JPS6140675A

JPS6140675A - 濃淡画像マツチング方式

Info

Publication number: JPS6140675A
Application number: JP16197584A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ejiri; 公一江尻
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-26

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、濃淡画像マツチング方式に関する。

〔従来技術〕

テレビ画像や写真画像等の濃淡画像のマツチング方式に
おいては、一般に、対応画素間の濃度の差分を求め、そ
の重み付は加算値（差分和）を濃淡画像の距離または類
似度として利用している。

このような濃淡画像マツチング方式においては、■濃淡
画像の撮影条件の変化（例えば、全体的な濃度レベルの
シフト、シェーディング）により、濃度差分和が大きく
変動する、■濃淡画像に含まれるノイズにより濃度差分
和が大きく影響される、という問題がある。

上記■に対しては、直交変換等の種々の工夫が提案され
ているが、かなりの演算量を必要とする割にマっちング
精度は向上しない。上記■に対しでは、マツチング演算
に先立って濃淡画像にノイズ処理マスクをかけることに
より対処しているが、対象ノイズ毎にマスクを作成しな
ければならず、汎用性に乏しい。

〔目　的〕

本発明の目的は、濃淡画像の撮影条件やノイズによる影
響の少ない濃淡画像マツチング方式を提供することにあ
る。

〔構　成〕

本発明は、対応画素間の濃度の差分和を濃淡画像間の距
離または類似度として利用する濃淡画像　　　　　　、
マツチング方式において、濃度の差分和を求める際に用
いる各濃度差分に対する重み因子を一定にせず、濃度ま
たは濃度勾配の大きい画素ほど（情報量の大きい部分ほ
ど）大きくすることにより、濃淡画像の撮影条件やノイ
ズによる影響を軽減するものである。以下１本発明の実
施例について説明する。

実施例１第１図の（ａ）に示す一次元の濃淡画像を、（ｂ）およ
び（ｃ）の−次元の濃淡画像と比較する場合を考える。

差分に対する重み因子が一定の従来方式による場合、（
ａ）と（ｂ）の濃淡画像の年回［（′ａａ度分和）は９
．（ａ）と（ｃ）の濃淡画像の距離は１３となり、（ａ
）の濃淡画像に似ているのは（ｂ）の濃淡画像の方とい
うことになる。これは、明らかに直感に反する。

本実施例においては、濃度の大きい方から約半数の画素
を選び、その差分に対する重み因子を１とし、残りの画
素に対する重み因子を０として濃度差分和、つまり距離
を算出する。即ち、実質的には、ａ度の大きい約半数の
画素についてだけ距離演算を行う。第１図の場合につい
て具体的に説明する。

第１図の（ｂ）の画素に濃度の大きい順に番号を付ける
と、同図に示す通りとなる。画素中、濃度順番号をＯで
囲んだ上位７画素に関して、（ａ）の濃淡画像の対応画
素との濃度差分を番号順に再出し、重み因子１で加算し
て距離を計算すると、その値は４となる。

第１図（ｃ）の画素に濃度の大きい順に番号を付けると
同図に示すごとくであり、濃度順番号を０で囲んだ上位
６画素について、（ａ）の対応画素との濃度差分を求め
、重み因子を１として距離を計算すると、その値は３と
なる。

従って、第１図の（ａ）の濃淡画像は（ｃ）の濃淡画像
により似ているという結果が得られ、これは直感に一致
し妥当である。

なお、距離演算に先立って、対象画像の濃度と距離の積
である面積の正規化を行うより好ましい。

以上に説明した濃淡画像のマツチングを実行するための
装置の一例を第２図に示し、説明する。

濃淡画像の濃度に比例したレベルを持つアナ口グ入力信
号は、量子化器２０により量子化されカウンタ２１とＲ
ＡＭ２２に入力される。カウンタ２１は、画素番号をカ
ウントするものである。ＲＡＭ２２は、量子化信号レベ
ル（濃度レベル）をアドレスとしてアクセスされる。

新し７い画素の濃度レベルが入力される度に、ＲＡＭ２
２のその濃度レベルに一致するアドレスの記憶内容（そ
の′ａａ度ベルの入力数）が読み出さＪし、その内容に
＋１回路２３によりｌを加算した値が同じアドレスに書
き込まれる。同時に、カウンタ２１の値（画素番号）が
、ＲＡＭ２２の濃度レベル５５＋１のエリアに書き込ま
れる。かくして、濃度１ノベル別の出現頻度（画素数）
と画素番号がＲＡＭ２２に得られる。

濃淡画像データの入力が終わると、距１ｉｌＩｌ′演算
を開始する。２４はＲＯＭであり、入力濃淡画像と比較
すべき基準濃淡画像の濃度データが格納されている。差
分演算部２５は、ＲＡＭ２２に得られた濃度レベル出現
頻度データを参照することにより、距離演算の対象とす
べき最低濃度レベルを決４一定する（カウンタ２１に得られた入力画素数の約半数の
画素が含まれるように、最低濃度レベルを決定する）。

そして、最高濃度レベルから当該最低濃度レベルまでの
画素番号を、濃度レベルの高い方から順番にＲ’ＡＭ２
２より読み出し、同時にＲＯＭ２４から基準濃淡画像の
対応画素番号の濃度レベルを読み出すことにより、画素
間の濃度差分を求める。この濃度差分は加算器２６によ
り累積加算され、入力濃淡画像と基準濃淡画像との距離
（濃度差分和）が求められる。同様の距離演算が、ＲＯ
Ｍ２／Ｉ内のすべての基準濃淡画像について行われ、そ
の距離が比較器２７に入力される。

比較器２７は、算出された距離同志を比較し、距離が最
小となった基準濃淡画像を識別する。

なお、比較器２２において算出距離を固定閾値し比較し
、算出距離がその固定閾値以下となった時に一致信号を
出し、マツチング動作を終了させるようにしてもよい。

実施例２実施例１においては、濃度の大きい順に重み因子を大き
くしたが１本実施例では濃度勾配（隣接画素との濃度差
分）の大きい順に重み因子を実施例１と同様に２段階に
切り換える。また、入力濃淡画像と基準濃淡画像のデー
タとして、濃度ではなく濃度勾配を用い、その差分を求
めるが、実質的に濃度差分を求めるのと同じである。こ
れ以外は実施例１と同様である。本実施例は、二次元の
濃淡画像マツチング方式に好適である。

第３図に本実施例による濃淡画像のマツチングを行う装
置の一例を示す。この装置の場合、量子化器２０の前段
に微分器３０が設けられている。

従って、濃度勾配レベル別の出現頻度と画素番号がＲＡ
Ｍ２２に得られることになる。またＲＯＭ２４には、基
準濃淡画像の各画素の濃度勾配が格納されている。

入力濃淡画像の入力が終了すると、差分演算部２５は、
濃度勾配出現頻度データから比較対象とすべき最低濃度
勾配レベルを決定する。そして、そのレベルまでの画素
番号を濃度勾配レベルの高い方から順にＲＡＭ２２より
読み出し、同時にＲＯＭ２４から基準濃淡画像の対応画
素番号の濃度勾配レベルを読み出すことはにより、濃度
勾配の差分（実質的に濃度の差分と同等に扱い得る）を
算出する。この差分は加算器２６により累積加算され、
入力濃淡画像と基準濃淡画像との距離として比較器２７
へ入力される。

以上、二つの実施例について説明したが、本発明はそれ
だけに限定されるわけではなく、種々変形して実施し得
るものである。

例えば、上記各実施例においては、濃度または濃度勾配
が大きい上位の比較対象画素（上記実施例では約半数の
画素としたが、これに限られない）について差分を求め
、それを累積加算したが、全画素について差分を計算し
、その累積加算を比較対象画素についてだけ行うように
してもよい。

また、上記各実施例では、重み因子を２段階（１または
０）に変化させたが、濃度または濃度勾配の大きい順に
３段階以上または連続的に変化　　　　　。

させてもよい。

〔効　果〕

７一本発明の濃淡画像マツチング方式は以上説明したごとく
であるから、濃淡画像の撮影条件やノイズなどの影響を
受けにくく、安定したマツチングが可能であり、またノ
イズ処理マスクを用いる方式のように汎用性が制限され
ることもない等の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を説明するための一次元濃淡
画像を示す波形図、第２図は本発明の一実施例による濃
淡画像マツチング装置を示すブロック図、第３図は本発
明の他の実施例による濃淡画像マツチング装置を示すブ
ロック図である。２０・・・量子化器、　２１・・・カウンタ、　　２２
・・・ＲＡＭ、　　２３・・・＋１回路、　２４・・・
ＲＯＭ、２５・・・差分演算部、　２６・・・加算器、
　２７・・・比較器、　３０・・・微分器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対応画素間の濃度の差分和を濃淡画像の距離また
は類似度として利用する濃淡画像マッチング方式におい
て、濃度の差分和を求める際に用いる各濃度差分に対す
る重み因子を濃度または濃度勾配の大きい画素ほど大き
くすることを特徴とする濃淡画像マッチング方式。