 until no solution gives a value smaller than DIST h * obtained so far, and finally the mapping h * is optimized. Will be output as a solution.
For example, in the case of FIG. 11, the optimum combination of (p i , q j ) obtained by such a method is (p 1 ,
q 1 ), (p 2 , q 4 ), (p 3 , q 7 ), (p 4 , q
10 )

【0071】以上をまとめると以下のようになる。 手続き1 Procedure SOLUTION( ) 1.解Sの初期値を空集合とする。The above is summarized as follows. Procedure 1 Procedure SOLUTION () 1. Let the initial value of the solution S be the empty set.

【0072】S:=φ; 2.DISTh を0とする。 DISTh :=0; 3.Pをモデルプリミティブの集合とする。S: = φ; 2. DIST h is set to 0. DIST h : = 0; Let P be the set of model primitives.

【0073】P:={p1 ,p2 ,p3 ,…}; 4.statusの値をnot yetとする。 status:=not yet; 5.最適解S* を空集合とする。P: = {p 1 , p 2 , p 3 , ...}; status value is not yet. status: = not yet; 5. Let the optimal solution S * be the empty set.

【0074】S* :=φ; 6.最適解のマッピング尺度DISTh * を0とする。 DISTh * :=0; 7.CをC1 ,C2 ,C3 ,…からなる集合とする。S * : = φ; 6. The mapping scale DIST h * of the optimum solution is set to 0. DIST h * : = 0; 7. Let C be a set of C 1 , C 2 , C 3 , ....

【0075】C={C1 ,C2 ,C3 ,…}; ここで、各Ci はdijが小さい順に整列されているとす
る。 8.手続きMATCH(P,C,S,DISTh ,S
* ,DISTh * ,status)を呼ぶ。 9.最適解S* ,DISTh * を報告する。 10. おわり 手続き2 Procedure MATCH(P,C,S,DI
STh ,S* ,DISTh * ,status) 1.もしS* が空集合でなく、かつDISTh >DIS
h * ならば、この手続きMATCHからリターンす
る。 2.もしPが空集合ならば、 (1)もしS* が空集合であるならば、新しい最適解が
発見できたので、以下の(a),(b),(c),
(d)の処理を行なう。
C = {C 1 , C 2 , C 3 , ...}; Here, it is assumed that each C i is arranged in the order of smaller dij . 8. Procedure MATCH (P, C, S, DIST h , S
* , DIST h * , status). 9. Report the optimal solutions S * , DIST h * . 10. End Procedure 2 Procedure MATCH (P, C, S, DI
ST h , S * , DIST h * , status) 1. If S * is not an empty set and DIST h > DIS
If T h * , return from this procedure MATCH. 2. If P is an empty set, (1) If S * is an empty set, then a new optimal solution has been found, and the following (a), (b), (c),
The process of (d) is performed.

【0076】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0077】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH.

【0078】(2)もしS* が空集合でなくDISTh
<DISTh * ならば、より良い解が発見できたので、
以下の(a),(b),(c),(d)の処理を行な
う。
(2) If S * is not an empty set, then DIST h
<DIST h * , I found a better solution, so
The following processes (a), (b), (c) and (d) are performed.

【0079】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0080】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。 3.Pの先頭の要素pi を選択し、Pからpi を取り除
く。
DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH. 3. Select the first element p i of P and remove p i from P.

【0081】P:=P−{pi }; 4.Ci が空集合でない限り、以下の(1),(2),
(3),(4),(5)を繰り返す。
3. P: = P- {p i }; Unless C i is an empty set, the following (1), (2),
(3), (4), and (5) are repeated.

【0082】(1)Ci の先頭の要素をqj とし、Ci
からqj を取り除く。(qj =nilでもよい。) Ci :=Ci −{(qj ,dij)}; (2)Sに(pi ,qj )を加えたものを、S new に
代入する。
[0082]: (1) the beginning of the elements of C i and q j, C i
Remove q j from. (Q j = nil may be used.) C i : = C i − {(q j , d ij )}; (2) The value obtained by adding (p i , q j ) to S is S. Substitute in new.

【0083】S new :=S+{(pi ,qj )} (3)rijを計算した後、drij=dij+rijを計算し、
DISTh にdrijを加算してDISTh newとする。
S new: = S + {(p i , q j )} (3) After calculating r ij , calculating dr ij = d ij + r ij ,
Add dr ij to DIST h and add DIST h Let's say new .

【0084】 DISTh new=DISTh +dij+rij; status new にnot yetを代入する。 (4)再帰的にMATCH(P,C,S new ,DIS
h new ;S* ,DISTh * ,status new)を実行
する。 5.この手続きMATCHからリターンする。
DIST h new = DIST h + d ij + r ij ; status new to not substitute yet. (4) MATCH (P, C, S recursively new, DIS
Th new ; S * , DIST h * , status run new). 5. This procedure returns from MATCH.

【0085】上記の手続き1,2において、以下のよう
な変数を使用して、最適解を探索する方法を示す。モデ
ルプリミティブの集合をP={p1 ,p2 ,p3
…}、各モデルプリミティブpi に対応する可能性のあ
る画像プリミティブとその属性尺度との組みの集合をC
i ={(qi1,di1),(qi2,di2),…}、Ci
(i=1,2,3,…)を構成要素とする集合をCとす
る。マッピングhを表す解をS、Sのマッピング尺度を
DISTh 、最適解を表す解をS* 、S* のマッピング
尺度をDISTh * とする。ここで解Sは、S={(p
1 ,q1 ),(p2 ,q2 ),…}のように、モデルプ
リミティブと画像プリミティブの組み合せの集合として
あらわす。さらに解が発見できたか否かを示すサインを
statusとする。ここで、statusの値は、解が1個でも発
見できた場合にはfound 、まだ発見出来ていない場合に
はnot yet とする。このとき解の探索には、上記した
2個の手続きによって表すことができる。
A method of searching for an optimal solution using the following variables in the above procedures 1 and 2 will be shown. Let the set of model primitives be P = {p 1 , p 2 , p 3 ,
}, C is a set of sets of image primitives and their attribute scales that may correspond to each model primitive p i.
i = {(q i1 , d i1 ), (q i2 , d i2 ), ...}, C i
Let C be a set having (i = 1, 2, 3, ...) As its constituent elements. The solution representing the mapping h is S, the mapping scale of S is DIST h , the solution representing the optimum solution is S * , and the mapping scale of S * is DIST h * . Here, the solution S is S = {(p
1 , q 1 ), (p 2 , q 2 ), ...} As a set of combinations of model primitives and image primitives. In addition, a sign indicating whether a solution was found
status. Here, the value of status is found if at least one solution has been found, and not if not yet found. Let's say yet. At this time, the solution search can be represented by the above two procedures.

【0086】このうち、手続き1は、解の探索全体を行
なう主手続である。まずステップ1では、解Sの初期値
が空集合にセットされる。ステップ2では、解Sに対応
するマッピング尺度DISTh の初期値のゼロにセット
される。ステップ3では、モデルプリミティブの集合が
Pにセットされる。ステップ4では、この手続きの結果
を知らせるためのサインstatusの値がnot yet にセッ
トされ、初期状態では解がまだ発見できてないことを表
す。
Of these, procedure 1 is the main procedure for performing the entire solution search. First, in step 1, the initial value of the solution S is set to the empty set. In step 2, the initial value of the mapping measure DIST h corresponding to the solution S is set to zero. In step 3, the set of model primitives is set to P. In step 4, the value of the sign status for notifying the result of this procedure is not Set to yet, indicating that the solution has not yet been found in the initial state.

【0087】ステップ5、ステップ6では、最適解に関
する初期化が行なわれる。ステップ7では、先に述べた
方法で、モデルプリミティブpi に対応する可能性のあ
る画像プリミティブが選択され、モデルプリミティブp
i に関する画像プリミティブの候補がCi に格納され
る。ここで、このCi は、画像プリミティブqj と、
(pi ,qj )の対応の属性尺度dijが計算され、Ci
={(q1 ,di1),(q2 ,di2),…}というフォ
ーマットで格納され、さらにモデルプリミティブp1
2 ,…,pi ,…全てのC1 ,C2 ,…,Ci ,…が
集合として、Cに格納される。
In steps 5 and 6, the initialization regarding the optimum solution is performed. In step 7, the image primitives that may correspond to the model primitive p i are selected in the manner described above, and the model primitive p i is selected.
i candidate image primitives are stored in C i relates. Where C i is the image primitive q j and
The corresponding attribute measure d ij of (p i , q j ) is calculated and C i
= {(Q 1 , d i1 ), (q 2 , d i2 ), ...} is stored, and model primitive p 1 ,
p 2, ..., p i, ... all C 1, C 2, ..., C i, ... is as a set, are stored in C.

【0088】ステップ8に示されるMATCHという手
続きは、最適解を探索するための再帰的な手続きであ
る。この手続きは、上記P,C,S,DISTh ,S
* ,DISTh * ,statusを引数にするものであり、最
適解S* とそれに対応するDISTh * とその解の状況
statusが、組として出力される。その詳しい内容は手続
き2を用いて以下に説明する。ステップ9では、ステッ
プ8で求められた解を報告し、ステップ10で本手続き
SOLUTIONが終了する。
The procedure called MATCH shown in step 8 is a recursive procedure for searching for an optimal solution. This procedure is based on the above P, C, S, DIST h , S.
The parameters are * , DIST h * , and status, and the optimal solution S * and the corresponding DIST h * and the status of the solution
status is output as a set. The details will be described below using Procedure 2. In step 9, the solution obtained in step 8 is reported, and in step 10, this procedure SOLUTION ends.

【0089】上記の手続き2は最適解を探索するための
再帰的手続きMATCHを表したものである。このステ
ップが呼ばれるとき、引数として、現時点でまだ使用し
ていないモデルプリミティブの集合P、モデルプリミテ
ィブに対応する可能性ある画像プリミティブの集合C、
探索の現時点までの部分解であるSとそれに対応するマ
ッピング尺度の部分和DISTh 、今までに発見された
解の中で最適な解であるS* とそれに対応するマッピン
グ尺度DISTh * 、そして解が発見されたか否かのサ
インを表すstatusが利用される。
The above procedure 2 represents the recursive procedure MATCH for searching the optimum solution. When this step is called, as a parameter, a set P of model primitives not yet used at present, a set C of image primitives that may correspond to the model primitive,
The partial sum S of the search up to the present time and the partial sum DIST h of the corresponding mapping measures, S * which is the optimal solution among the solutions found so far and the corresponding mapping measure DIST h * , and The status is used to indicate whether a solution has been found.

【0090】ステップ1では、現時点までに少なくとも
解が発見されたことがあるか否かを調べ、今までに発見
された中で最適な解S* のマッピング尺度DISTh *
と現時点まで探索を実行している部分解のマッピング尺
度の部分和DISTh とを比較する。もし、DISTh
の方がすでに、DISTh * の値を越えているとした
ら、この部分解を持つ解は最適解になり得ないことがわ
かるので、これ以上探索するのを中止し、一度バックト
ラックするために、この手続きからリターンする。
In step 1, it is checked whether at least a solution has been found up to the present time, and the mapping measure DIST h * of the optimum solution S * found so far is found .
And the partial sum DIST h of the mapping measures of the partial solution that is currently performing the search. If DIST h
If already exceeds the value of DIST h * , it can be seen that the solution with this partial solution cannot be the optimal solution, so stop searching further and backtrack once. , Return from this procedure.

【0091】ステップ2では、現時点までで全てのモデ
ルプリミティブの探索を終えたか否かを確認している。
もし全てのモデルプリミティブに関して探索したときに
は、現時点の部分解Sは、最適解になり得るので、現時
点の解Sと今までに発見された解S* と、どちらがより
良い解かを調べる。このステップがステップ2(1)で
ある。もし今までに一つも解が見つかっていない場合に
は、現時点で発見された解を現在までの最適解として登
録する。この操作を行なうのは、ステップ2(2)であ
る。
In step 2, it is confirmed whether or not the search for all model primitives has been completed up to the present time.
If all the model primitives are searched, the current partial solution S can be an optimal solution, and therefore, the current solution S or the solution S * found so far is checked to see which is a better solution. This step is step 2 (1). If no solution has been found so far, the solution found at this time is registered as the optimum solution up to the present. This operation is performed in step 2 (2).

【0092】ステップ3では、モデルプリミティブの集
合の中から先頭の要素pi を選択し、Pからpi の要素
を取り除くことでPを更新する。この操作により手続き
が呼ばれるごとに手続きMATCHで調べられるモデル
プリミティブの要素の数が減少してゆくので、再帰的手
続が有限時間で終了することがわかる。
In step 3, P is updated by selecting the top element p i from the set of model primitives and removing the element p i from P. With this operation, each time the procedure is called, the number of elements of the model primitive checked by the procedure MATCH decreases, so it can be seen that the recursive procedure ends in a finite time.

【0093】ステップ4では、ステップ3で選択された
モデルプリミティブpi に関する画像プリミティブの候
補の集合Ci がチェックされる。このCi では、画像プ
リミティブの属性尺度dijが小さい順に整列されている
ので、Ci の先頭に配置されているのは、最も有望な画
像プリミティブであるということができる。ステップ4
(1)では、この最も有望な画像プリミティブqj が選
択され、そのqj に関する要素がCi の中から取り除か
れる。このことにより、ステップ4が繰り返される毎に
i の要素の数が減少してゆくので、再帰的手続きであ
るMACTHは有限時間で終了することがわかる。
In step 4, the set C i of candidate image primitives for the model primitive p i selected in step 3 is checked. In C i , since the image primitive attribute scales d ij are arranged in ascending order, it can be said that the most promising image primitive is arranged at the head of C i . Step 4
In (1), this most promising image primitive q j is selected and the element for that q j is removed from C i . As a result, the number of elements of C i decreases each time Step 4 is repeated, and it can be seen that MACTH, which is a recursive procedure, ends in a finite time.

【0094】次のステップ4(2)では、今までの部分
解であるSにモデルプリミティブpi と画像プリミティ
ブqj の組が加えられ、それがS newという新しい名
前の部分解として定義される。
In the next step 4 (2), a set of model primitive p i and image primitive q j is added to S, which is the partial decomposition up to now, and S is added to S. Defined as a subdivision of a new name new.

【0095】ステップ4(3)では、モデルプリミティ
ブpi と画像プリミティブqj に関連した関係尺度rij
が算出される。この関係尺度rijを算出するには、今ま
でに探索されてきた部分解S内のモデルプリミティブと
画像プリミティブとの関係が考慮されるのは言うまでも
ない。こうして算出されたrijとあらかじめ計算してあ
るdijは、いままでの部分和DISTh に加算され、そ
の結果はDISTh new に格納される。さらに次のス
テップ4(4)のために、status newの値がnot yet
に設定される。
In step 4 (3), the model primitive
Bu pi And image primitive qj Relational measure r related toij
Is calculated. This relation scale rijTo calculate
And the model primitives in the partial solution S searched in
Needless to say that the relationship with image primitives is taken into account
Absent. R calculated in this wayijAnd calculated in advance
DijIs the partial sum up to now DISTh Is added to
Result of DISTh  new Stored in. Further next
Status for step 4 (4) the value of new is not yet
Is set to.

【0096】ステップ4(4)では、再帰的に手続きM
ATCHが実行される。ただしこの手続きが呼ばれると
きには、その引数が変更されていることに注意された
い。最後にステップ5では、この手続きMATCHから
リターンして、その処理を終了する。
In step 4 (4), the procedure M is recursively performed.
ATCH is executed. Note, however, that when this procedure is called, its arguments have changed. Finally, in step 5, the procedure MATCH is returned and the processing is terminated.

【0097】以上の方法を採用することにより、最適な
組み合わせ(pi ,qj )を決定するマッピングh*
求めることができる。この方法によれば、画像内でフラ
グメントが分断化されて抽出されたとしても、最適なモ
デルとの対応をとることができるようになり、従来の方
法に比べて安定した認識を達成することができる。
By adopting the above method, the mapping h * for determining the optimum combination (p i , q j ) can be obtained. According to this method, even if the fragment is fragmented and extracted in the image, it becomes possible to correspond to the optimal model, and stable recognition can be achieved as compared with the conventional method. it can.

【0098】以下に、関係尺度rijのしきい値処理を行
う第2の実施例を説明する。第1の実施例では、モデル
プリミティブに対応する画像プリミティブを図11のよ
うに探索してゆくとき、各関係についての対応の尺度r
ijを算出し、それを式(24)のDISTh に加算し
て、最適な組み合わせを求めてゆく方法を示した。とこ
ろが、関係についての対応の尺度rijを計算すると、そ
の値が極度に大きくなる場合がある。これは、モデルプ
リミティブ間で成立している関係が、画像プリミティブ
間で成立する可能性が極めて小さいことを表している。
こうした場合には解の探索の途中にも関わらず、現在探
索中の途中解はすでに実現不可能であるとして、その途
中解の探索を続けず、バックトラックにより、別の解の
探索に移行することができることを意味する。このよう
な方法を実現するためには、あるしきい値threshold を
利用して、rijを事前に判定し、 rij≦threshold (33) を満たすモデルプリミティブと画像プリミティブの組み
合わせだけを探索してゆけばよい。すなわち、手続き2
(第1の実施例の手続きMATCH)を、以下の手続き
3のように変更することにより、実現することができ
る。
In the following, a second embodiment for thresholding the relation scale r ij will be described. In the first embodiment, when the image primitives corresponding to the model primitives are searched for as shown in FIG. 11, the corresponding scale r for each relation is calculated.
A method of calculating ij and adding it to DIST h in equation (24) to find the optimum combination was shown. However, when the correspondence measure r ij for the relationship is calculated, the value may be extremely large. This means that the relationship established between the model primitives is very unlikely to be established among the image primitives.
In such a case, even though the solution is being searched for, the intermediate solution currently being searched is already unrealizable, and the search for the intermediate solution is not continued, but a backtrack shifts to the search for another solution. Means that you can. In order to realize such a method, a certain threshold value threshold is used to determine r ij in advance, and only a combination of model primitives and image primitives satisfying r ij ≤threshold (33) is searched for. You can go. That is, procedure 2
This can be realized by changing (procedure MATCH of the first embodiment) to procedure 3 below.

【0099】手続き3 Procedure MATCH(P,
C,S,DISTh ,S* ,DISTh * ,status) 1.もしS* が空集合でなく、かつDISTh >DIS
h * ならば、この手続きMATCHからリターンす
る。 2.もしPが空集合ならば、 (1)もしS* が空集合であるならば、新しい最適解が
発見できたので、以下の(a),(b),(c),
(d)の処理を行なう。
Procedure 3 Procedure MATCH (P,
C, S, DIST h , S * , DIST h * , status) 1. If S * is not an empty set and DIST h > DIS
If T h * , return from this procedure MATCH. 2. If P is an empty set, (1) If S * is an empty set, then a new optimal solution has been found, and the following (a), (b), (c),
The process of (d) is performed.

【0100】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0101】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH.

【0102】(2)もしS* が空集合でなくDISTh
<DISTh * ならば、より良い解が発見できたので、
以下の(a),(b),(c),(d)の処理を行な
う。
(2) If S * is not an empty set, then DIST h
<DIST h * , I found a better solution, so
The following processes (a), (b), (c) and (d) are performed.

【0103】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0104】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。 3.Pの先頭の要素pi を選択し、Pからpi を取り除
く。
DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH. 3. Select the first element p i of P and remove p i from P.

【0105】P:=P−{pi }; 4.Ci が空集合でない限り、以下の(1),(2),
(3),(4),(5)を繰り返す。
3. P: = P- {p i }; Unless C i is an empty set, the following (1), (2),
(3), (4), and (5) are repeated.

【0106】(1)Ci の先頭の要素をqj とし、Ci
からqj を取り除く。(qj =nilでもよい。) Ci :=Ci −{(qj ,dij)}; (pi ,qj )に関連したrijを計算する。
[0106]: (1) the beginning of the elements of C i and q j, C i
Remove q j from. (It may be q j = nil.) C i : = C i − {(q j , d ij )}; Calculate r ij associated with (p i , q j ).

【0107】もしrijがあるしきい値threshold より大
きければ、ステップ4の先頭に戻る。 (2)drij=dij+rijを計算し、DISTh にdrij
加算してDISTh newとする。
If r ij is larger than a threshold value threshold, the process returns to the beginning of step 4. (2) dr ij = a d ij + r ij is calculated, by adding the dr ij to DIST h DIST h Let's say new .

【0108】 DISTh new=DISTh +dij+rij; status newにnot yetを代入する。 (3)Sに(pi ,qj )を加えたものを、S new に
代入する。
DIST h new = DIST h + d ij + r ij ; status new to not substitute yet. (3) The sum of S and (p i , q j ) is S Substitute in new.

【0109】S new :=S+{(pi ,qj )} (4)再帰的にMATCH(P,C,S new ,DIS
h new;S* ,DISTh * ,status new) を実
行する。 5.この手続きMATCHからリターンする。
S new: = S + {(p i , q j )} (4) MATCH (P, C, S recursively new, DIS
Th new ; S * , DIST h * , status execute new). 5. This procedure returns from MATCH.

【0110】上記の手続き3において、変更されたの
は、ステップ4の(1)の部分である。今まで対応付け
されてきたモデルプリミティブp1 ,p2 ,…,pi-1
とそれに対応する画像プリミティブ(q(1) ,q(2)
…q(i-1) )と、今回選択されたモデルプリミティブp
i と画像プリミティブqj の組(pi ,qj )に基づい
て、関係尺度の(pi ,qj )に関与する項rijが計算
される。このrijがあるしきい値threshold より大きけ
れば、この(pi ,qj )はそれまでのモデルプリミテ
ィブと画像プリミティブの組(p1 ,q(1) ),…,
(pi-1 ,q(i-1))と矛盾することとなるので、結局
モデルプリミティブpi にはqi が対応し得ないことが
わかる。そのため、この場合には、ステップ4の先頭へ
と戻り、別の画像プリミティブとの対応が考えられるわ
けである。
In the above procedure 3, it is the step (1) of step 4 that is changed. The model primitives p 1 , p 2 , ..., P i-1 that have been associated so far
And the corresponding image primitives (q (1) , q (2) ,
... q (i-1) ) and the model primitive p selected this time
pairs of i and the image primitives q j (p i, q j ) based on the terms r ij involved in related measures (p i, q j) is calculated. If this r ij is larger than a certain threshold threshold, this (p i , q j ) is the set of the model primitive and the image primitive (p 1 , q (1) ), ...
Since it is inconsistent with (p i-1 , q (i-1) ), it can be seen that q i cannot correspond to the model primitive p i after all. Therefore, in this case, it is possible to return to the beginning of step 4 and correspond to another image primitive.

【0111】このように,第2の実施例に基づけば、解
探索の途中で極端に不可能であると思われる解の検索を
中止することができるので、最適解の探索を高速化する
ことができる。
As described above, based on the second embodiment, the search for a solution that seems to be extremely impossible can be stopped in the middle of the solution search, so the search for the optimum solution can be speeded up. You can

【0112】以下に、下界の利用による枝刈りの高速化
を実現する第3の実施例を説明する。第2の実施例は、
最適解探索の高速化を実現するために考案されたもので
あるが、以下に述べる第3の実施例でも、本実施例のた
めの最適解探索の高速化を実現できる。図11と手続き
2に表されているように、本実施例では、最適解の探索
を、枝刈りを考慮したDepth-first 探索によって実現し
ている。その枝刈りのためのしきい値としては、それま
でに発見できた最適解のDISTh を利用していた。
The third embodiment for realizing the high speed pruning by utilizing the lower bound will be described below. The second embodiment is
The present invention was devised to speed up the search for the optimum solution, but the third embodiment described below can also speed up the search for the optimum solution for this embodiment. As shown in FIG. 11 and Procedure 2, in this embodiment, the search for the optimum solution is realized by the Depth-first search in consideration of pruning. As the threshold value for the pruning, DIST h of the optimum solution found up to that point was used.

【0113】ところが、式(32)で表されるように、
解の候補があらかじめリストとして与えられるときに
は、このリストとしきい値を有効に利用することによ
り、より高速な最適解探索を実現することができる。
However, as expressed by the equation (32),
When solution candidates are given as a list in advance, a faster optimal solution search can be realized by effectively using this list and the threshold value.

【0114】第1の実施例で考えた総合尺度DISTh
を、その部分和DPi とDCi の項によって評価する。 DISTh =DPi +DCi (34) ここに
Total scale DIST h considered in the first embodiment
Is evaluated by terms of its partial sums DP i and DC i . DIST h = DP i + DC i (34) where

【0115】[0115]

【数9】 すなわち、DPi はマッピングhのモデルプリミティブ
1 からpi までのDISTh の部分和であり、DCi
はマッピングhのモデルプリミティブpi+1 からからp
n までのDISTh の部分和を表す。
[Equation 9] In other words, DP i is a partial sum of the DIST h from the model primitive p 1 of the mapping h to p i, DC i
Are model primitives p i + 1 to p of the mapping h
It represents the partial sum of DIST h up to n .

【0116】いま最適解探索のために、上記した手続き
2を利用して、モデルプリミティブp1 からpi までが
探索され、残りのモデルプリミティブpi+1 からpn
でが、これから探索されると仮定する。するとこの時点
までのhの途中解について、手続き2で計算されるDI
STh の部分和はDPi である。このような状況におい
て、第1の実施例では、いままでに発見された最適解h
* のDISTh * とこのDPi とが比較されて、この途
中解hが最適解となる可能性が評価された。具体的に
は、DISTh * >DPi ならば、この途中解に関する
解の探索は続行されるが、DISTh * ≦DPi なら
ば、この途中解は破棄され他の途中解へのバックトラッ
クされるようになっていた。
Now, in order to search for the optimum solution, the above-mentioned procedure 2 is used to search the model primitives p 1 to p i , and the remaining model primitives p i + 1 to p n. Suppose Then, for the halfway solution of h up to this point, DI calculated in procedure 2
The partial sum of ST h is DP i . In such a situation, in the first embodiment, the optimal solution h found so far is
* DIST h * by the Toko of DP i is compared, this middle solution h is evaluated can be a optimal solution. Specifically, if DIST h * > DP i , the search for a solution regarding this intermediate solution is continued, but if DIST h * ≦ DP i , this intermediate solution is discarded and backtracking to another intermediate solution is performed. It was supposed to be done.

【0117】しかし、式(32)の表されるリストを利
用すると、この比較の効率を改良することができる。す
なわち式(35)において、もしモデルプリミティブp
i+1からモデルプリミティブpn までに対して、マッピ
ングhをいろいろ変えたときのDCi の下界(または最
小値)がわかっているとすれば、すなわち、
However, the efficiency of this comparison can be improved by utilizing the list represented by equation (32). That is, in equation (35), if the model primitive p
If the lower bound (or minimum value) of DC i is known for various mappings h from i + 1 to the model primitive p n , that is,

【0118】[0118]

【数10】 がわかっていれば、DPi +DCi inf がすでにDIS
h * よりも大きな値をとるときにこの途中解は最適解
にはなり得ないことがわかる。このDCk の下界を利用
すれば、最適解になり得ない解を、探索のより早い段階
で破棄することができるので、最適解探索を高速にする
ことができる。
[Equation 10] Is known, DP i + DC i inf is already DIS
It can be seen that this intermediate solution cannot be an optimum solution when it takes a value larger than T h * . If this lower bound of DC k is used, the solution that cannot be the optimum solution can be discarded at an earlier stage of the search, so that the optimum solution search can be speeded up.

【0119】DCi inf の一つを求める方法は、式(2
4)で与えられるようなモデルプリミティブpi+1 から
モデルプリミティブpn までの画像プリミティブの候補
のリストの先頭にある属性尺度からdkj(k=i+1 ,
…,n)の和を利用すればよい。例えば、いまq
(i+1) ,q(i+2) ,…,q(n) を、リストの先頭にある
画像プリミティブとして、di+1,(i+1) ,d
i+2,(i+2) ,…,dn,(n) をその属性尺度とすれば、
The method of obtaining one of DC i inf is as follows.
4) from the attribute measure at the beginning of the list of candidate image primitives from model primitive p i + 1 to model primitive p n from d kj (k = i + 1,
..., the sum of n) may be used. For example, now q
Let (i + 1) , q (i + 2) , ..., Q (n) be the image primitives at the beginning of the list, and d i + 1, (i + 1) , d
If i + 2, (i + 2) , ..., d n, (n) are the attribute measures,

【0120】[0120]

【数11】 によって計算することができる。このとき、第3の実施
例に対応するSOLUTIONとMATCHの手続きは
以下の手続き4、手続き5のようになる。
[Equation 11] Can be calculated by At this time, the procedures of SOLUTION and MATCH corresponding to the third embodiment are the following procedures 4 and 5.

【0121】手続き4 Procedure SOLUTION
( ) 1.解Sの初期値を空集合とする。 S:=φ; 2.DISTh を0とする。
Procedure 4 Procedure SOLUTION
() 1. Let the initial value of the solution S be the empty set. S: = φ; 2. DIST h is set to 0.

【0122】DISTh :=0; 3.Pをモデルプリミティブの集合とする。 P:={p1 ,p2 ,p3 ,…}; 4.statusの値をnot yetとする。DIST h : = 0; Let P be the set of model primitives. 3. P: = {p 1 , p 2 , p 3 , ...}; status value is not yet.

【0123】status:=not yet; 5.最適解S* を空集合とする。 S* :=φ; 6.最適解のマッピング尺度DISTh * を0とする。Status: = not yet; 5. Let the optimal solution S * be the empty set. S * : = φ; 6. The mapping scale DIST h * of the optimum solution is set to 0.

【0124】DISTh * :=0; 7.CをC1 ,C2 ,C3 ,…からなる集合とする。 C={C1 ,C2 ,C3 ,…}; ここで、各Ci はdijが小さい順に整列されているとす
る。
DIST h * : = 0; 7. Let C be a set of C 1 , C 2 , C 3 , .... C = {C 1 , C 2 , C 3 , ...}; Here, it is assumed that each C i is arranged in the order of smaller dij .

【0125】各Ci の先頭にある画像プリミティブを利
用して、DCi inf を計算する。 8.手続きMATCH(P,C,S,DISTh ,S
* ,DISTh * ,status)を呼ぶ。 9.最適解S* ,DISTh * を報告する。 10. おわり。
Calculate the DC i inf using the image primitive at the beginning of each C i . 8. Procedure MATCH (P, C, S, DIST h , S
* , DIST h * , status). 9. Report the optimal solutions S * , DIST h * . 10. End.

【0126】手続き5 Procedure MATCH(P,
C,S,DISTh ,S* ,DISTh * ,status) 1.もしS* が空集合でなく、Pの先頭のモデルプリミ
ティブがPi であるとする。
Procedure 5 Procedure MATCH (P,
C, S, DIST h , S * , DIST h * , status) 1. If S * is not the empty set and the first model primitive of P is P i .

【0127】もしDISTh +DCi inf >DISTh
* ならば、この手続きMATCHからリターンする。 2.もしPが空集合ならば、 (1)もしS* が空集合であるならば、新しい最適解が
発見できたので、以下の (a),(b),(c),
(d)の処理を行なう。
If DIST h + DC i inf > DIST h
If * , return from this procedure MATCH. 2. If P is an empty set, (1) If S * is an empty set, then a new optimal solution has been found, and the following (a), (b), (c),
The process of (d) is performed.

【0128】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0129】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH.

【0130】(2)もしS* が空集合でなくDISTh
<DISTh * ならば、より良い解が発見できたので、
以下の(a),(b),(c),(d)の処理を行な
う。
(2) If S * is not an empty set, then DIST h
<DIST h * , I found a better solution, so
The following processes (a), (b), (c) and (d) are performed.

【0131】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0132】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。 3.Pの先頭の要素pi を選択し、Pからpi を取り除
く。
DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH. 3. Select the first element p i of P and remove p i from P.

【0133】P:=P−{pi }; 4.Ci が空集合でない限り、以下の(1),(2),
(3),(4),(5)を繰り返す。
3. P: = P- {p i }; Unless C i is an empty set, the following (1), (2),
(3), (4), and (5) are repeated.

【0134】(1)Ci の先頭の要素をqj とし、Ci
からqj を取り除く。(qj =nilでもよい。) Ci :=Ci −{(qj ,dij)}; (2)Sに(pi ,qj )を加えたものを、S new に
代入する。
[0134]: (1) the beginning of the elements of C i and q j, C i
Remove q j from. (Q j = nil may be used.) C i : = C i − {(q j , d ij )}; (2) The value obtained by adding (p i , q j ) to S is S. Substitute in new.

【0135】S new :=S+{(pi ,qj )} (3)rijを計算した後、drij=dij+rijを計算し、
DISTh にdrijを加算してDISTh newとする。
S new: = S + {(p i , q j )} (3) After calculating r ij , calculating dr ij = d ij + r ij ,
Add dr ij to DIST h and add DIST h Let's say new .

【0136】 DISTh new=DISTh +dij+rij; status new にnot yet を代入する。 (4)再帰的にMATCH(P,C,S new ,DIS
h new;S* ,DISTh * ,status new)を実行
する。 5.この手続きMATCHからリターンする。
DIST h new = DIST h + d ij + r ij ; status new to not substitute yet. (4) MATCH (P, C, S recursively new, DIS
Th new ; S * , DIST h * , status run new). 5. This procedure returns from MATCH.

【0137】第1の実施例と異なるのは、手続き4にお
けるステップ7において、DCi inf を算出する項目を
付加した点と、手続き5のステップ1で、DISTh *
とDISTh (DPi )+DCi inf との比較を加えた
ことにある。
The difference from the first embodiment is that an item for calculating DC i inf is added in step 7 of procedure 4, and DIST h * in step 1 of procedure 5 .
And DIST h (DP i ) + DC i inf .

【0138】第3実施例のような方法と採用することに
より、最適解であり得ない途中解をより早く破棄するこ
とができるので、より高速な最適解探索を実現すること
ができる。
By adopting the method as in the third embodiment, the intermediate solution which cannot be the optimum solution can be discarded sooner, so that the faster optimum solution search can be realized.

【0139】以下に、nil マッピングの拒絶を実行する
第4の実施例を説明する。第1実施例では、モデルプリ
ミティブに対応する画像輪郭成分(フラグメント)が分
断されても、可能なフラグメントの組み合わせから画像
プリミティブを生成し、モデルプリミティブと画像プリ
ミティブの間の最適なマッチングを式(24)で表され
る尺度によって評価することにより求める。この式(2
4)に含まれる項として、モデルプリミティブとしての
特徴が、画像内に表出しなくてもマッチングがとれるよ
うに、各モデルプリミティブに対応する可能性のある画
像プリミティブの候補の最後にnil シンボルを付加し
た。
The fourth embodiment for executing the rejection of nil mapping will be described below. In the first embodiment, even if the image contour component (fragment) corresponding to the model primitive is divided, the image primitive is generated from the possible combination of fragments, and the optimum matching between the model primitive and the image primitive is expressed by the formula (24). ) It asks by evaluating by the scale expressed by. This formula (2
As a term included in 4), a nil symbol is added to the end of the image primitive candidates that may correspond to each model primitive so that the characteristics as a model primitive can be matched without being displayed in the image. did.

【0140】ある特定の対象物では、対象物のモデルを
記述するモデルプリミティブの全てが画像内に表出しな
い限り、対応がとれたとは考えない場合もある。例え
ば、図10に現れるモデルプリミティブp1 ,p2 ,p
3 ,p4 の全てについて、対応する画像プリミティブが
探索できなければならないことになる。
For a particular object, it may not be considered that correspondence has been achieved unless all of the model primitives that describe the model of the object appear in the image. For example, the model primitives p 1 , p 2 , p appearing in FIG.
For all 3 and p 4 , the corresponding image primitives must be searchable.

【0141】このような場合に対処するために、第1実
施例に以下のような改良を施すことにより、その効果を
実現する。 (1)式(32)において付加されたnil の成分を取り
除く。 (2)式(24)に含まれる属性あるいは関係の尺度の
設定に関しては、モデルプリミティブがnil に対応する
ものは、すべてゼロと定義する。すなわち、属性に関す
る個別プリミティブ属性尺度dij=0,個別関係尺度re
l mk=0とする。
In order to deal with such a case, the effects are realized by making the following improvements to the first embodiment. (1) The nil component added in equation (32) is removed. (2) Regarding the setting of the scale of the attribute or the relation included in the equation (24), all the model primitives corresponding to nil are defined as zero. That is, the individual primitive attribute scale d ij = 0 regarding the attribute, the individual relation scale re
Let l mk = 0.

【0142】上記のような改良を行なうことで、モデル
プリミティブが全て画像内から抽出されなければならな
い場合においても、本実施例を実現することができる。
以下に、nil Countingによる最適解の探索を実行する第
5実施例を説明する。
By making the above improvements, this embodiment can be realized even when all model primitives have to be extracted from the image.
The fifth embodiment for executing the search for the optimum solution by nil counting will be described below.

【0143】第1実施例、第3実施例あるいは第4実施
例においては、モデルプリミティブに対応する画像プリ
ミティブが存在しない場合でも、nil で表された画像プ
リミティブを付加することで、最適解の探索が出来るよ
うな方法を示した。上記の実施例では、nil に対応する
属性尺度dinilや関係尺度rijを算出することで実現し
ている。
In the first, third, or fourth embodiment, even if there is no image primitive corresponding to the model primitive, the image primitive represented by nil is added to search for the optimum solution. I showed you how to do it. The above embodiment is realized by calculating the attribute scale d inil and the relation scale r ij corresponding to nil.

【0144】一方文献:A.Kosaka and A.C.Kak, “Fast
vision-guided mobile robotnavigation using model
based reasoning and prediction of uncertainties,"
Computer Vision, Graphics, and Image Processing-Im
age Understanding,Vol.56, No.3, Nobember, pp.271-3
29, 1992 では、モデル特徴に対応する画像特徴を求め
る際に、対応できたモデル特徴と画像特徴の数が最大で
あり、かつある評価関数を最適にする解が最適解である
という基準により、最適性を判断している。すなわち、
この最適性とはnil にマッピングするモデル特徴の数が
最小で、かつある評価関数を最適にする解が最適解であ
るとしているわけである。同文献によれば、上記のよう
なdinil等の値が実験的に評価しにくいことを理由に挙
げて、このような最適性の基準を開発したとしている。
もちろん、上記の文献に説明されているモデル特徴は、
本提案で考えているモデルプリミティブのような、抽象
的な対象物のモデルでも扱えるようなものではない。ま
た上記の文献で扱って入る画像特徴は本提案のフラグメ
ントに対応するもので、分断されても対応がとり得るも
のしか扱っていないという限界がある。
Meanwhile, reference: A. Kosaka and ACKak, “Fast
vision-guided mobile robotnavigation using model
based reasoning and prediction of uncertainties, "
Computer Vision, Graphics, and Image Processing-Im
age Understanding, Vol.56, No.3, Nobember, pp.271-3
29, 1992, when finding the image feature corresponding to the model feature, the number of model features and image features that can be dealt with is the maximum, and the criterion that the solution that optimizes a certain evaluation function is the optimal solution The optimality is judged. That is,
This optimality means that the number of model features mapped to nil is the minimum, and the solution that optimizes a certain evaluation function is the optimal solution. According to the same document, the criterion of such optimality is developed because the value of d inil as described above is difficult to evaluate experimentally.
Of course, the model features described in the above literature are
It is not something that can be handled by a model of an abstract object such as the model primitive considered in this proposal. In addition, the image features that are dealt with in the above documents correspond to the fragments of the present proposal, and there is a limit that only those that can be dealt with even if they are divided are dealt with.

【0145】この第5実施例では、本提案が扱う最適解
探索においても、上記文献が扱うような最適性を実現で
きることを示すものである。このような最適性を採用す
るために、 (1)すべてのモデルプリミティブpi に対して、nil
に対応する属性に関する尺度dinilはゼロとする。
The fifth embodiment shows that even in the optimum solution search handled by the present proposal, it is possible to realize the optimality as handled by the above document. In order to adopt such optimality, (1) nil for all model primitives p i
The scale d inil for the attribute corresponding to is set to zero.

【0146】(2)モデルプリミティブ間で定義された
関係Rm に関して、対応する画像プリミティブの少なく
とも一つがnil であるとき、画像プリミティブ間の関係
k は考慮に入れないことにする。すなわち、関係尺度
に対するRm とSk 間の個別関係尺度rel mkはゼロとす
る。
(2) Regarding the relation R m defined between model primitives, the relation S k between image primitives is not taken into consideration when at least one of the corresponding image primitives is nil. That is, the individual relation scale rel mk between R m and S k for the relation scale is set to zero.

【0147】(3)上記(1)、(2)の条件のもと
で、以下のような基準を最適な解の基準とする。 1)最適解は対応するモデルプリミティブの数が最大の
ものである。(すなわち、モデルプリミティブのnil マ
ッピング数が最小のものとする。
(3) Under the above conditions (1) and (2), the following criteria are used as the optimal solution criteria. 1) The optimal solution has the largest number of corresponding model primitives. (That is, the number of nil mappings of model primitives is the minimum.

【0148】2)1)の条件を満たす解のうち、評価関
数DISTh が最小となるものが最適解である。 以下の手続き6は第5実施例のSOLUTIONを、手
続き7は第5実施例の手続きMATCHを表わしたもの
である。
2) Among the solutions satisfying the condition 1), the solution having the smallest evaluation function DIST h is the optimum solution. The following procedure 6 represents the SOLUTION of the fifth embodiment, and procedure 7 represents the procedure MATCH of the fifth embodiment.

【0149】手続き6 Procedure SOLUTION
( ) 1.解Sの初期値を空集合とする。 S:=φ; 2.DISTh を0とする。
Procedure 6 Procedure SOLUTION
() 1. Let the initial value of the solution S be the empty set. S: = φ; 2. DIST h is set to 0.

【0150】DISTh :=0; #nilを0とする。 #nil=0; 3.Pをモデルプリミティブの集合とする。DIST h : = 0; #nil is set to 0. # nil = 0; 3. Let P be the set of model primitives.

【0151】P:={p1 ,p2 ,p3 ,…}; 4.statusの値をnot yet とする。 status:=not yet ; 5.最適解S* を空集合とする。 3. P: = {p 1 , p 2 , p 3 , ...}; status value is not Let's say yet. status: = not yet ; 5. Let the optimal solution S * be the empty set.

【0152】S* :=φ; 6.最適解のマッピング尺度DISTh * を0とする。 DISTh * :=0; 最適解のnil の個数#nil* を0とする。S * : = φ; 6. The mapping scale DIST h * of the optimum solution is set to 0. DIST h * : = 0; The number of nil of optimal solution # nil * is set to 0.

【0153】#nil* =0; 7.CをC1 ,C2 ,C3 ,…からなる集合とする。 C={C1 ,C2 ,C3 ,…}; ここで、各Ci はdijが小さい順に整列されているとす
る。 8.手続きMATCH(P,C,S,DISTh ,#ni
l,S* ,DISTh * ,#nil* ,status)呼ぶ。 9.最適解S* ,DISTh * を報告する。 10. おわり 手続き7 Procedure MATCH(P,C,S,DI
STh ,#nil,S* ,DISTh * ,#nil* ,status) 1.もしS* が空集合でなく、かつ#nil>#nil* なら
ば、この手続きからリターンする。もしS* が空集合で
なく、かつ#nil=#nil* 、かつDISTh >DISTh
* ならば、この手続きMATCHリターンする。 2.もしPが空集合ならば、 (1)もしS* が空集合であるならば、新しい最適解が
発見できたので、以下の (a),(b),(c),
(d)の処理を行なう。
# Nil * = 0; 7. Let C be a set of C 1 , C 2 , C 3 , .... C = {C 1 , C 2 , C 3 , ...}; Here, it is assumed that each C i is arranged in the order of smaller dij . 8. Procedure MATCH (P, C, S, DIST h , #ni
l, S * , DIST h * , #nil * , status). 9. Report the optimal solutions S * , DIST h * . 10. End Procedure 7 Procedure MATCH (P, C, S, DI
ST h , #nil, S * , DIST h * , #nil * , status) 1. If S * is not the empty set and #nil># nil * , return from this procedure. If S * is not an empty set, # nil = # nil * , and DIST h > DIST h
If * , return this procedure MATCH. 2. If P is an empty set, (1) If S * is an empty set, then a new optimal solution has been found, and the following (a), (b), (c),
The process of (d) is performed.

【0154】(a)S* にSを代入する:
* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する:DIST
h * :=DISTh ; #nil* =#nil; (c)statusにfound を代入する。
(A) Substitute S for S * :
S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * : DIST
h * : = DIST h ; #nil * = # nil; (c) Substitute found for status.

【0155】(d)この手続きMATCHからリターン
する。 (2)もしS* が空集合でなくかつ(#nil<#nil* また
は(#nil=#nil* かつDISTh <DISTh * ))な
らば、より良い解が発見できたので、以下の(a),
(b),(c),(d)の処理を行なう。
(D) Return from this procedure MATCH. (2) If S * is not an empty set and (#nil <# nil * or (# nil = # nil * and DIST h <DIST h * )), a better solution was found, so (A),
Processes (b), (c) and (d) are performed.

【0156】(a)S* にSを代入する:
* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する:DIST
h * :=DISTh ; #nil*
=#nil; (c)statusにfound を代入する。
(A) Substitute S for S * :
S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * : DIST
h * : = DIST h ; # nil * :
= # Nil; (c) Substitute found for status.

【0157】(d)この手続きMATCHからリターン
する。 3.Pの先頭の要素pi を選択し、Pからpi を取り除
く。 P:=P−{pi }; 4.Ci が空集合でない限り、以下の(1),(2),
(3),(4)を繰り返す。
(D) Return from this procedure MATCH. 3. Select the first element p i of P and remove p i from P. P: = P- { pi }; 4. Unless C i is an empty set, the following (1), (2),
Repeat (3) and (4).

【0158】(1)Ci の先頭の要素をqj とする。 (2)もしqj がnil ならば、 (a)Ci から(nil,0)を取り除く: C:=Ci
{(nil,0)};(b)Sに(pinil )を加えたもの
をS new に代入する: S new :=S {(pi ,nil)} ; (c)DISTh new :=DISTh ,#nil new :
=#nil+1とする。
(1) Let the leading element of C i be q j . (2) If q j is nil, (a) remove (nil, 0) from C i : C: = C i
{(Nil, 0)}; (b) the S (p i, nil) a plus S Substitute in new: S new: = S {(p i , nil)}; (c) DIST h new: = DIST h , #nil new:
= # Nil + 1.

【0159】もしqj がnil でなければ、 (a′)Ci から(qj ,dij)を取り除く: Ci :Ci −{(qj ,dij)}; (b′)Sに(pi ,qj )を加えたものをS new に
代入する: S new :=S+{(pi ,qj )}; (c′)rijを計算した後、drij=dij+rijを計算
し、DISTh にdrijを加算してDISTh new とす
る: DISTh new=DISTh +dij+rij; また#nil new :=#nilとする。
[0159] If unless q j is nil, 'remove from C i (q j, d ij ): C i: C i - {(q j, d ij)}; (b (a)') S To (p i , q j ) is added to S Substitute in new: S new: = S + {(p i, q j)}; (c ') After calculating r ij, calculate the dr ij = d ij + r ij , by adding dr ij to DIST h DIST h new to: DIST h new = DIST h + d ij + r ij ; new: = #nil.

【0160】status new =not yet とする。 (3)再帰的にMATCH(P,C,S new ,DIS
h new ,#nil;S* ,DISTh * ,#nil* ,stat
us new)を実行する。 5.この手続きMATCHからリターンする。
Status new = not Let's say yet. (3) MATCH (P, C, S recursively new, DIS
Th new , #nil; S * , DIST h * , #nil * , stat
us run new). 5. This procedure returns from MATCH.

【0161】手続き6において、SOLUTIONで
は、第1実施例の時と比べて、さらに2つのパラメータ
#nilと#nil* を使用する。#nilはこれまで求めてきた部
分マッピングhに含まれるモデルプリミティブのうちni
l に対応したものの数を表す。一方、#nil* はこれまで
に求められた最適解h* に含まれるモデルプリミティブ
のうち、nil に対応するものの数を表す。これら2個の
パラメータは、解の最適性を判断するために利用され
る。
In procedure 6, in SOLUTION, two more parameters are used as compared with the case of the first embodiment.
Use #nil and #nil * . #nil is ni among the model primitives included in the partial mapping h that has been obtained so far.
Indicates the number of items corresponding to l. On the other hand, # nil * represents the number of model primitives included in the optimal solution h * obtained so far and corresponding to nil. These two parameters are used to determine the optimality of the solution.

【0162】手続き6のステップ2とステップ6におい
て、#nilと#nil* の両者はゼロの設定され、これらのパ
ラメータを含んで、ステップ8で再帰的な手続きMAT
CHが呼ばれる。
In steps 2 and 6 of procedure 6, both #nil and # nil * are set to zero, and these parameters are included, and the recursive procedure MAT in step 8 is included.
CH is called.

【0163】手続き7は、手続きMATCHを表したも
のであるが、ステップ1では、現在探索中の途中解S
が、これまで見つかった最適解と比較して劣るものであ
るならば、この手続きからリターンすることを表してい
る。一方、ステップ2では、現在探索中の途中解がある
一つの解であるとわかり、かつ今まで見つかった最適解
より優れたものであるときには、今回見つかった解によ
り、最適解S* を更新するステップを表す。ステップ3
は、第1実施例と同様である。
The procedure 7 represents the procedure MATCH. In the step 1, the intermediate solution S currently being searched is found.
Is inferior to the optimal solutions found so far, it means that the procedure returns. On the other hand, in step 2, if it is found that there is one solution in the middle of the search currently being performed and it is better than the optimal solution found so far, the optimal solution S * is updated with the solution found this time. Represents a step. Step 3
Is the same as in the first embodiment.

【0164】ステップ4では、途中解がさらに探索され
るが、次に結合されるモデルプリミティブと画像プリミ
ティブに関して、もし画像プリミティブqj がnil の場
合には、Sに(pi ,nil )を加えると同時に、nil の
個数をカウントするカウンタ#nil newの値を#nil+1と
して、nil の数が1個増えたことを記す。一方、もしq
j がnil でなければ、第1実施例と同様の処理を行いな
がら、最適解の探索を進行させるわけである。その後、
ステップ4(3)では、再帰的にMATCHが呼ばれ
る。そしてステップ4(4)では、もしステップ4
(3)でより優れた解が見つかったときに限り、S*
DISTh * ,#nil* を更新する。
In step 4, the intermediate solution is further searched, but for the model primitive and the image primitive to be combined next, if the image primitive q j is nil, (p i , nil) is added to S. At the same time, a counter #nil that counts the number of nil Let us say that the value of new is # nil + 1 and the number of nil has increased by one. On the other hand, if q
If j is not nil, the search for the optimum solution proceeds while performing the same processing as in the first embodiment. afterwards,
In step 4 (3), MATCH is called recursively. And in step 4 (4), if step 4
Only if a better solution is found in (3), S * ,
Update DIST h * and #nil * .

【0165】以上説明してきたように、nil に関する特
別なカウンタ#nilと#nil* を設けることにより、対応が
とれたモデルプリミティブの最大でかつある評価関数を
最適にするような、モデルプリミティブと画像プリミテ
ィブの組み合せを求めることができる。このような方法
をとることにより、画像内で分断したフラグメントに対
しても、それに対応するモデルプリミティブを求めるこ
とができるようになり、より安定した画像認識装置を提
供することができる。
As described above, by providing the special counters #nil and # nil * for nil, the model primitive and the image that optimize the maximum evaluation function of the corresponding model primitive can be obtained. A combination of primitives can be sought. By adopting such a method, it becomes possible to obtain a model primitive corresponding to a fragment divided in an image, and a more stable image recognition device can be provided.

【0166】さらに第5実施例では、第1実施例の最適
解の探索方法に基づいて説明したが、第2の実施例や第
3の実施例のような高速化手段を組み合せて処理ができ
ることも明白である。
Further, although the fifth embodiment has been described based on the optimum solution searching method of the first embodiment, the processing can be performed by combining the speed-up means as in the second and third embodiments. Is also clear.

【0167】以下に、必須モデルプリミティブを採用す
る第6実施例を説明する。モデルプリミティブに対応す
る画像プリミティブを探索する方法について、第1実施
例から第5実施例まで考えてきたが、あらかじめ与えら
れる対象物モデルによっては、モデルを構成するモデル
プリミティブに重み付けがなされる場合等かある。
The sixth embodiment employing the essential model primitive will be described below. The method for searching the image primitive corresponding to the model primitive has been considered from the first embodiment to the fifth embodiment, but depending on the object model given in advance, the case where the model primitives forming the model are weighted, etc. There is.

【0168】たとえば、図12において、モデルプリミ
ティブ901(p1 ),902(p2 ),903(p
3 ),904(p4 ),905,906,907,90
8,909,910,911,912の計12個のモデ
ルプリミティブが存在する場合を考える。この際、この
モデルが存在するためには、少なくともモデルプリミテ
ィブ901(p1 ),902(p2 ),903(p
3 ),904(p4 )が必須である場合などが考えられ
る。例えばある女性用の衣服の認識を考えると、スカー
トの存在がその一つの証拠となるわけである。この場合
のように一部のモデルプリミティブの存在が必須、ある
いは重要となるような場合を考える。こうした問題を解
くには、今まで説明してきた実施例を改良することで実
現することができる。
For example, in FIG. 12, model primitives 901 (p 1 ), 902 (p 2 ), 903 (p
3 ), 904 (p 4 ), 905, 906, 907, 90
Consider a case where there are a total of 12 model primitives of 8,909,910,911,912. At this time, in order for this model to exist, at least model primitives 901 (p 1 ), 902 (p 2 ), and 903 (p
3 ) and 904 (p 4 ) are indispensable. For example, considering the recognition of women's clothing, the existence of a skirt is one of the evidences. Consider a case in which the presence of some model primitives is essential or important, as in this case. In order to solve such a problem, it can be realized by improving the embodiment described so far.

【0169】上記の例のように、スカートを構成する9
01(p1 ),902(p2 ),903(p3 ),90
4(p4 )のようなモデルプリミティブが対象モデルに
とって必須の構成要素であると考える。この際、こうし
たモデルプリミティブを必須プリミティブと呼ぶことに
する。モデルプリミティブと画像プリミティブの最適対
応を求める際、こうした必須プリミティブの一つでも対
応が見つからないとき(nil にマッピングされるとき)
は、その解は最適解にはなり得ないという条件を付加す
ることで、このケースを扱ってゆく。このような必須プ
リミティブは、式(11),(16),(20)のよう
に2値論理的にプリミティブ生成、属性間の尺度、関係
間の尺度を考えたり、第2実施例のように関係尺度にし
きい値処理を施したりするときには有効になる。
As in the above example, the skirt is constructed 9
01 (p 1 ), 902 (p 2 ), 903 (p 3 ), 90
Consider that a model primitive such as 4 (p 4 ) is an essential component for the target model. At this time, such a model primitive will be called an essential primitive. When finding the best correspondence between model primitives and image primitives, if no correspondence is found for any of these mandatory primitives (when mapped to nil)
Handles this case by adding the condition that the solution cannot be the optimal solution. Such indispensable primitives are binary logically generated as in equations (11), (16), and (20), the scale between attributes and the scale between relations are considered, or as in the second embodiment. This is useful when thresholding relational measures.

【0170】以下に述べる手続き8及び手続き9は、必
須モデルプリミティブを考慮に入れた時の手続きSOL
UTIONとMATCHを表したものである。 手続き8 Procedure SOLUTION( ) 1.解Sの初期値を空集合とする。
The procedures 8 and 9 described below are the procedures SOL when the essential model primitives are taken into consideration.
It is a representation of UNIT and MATCH. Procedure 8 Procedure SOLUTION () 1. Let the initial value of the solution S be the empty set.

【0171】S:=φ; 2.DISTh を0とする。 DISTh :=0; 3.Pをモデルプリミティブの集合とする。必須モデル
プリミティブの集合P1 ,その他のモデルプリミティブ
をP2 とするように、モデルプリミティブを整列させ、
1 ,P2 からPを作成する。
S: = φ; 2. DIST h is set to 0. DIST h : = 0; Let P be the set of model primitives. Align the model primitives so that the set of essential model primitives is P 1 and the other model primitives are P 2 ,
Create P from P 1 and P 2 .

【0172】 P1 :={p1 ,p2 ,p3 ,…,pm }; P2 :={pm+1 ,pm+2 ,…,pn }; P:={p1 ,p2 ,p3 ,…,pn }; 4.statusの値をnot yet とする。P 1 : = {p 1 , p 2 , p 3 , ..., P m }; P 2 : = {p m + 1 , p m + 2 , ..., P n }; P: = {p 1 , P 2 , p 3 , ..., P n }; status value is not Let's say yet.

【0173】status:=not yet ; 5.最適解S* を空集合とする。 S* :=f; 6.最適解のマッピング尺度DISTh * を0とする。Status: = not yet ; 5. Let the optimal solution S * be the empty set. S * : = f; 6. The mapping scale DIST h * of the optimum solution is set to 0.

【0174】DISTh * :=0; 7.CをC1 ,C2 ,C3 ,…からなる集合とする。 C={C1 ,C2 ,C3 ,…}; ここで、各Ci はdijが小さい順に整列されているとす
る。 8.手続きMATCH(P,C,S,DISTh ,S
* ,DISTh * ,status)呼ぶ。 9.最適解S* ,DISTh * を報告する。 10. おわり 手続き9 Procedure MATCH(P,C,S,DI
STh ,S* ,DISTh * ,status) 1.もしS* が空集合でなく、かつDISTh >DIS
h *ならば、この手続きMATCHからリターンす
る。 2.もしPが空集合ならば、 (1)もしS* が空集合であるならば、新しい最適解が
発見できたので、以下の(a),(b),(c),
(d)の処理を行なう。
DIST h * : = 0; 7. Let C be a set of C 1 , C 2 , C 3 , .... C = {C 1 , C 2 , C 3 , ...}; Here, it is assumed that each C i is arranged in the order of smaller dij . 8. Procedure MATCH (P, C, S, DIST h , S
* , DIST h * , status). 9. Report the optimal solutions S * , DIST h * . 10. End Procedure 9 Procedure MATCH (P, C, S, DI
ST h , S * , DIST h * , status) 1. If S * is not an empty set and DIST h > DIS
If T h * , return from this procedure MATCH. 2. If P is an empty set, (1) If S * is an empty set, then a new optimal solution has been found, and the following (a), (b), (c),
The process of (d) is performed.

【0175】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0176】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH.

【0177】(2)もしS* が空集合でなくDISTh
<DISTh * ならば、より良い解が発見できたので、
以下の(a),(b),(c),(d)の処理を行な
う。
(2) If S * is not an empty set, then DIST h
<DIST h * , I found a better solution, so
The following processes (a), (b), (c) and (d) are performed.

【0178】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTh * にDISTh を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST h for DIST h * .

【0179】DISTh * :=DISTh ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。 3.Pの先頭の要素pi を選択し、Pからpi を取り除
く。
DIST h * : = DIST h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH. 3. Select the first element p i of P and remove p i from P.

【0180】P:=P−{pi }; 4.Ci が空集合でない限り、以下の(1),(2),
(3),(4),(5)を繰り返す。
P: = P- {p i }; 4. Unless C i is an empty set, the following (1), (2),
(3), (4), and (5) are repeated.

【0181】(1)Ci の先頭の要素をqj とし、Ci
からqj を取り除く。Ci :=Ci−{(qj
ij)};もしi≦mならば、 (a)もしqj がnil であるならば、この手続きからリ
ターンする。
[0181]: (1) the beginning of the elements of C i and q j, C i
Remove q j from. C i : = C i − {(q j ,
d ij )}; If i ≦ m, (a) If q j is nil, return from this procedure.

【0182】(b)もしqj はnil ではないがrij<th
reshold ならば、ステップ4の先頭に戻る。 (2)Sに(pi ,qj )を加えたものを、S new に
代入する。
(B) If q j is not nil, r ij <th
If reshold, return to the beginning of step 4. (2) The sum of S and (p i , q j ) is S Substitute in new.

【0183】S new :=S {(pi ,qj )} (3)drij=dij+rijを計算し、DISTh にdrij
加算してDISTh newとする。
S new: = S {(p i , q j)} (3) dr ij = a d ij + r ij is calculated, by adding the dr ij to DIST h DIST h Let's say new .

【0184】 DISTh new=DISTh +dij+rij; status new にnot yet を代入する。 (4)再帰的にMATCH(P,C,S new ,DIS
h new;S* ,DISTh * ,status new)を実行
する。 5.この手続きMATCHからリターンする。
DIST h new = DIST h + d ij + r ij ; status new to not substitute yet. (4) MATCH (P, C, S recursively new, DIS
Th new ; S * , DIST h * , status run new). 5. This procedure returns from MATCH.

【0185】手続き8において、手続きSOLUTIO
Nで第2実施例と異なる点は、ステップ3にある。すな
わち、必須モデルプリミティブの集合P1 とその他のモ
デルプリミティブの集合P2 が作成された後、必須モデ
ルプリミティブが前方に配置されるように、モデルプリ
ミティブの集合Pの集合が生成される。これは、必須モ
デルプリミティブ{p1 ,p2 ,…,pm }が手続きM
ATCHの中で、最初に処理されるようにするためであ
る。
In procedure 8, procedure SOLUTIO
The difference in N from the second embodiment lies in step 3. That is, after the set P 2 other models primitives and set P 1 of the required model primitives are created, as required model primitives are placed in front, a set of the set P of model primitives are generated. This is because the essential model primitives {p 1 , p 2 , ..., P m } are procedures M.
This is to be processed first in ATCH.

【0186】手続き9には手続きMATCHが示されて
いる。この手続きでは、第2実施例で説明したrijに関
するしきい値処理が施されることで、必須モデルプリミ
ティブに画像プリミティブが対応する場合の高速選択が
できるように工夫されている。
The procedure 9 shows the procedure MATCH. In this procedure, the threshold value processing for r ij described in the second embodiment is performed so that high-speed selection can be performed when an image primitive corresponds to an essential model primitive.

【0187】手続きMATCHのステップ1から3は、
第2実施例の手続きMATCHと同様である。ステップ
4の(1)において、まず画像プリミティブの候補を格
納している集合Ci の先頭の要素が選択され、その要素
がCi から取り除かれる。そして、もし現在対応を考え
ているモデルプリミティブpi が必須モデルプリミティ
ブの時には特別な処理が施される。すなわち、もし対応
する画像プリミティブがない場合(nil が対応する場)
には、必須モデルプリミティブが画像内にないことにな
るので、この手続きから即座にリターンする。一方、今
まで対応付けされてきたモデルプリミティブp1 ,p
2 ,…,pi-1 とそれに対応する画像プリミティブ(q
(1) ,q(2) ,…q(i-1) )と、今回選択されたモデル
プリミティブpi と画像プリミティブdj の組(pi
j )に基づいて、関係尺度の(pi ,qj )に関与す
る項rijが計算される。このrijがあるしきい値thresh
oldより大きければ、この(pi ,qj )はそれまでの
モデルプリミティブと画像プリミティブの組(p1 ,q
(1) ),…,(pi-1 ,q(i-1) )と矛盾することとな
るので、結局モデルプリミティブpi にはqj が対応し
得ないことがわかる。そのため、この場合には、ステッ
プ4の先頭へと戻り、別の画像プリミティブとの対応が
考えられるわけである。
The steps 1 to 3 of the procedure MATCH are
It is similar to the procedure MATCH in the second embodiment. In step 4 (1), first, the top element of the set C i storing the image primitive candidates is selected and the element is removed from C i . Then, if the model primitive p i currently under consideration is an essential model primitive, special processing is performed. That is, if there is no corresponding image primitive (if nil corresponds)
Since the required model primitive does not exist in the image, the procedure immediately returns from this procedure. On the other hand, the model primitives p 1 and p 1
2 , ..., p i-1 and the corresponding image primitive (q
(1) , q (2) , ... Q (i-1) ) and a pair (p i , p i , i ) of the model primitive p i and the image primitive d j selected this time.
Based on q j), terms r ij involved in related measures (p i, q j) is calculated. Threshold value thresh with this r ij
If it is larger than old, this (p i , q j ) is the set (p 1 , q) of the model primitive and the image primitive so far.
(1) ), ..., (p i-1 , q (i-1) ), it is understood that q j cannot correspond to the model primitive p i after all. Therefore, in this case, it is possible to return to the beginning of step 4 and correspond to another image primitive.

【0188】手続き9に示されているような方法をとる
ことにより、必須モデルプリミティブに対応する画像プ
リミティブがあるか否かが最初に評価されるようになる
ため、画像内にモデルに対応する対象物があるか、即座
に調べることができる。したがって、最適解の探索を高
速化することができる。
By adopting the method as shown in Procedure 9, it is first evaluated whether or not there is an image primitive corresponding to the essential model primitive, so that the object corresponding to the model in the image is evaluated. You can immediately check if there is something. Therefore, the search for the optimum solution can be speeded up.

【0189】以下に、モデルプリミティブのグループ化
を実現する第7実施例を説明する。衣服などに代表され
るような対象物は、袖・衿・身頃などの幾つかのパーツ
から成り立っており、そうしたパーツ自体が衣服のモデ
ルを構成する重要な要素となっている。一方、第1実施
例から第6実施例では、モデルプリミティブとして曲線
成分や直線成分等を考えてきたため、こうしたパーツを
扱いながら対象物の認識を考えることはできなかった。
本実施例では、対象物を構成するパーツをも考慮に入れ
ながら、対象物を認識できるような方法を、本実施例の
基本的枠組みの中で提案する。
The seventh embodiment for realizing the grouping of model primitives will be described below. Objects such as clothes are made up of several parts such as sleeves, collars, and body parts, and these parts themselves are important elements that make up a model of clothes. On the other hand, in the first to sixth embodiments, since the curve component and the straight line component are considered as the model primitive, it is not possible to consider the recognition of the object while handling such parts.
In this embodiment, a method for recognizing an object while taking into consideration the parts constituting the object is proposed within the basic framework of this embodiment.

【0190】第1から第6実施例では、曲線や直線成分
がモデルプリミティブとして扱われたわけであるが、上
記のパーツは、こうしたモデルプリミティブがグループ
としてパーツを構成すると考えることができる。一方こ
うしたパーツは、対象物を構成するモデルプリミティブ
がグループとして上記のパーツを構成していると考える
ことができる。
In the first to sixth embodiments, the curved line and straight line components are handled as model primitives, but it can be considered that such model primitives constitute a part as a group. On the other hand, such parts can be considered as the above-mentioned parts as a group of model primitives forming the object.

【0191】図13は、図12に表示されている衣服の
モデルプリミティブをグループ化し、3個のグループ9
21,922,923に分割した場合を表す。本例の場
合には、上服の部分であるグループ1,下服の部分であ
るグループ2と左右の袖の部分であるグループ3から成
り立ち、これら3個のグループ全てが存在することで、
この衣服モデルが成り立つわけである。
FIG. 13 groups the model primitives of the clothes displayed in FIG. 12 into three groups 9.
The case of division into 21, 922 and 923 is shown. In the case of this example, it is composed of a group 1 which is a part of the upper clothes, a group 2 which is a part of the lower clothes and a group 3 which is a part of the left and right sleeves, and by the existence of all three groups,
This clothing model holds.

【0192】第7実施例では、これらの衣服のグループ
の存在を決定づける画素プリミティブとの最適な対応を
いかに探索するかについて説明する。第7実施例では、
これらの衣服のグループの存在を決定付ける画像プリミ
ティブとの最適な対応を如何に探索するかについて説明
する。
The seventh embodiment will explain how to search for the optimum correspondence with the pixel primitives that determine the existence of these groups of clothes. In the seventh embodiment,
We will describe how to find the optimal correspondence with the image primitives that determine the existence of these groups of clothes.

【0193】基本的には、モデルプリミティブをグルー
プによって階層化し、グループ内の属性尺度・関係尺度
とグループ間の属性尺度、関係尺度とを考慮することに
より、評価関数であるDISTh の計算を簡略化すると
ともに、最適解の探索を高速化することを目的とする。
Basically, the model primitives are hierarchized into groups, and the calculation of the evaluation function DIST h is simplified by considering the attribute scale / relationship scale within a group and the attribute scale / relationship scale between groups. The goal is to speed up the search for the optimal solution.

【0194】図13に示されているように、モデルプリ
ミティブからなるグループは、ひとつのモデル特徴をな
すことになり、グループ自体を『上位のモデルプリミテ
ィブ』と考えてもよい。このグループから成り立つ上位
のモデルプリミティブをグループモデルプリミティブと
名付けることにする。このときグループモデルプリミテ
ィブ自体の属性やグループモデルプリミティブ間の関係
を考えることができる。
As shown in FIG. 13, a group of model primitives constitutes one model feature, and the group itself may be considered as "upper model primitive". The upper model primitives that consist of this group are named group model primitives. At this time, the attributes of the group model primitives themselves and the relationships between the group model primitives can be considered.

【0195】例えば、図13におけるような3個のグル
ープモデルプリミティブの属性に関しては、そのグルー
プモデルプリミティブの重心座標(x,y)、その形
状、周囲長などの様々な幾何学的特徴を考えることがで
きる。一方、グループモデルプリミティブ間の関係に関
しては、重心間の距離や方向などを考えることができ
る。
For example, regarding the attributes of the three group model primitives as shown in FIG. 13, consider various geometric features such as the barycentric coordinates (x, y) of the group model primitive, its shape, and the perimeter. You can On the other hand, regarding the relationship between the group model primitives, the distance and direction between the centers of gravity can be considered.

【0196】同様に画像プリミティブに関しても、グル
ープモデルプリミティブに対応する可能性のあるグルー
プ画像プリミティブが生成されると、グループ画像プリ
ミティブの属性と関係を考えることができる。以上のこ
とからわかることは、式(24)で示されたモデルプリ
ミティブと画像プリミティブ間の評価尺度と同等なもの
を、グループ化されたモデルプリミティブと対応する画
像プリミティブに拡張することができることを表してい
る。
Similarly, regarding the image primitives, when a group image primitive which may possibly correspond to the group model primitive is generated, the attribute and relationship of the group image primitive can be considered. What can be seen from the above is that the equivalent of the evaluation scale between the model primitive and the image primitive shown in Expression (24) can be extended to the image primitive corresponding to the grouped model primitive. ing.

【0197】上記の方法を説明するために、いまN個の
グループがあり、各グループtがNt 個のモデルプリミ
ティブから成立すると仮定する。いまグループtのモデ
ルプリミティブをp1 (t) ,p2 (t) ,…,pNt(t) と
書くことにする。さらに、マッピングhは、各グループ
t内で部分写像の形でも表現できるから、そのグループ
h内での部分写像をh(t) と書くことにする。すなわ
ち、 h(t) :pi →qj (t) for i=1,2,…,Nt ,t=1,2,…,N (38) という形で表現できることになる。
To illustrate the above method, assume that there are now N groups and each group t consists of N t model primitives. Now, the model primitives of the group t will be written as p 1 (t), p 2 (t), ..., P Nt (t). Furthermore, since the mapping h can be expressed in the form of a partial mapping within each group t, the partial mapping within the group h will be written as h (t). That is, h (t): p i → q j (t) for i = 1,2, ..., N t , t = 1,2, ..., N (38).

【0198】さてまず始めに、グループt内での属性尺
度と関係尺度を考える。式(18)で示されたDIST
h をグループt内でモデルプリミティブと対応する画像
プリミティブ内だけを考えて表現することと等価になる
ので、グループ内のマッピング尺度を以下のように考え
ることができる。
First, consider the attribute scale and the relation scale within the group t. DIST shown in equation (18)
Since it is equivalent to expressing h by considering only the image primitive corresponding to the model primitive in the group t, the mapping scale in the group can be considered as follows.

【0199】[0199]

【数12】 [Equation 12]

【0200】上記の計算は、第1実施例の場合と同様に
計算することができる。一方、上記のグループt関する
部分マッピングh(t) は、画像プリミティブをグループ
として規定する。いま部分マッピングh(t) によって規
定されるグループモデルプリミティブとグループ画像プ
リミティブをpG (t) とqG (t) と書くとすると、グル
ープモデルプリミティブマッピング{pG (t) ,t=
1,2…,N}とモデル画像プリミティブマッピング
{qG (t) ,t=1,2,…,N}の間に関係RG m
G k を定義することができる。すると式(21)と同
様な形で、グループ間における総合関係尺度DISTG
h (RG ,SG h )を導出することができる。従って、
グループ化を考慮に入れたhに関するマッピング尺度D
ISTG h は、
The above calculation can be performed in the same manner as in the first embodiment. On the other hand, the partial mapping h (t) for the group t defines image primitives as a group. If the group model primitive and the group image primitive defined by the partial mapping h (t) are written as p G (t) and q G (t), the group model primitive mapping {p G (t), t =
, 1, ..., N} and the model image primitive mapping {q G (t), t = 1, 2, ..., N} can define the relationships R G m and S G k . Then, in the same form as the equation (21), the comprehensive relation scale DIST G
h (R G , S G h ) can be derived. Therefore,
Mapping measure D for h taking grouping into account
IST G h

【0201】[0201]

【数13】 と書くことができる。ここにRELG h は、グループ1
からグループtまでで成立する関係の集合からグループ
1からグループt-1 までで成立する関係の集合を引いて
得られる差集合内の関係が寄与するグループの関係尺度
である。この導出は、第1実施例の個別関係尺度で利用
した方法と等価である。さらにこの式(40)で、グル
ープの属性に関する尺度を考慮に入れていないのは、そ
の属性尺度が暗にグループ内の属性尺度と関係尺度に含
まれているからである。
[Equation 13] Can be written. REL G h here is group 1
Is a relational scale of the groups to which the relations in the difference set obtained by subtracting the set of relations established from the group 1 to the group t-1 from the set of relations established from the group t to the group t contribute. This derivation is equivalent to the method used in the individual relation scale of the first embodiment. Further, in this formula (40), the reason for the attribute of the group is not taken into consideration because the attribute measure is implicitly included in the attribute measure and the relation measure in the group.

【0202】式(40)に示されるマッピング尺度を評
価基準にして、モデルプリミティブと画像プリミティブ
の最適な対応をとる方法を表したのが、以下の手続き1
0、手続き11である。
The following procedure 1 shows the method for obtaining the optimum correspondence between the model primitive and the image primitive using the mapping scale shown in the equation (40) as the evaluation criterion.
0 and procedure 11.

【0203】手続き10 Procedure SOLUTIO
N( ) 1.解Sの初期値を空集合とする。 S:=φ; 2.DISTG h を0とする。
Procedure 10 Procedure SOLUTIO
N () 1. Let the initial value of the solution S be the empty set. S: = φ; 2. DIST G h is set to 0.

【0204】DISTG h :=0; 3.モデルプリミティブをグループ化し、グループモデ
ルプリミティブpG (1) ,pG (2) ,…,pG (N) を作
成する。さらに、P={pG (1) ,pG (2) ,…,pG
(N) }とする。 4.各グループモデルプリミティブpG (t) (t=1,
2,…,N)に関して、それに対応可能なグループ画像
プリミティブの候補を求める。そしてそれを C(t) ={C1 (t) ,C2 (t) ,C3 (t) ,…} という形で求める。ここに、Ci (t) はグループモデル
プリミティブP(t)についてのi番目のグループ画像プ
リミティブの候補と式(39)のDISTh (t) との組
によって表現される。さらにCi (t) はDISTh (t)
の値の小さい順に整列されるようにする。そしてC=
{C(1) ,C(2) ,…,C(N) }とする。 5.statusの値をnot yet とする。
DIST G h : = 0; Group the model primitives and create group model primitives p G (1), p G (2), ..., P G (N). Furthermore, P = {p G (1), p G (2), ..., P G
(N)}. 4. Each group model primitive p G (t) (t = 1,
2, ..., N), a candidate for a group image primitive that can correspond thereto is obtained. Then, it is obtained in the form of C (t) = {C 1 (t), C 2 (t), C 3 (t), ...}. Here, C i (t) is represented by a set of the i-th group image primitive candidate for the group model primitive P (t) and DIST h (t) of Expression (39). Furthermore, C i (t) is DIST h (t)
The values are sorted in ascending order. And C =
Let {C (1), C (2), ..., C (N)}. 5. status value is not Let's say yet.

【0205】status:=not yet ; 6.最適解S* を空集合とする。 S* :=φ; 7.最適解のマッピング尺度DISTh * を0とする。Status: = not yet ; 6. Let the optimal solution S * be the empty set. S * : = φ; 7. The mapping scale DIST h * of the optimum solution is set to 0.

【0206】DISTG h * :=0; 8.手続きMATCH(P,C,S,DISTG h ,S
* ,DISTG h * ,status)を呼ぶ。 9.最適解S* ,DISTG h * を報告する。 10. おわり 手続き11 Procedure MATCH(P,C,S,D
ISTG h ,S* ,DISTG h * ,status) 1.もしS* が空集合でなく、かつDISTG h >DI
STG h * ならば、この手続きMATCHからリターン
する。 2.もしPが空集合ならば、 (1)もしS* が空集合であるならば、新しい最適解が
発見できたので、以下の(a),(b),(c),
(d)の処理を行なう。
DIST G h * : = 0; Procedure MATCH (P, C, S, DIST G h , S
* , DIST G h * , status). 9. The optimal solutions S * and DIST G h * are reported. 10. End Procedure 11 Procedure MATCH (P, C, S, D
IST G h , S * , DIST G h * , status) 1. If S * is not an empty set and DIST G h > DI
If ST G h * , return from this procedure MATCH. 2. If P is an empty set, (1) If S * is an empty set, then a new optimal solution has been found, and the following (a), (b), (c),
The process of (d) is performed.

【0207】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTG h * にDISTG h を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST G h * for DIST G h * .

【0208】DISTG h * :=DISTG h ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。DIST G h * : = DIST G h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH.

【0209】(2)もしS* が空集合でなくDISTG
h <DISTG h * ならば、より良い解が発見できたの
で、以下の(a),(b),(c),(d)の処理を行
なう。
(2) If S * is not an empty set, then DIST G
If h <DIST G h * , a better solution was found, so the following processes (a), (b), (c), and (d) are performed.

【0210】(a)S* にSを代入する。 S* :=S; (b)DISTG h * にDISTG h を代入する。(A) Substitute S for S * . S * : = S; (b) Substitute DIST G h * for DIST G h * .

【0211】DISTh * :=DISTG h ; (c)statusにfound を代入する。 (d)この手続きMATCHからリターンする。 3.Pの先頭の要素pG (t) を選択し、PからpG (t)
を取り除く。
DIST h * : = DIST G h ; (c) Substitute found for status. (D) Return from this procedure MATCH. 3. Select the element p G (t) at the beginning of P and select from P to p G (t)
Get rid of.

【0212】P:=P−{pG (t) }; 4.C(t) が空集合でない限り、以下の(1),
(2),(3),(4),(5)を繰り返す。
3. P: = P- {p G (t)}; Unless C (t) is an empty set, the following (1),
(2), (3), (4) and (5) are repeated.

【0213】(1)C(t) の先頭の要素をqG j とし、
C(t) からqG j を取り除く。 C(t) :=C(t) −{(qG j ,DISTG h (t)
)}; もしqG j がnil であるならば、この手続きリターンす
る。
(1) Let q G j be the first element of C (t),
Remove q G j from C (t). C (t): = C (t)-{(q G j , DIST G h (t)
)}; If q G j is nil, this procedure returns.

【0214】(2)Sに(pG (t) ,qG j )を加えた
ものを、S new に代入する。 S new :=S+{(pG (t) ,qG j )}; (3)DISTG h (t) +RELG h (t) を計算し、D
ISTG h に加算してDISTG h new とする。
(2) The value obtained by adding (p G (t), q G j ) to S is S Substitute in new. S new: = S + {(p G (t), q G j )}; (3) DIST G h (t) + REL G h (t) is calculated, and D
Add to IST G h and DIST G h Let's say new .

【0215】DISTG h new :=DISTG h + DISTG h (t) +RELG h (t) ; status new にnot yet を代入する。DIST G h new : = DIST G h + DIST G h (t) + REL G h (t) ; status new to not substitute yet.

【0216】(4)再帰的にMATCH(P,C,S
new ,DISTG h new;S* ,DISTG h * ,st
atus new)を実行する。 5.この手続きMATCHからリターンする。
(4) MATCH (P, C, S recursively
new, DIST G h new ; S * , DIST G h * , st
atus run new). 5. This procedure returns from MATCH.

【0217】手続き11において、ステップ1、ステッ
プ2で解の初期化が行なわれ、解Sに空集合が設定され
るとともに、DISTG h も0で初期化される。ステッ
プ3において、モデルプリミティブがグループ化され、
グループモデルプリミティブpG (1) ,pG (2) ,…,
G (N) が生成される。さらに、P={pG (1) ,pG
(2) ,…,pG (N) }と定義される。
In procedure 11, the solution is initialized in steps 1 and 2, and an empty set is set in the solution S, and DIST G h is also initialized to 0. In step 3, the model primitives are grouped,
Group model primitives p G (1), p G (2), ...
p G (N) is generated. Furthermore, P = {p G (1), p G
(2), ..., P G (N)}.

【0218】ステップ4において、各グループモデルプ
リミティブpG (t) (t=1,2,…,N)に関して、
それに対応可能なグループ画像プリミティブの候補を求
める。
In step 4, for each group model primitive p G (t) (t = 1, 2, ..., N),
A group image primitive candidate that can deal with it is obtained.

【0219】そしてそれを C(t) ={C1 (t) ,C2 (t) ,C3 (t) ,…} という形で求める。ここに、Ci (t) はグループモデル
プリミティブP(t) についてのi番目のグループ画像プ
リミティブの候補と式(39)のDISTh (t)との組
によって表現される。さらにCi (t) はDISTh (t)
の値の小さい順に整列されるようにする。そしてC=
{C(1) ,C(2) ,…,C(N) }とする。こうしたC
(i) を求めるには、手続き2で示された手続きMATC
Hと同様な方法を採用すればよい。ただし、単に最適な
解S* とDISTh * を1個だけ記憶するのではなく、
DISTh の値はある一定のしきい値以下のものを全て
リストとして記憶したり、DISTh の値から判断して
上位のある定めれた数の解Sを全てリストとして記憶し
たりすることにより、C(t) を構成するグループ画像プ
リミティブの候補リストを作成することができる。
Then, it is obtained in the form of C (t) = {C 1 (t), C 2 (t), C 3 (t), ...}. Here, C i (t) is represented by a set of the i-th group image primitive candidate for the group model primitive P (t) and DIST h (t) in Expression (39). Furthermore, C i (t) is DIST h (t)
The values are sorted in ascending order. And C =
Let {C (1), C (2), ..., C (N)}. Such C
To obtain (i), the procedure MATC shown in procedure 2
A method similar to H may be adopted. However, instead of simply storing only one optimal solution S * and DIST h * ,
The value of DIST h or stored as all those below a certain threshold list on, by or storing the solution S number was determined with a higher if all list to determine from the value of DIST h , C (t), a candidate list of group image primitives can be created.

【0220】ステップ5からステップ7までは、ステッ
プ8で手続きMATCHを実行するために解の初期化を
行なうものである。ステップ8においてグループを考慮
した最適な解を求めるために、手続きMATCHが実行
される。そしてステップ9で最適解を報告し、全ての処
理を終了する。
From step 5 to step 7, the solution is initialized to execute the procedure MATCH in step 8. In step 8, the procedure MATCH is executed in order to find the optimal solution considering the groups. Then, in step 9, the optimum solution is reported, and all processing is terminated.

【0221】手続き11は、グループを考慮した場合の
手続きMATCHを表したものである。ステップ1にお
いて、今までに求められた最適解S* の尺度DISTG
h *と現時点で探索している解の尺度の部分和が比較さ
れる。もし現時点で探索している解がS* より劣る解で
あれば、その解の探索と中止し、別の解を探索するよう
にバックトラックする。
The procedure 11 represents the procedure MATCH when the group is considered. In step 1, the measure DIST G of the optimal solution S * found so far
h * and the partial sum of the scale of the solution currently being searched are compared. If the solution currently being searched for is inferior to S * , the search for that solution is stopped, and backtracking is performed so as to search for another solution.

【0222】ステップ2においては、もし現時点より優
れた解が発見できたときには、現時点の解を最適解とし
て登録する処理を行なう。ステップ3においては、グル
ープモデルプリミティブの先頭の要素pG (t) が選択さ
れ、このグループモデルプリミティブに関する解の探索
が以後のステップで行なわれる。
In step 2, if a better solution than the current time is found, the current solution is registered as the optimum solution. In step 3, the head element p G (t) of the group model primitive is selected, and a search for a solution for this group model primitive is performed in the subsequent steps.

【0223】ステップ4においては、グループモデルプ
リミティブに対応する可能性のあるグループ画像プリミ
ティブの候補1個1個に関して、最適解の可能性を見る
ための処理が施されてゆく、まずステップ(1)では、
現時点で最も有望な候補qG. j が選択される。もしこれ
がnil の場合には、この解に関する探索を打ち切り、別
の解へとバックトラックする。そうでなければステップ
(2)へと進行し、式(40)で表されるDISTG h
の部分和が計算され、ステップ(4)で再帰的に手続き
MATCHが実行される。
In step 4, a process for checking the possibility of an optimum solution is performed for each group image primitive candidate that may correspond to the group model primitive. First, step (1) Then
The most promising candidate q G. j at the moment is selected. If it is nil, abort the search for this solution and backtrack to another solution. Otherwise, the process proceeds to step (2), and DIST G h represented by equation (40)
Is calculated, and the procedure MATCH is recursively executed in step (4).

【0224】以上のように第7実施例ではモデルプリミ
ティブのグループ化を図ることを行なった。対象物が複
雑になり、モデルプリミティブの数が多くなるときに
は、式(24)で示されるマッチング評価尺度を計算す
ることは大変となるが、グループ化することによりグル
ープ内の評価尺度とグループ間の評価尺度とを独立的に
計算することができるようになるので、最適解の探索を
することを高速に行なえるという効果がある。
As described above, the model primitives are grouped in the seventh embodiment. When the object becomes complicated and the number of model primitives increases, it is difficult to calculate the matching evaluation scale shown in Expression (24), but by grouping, the evaluation scale within the group and the inter-group evaluation scale can be calculated. Since it becomes possible to calculate the evaluation scale independently, there is an effect that the search for the optimum solution can be performed at high speed.

【0225】次に、多数モデルが存在する時の処理を行
なう第8実施例を説明する。今まで説明してきた実施例
では、1個の対象物のモデルに対して、それに対応する
画像プリミティブを評価し、最適な画像プリミティブと
フラグメントを探索する方法を述べた。多くの場合モデ
ル格納手段13には1個以上のモデルが格納されてお
り、与えられた画像内にどのモデルに対応する対象物が
撮影され、かつそれが画像内のどこに撮影されているか
を評価することも重要な課題となる。第8実施例は、こ
のような多くのモデルがモデル格納手段13に記憶され
ているとき、画像内に撮影された対象物がどのモデルに
最も良く適合するかを評価する方法を示すものである。
Next, an eighth embodiment for carrying out the processing when a large number of models exist will be described. In the embodiment described so far, the method of evaluating the image primitive corresponding to the model of one object and searching for the optimum image primitive and fragment has been described. In many cases, one or more models are stored in the model storage means 13, and it is possible to evaluate which model corresponds to an object in a given image and where in the image the image is captured. To do is also an important issue. The eighth embodiment shows a method for evaluating which model the object photographed in the image best fits when many such models are stored in the model storage unit 13. .

【0226】問題を明確にするため、モデル格納手段1
3にはM個のモデルが格納されているとする。一般的に
は、複数個のモデルが格納されていると、経験的にどの
モデルが画像内にあり得るかという先験的な確率を規定
することが可能である。モデルmに対応するこの事前確
率をprob(m) と書くことにする。もちろんもし事前確率
がわかっていなければ、 prob(m) =1/M という具合に等確率を割り付けることもできる。
To clarify the problem, the model storage means 1
It is assumed that 3 models store M models. In general, if multiple models are stored, it is empirically possible to define a priori probabilities of which models may be present in the image. This prior probability corresponding to the model m will be written as prob (m). Of course, if the prior probability is not known, it is possible to assign equal probabilities such as prob (m) = 1 / M.

【0227】第1から第7実施例で説明してきたよう
に、画像内からフラグメントを抽出し、それから画像プ
リミティブを生成したのちには、モデル格納手段13に
記憶されている1個のモデルに対応する最適な画像プリ
ミティブを探索することができることがわかっている。
いまモデル格納手段13に格納されているモデルmを構
成するモデルプリミティブに関する画像プリミティブの
最適な対応S* (m) 、そのマッチング尺度をDIST*
h (m) とすれば、すべてのモデル1,2,…,m,…,
Mを考慮したとき、画像プリミティブに最適に対応する
モデルmは、DISTh * (m) を最適化するようなmと
* (m) を求めればよいことになる。
As described in the first to seventh embodiments, after the fragment is extracted from the image and the image primitive is generated from the fragment, it corresponds to one model stored in the model storage means 13. It turns out that we can search for the optimal image primitive to do.
The optimum correspondence S * (m) of the image primitives with respect to the model primitives that form the model m currently stored in the model storage means 13 and its matching scale are DIST *.
Let h (m) be all models 1, 2, ..., M, ...,
When M is taken into consideration, the model m that optimally corresponds to an image primitive is to find m and S * (m) that optimize DIST h * (m).

【0228】以下の手続き12は、本方法を示す手続き
BEST MODELを示したものである。 手続き12 Procedure BEST MODEL( ) 1.モデル格納手段13に格納されているモデルを事前
確率prob(m)の大きい順に整列する。この整列された
モデルを順にモデル1,モデル2,…,モデルm,…,
モデルMとする。 2.画像内からフラグメントを抽出し、そのフラグメン
トから画像プリミティブを生成し、画像プリミティブに
関する構造記述を行なう。 3.最適モデルに対応する尺度をDISTh * =inf に
設定する。 4.m=1とする。 5.モデルmを構成するモデルプリミティブとステップ
2で生成された画像プリミティブの間の最適な対応を求
める。その最適解をS* (m) ,その最適尺度をDIST
h * (m) とする。この最適探索に関して、それまでの最
適解のマッチング尺度DIST* を利用し、探索の途中
でDISTh * より劣る値のマッチング尺度を生成する
ような解は途中で探索を中断する。それまでの最適解よ
り優れた解が発見できたときには、 m* :=m,S* :=S* (m) ,DISTh * :=DI
STh * (m) によって、最適解を更新する。 6.m=Mならば、ステップ7に進む。そうでなけれ
ば、m:=m+1としてステップ5に戻る。 7.最適解に対応するモデルm* と、最適解を構成する
画像プリミティブを報告する。 8.おわり ステップ1では、モデル格納手段13に格納されている
モデルを事前確率prob(m) の大きい順に整列する。この
整列されたモデルを順にモデル1,モデル2,…,モデ
ルm,…,モデルMとする。この処理により、より対応
する可能性の高いモデルが時間的に先に処理されること
になる。
The following procedure 12 is the procedure BEST showing this method. It shows a MODEL. Procedure 12 Procedure BEST MODEL () 1. The models stored in the model storage unit 13 are arranged in descending order of prior prob (m). The aligned models are sequentially model 1, model 2, ..., Model m ,.
Let it be model M. 2. A fragment is extracted from an image, an image primitive is generated from the fragment, and a structure description about the image primitive is performed. 3. Set the scale corresponding to the optimal model to DIST h * = inf. 4. Let m = 1. 5. Find the optimal correspondence between the model primitives that make up the model m and the image primitives generated in step 2. The optimal solution is S * (m), and the optimal measure is DIST
Let h * (m). Regarding this optimal search, the matching measure DIST * of the optimum solution up to that point is used, and a solution that generates a matching measure having a value lower than DIST h * during the search interrupts the search midway. When a solution superior to the previous optimal solution can be found, m * : = m, S * : = S * (m), DIST h * : = DI
The optimal solution is updated by ST h * (m). 6. If m = M, go to step 7. Otherwise, set m: = m + 1 and return to step 5. 7. Report the model m * corresponding to the optimal solution and the image primitives that make up the optimal solution. 8. End In step 1, the models stored in the model storage means 13 are arranged in descending order of prior prob (m). The aligned models are referred to as model 1, model 2, ..., Model m ,. By this processing, a model having a higher possibility of being processed is processed earlier in time.

【0229】ステップ2では、画像内からフラグメント
を抽出し、そのフラグメントから画像プリミティブを生
成し、画像プリミティブに関する構造記述を行なう。こ
の方法は、第1実施例で説明した方法と同様である。
In step 2, a fragment is extracted from the image, an image primitive is generated from the fragment, and a structural description regarding the image primitive is performed. This method is similar to the method described in the first embodiment.

【0230】ステップ3では、最適モデルに対応する尺
度をDISTh * =inf に設定し、最適解の初期化を行
なう。ステップ4では、モデルのインデックスを表すm
を1とする。これにより最も有望なモデルが先に処理さ
れることになる。
In step 3, the scale corresponding to the optimum model is set to DIST h * = inf, and the optimum solution is initialized. In step 4, m representing the index of the model
Is set to 1. This will ensure that the most promising models are processed first.

【0231】ステップ5では、モデルmを構成するモデ
ルプリミティブとステップ2で生成された画像プリミテ
ィブの間の最適な対応を求める。その最適解をS* (m)
,その最適尺度をDISTh * (m) とする。この最適
探索に関して、それまでの最適解のマッチング尺度DI
STh * を利用し、探索の途中でDISTh * より劣る
値のマッチング尺度を生成するような解は途中で探索を
中断する。それまでの最適解より優れた解が発見できた
ときには、 m* :=m,S* :=S* (m) ,DISTh * :=DI
STh * (m) によって、最適解を更新する。このようにステップ5で
は、各モデルmでの最適な画像プリミティブとの対応を
探索する際、それまでに求められた最適解の情報を有効
に使用し、無駄な探索の処理を省いている。
At step 5, the optimum correspondence between the model primitives forming the model m and the image primitives generated at step 2 is obtained. The optimal solution is S * (m)
, Its optimal scale is DIST h * (m). Regarding this optimal search, the matching measure DI of the optimal solutions up to that point
A solution that uses ST h * and generates a matching measure having a value lower than DIST h * during the search is interrupted during the search. When a solution superior to the previous optimal solution can be found, m * : = m, S * : = S * (m), DIST h * : = DI
The optimal solution is updated by ST h * (m). In this way, in step 5, when searching for the correspondence with the optimum image primitive in each model m, the information of the optimum solution obtained up to that point is effectively used, and unnecessary search processing is omitted.

【0232】ステップ6においては、全てのモデルに対
して処理が終了したか否かを判断するために、mとモデ
ルの総数Mとが比較される。m=Mならば、ステップ7
に進む。そうでなければ、m:=m+1としてステップ
5に戻る。
In step 6, m is compared with the total number M of models in order to judge whether the processing has been completed for all models. If m = M, step 7
Proceed to. Otherwise, set m: = m + 1 and return to step 5.

【0233】ステップ7では、最適解に対応するモデル
* と、最適解を構成する画像プリミティブが報告さ
れ、ステップ8でその処理が終了される。以上説明して
きた第8実施例によれば、モデル格納手段13に複数の
モデルが格納されている場合でも、画像に撮影された対
象物に最も適合したモデルを探索することができる。さ
らに、その処理の途中で、それまでに求められた最適解
のDISTh * の値を有効に利用することで、探索にか
かる時間を減少することができる。
In step 7, the model m * corresponding to the optimum solution and the image primitives forming the optimum solution are reported, and in step 8, the processing ends. According to the eighth embodiment described above, even if a plurality of models are stored in the model storage unit 13, it is possible to search for a model that is most suitable for the object captured in the image. Further, in the middle of the process, the time required for the search can be reduced by effectively using the value of DIST h * of the optimum solution obtained so far.

【0234】以下に多数モデルをグループ化した後に処
理を行なう第9実施例を説明する。第8実施例で説明し
た方法において、モデル格納手段13に複数のモデルが
含まれているときの処理方法を説明してきた。膨大な数
のモデルがモデル格納手段13に格納されているときに
は、モデルどうしが類似してくる可能性があり、より高
速な処理を施すことが望まれる。第9実施例で説明する
方法は、このようにモデル格納手段13が膨大な数のモ
デルを有するような場合に効果的なものである。
A ninth embodiment will be described below in which processing is performed after grouping a large number of models. In the method described in the eighth embodiment, the processing method when the model storage unit 13 includes a plurality of models has been described. When an enormous number of models are stored in the model storage unit 13, the models may be similar to each other, and it is desired to perform higher speed processing. The method described in the ninth embodiment is effective when the model storage means 13 has a huge number of models in this way.

【0235】基本的には、第7実施例で説明したような
モデルプリミティブのグループ化を行なうことによって
実現する。図14は、多数のモデルがあるとき、モデル
を構成するモデルプリミティブをグループ化する方法を
表したものである。図においては、説明を簡単にするた
めに2個のモデル1301と1302を考える。これら
のモデル1301と1302は、モデルプリミティブ1
001,1002,…,1013,1101,110
2,…,1107から成り立つ。このうち、モデルプリ
ミティブ1001,1002,1003,1104がグ
ループ1を構成し、モデルプリミティブ1003,10
04,1005,1006,1007がグループ2を、
モデルプリミティブ1101,1102,1103,1
104,1105,1106,1107,1003がグ
ループ3を、そしてモデルプリミティブ1008,10
09,1010,1011,1012,1013,13
01,1302に共通なパーツ(グループ)として定義
することができることになる。
Basically, it is realized by grouping model primitives as described in the seventh embodiment. FIG. 14 illustrates a method of grouping model primitives that make up a model when there are many models. In the figure, two models 1301 and 1302 are considered to simplify the description. These models 1301 and 1302 are model primitive 1
001, 1002, ..., 1013, 1101, 110
2, ..., 1107. Of these, the model primitives 1001, 1002, 1003, 1104 form the group 1, and the model primitives 1003, 10
04,1005,1006,1007 is group 2
Model primitives 1101, 1102, 1103, 1
104, 1105, 1106, 1107, 1003 group 3, and model primitives 1008, 10
09, 1010, 1011, 1012, 1013, 13
01, 1302 can be defined as a common part (group).

【0236】従って、モデル格納手段13に格納されて
いるモデルプリミティブの集合をあらかじめ整理するこ
とにより、いろいろいなモデルを構成するパーツを分類
し、それらがモデルプリミティブミティブのグループと
して表現されることになる。
Therefore, by organizing the set of model primitives stored in the model storing means 13 in advance, the parts constituting various models are classified, and they are expressed as a group of model primitive primitives. .

【0237】以上のようなグループ化を利用したとき
の、最適モデルと最適な画像プリミティブの探索の方法
が、以下の手続き13で示す手続きBEST MODE
Lに示されている。
The method of searching for the optimum model and the optimum image primitive when using the above grouping is the procedure BEST shown in the following procedure 13. MODE
It is shown in L.

【0238】手続き13 Procedure BEST MO
DEL( ) 1.モデル格納手段13に格納されているモデルを横断
的に整理して、グループモデルプリミティブを生成し、
これらの構造記述を求める。 2.各モデルmについて、そのモデルmの状況を示すフ
ラグstatus(m) を準備し、その初期値を0とする。 3.画像内からフラグメントを抽出し、そのフラグメン
トから画像プリミティブを生成する。 4.各グループモデルプリミティブに対応することが可
能なグループ画像プリミティブの候補をリスト化する。 5.グループ画像プリミティブの候補がひとつもないグ
ループモデルプリミティブをマークする。マークされた
グループモデルプリミティブを構成要素とするモデルm
の状況フラグstatus(m) を1とする。 6.状況フラグstatus(m) が0であるモデルを、事前確
率prob(m) が大きい順に整列する。いまこうして求めら
れたモデルを、改めてモデル1,モデル2,…,モデル
Mとする。 7.モデルのインデックスを表すパラメータmを1に設
定する。
Procedure 13 Procedure BEST MO
DEL () 1. The models stored in the model storage unit 13 are arranged in a cross manner to generate group model primitives,
Find these structural descriptions. 2. For each model m, a flag status (m) indicating the status of the model m is prepared, and its initial value is set to 0. 3. Extract a fragment from the image and generate an image primitive from the fragment. 4. List the candidate group image primitives that can correspond to each group model primitive. 5. Mark group model primitives that have no candidate group image primitives. A model m whose components are the marked group model primitives.
The status flag status (m) of 1 is set to 1. 6. Models whose status flag status (m) is 0 are sorted in descending order of prior prob (m). The models thus obtained are referred to as model 1, model 2, ..., Model M again. 7. The parameter m representing the model index is set to 1.

【0239】最適なモデルのグループを考慮に入れたマ
ッチング尺度をDISTG h * とし、その初期値をinf
とする。最適なモデルを表すインデックスをm* 、モデ
ルm* に関するモデル画像プリミティブの最適な対応を
* とする。 8.ステップ6によって整列されたモデルmに関して、
それを構成するグループモデルプリミティブとグループ
モデルプリミティブの最適な対応を式(40)の評価尺
度を利用して求める。なおこの評価尺度によって最適な
対応を求める際、これまでに発見された最適な解に対応
するDISTG h * をしきい値として利用する。すなわ
ち、もし解探索の途中でDISTG h の値がDISTG
h * の値よりも大きくなったときには、この途中解の探
索は中止し、別の解へとバックトラックする。もしDI
STG h * より優れた解が発見できたときには、 m* :=m,S* :=S,DISTG h * :=DIST
G h ; として最適解を更新する。 9.mとモデルの総数Mとを比較する。
The matching scale that takes into account the optimal model group is DIST G h *, and its initial value is inf
And Let m * be the index that represents the optimal model, and S * be the optimal correspondence of the model image primitive for the model m * . 8. For model m aligned by step 6,
The optimum correspondence between the group model primitives constituting it and the group model primitives is obtained by using the evaluation scale of the equation (40). When obtaining the optimum correspondence by this evaluation scale, DIST G h * corresponding to the optimum solution found so far is used as a threshold value. That is, if the value of the middle DIST G h the solution search is DIST G
When it becomes larger than the value of h * , the search for the intermediate solution is stopped and backtracking to another solution. If DI
When a solution superior to ST G h * is found, m * : = m, S * : = S, DIST G h * : = DIST
The optimal solution is updated as G h ;. 9. Compare m with the total number M of models.

【0240】m=Mならば、ステップ10に進む。そう
でなければ、m:=m+1としてステップ8に戻る。 10. 最適解に対応するモデルm* と、最適解を構成する
グループ画像プリミティブを報告する。 11. おわり すなわち、ステップ1では、グループモデルプリミティ
ブをg1 ,g2 ,…,gt ,…,gN として、これらの
構造記述を求める。
If m = M, the process proceeds to step 10. Otherwise, set m: = m + 1 and return to step 8. 10. Report the model m * corresponding to the optimal solution and the group image primitives that make up the optimal solution. 11. Conclusion That is, in step 1, the group model primitives are g1, g2, ..., Gt ,.

【0241】ステップ2では、各モデルmを構成するグ
ループモデルプリミティブの集合をG1 ,G2 ,…,G
m ,GM とする。各モデルmについて、そのモデルmの
状況を示すフラグstatus(m) を準備し、その初期値を0
とする。
At step 2, the set of group model primitives constituting each model m is set to G 1, G 2 ,.
Let m and GM. For each model m, prepare a flag status (m) indicating the status of the model m, and set its initial value to 0.
And

【0242】ステップ3では、画像からフラグメントを
抽出し、そのフラグメントから画像プリミティブを生成
する。ステップ4では、各グループモデルプリミティブ
gt (t=1,2,…,N)に対応することが可能なグ
ループ画像プリミティブの候補をリスト化する。
In step 3, a fragment is extracted from the image and an image primitive is generated from the fragment. In step 4, the group image primitive candidates that can correspond to each group model primitive gt (t = 1, 2, ..., N) are listed.

【0243】ステップ5では、グループ画像プリミティ
ブの候補がひとつもないグループモデルプリミティブを
マークする。マークされたグループモデルプリミティブ
を構成要素とするモデルmの状況フラグstatus(m) を1
とする。このフラグが1のモデルは画像プリミティブと
は対応し得ないことがわかるので、処理の簡略化が達成
できる。
In step 5, a group model primitive having no group image primitive candidate is marked. Set the status flag status (m) of model m whose constituent elements are the marked group model primitives to 1
And Since it can be seen that the model whose flag is 1 cannot correspond to the image primitive, simplification of the processing can be achieved.

【0244】ステップ6では、状況フラグstatus(m) が
0であるモデルを、事前確率prob(m) が大きい順に整列
する。いまこうして求められたモデルを、改めてモデル
1,モデル2,…,モデルMとする。
In step 6, the models whose status flag status (m) is 0 are sorted in descending order of prior prob (m). The models thus obtained are referred to as model 1, model 2, ..., Model M again.

【0245】ステップ7では、モデルのインデックスを
表すパラメータmを1に設定する。最適なモデルのグル
ープを考慮に入れたマッチング尺度をDISTG h *
し、その初期値をinf とする。さらに、最適なモデルを
表すインデックスをm* 、モデルm* に関するモデル画
像プリミティブの最適な対応をS* とする。
At step 7, the parameter m representing the model index is set to 1. Let DIST G h * be the matching measure that takes into account the optimal group of models and its initial value be inf. Further, let m * be the index representing the optimum model, and S * be the optimum correspondence of the model image primitive with respect to the model m * .

【0246】ステップ8では、ステップ6によって整列
されたモデルmに関して、それを構成するグループモデ
ルプリミティブとグループモデルプリミティブの最適な
対応を式(40)の評価尺度を利用して求める。なおこ
の評価尺度によって最適な対応を求める際、これまでに
発見された最適な解に対応するDISTG h * をしきい
値として利用する。すなわち、もし解探索の途中でDI
STG h の値がDISTG h * の値よりも大きくなった
ときには、この途中解の探索は中止し、別の解へとバッ
クトラックする。もしDISTG h * より優れた解が発
見できたときには、 m* :=m,S* :=S,DISTG h * :=DIST
G h ; として最適解を更新する。このようにステップ8では、
各モデルmでの最適なグループ画像プリミティブとの対
応を探索する際、それまでに求めれた最適解の情報を有
効に使用し、無駄な探索の処理を省いている。
In step 8, for the models m arranged in step 6, the optimum correspondence between the group model primitives forming the model m and the group model primitives is obtained by using the evaluation scale of the equation (40). When obtaining the optimum correspondence by this evaluation scale, DIST G h * corresponding to the optimum solution found so far is used as a threshold value. That is, if DI
When the value of ST G h becomes larger than the value of DIST G h * , the search for the midway solution is stopped and backtracking to another solution is performed. If a solution superior to DIST G h * is found, then m * : = m, S * : = S, DIST G h * : = DIST
The optimal solution is updated as G h ;. Thus, in step 8,
When searching for the correspondence with the optimum group image primitive in each model m, the information of the optimum solution obtained up to that point is effectively used, and unnecessary search processing is omitted.

【0247】ステップ9においては、全てのモデルに対
して処理が終了したか否かを判断するために、mとモデ
ルの総数Mとが比較される。m=Mならば、ステップ1
0に進む。そうでなければ、m:=m+1としてステッ
プ8に戻る。
In step 9, m is compared with the total number M of models in order to determine whether the processing has been completed for all the models. If m = M, step 1
Go to 0. Otherwise, set m: = m + 1 and return to step 8.

【0248】ステップ10では、最適解に対応するモデ
ルm* と、最適解を構成するグループ画像プリミティブ
が報告され、ステップ11でその処理が終了される。し
たがって、この実施例は次のような効果がある。膨大な
数のモデルがモデル格納手段13に格納されているとき
や、モデルどうしが類似したパーツ等を有している場合
でも、高速に最適解を探索し、最適なモデルをモデル格
納手段13から選択することができる。なお、この実施
例の各構成は、当然、各種の変形、変更が可能である。
At step 10, the model m * corresponding to the optimum solution and the group image primitives forming the optimum solution are reported, and at step 11, the processing is ended. Therefore, this embodiment has the following effects. Even when a huge number of models are stored in the model storage unit 13, or even when the models have similar parts, the optimum solution is searched at high speed and the optimum model is stored in the model storage unit 13. You can choose. It should be noted that each structure of this embodiment can of course be modified or changed in various ways.

【0249】なお、本実施例では、衣服画像の例を中心
に説明してきたが、本実施例の方法が他の画像に関して
も適用化であることは明らかである。すなわち比較的抽
象的なレベルのモデルが得られる対象物に関して、その
対象物が多少の変形を受けたり、輪郭成分が不連続の形
で抽出されるような撮影状況であっても、それらを許容
することができる。例えば、人間の顔の表情の解析や人
物像の抽出などにも適用することができる。
In this embodiment, the example of the clothes image has been mainly described, but it is obvious that the method of this embodiment is applied to other images. In other words, with respect to an object for which a relatively abstract level model is obtained, even if the object is subject to some deformation or the contour components are extracted in a discontinuous form, they are allowed. can do. For example, the present invention can be applied to analysis of human facial expressions and extraction of human images.

【0250】[0250]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、画像か
ら抽出された輪郭成分からプリミティブを生成すること
で、あらかじめ格納されたモデルとの最適な対応を探索
するものであるから、多少変形する対象物がノイズの多
い撮影条件で撮影された画像からでも、安定的にしかも
正確に対象物の認識を行なうことができる。
As described above in detail, according to the present invention, a primitive is generated from a contour component extracted from an image to search an optimum correspondence with a model stored in advance. It is possible to stably and accurately recognize the object even from an image taken when the object to be deformed is photographed under a noisy photographing condition.

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

【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】第1実施例の衣服画像を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a clothing image of the first embodiment.

【図3】モデルプリミティブの構造記述を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a structure description of a model primitive.

【図4】衣服のモデルを表す図である。FIG. 4 is a diagram showing a model of clothes.

【図5】ダブルスーツを構成するモデルプリミティブを
表す図である。
FIG. 5 is a diagram showing model primitives forming a double suit.

【図6】ダブルスーツの実際の画像の一例と、この画像
から抽出された曲線成分(フラグメント)を表す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an actual image of a double suit and a curve component (fragment) extracted from this image.

【図7】本発明のフローチャートを表す図である。FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of the present invention.

【図8】フラグメント間の関係を表す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between fragments.

【図9】プリミティブの生成を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating generation of a primitive.

【図10】モデルプリミティブ、フラグメント、画像プ
リミティブを表す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a model primitive, a fragment, and an image primitive.

【図11】最適解の探索方法を表す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a method of searching for an optimum solution.

【図12】第6実施例を説明するためのモデルを表す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a model for explaining a sixth embodiment.

【図13】第7実施例を説明するためのグループ化され
たモデルプリミティブを表す図である。
FIG. 13 is a diagram showing grouped model primitives for explaining a seventh embodiment.

【図14】第9実施例のモデルプリミティブのグループ
化を表す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating grouping of model primitives according to the ninth embodiment.

【符号の説明】 11…画像撮影手段、12…画像記憶手段、13…モデ
ル格納手段、14…画像処理手段、15…映像信号、1
6…画像、17…記述されたモデル。
[Explanation of Codes] 11 ... Image photographing means, 12 ... Image storage means, 13 ... Model storage means, 14 ... Image processing means, 15 ... Video signal, 1
6 ... Image, 17 ... Described model.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象物のモデル特徴を輪郭成分の集合と
して記憶するモデル格納手段と、 対象物を撮影して映像信号を送出する画像撮影手段と、 上記映像信号をディジタル画像に変換し、このディジタ
ル画像を記憶する画像撮影記憶手段と、 記憶された画像の中から輪郭に対応するような直線成分
あるいは曲線成分を抽出し、その直線成分や曲線成分の
接続関係を考慮に入れて直線成分や曲線成分をグループ
化して上記モデル特徴と対応をとることが可能な画像特
徴の形に変換し、上記モデル特徴と画像特徴の間の最適
なマッチングをとる画像処理手段と、 を具備したことを特徴とする画像認識装置。
1. A model storing means for storing model characteristics of an object as a set of contour components, an image photographing means for photographing an object and transmitting a video signal, and converting the video signal into a digital image. An image capturing / storing means for storing a digital image and a straight line component or a curved line component corresponding to a contour are extracted from the stored image, and the straight line component or the curved line component is considered in consideration of the connection relation of the straight line component or the curved line component. Image processing means for grouping the curve components and converting them into a form of image features capable of corresponding to the model features, and performing an optimum matching between the model features and the image features. Image recognition device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005267406A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Canon Inc Pattern detection method and device
US7483548B2 (en) 2002-11-08 2009-01-27 Minolta Co., Ltd. Method for detecting object formed of regions from image

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7483548B2 (en) 2002-11-08 2009-01-27 Minolta Co., Ltd. Method for detecting object formed of regions from image
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