JPH0998424A - Method and device for extracting affine transformation parameter - Google Patents

Method and device for extracting affine transformation parameter

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JPH0998424A
JPH0998424A JP25318395A JP25318395A JPH0998424A JP H0998424 A JPH0998424 A JP H0998424A JP 25318395 A JP25318395 A JP 25318395A JP 25318395 A JP25318395 A JP 25318395A JP H0998424 A JPH0998424 A JP H0998424A
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JP
Japan
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equation
affine transformation
points
transformation parameter
image
Prior art date
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Application number
JP25318395A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirokatsu Mizuki
啓勝 水木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0998424A publication Critical patent/JPH0998424A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately extract a value with a small calculation amount by extracting the affine transformation parameter of rotation angles in respective horizontal and vertical directions, expansion magnifications and a translation amount. SOLUTION: In a coordinate system 101 on a picture plane, when it is assumed that transformation supplied by the affine transformation parameter is added to the area 103 of a previous frame and deformation to the area 102 is performed on a present frame, it is considered that the affine transformation parameter added to the area 103 is the same for all the inner part of the area 103. Then, so as to solve obtained simultaneous equations, when the respective horizontal and vertical components of a vector are placed as equations I-IV by using already known D1x, D1a and D1b and Dx, Da and Db obtained by a parallel motion vector searched for the respective three points, the rotation angles θx and θy in the horizontal and vertical directions of the affine transformation parameter are obtained in the equations V and VI, the expansion magnifications Sx and Sy are obtained in the equations VII and VIII and a translation parameter (d) is obtained as well.

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、映像技術分野の動画像
圧縮処理に利用されるアフィン変換パラメ−タ抽出方法
及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an affine transformation parameter extraction method and apparatus used for moving image compression processing in the field of video technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年動画像圧縮は、より高い圧縮率を実
現するために、時間軸方向の画像の相関を利用した動き
補償による圧縮方法が取られている。その中で動きを表
す方法としては、ブロックマッチングで得られる動きベ
クトルにより平行移動を表す方法が一般的である。また
平行移動だけでなく回転や伸縮を疑似的なパラメータで
表す方法として、アフィン変換が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to realize a higher compression rate, a moving image compression method has been adopted which uses motion compensation utilizing the correlation of images in the time axis direction. Among them, as a method of expressing motion, a method of expressing parallel movement by a motion vector obtained by block matching is generally used. Affine transformation is known as a method of expressing not only parallel movement but also rotation and expansion / contraction with pseudo parameters.

【0003】以下に、アフィン変換式およびアフィン変
換パラメータを求める従来方法について説明する。アフ
ィン変換式は一般に(数5)で表される。(数5)にお
けるMは2×2の行列式の(数6)で表され、dは(数
7)で表される平行移動成分で、D1は現画像フレーム
(以後現フレームと呼ぶ)において動きを表す対象とな
るる任意の領域成分、Dは平行移動や回転伸縮によって
動きを表す際に参照する画像フレーム(以後前フレーム
と呼ぶ)における任意の領域成分である。
A conventional method for obtaining an affine transformation formula and affine transformation parameters will be described below. The affine transformation formula is generally represented by (Equation 5). M in (Equation 5) is represented by (Equation 6) in the 2 × 2 determinant, d is a translation component represented by (Equation 7), and D1 is in the current image frame (hereinafter referred to as the current frame). D is an arbitrary region component in an image frame (hereinafter referred to as a previous frame) that is referred to when the motion is represented by parallel movement or rotational expansion / contraction, and D is an arbitrary region component that represents the motion.

【0004】[0004]

【数5】 (Equation 5)

【0005】[0005]

【数6】 (Equation 6)

【0006】[0006]

【数7】 (Equation 7)

【0007】(数6)におけるSxは水平方向の伸縮倍
率、Syは垂直方向の伸縮倍率、θxは水平方向の回転
角度、θyは垂直方向の回転角度である。(数7)にお
けるdxは水平方向の平行移動量、dyは垂直方向の平
行移動量である。このアフィン変換式を使い、任意の2
つの画像フレームに存在する動きの追随する任意の領域
DおよびD1において、D1に含まれる画像信号成分を
伝送することなく、すでに得られている画像信号成分の
Dと、Mおよびdに含まれる6つのパラメータSx、S
y、θx、θy、dx、dyを用いてD1を再生するこ
とにより、画像圧縮を実現することになる。ここで使わ
れるアフィン変換パラメータを求める方法として従来
は、前フレーム全体を徐々に回転や伸縮を加えて変形し
た後、現フレームと前フレームの間でブロックマッチン
グなどを行うことにより、動きを検出しようとする対象
となる領域のパラメータを抽出するといった方法が取ら
れていた。
In Equation 6, Sx is a horizontal expansion / contraction ratio, Sy is a vertical expansion / contraction ratio, θx is a horizontal rotation angle, and θy is a vertical rotation angle. In (Equation 7), dx is a horizontal translation amount, and dy is a vertical translation amount. Using this affine transformation formula, any 2
In the arbitrary regions D and D1 that follow the motion existing in one image frame, the image signal component D already obtained without transmitting the image signal component included in D1 and 6 included in M and d Two parameters Sx, S
Image compression is realized by reproducing D1 using y, θx, θy, dx, and dy. Conventionally, the method used to find the affine transformation parameters used here is to detect the motion by gradually rotating or stretching the entire previous frame to transform it and then performing block matching between the current frame and the previous frame. The method of extracting the parameter of the target area is taken.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらアフィン
変換パラメータを求めるための上記の方法では、徐々に
回転伸縮パラメータを変えて前フレームを変形させる際
に、莫大な計算が必要となり、他にも回転角度や伸縮倍
率の精度が変化させる単位に依存するため、正確な回転
角度や伸縮倍率は表現できないという問題点を有してい
た。本発明は上記問題点を解決するもので、画像の動き
をアフィン変換を使って表すために、アフィン変換で表
そうとする任意の領域上にある異なる任意の3点の平行
移動ベクトルを基にアフィン変換パラメータを抽出し、
計算量の削減と正確なパラメータ値の抽出を可能にする
事を目的とする。
However, in the above method for obtaining the affine transformation parameters, enormous calculation is required when gradually changing the rotational expansion / contraction parameters and deforming the previous frame, and other rotation angles are also required. Since the precision of the expansion / contraction ratio depends on the changing unit, the accurate rotation angle and the expansion / contraction ratio cannot be expressed. The present invention solves the above-mentioned problem, and in order to represent the motion of an image using an affine transformation, based on translation vectors of three different arbitrary points on an arbitrary region to be represented by the affine transformation. Extract affine transformation parameters,
The purpose is to enable reduction of calculation amount and extraction of accurate parameter values.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のアフィン変換パラメータ抽出方法は、同一画
像平面上の異なる任意の3点の動きを表す平行移動ベク
トルを求め、その得られた3つの平行移動ベクトルか
ら、アフィン変換で表す対象になるフレームとアフィン
変換で表す際に参照するフレームにおける6点の位置情
報から水平と垂直各々の方向の回転角度、伸縮倍率およ
び平行移動量の6つのアフィン変換パラメータを抽出す
るものである。
In order to achieve this object, the affine transformation parameter extraction method of the present invention obtains a translation vector representing the movements of arbitrary three different points on the same image plane, and obtains the translation vector. From the three translation vectors, the rotation angle in each of the horizontal and vertical directions, the expansion / contraction ratio, and the translation amount are calculated from the position information of six points in the frame to be represented by the affine transformation and the frame to be referred to in the affine transformation. One affine transformation parameter is extracted.

【0010】[0010]

【作用】この構成によって、現フレームにおける異なる
任意の3点について得られる平行移動ベクトルから、こ
れらの3点の前フレームにおける位置を検出し、現フレ
ームでの位置と前フレームでの位置の関係をアフィン変
換パラメータ式に代入することにより、これらの3点を
含む領域のアフィン変換パラメータを抽出することがで
きる。
With this configuration, the positions of these three points in the previous frame are detected from the translation vectors obtained for three different arbitrary points in the current frame, and the relationship between the position in the current frame and the position in the previous frame is determined. By substituting into the affine transformation parameter formula, the affine transformation parameter of the area including these three points can be extracted.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1はアフィン変換パラメ−タ抽出
方法を説明するための画像平面をx−y座標系で表した
図である。図2はアフィン変換抽出装置のブロック図で
ある。図1において、101は画像平面上の位置を表す
ための座標系、102は現フレームにおいて動きを表す
対象となるアフィン変換による変形後の領域、103は
前フレームにおける102の動きを表すために用いられ
る変形前の領域、104、105、106は現フレーム
における領域102の頂点となる異なる任意の3点、1
07、108、109は現フレームから前フレームに対
して検出される104、105、106の3点各々の平
行移動ベクトル、110、111、112は前フレーム
における領域103の頂点となる3点で104、10
5、106の示す位置からベクトル107、108、1
09を逆にたどることによって得られる位置を示してい
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an image plane in an xy coordinate system for explaining the affine transformation parameter extraction method. FIG. 2 is a block diagram of the affine transformation extraction device. In FIG. 1, 101 is a coordinate system for representing a position on an image plane, 102 is a region after deformation by affine transformation, which is a target for representing motion in the current frame, and 103 is used for representing motion of 102 in the previous frame. Areas before transformation, 104, 105 and 106 are arbitrary three different points which are the vertices of the area 102 in the current frame, 1
07, 108, and 109 are translation vectors of the three points 104, 105, and 106 detected from the current frame to the previous frame, and 110, 111, and 112 are the three vertices of the region 103 in the previous frame. 10,
Vectors 107, 108, 1 from the positions indicated by 5, 106
The position obtained by tracing 09 in reverse is shown.

【0012】以上のように、画像平面上の座標系101
において、前フレームの領域103にアフィン変換モデ
ルに基づく変形が加わり、現フレーム上では領域102
に変形したと仮定する。このときに加えられるアフィン
変換パラメータを現フレーム画像と前フレーム画像から
類推する方法として、従来例では、前フレーム画像に対
し、徐々に変化させたアフィン変換パラメータを与え、
作成した画像と、現フレーム画像とを比較して、2つの
画像が同じものあるいは最も差の少ないものになった場
合に与えたパラメータ値を現フレーム画像の持つアフィ
ン変換パラメータであるとするような方法が取られてい
た。
As described above, the coordinate system 101 on the image plane
In, the deformation based on the affine transformation model is added to the region 103 of the previous frame, and the region 102 on the current frame is added.
Suppose it has been transformed into. As a method of analogizing the affine transformation parameter added at this time from the current frame image and the previous frame image, in the conventional example, the affine transformation parameter that is gradually changed is given to the previous frame image,
The created image is compared with the current frame image, and the parameter value given when the two images are the same or the one with the smallest difference is regarded as the affine transformation parameter of the current frame image. The method was taken.

【0013】この場合、例えば回転角度を水平垂直方向
ともに−10度から10度まで1度づつ変化させ、伸縮
倍率を水平垂直方向ともに0.8倍から1.2倍まで
0.02倍づつ変化させたものを調査対象としてアフィ
ン変換パラメータを検出しようとすれば、D1=MD+
dで与えられる計算を前フレーム画像全てに対して21
の4乗回数行わなければならず、その計算回数は莫大な
ものとなる。また回転角度では1度単位、伸縮倍率では
0.02倍単位等の量子化されたパラメータ値しか与え
られないことになり、この方法から得られるアフィン変
換パラメータ値も量子化されたものになる。これを本実
施例では、前フレームに対して行われるアフィン変換計
算を行わず、3点の平行移動ベクトルを探索する計算
と、探索されたベクトルから求められる3点の、現フレ
ームと前フレームにおける位置関係のみから、アフィン
変換パラメータを抽出しようとするものである。
In this case, for example, the rotation angle is changed by 1 degree from -10 degrees to 10 degrees both in the horizontal and vertical directions, and the expansion / contraction ratio is changed by 0.02 times in the horizontal and vertical directions from 0.8 times to 1.2 times. If an affine transformation parameter is to be detected by using the obtained one as an investigation target, D1 = MD +
The calculation given by d is 21 for all previous frame images.
4 must be performed, and the number of calculations is enormous. Also, only quantized parameter values such as 1 degree unit for the rotation angle and 0.02 times unit for the expansion / contraction ratio are given, and the affine transformation parameter values obtained by this method are also quantized. In this embodiment, the affine transformation calculation performed on the previous frame is not performed, and the calculation for searching the translation vector at three points and the three points in the current frame and the previous frame obtained from the searched vector are calculated. It is intended to extract the affine transformation parameters only from the positional relationship.

【0014】以下この方法の説明を行う。まず画像平面
上の座標系101において、前フレームの領域103に
アフィン変換パラメータで与えられる変換が加わり、現
フレーム上では領域102に変形したと仮定できる場
合、領域103に加えられるアフィン変換パラメータは
領域103内部全てに対して同じものであると考えら
れ、(数8)、(数9)、(数10)が成り立つ。(数
8)、(数9)、(数10)におけるMは(数6)、d
は(数7)で表される。ここで(数8)、(数9)、
(数10)から得られる連立方程式(数11)、(数1
2)を解くために、既知であるD1x,D1a,D1b
及びそれらの3点について探索された平行移動ベクトル
より求められるDx,Da,Dbを使ってベクトルの水
平と垂直各々の成分を(数13)、(数14)、(数1
5)、(数16)とおけば、アフィン変換パラメータの
水平方向、垂直方向の回転角度θx,θyが(数1
7)、(数18)で、水平方向、垂直方向の伸縮倍率S
x,Syが(数19)、(数20)のように求められ、
これを(数8)、(数9)、(数10)のいずれかに代
入すれば水平方向、垂直方向の平行移動量dx,dyよ
りなる平行移動パラメ−タdも求められる。
The method will be described below. First, in the coordinate system 101 on the image plane, if it can be assumed that the transformation given by the affine transformation parameter is added to the area 103 of the previous frame and transformed into the area 102 on the current frame, the affine transformation parameter added to the area 103 is the area. It is considered to be the same for all the insides of 103, and (Equation 8), (Equation 9), and (Equation 10) hold. M in (Equation 8), (Equation 9), (Equation 10) is (Equation 6), d
Is represented by (Equation 7). Here, (Equation 8), (Equation 9),
The simultaneous equations (Equation 11) and (Equation 1) obtained from (Equation 10)
To solve 2), known D1x, D1a, D1b
And the horizontal and vertical components of the vector by using Dx, Da, and Db obtained from the translation vector searched for these three points, (Equation 13), (Equation 14), (Equation 1)
5) and (Equation 16), the rotation angles θx and θy in the horizontal and vertical directions of the affine transformation parameters are calculated by
7) and (Equation 18), the scaling factor S in the horizontal and vertical directions
x and Sy are obtained as in (Equation 19) and (Equation 20),
By substituting this into any of (Equation 8), (Equation 9), and (Equation 10), the translation parameter d consisting of the translation amounts dx and dy in the horizontal and vertical directions can also be obtained.

【0015】[0015]

【数8】 (Equation 8)

【0016】[0016]

【数9】 [Equation 9]

【0017】[0017]

【数10】 (Equation 10)

【0018】[0018]

【数11】 [Equation 11]

【0019】[0019]

【数12】 (Equation 12)

【0020】[0020]

【数13】 (Equation 13)

【0021】[0021]

【数14】 [Equation 14]

【0022】[0022]

【数15】 (Equation 15)

【0023】[0023]

【数16】 (Equation 16)

【0024】[0024]

【数17】 [Equation 17]

【0025】[0025]

【数18】 (Equation 18)

【0026】[0026]

【数19】 [Equation 19]

【0027】[0027]

【数20】 (Equation 20)

【0028】このようにして、前フレームに回転や伸縮
を徐々に加えて膨大な計算を行うことなく、領域102
を表すアフィン変換パラメータが求められ、また量子化
されたものではなく正確な値のパラメータを求めること
が可能になる。ただし画像圧縮における符号化等の際に
は、情報ビット数制限などにより、量子化する必要があ
る場合も考えられる。計算回数を比較すれば、従来方法
でも前フレーム画像にアフィン変換を加えた後の画像と
現フレーム画像の比較を行う際にブロックマッチングな
どの計算を行うため、この比較計算回数と、本実施例に
おける3点の平行移動ベクトルを探索するために行う計
算回数がほぼ等しくなり、従来例における前フレームに
加えられるアフィン変換計算回数分が本実施例では少な
くなる。
In this way, the region 102 can be processed without enormous calculation by gradually adding rotation or expansion / contraction to the previous frame.
It is possible to obtain the affine transformation parameter that represents, and it is possible to obtain the parameter having an accurate value, not the quantized one. However, when encoding in image compression, it may be necessary to quantize due to the limitation of the number of information bits. Comparing the number of calculations, even in the conventional method, calculation such as block matching is performed when comparing the image after the affine transformation to the previous frame image and the current frame image. In this example, the number of calculations performed to search for the three translation vectors in 3 is almost equal, and the number of affine transformation calculations added to the previous frame in the conventional example is small.

【0029】ただしこの方法によって得られるパラメー
タ値が正確である事の条件としては、3点の平行移動ベ
クトルに誤差がないことがあげられ、実際の平行移動ベ
クトル検出で使われるブロックマッチングなどの方法で
は、得られる平行移動ベクトルに誤差が含まれるためア
フィン変換パラメータにも誤差が現れることになるが、
これは従来方法でも量子化されたパラメータ値を与える
事に起因する誤差が存在するため、本実施例のみに現れ
る問題ではない。また、本実施例で示したアフィン変換
パラメータの抽出を実行することにより、動画像におけ
る画像平面間の時間軸方向の相関を利用した画像圧縮を
行う際にアフィン変換を用いてモデル化する場合の符号
化方法が容易となる。他にも時間軸方向に任意の画像フ
レームをスキップして画像情報を伝送し、受信側でスキ
ップされた画像フレームを前後の画像フレームから作る
ような内挿処理においても、この方法を用いる事により
計算が大幅に減少できる。
However, the condition that the parameter value obtained by this method is accurate is that there is no error in the translation vector of the three points, and a method such as block matching used in actual translation vector detection. Then, since an error is included in the obtained translation vector, an error also appears in the affine transformation parameter.
This is not a problem that appears only in this embodiment because there is an error caused by giving a quantized parameter value even in the conventional method. In addition, by executing the extraction of the affine transformation parameters shown in the present embodiment, when modeling is performed using the affine transformation when performing image compression using the correlation in the time axis direction between the image planes in the moving image, The encoding method becomes easy. In addition, by using this method for interpolation processing in which image information is transmitted by skipping any image frame in the time axis direction and the image frame skipped on the receiving side is created from the preceding and following image frames. Calculation can be greatly reduced.

【0030】次に本発明の実施例で示した例の特殊な場
合について説明する。一般に画像圧縮で使われている領
域としては、画像平面を水平垂直方向にきれいに等分割
された長方形あるいは正方形となるブロックが使われる
ことが多い。そこで本実施例でもこの分割されたブロッ
クが正方形であるものとして、このブロックを対角線で
斜めに2つに分けて直角二等辺三角形を作り、この三角
形の領域について実施例1で述べた方法を実行する。こ
の場合には、例えば図1におけるD1x,D1a,D1
bで表される三角形領域の角D1xが直角となり、D1
bとD1xの垂直方向の位置が同じで、D1aとD1x
の水平方向の位置が同じとなるような場合が考えられ、
この場合には実施例1で示した(数13)のxaが0と
なり、(数14)のybが0となる。またxbとyaが
正方形ブロックの一辺に等しくなり、これをbsとして
与えれば、アフィン変換で使われるパラメータのθx、
θy、Sx、Syは(数21)、(数22)、(数2
3)、(数24)のように与えられ、前述の実施例1で
示したものより簡略化される。
Next, a special case of the example shown in the embodiment of the present invention will be described. In general, as an area used for image compression, a block which is a rectangle or a square in which the image plane is finely equally divided in the horizontal and vertical directions is used. Therefore, also in this embodiment, assuming that the divided block is a square, this block is diagonally divided into two to form a right-angled isosceles triangle, and the method described in the first embodiment is executed for the area of this triangle. To do. In this case, for example, D1x, D1a, D1 in FIG.
The corner D1x of the triangular area represented by b becomes a right angle, and D1
b and D1x have the same vertical position, and D1a and D1x
The horizontal position of may be the same,
In this case, xa of (Equation 13) and yb of (Equation 14) shown in the first embodiment are 0. Also, xb and ya become equal to one side of the square block, and if this is given as bs, the parameter θx used in the affine transformation,
θy, Sx, and Sy are (Equation 21), (Equation 22), (Equation 2)
3) and (24) are given and are simplified from those shown in the first embodiment.

【0031】[0031]

【数21】 (Equation 21)

【0032】[0032]

【数22】 (Equation 22)

【0033】[0033]

【数23】 (Equation 23)

【0034】[0034]

【数24】 (Equation 24)

【0035】このようにして、画像平面をブロックに均
等分割することにより画像圧縮の単位を一定として画像
圧縮方式自体を簡単にし、更にアフィン変換パラメータ
抽出を簡略化する方法が実現できる。図2に本発明に関
わるアフィン変換パラメ−タ抽出装置のブロック図を示
す。図2において、201はフレームメモリ、202は
平行移動ベクトル検出ブロック、203はアフィン変換
パラメータ抽出ブロック、204は映像信号入力、20
5はアフィン変換パラメータ出力である。204から入
力された前フレームの映像信号はフレームメモリ201
に蓄えられ、平行移動ベクトル検出ブロック202に新
たに入力される現フレームの映像信号の異なる任意の3
点の平行移動ベクトルを求める際に、必要に応じて呼び
出される。平行移動ベクトル検出ブロック202では、
フレームメモリ201からの前フレームの映像信号と新
たに入力される現フレームの映像信号を比較し、例えば
平行移動ベクトルを求めようとする点を中心とする固定
領域のブロックに対してブロックマッチングを行う事に
より、アフィン変換で表す対象となる三角形領域の頂点
にあたる3点の平行移動ベクトルを検出する。ここで得
られる三角形領域の3頂点の座標位置と3頂点各々の平
行移動ベクトル値を、アフィン変換パラメータ抽出ブロ
ック203に伝送する。アフィン変換パラメータ抽出ブ
ロック203では、伝送された値から前述した水平と垂
直方向の回転角度、伸縮倍率、平行移動量の計算を行う
事により、アフィン変換パラメータを抽出することがで
きる。
In this way, it is possible to realize a method in which the image compression unit itself is simplified by uniformly dividing the image plane into blocks so that the image compression unit is constant and the affine transformation parameter extraction is simplified. FIG. 2 shows a block diagram of an affine transformation parameter extraction device according to the present invention. In FIG. 2, 201 is a frame memory, 202 is a translation vector detection block, 203 is an affine transformation parameter extraction block, 204 is a video signal input, 20
Reference numeral 5 is an affine transformation parameter output. The video signal of the previous frame input from 204 is the frame memory 201.
Stored in the parallel movement vector detection block 202 and newly input to the translation vector detection block 202.
Called as needed to determine the point translation vector. In the translation vector detection block 202,
The video signal of the previous frame from the frame memory 201 and the video signal of the newly input current frame are compared, and for example, block matching is performed on a block in a fixed area whose center is a point for which a translation vector is to be obtained. By doing so, three parallel translation vectors corresponding to the vertices of the target triangular region represented by the affine transformation are detected. The coordinate positions of the three vertices of the triangular area and the translation vector values of each of the three vertices obtained here are transmitted to the affine transformation parameter extraction block 203. In the affine transformation parameter extraction block 203, the affine transformation parameter can be extracted by calculating the above-mentioned rotation angles in the horizontal and vertical directions, the expansion / contraction ratio, and the translation amount from the transmitted values.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明は、同一画像平面上
の異なる任意の3点とそれら3点の動きを表す平行移動
ベクトルを検出することによって得られる別の平面上の
3点の位置情報を使い、水平と垂直各々の方向の回転角
度と伸縮倍率と平行移動量の6つのアフィン変換パラメ
ータを抽出することができ、少ない計算量で精度の高い
値が求められるという優れたアフィン変換パラメータ抽
出方法を実現できるものである。
As described above, according to the present invention, the positions of three different points on another plane obtained by detecting arbitrary three different points on the same image plane and a translation vector representing the movement of those three points. It is an excellent affine transformation parameter that can extract 6 affine transformation parameters of rotation angle in each direction of horizontal and vertical directions, expansion / contraction ratio, and translation amount using information, and can obtain highly accurate values with a small amount of calculation. The extraction method can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施例のアフィン変換パラメ−
タ抽出方法の動きを表す座標系を含む画像平面の概念図
FIG. 1 is an affine transformation parameter of a first embodiment of the present invention.
Image plane including a coordinate system that represents the movement of the data extraction method

【図2】本発明の第1の実施例のアフィン変換パラメ−
タ抽出装置のブロック構成図
FIG. 2 is an affine transformation parameter of the first embodiment of the present invention.
Block diagram of data extraction device

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 画像平面上の位置を表すための座標系 102 現フレームの領域 103 前フレームの領域 104、105、106 現フレーム領域102の3つ
の頂点 107、108、109 平行移動ベクトル 110、111、112 前フレーム領域103の3つ
の頂点 201 フレームメモリ 202 平行移動ベクトル検出ブロック 203 アフィン変換パラメータ抽出ブロック 204 映像信号入力 205 アフィン変換パラメータ出力
101 coordinate system for representing position on image plane 102 current frame region 103 previous frame region 104, 105, 106 three vertices of current frame region 102 107, 108, 109 translation vector 110, 111, 112 previous frame Three vertices of the area 103 201 frame memory 202 translation vector detection block 203 affine transformation parameter extraction block 204 video signal input 205 affine transformation parameter output

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】動画像における2枚の画像平面の時間軸方
向の相関を表す方法としてアフィン変換を用いる際、同
一画像平面上の異なる任意の3点と、これらの3点の各
々に対して、動きの追随すると推察される別の画像平面
上の3点の、合計6点の画像平面上における位置情報を
求め、これらの位置情報の対応する3点で代表される領
域を表すためのアフィン変換に使われる水平と垂直方向
の各々の回転角度、伸縮倍率および平行移動量の6つの
パラメータ値を算出するアフィン変換パラメータ抽出方
法。
1. When using an affine transformation as a method for expressing the correlation of two image planes in a moving image in the time axis direction, three different arbitrary points on the same image plane and each of these three points are used. , Affine for obtaining position information on a total of 6 points on the image plane of 3 points on another image plane which are presumed to follow the movement, and representing a region represented by the corresponding 3 points of these position information. An affine transformation parameter extraction method for calculating six parameter values of horizontal and vertical rotation angles, expansion / contraction magnification, and parallel movement amount used for transformation.
【請求項2】動画像における一画像平面上の異なる任意
の3点をDa,Db,Dxとし、Da,Db,Dxを含
む画像平面とは別の画像平面における3点をD1a,D
1b,D1xとし、回転伸縮平行移動の変形により、点
Daが点D1aに、点Dbが点D1bに、点Dxが点D
1xに移動したと推察し、それらの移動した3点につい
て探索された平行移動ベクトルを算出する手段、ベクト
ルDaDx,DbDx,D1aD1x,D1bD1xを
求める手段、それらの変形に含まれる水平方向及び垂直
方向の回転角度を算出する手段、水平方向及び垂直方向
の伸縮倍率を算出する手段、平行移動量を算出する手段
とを備えたアフィン変換パラメ−タ抽出装置。
2. Arbitrary three different points on one image plane in a moving image are defined as Da, Db, Dx, and three points on an image plane different from the image plane including Da, Db, Dx are D1a, Dx.
1b and D1x, and by the deformation of the rotational expansion / contraction parallel movement, the point Da becomes the point D1a, the point Db becomes the point D1b, and the point Dx becomes the point D.
It is assumed that it has moved to 1x, and means for calculating the translation vector searched for these three moved points, means for obtaining the vectors DaDx, DbDx, D1aD1x, D1bD1x, and the horizontal and vertical directions included in their deformation. An affine transformation parameter extraction device comprising means for calculating a rotation angle, means for calculating a horizontal and vertical expansion / contraction ratio, and means for calculating a translation amount.
【請求項3】画像デ−タを記憶するフレ−ムメモリと、
フレ−ムメモリ−からの画像デ−タを用いて、三角形領
域の3頂点の各々の平行移動ベクトル検出部を有し、三
角形領域の3頂点の座標位置と前記平行移動ベクトル値
dを利用して、アフィン変換パラメ−タを、(数1)、
(数2)、(数3)、(数4)を用いて抽出するアフィ
ン変換パラメ−タ抽出装置。 【数1】 【数2】 【数3】 【数4】
3. A frame memory for storing image data,
Using the image data from the frame memory, each of the three vertexes of the triangular area has a translation vector detecting unit, and the coordinate positions of the three vertices of the triangular area and the translation vector value d are used. , The affine transformation parameters are (Equation 1),
An affine transformation parameter extraction device that extracts using (Equation 2), (Equation 3), and (Equation 4). [Equation 1] [Equation 2] (Equation 3) [Equation 4]
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