KR20000005806A - 영상 위치맞춤 방법, 영상 위치맞춤 장치 및 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잡음 또는 영상 장치의 특성 영향으로 인해 왜곡되는 영상이 있을 때조차 정확도를 잃지 않는 서브픽셀 정밀 등록 기술을 제공하는 것이다. 피팅 범위 세팅 장치(105)는 피팅 범위로서 크게 다른 값의 입력 영상의 픽셀 범위를 세트한다. 펑션 피팅 장치(104)는 각각의 피팅 범위에 대해 모노-피크 펑션을 피팅 하고, 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 얻는다. 등록은 그리고 나서 픽셀 정밀 등록 장치(107)로 영향을 받는다. 어떤 하나의 영상 위의 모서리 포인트에 대해 대응하는 캔디데이트 곡선 발생 장치(108)는 곡선으로 조인된 캔디데이트 곡선에 대응하는 다른 영상 위에 대응하는 복수의 모서리 포인트를 만든다. 오등록 계산 장치(109)는 대부분이 집중되거나 교차하여 대응하는 곡선 전부에서 포인트를 얻으며, 하나의 영상에서 다른 영상으로 서브픽셀 정확도에서 변위 되는 좌표를 고려한다.

Description

영상 등록 방법, 영상 등록 장치 및 기록 매체{Image registration method, image registration apparatus and recording medium}
본 발명은 서브픽셀 정확도(픽셀의 크기보다 정교한 정확도)로 복수의 디지털 영상을 등록하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 영상의 영상 처리를 수행할 때, 픽셀의 크기 보다 정교한 정확도(서브픽셀 정확도)로 복수의 디지털 영상을 등록하는 것이 바람직하다. 서브픽셀 정확도로 복수의 영상을 등록하는 종래의 기술은 대략 세 종류로 나눌 수 있다. 첫 번째 기술은 서브픽셀 정확도로 크로스-상관 펑션의 최대 값 포인트의 좌표를 얻고 내부-영상 크로스-상관 펑션에서 피팅한 곡선을 수반하는 브이.엔. 드보르첸코(브이.엔. 드보르첸코 : IEEE 트랜스. 패턴. 어날. 마크. 인텔 PAMI-5권, 2호 206-213페이지 "등록을 위한 응용의 (결정적인)상관 펑션의 경계")의 기숭에 의해 나타난 상관 펑션 보간 법이다. 두 번째 기술은 1/N 픽셀의 정확도로 오등록을 얻도록 가장 좋은 좌푤글 얻으며, 이동되지 않는 다른 영상에서 템플레이트 매칭을 수행하고, 1/N 픽셀 단위로 영상을 이동하며, 보간 법에 의한 하나의 영상에 대해 픽셀 사이의 그레이 레벨 값을 얻고, 비교되는 각 영상에 대해 수반하는 제이. 에이. 파커 등(제이. 에이. 파커, 알. 브이. 케년 및 디. 이. 드록셀 : IEEE 트랜스. 메드. 이미징. MI-2권, 1호 31-39페이지 "영상 리샘플링에 대한 보간 법의 비교")의 기술에 의해 나타난 그레이 레벨 값 보간 법이다. 세번째 기술은 Dx 및 Dy를 얻도록 상기 식을 풀고, 영상(A) 및 영상(B)의 그레이 레벨 값의 차로부터 Dx 및 Dy에 대한 1차 연립 방정식을 얻고 Dx 및 Dy에 대한 테일러 팽창으로 영상(B)의 그레이 레벨 값이 되고, 증가 거리 Dy만큼 Y 방향으로, 증가 거리 Dx만큼 X 방향으로 다른 영상(영상(B))으로부터 변위 되는 하나의 영상(영상(A))을 고려하며, 수반하는 다른 방법인 티. 에스. 후앙(티. 에스. 후앙 : 1981년 스프링거-벨라그, 303페이지 "영상 시퀀스 분석")의 기술에 의해 나타난 기술이다. 이하는 다른 방법의 상세한 설명이다. 비교되는 영상의 그레이 레벨 값은 각각 f(x,y), g(x,y)로 나타내는데, 여기서, g(x,y) 와 f(x,y)는 (Dx 및 Dy)만큼 변위 되며, g(x,y)=f(x-Dx, y-Dy)로 나타낼 수 있다. 만일 (Dx 및 Dy)가 매우 작다면, f(x,y) 와 g(x,y)의 차 I(x,y)는
(1)
로 나타낼 수 있다.
I(x,y)의 값과 f(x,y)의 부분적인 미분 값은 여러 좌표에 대해 얻어지며, 여러 좌표에서 (Dx 및 Dy)에 대한 연립 방정식은 식(1)으로부터 셋업 된다. 상기 연립 방정식을 풀음으로써, 두 영상 사이의 상관 위치의 이동 양인 (Dx 및 Dy)가 얻어진다.
그레이 레벨 값 보간 법과 다른 방법에 의하면, 표현 방식이 다른데, 어쨌든 이것은 크로스-상관 펑션이 최대를 취하는 포인트에 대해 서치하는 상관 펑션 보간 법과 이론상 동일하다.
어쨌든 전술된 종래 기술에 의하면, 절대적으로 가정된 조건은 등록된 영상이 완전히 동일한 영상이어야 하며, 단지 서로 다른 상관 위치가 이동된다. 그러므로 왜곡 또는 잡음이 영상에 부가된 경우에, 가정된 조건은 오등록 양을 정확히 얻을수 없는 가능성에 따라 무너진다. 이하의 예는 종래 기술에 따른 오등록 양을 정확히 얻을 수 없는 상황을 설명하도록 주어진다.
도10a는 모서리의 경사 부분의 그레이 레벨 값 변화가 상당히 완만한 입력 영상의 일 예를 도시하는 반면, 도10b는 모서리의 경사 부분의 그레이 레벨 값 변화가 상당히 가파른 입력 영상의 일 예를 도시한다. 상기 두 입력 영상이 등록되고 겹친 결과는 도10c에 도시된다. 도10a 및 도10b에 도시된 바와 같은 경우에서, 영상에서 단지 한 모서리가 있고, 모서리 프로필은 입력 영상 사이가 다르고, 영상 장치의 광학 특성으로 예에 대해 기인할 수 있으며, 상술된 종래 기술이 사용될 때, 도10c에 도시된 바와 같이 겹치지 않는 부분의 영역이 최소화되도록 겹치므로, 1차 미분의 최대 값 포인트에 의해 규정된 쌍의 모서리는 항상 겹칠 수 없다. 결국 오등록 양이 정확히 얻어질 수 없다.
도11a는 모서리에서의 반경 즉, 모서리의 곡률이 상당히 작은 입력 영상의 일 예를 도시하는 반면, 도11b는 모서리의 반경이 없는 즉, 모서리의 곡률이 상당히 큰 입력 영상의 일 예를 도시한다. 직선 모서리 부분이 일치하도록 상기 두 입력 영상 등록 및 겹침 결과가 도11c에 도시된다. 더우기, 서로 겹치지 않는 부분의 영역이 최소화 되도록하는 겹침의 결과는 도11D에 도시된다. 상기 방식에서 패턴의 코너 모양이 다른 경우에, 종래 기술에 의하면, 부분의 겹치지 않도록 겹친 부분이 최소이므로, 도11c에 도시된 바와 같이 서로 상부에 놓인 쌍의 모서리보다 도11D에 도시된 바와 같이 이동에 따라 겹친다.
도12a는 패턴상의 텍스쳐인 입력 영상의 일 예를 도시한다. 도12b 또한 패턴상의 텍스쳐인 임력 영상의 일 예를 도시한다. 중용한 것은 도12b의 입력 영상에 의하면 텍스쳐는 도12a의 입력 영사에 비해 모서리 쪽으로 약하게 위치된 것이다. 모서리 부분이 일치하도록 상기 두 입력 영상 겹침 결과가 도12c에 도시되는 반면, 패턴상의 텍스쳐가 일치하도록 겹침의 결과가 도12D에 도시된다. 도12a 및 도12b에서와 같은 경우에, 패턴상의 난해한 그레이 레벨의 파동인 텍스쳐가 있으며, 각 주사 라인의 시작 타이밍 이동으로 인한 것과 비디오 지터 또는 영상 장치의 각 검출 요소 사이의 감도 변화에 기인할 수 있으며, 도12c에 도시된 바와 같이 겹친 모서리 쌍 보다는 도12D에 도시된 바와 같이 약하게 이동된 모서리 쌍의 겹침 가능성이 있다.
도13a는 패턴상의 약한 주기적인 잡음으로 인한 텍스쳐인 영상 입력의 일 예를 도시한다. 도13b 또한 패턴상의 약한 주기적인 잡음으로 인한 텍스쳐인 영상 입력의 일 예를 도시하며, 어쨌든, 도13a의 입력 영상에 비해, 주기적인 잡음의 위상은 모서리 쪽으로 약하게 이동된다. 모서리 부분이 일치하도록 상기 두 입력 영상 겹침 결과는 도13c에 도시된다. 패턴상의 약한 주기적인 잡음으로 인한 텍스쳐가 일치하도록 겹침의 결과가 도13D에 도시된다. 도13a의 및 도13b에 도시된 바와 같은 경우, 비교된 영상의 둘 다에 대해 동일한 크기와 주파수를 갖는 주기적인 잡음이 있지만, 잡음의 위상은 약하게 영상 사이로 이동되고, 모서리 쌍이 일치하게 겹치는 것이 아니라 주기적인 잡음 쌍이 일치하게 겹치도록 도13D에 도시된 바와 같이 영상이 겹칠 때에 대한 비-일치 부분의 영역은 모서리 쌍이 일치하게 겹치는 것이 아니라 주기적인 잡음 쌍이 일치하게 겹치도록 도13c에 도시된 바와 같이 영상이 겹칠때에 대한 비-일치 부분의 영역보다 적다. 동시에 등록이 상술된 종래 기술을 사용하여 이루어지면, 등록은 도13D에 도시된 바와 같이 된다. 그래서 정확한 등록은 가능하지 않다. 게다가, 또한, 잡음의 피크가 아주 작은 경우에 그것은 눈으로 볼 수 없거나 주기적인 잡음이 있다면 알 수 없으며, 그러한 피크가 많으면, 등록 에러의 가능성이 있도록 비-일치 부분의 영역을 누적한다. 그러한 주기적인 잡음의 예에서, 측면 스트라이프와 주사 라인 사이의 그레이 레벨의 유사한 비-균일성이 비월된 주사 비디오 영상에서 종종 볼 수 있다.
본 발명의 목적은 등록될 영상이 영상 장치 또는 잡음의 특성의 영향으로 인해 왜곡되기 쉬운 경우에서조차 좋은 정확도로 등록을 수행할 수 있는 영상 등록 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 제1 실시예의 영상 등록 장치의 구조를 도시하는 블록 다이어그램.
도2a는 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도2b는 도2a에 도시된 입력 영상의 횡 미분 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도2c는 횡 미분 영상의 모서리 부분에 대한 횡 방향 그레이 레벨 값 변화의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도2D는 모노-피크 펑션으로서 횡 방향으로 고정된 횡 미분 영상에서 모서리가 있는 횡 미분 영상이 고정된 모서리의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도3a는 종 방향 모서리 위치 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도3b는 횡 방향 모서리 위치 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도4a는 복수의 입력 영상 중 하나의 입력 영상(1)에 대한 종 미분 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도4b는 복수의 입력 영상 중 하나의 입력 영상(2)에 대한 종 미분 영상의 일예를 도시하는 다이어그램.
도4c는 픽셀 정밀로 겹친 도4b에 의해 도시된 입력 영상과 도4a에 의해 도시된 입력 영상이 있는 일 예를 도시하는 다이어그램.
도4D는 대응하는 입력 영상(2)에서와 모서리 픽셀(C) 부근의 모서리 픽셀(D)과, 입력 영상(1)의 모서리 픽셀을 도시하는 도4c의 횡 모서리의 한 부분에 대한 확대 다이어그램.
도4E는 도4D에 도시된 모서리 픽셀(C)에 대해, D에 인접한 모서리 픽셀과 대응하는 모서리 픽셀(D)로 이루어진 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도4F는 도4E에 도시된 모서리 픽셀(C)의 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹에 대한 어떤 곡선을 피팅 함으로써 얻어진 대응하는 캔디데이트 곡선의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도4G는 대응하는 캔디데이트 곡선을 좌표 변환함으로써 얻어진 상대적으로 대응하는 캔디데이트 곡선을 도시하는 다이어그램.
도5a는 변위 백터로서 교차하는 모든 대응하는 캔디데이트 곡선이 있는 포인트의 원래 좌표와 합하는 벡터와, 어떤 모서리 픽셀에 대해 얻어진 복수의 대응하는 캔디데이트 곡선의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도5b는 모든 대응하는 캔디데이트 곡선 중 하나의 포인트에서 교차가 없는 경우에 대해, 어떤 모서리 픽셀에 대해 얻어진 복구의 대응하는 캔디데이트의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도5c는 변위 백터로서 통과한 대응하는 캔디데이트 곡선을 통하는 그물과 원래의 좌표와 합하는 벡터와, 그물에 의해 전술된 좌표 시스템이 분할된 데 대해 도5b에 도시된 대응하는 캔디데이트 곡선의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도6은 본 발명의 제2 실시예의 영상 등록 장치의 구조를 도시하는 다이어그램.
도7a는 입력 영상의 한 예인 영상(A)을 도시하는 다이어그램.
도7b는 입력 영상의 한 예인 영상(B)을 도시하는 다이어그램.
도7c는 종 방향 변위 벡터로서, 영상(A)의 종 미분 영상 위의 어떤 모서리 픽셀의 중심에서 대응하는 영상(B)의 종 미분 영상 위의 모서리 픽셀의 중심으로 유도된 벡터와, 영상(A)의 종 미분 영상과 영상(B)의 종 미분 영상이 겹친 어떤 모서리의 주위에 대한 확대 다이어그램.
도7D는 횡 방향 변위 벡터로서, 영상(A)의 횡 미분 영상 위의 어떤 모서리 픽셀의 중심에서 대응하는 영상(B)의 횡 미분 영상 위의 모서리 픽셀의 중심으로 유도된 벡터와, 영상(A)의 횡 미분 영상과 영상(B)의 횡 미분 영상이 겹친 어떤 모서리의 주위에 대한 확대 다이어그램.
도7E는 변위 평가 직선을 설명하는 다이어그램.
도8은 본 발명의 제3 실시예의 영상 등록 장치의 구조를 도시하는 블록 다이어그램.
도9는 영상 등록 장치를 실현하는 컴퓨터 시스템의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램.
도10a는 모서리 위의 경사 부분의 그레이 레벨 값이 상당히 완만한 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도10b는 모서리 위의 경사 부분의 그레이 레벨 값이 상당히 가파른 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도10c는 도10a에 도시된 입력 영상과 도10b에 도시된 입력 영상이 등록되어 겹친 결과를 도시하는 다이어그램.
도11a는 코너에서의 반경(상당히 작은 코너의 곡률)의 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도11b는 코너에서의 반경(상당히 작은 코너의 곡률)이 없는 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도11c는 직선 모서리 부분이 일치하도록 도11b에 도시된 입력 영상과 도11a에 도시된 입력 영상 겹침의 결과를 도시하는 다이어그램.
도11D는 서로 겹치지 않는 부분의 영역이 최소화되도록 도11b에 도시된 입력 영상과 도11a에 도시된 입력 영상 겹침의 결과를 도시하는 다이어그램.
도12a 패턴 위의 텍스쳐의 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도12b는 도12a의 입력 영상에 비해 모서리 쪽으로 약한 텍스쳐로 패턴의 텍스쳐인 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도12c는 모서리 부분이 일치하도록 도12b에 도시된 입력 영상 위에 도12a에 도시된 입력 영상 겹침의 결과를 도시하는 다이어그램.
도12D는 패턴상의 텍스쳐가 일치하도록 도12b에 도시된 입력 영상 위에도12a에 도시된 입력 영상 겹침의 결과를 도시하는 다이어그램.
도13a는 패턴상의 예리한 주기적인 잡음으로 인한 텍스쳐의 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도13b는 도13a의 입력 영상에 비해 주기적인 잡음의 위상이 모서리 쪽으로 약간 이동된 경우에서, 패턴상의 약한 주기적인 잡음으로 인한 텍스쳐의 입력 영상의 일 예를 도시하는 다이어그램.
도13c는 모서리 부분이 일치하도록 도13b에 도시된 입력 영상과 도13a에 도시된 입력 영상 겹침의 결과를 도시하는 다이어그램.
도13D는 패턴상의 약한 주기적인 잡음으로 인한 텍스쳐가 일치하도록 도13b에 도시된 입력 영상과 도13a에 도시된 입력 영상 겹침의 결과를 도시하는 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2 : 입력 영상
25 : 표시 장치
26 : 판독 장치
100, 200 : 영상 등록 장치
102 : 영상 미분 장치
105 : 영상 분할 장치
본 발명의 영상 등록 방법은 입력 제1 영상 및 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하며, 편평한 도면의 원래 좌표 시스템으로부터 대응하는 캔디데이트 포인트로 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하고, 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들며, 모든 상관 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트 또는 모든 상관 대응 캔디데이트 곡선이 집중되는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 제2 영상의 각각 대응하는 상관 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면에 플로트하고, 제1 영상의 모든 모서리 픽셀에 대해, 모든 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상에 대한 상관 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 좌표 시스템에서 대응하는 캔디데이트 곡선을 상관 대응 캔디데이트 곡선으로 만들고, 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하며, 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션 모양으로 규정된 곡선과 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅하며, 횡 방향 모서리 위치상의 모든 모서리 픽셀에 대해 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹에서 계산을 반복하며, 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻은 거리를 토대로 하고, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 횡 방향 모서리 위치 영상의 각 모서리 픽셀과 레지스터 내로 오는 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만들고, 한 픽셀의 정확도로 등록 결과에 따라 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 겹칠 때, 종 방향 모서리 위치 영상의 모든 모서리 픽셀에 대해 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹에서 계산을 반복하며, 기준 모서리 픽셀에 대응하는 대응 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻는 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하고, 기준 모서리 픽셀, 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 각 모서리 픽셀과 레지스터 내로 오는 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 겹칠 때, 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분영상, 종 미분 영상을 한 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대한 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의한 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하고, 완전한 미분 영상 각각에 대해, 미리-할당된 크기인 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 완전한 미분 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상의 영상에 각각 대응하고, 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 완전한 미분 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 발생하고, 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들고, 픽셀 정확도, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅하고, 횡 미분 영상 위의 범위를 피팅 횡의 각각에 대해, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치와 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 픽셀 정확도, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하고, 종 미분 영상 위의 범위를 피팅 종의 각각에 대해, 횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻고, 종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 종 미분 영상에 대한 종 방향피팅 범위를 얻고, 횡 미분 영상과 종 미분 영상으로부터 완전한 미분 범위를 발생하고, 픽셀 값으로 횡 미분 값의 절대 값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로 종 미분 값의 절대 값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 횡 방향과 종 방향으로, 영상의 각각에 대한 미분을 수행하는 단계를 포함한다.
입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 오등록을 검출하는 본 발명의 영상을 등록하는 장치는 입력 제1 영상 및 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하며, 편평한 도면의 원래 좌표 시스템으로부터 대응하는 캔디데이트 포인트로 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하고, 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들며, 모든 상관 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트 또는 모든 상관 대응 캔디데이트 곡선이 집중되는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 제2 영상의 각각 대응하는 상관 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면에 플로트 하는 오등록 계산 장치와, 제1 영상의 모든 모서리 픽셀에 대해, 모든 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상에 대한 상관 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 좌표 시스템에서 대응하는 캔디데이트 곡선을 상관 대응 캔디데이트 곡선으로 만들고, 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하며, 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션 모양으로 규정된 곡선과 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅 하는 대응하는 캔디데이트 곡선 발생 장치와, 횡 방향 모서리 위치상의 모든 모서리 픽셀에 대해 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹에서 계산을 반복하며, 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리픽셀 그룹을 얻은 거리를 토대로 하고, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 횡 방향 모서리 위치 영상의 각 모서리 픽셀과 레지스터 내로 오는 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만들고, 픽셀 정밀 등록 장치에 의한 등록 결과에 따라 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 겹칠 때, 종 방향 모서리 위치 영상의 모든 모서리 픽셀에 대해 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹에서 계산을 반복하며, 기준 모서리 픽셀에 대응하는 대응 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻는 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하고, 기준 모서리 픽셀, 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 각 모서리 픽셀과 레지스터 내로 오는 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 겹칠 때, 만드는 모서리 대응 첨부 장치, 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 한 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대한 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의한 하나의 픽셀의 정확도로 완전한 미분 영상의 각각에 대해, 등록을 수행하는 픽셀 정밀 등록 장치, 미리-할당된 크기인 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 완전한 미분 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상의 영상에 각각 대응하고, 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 완전한 미분 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 발생하는 영상 분할 장치, 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들고, 픽셀 정확도, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하는 펑션 조립 장치, 횡 미분 영상 위의 범위를 피팅 횡의 각각에 대해, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치와 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 픽셀 정확도, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻는 피팅 범위 세팅 장치, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하고, 종 미분 영상 위의 범위를 피팅 종의 각각에 대해, 횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻고, 종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻고, 횡 미분 영상과 종 미분 영상으로부터 완전한 미분 범위를 발생하고, 픽셀 값으로 횡 미분 값의 절대 값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로 종 미분 값의 절대 값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 횡 방향과 종 방향으로, 영상의 각각에 대한 미분을 수행하는 영상 미분 장치를 갖는다.
본 발명에 의하면, 난해한 텍스쳐 또는 영상 사이의 모서리 프로필간의 차에의해 영향을 쉽게 받지 않는 영상 위의 패턴의 모서리 부분은 피팅 펑션에 의해 서브픽셀 정확도로 얻어진다. 상기 모서리 위치를 토대로, 등록될 영상의 대응하는 모서리 사이의 거리는 서브픽셀 정확도로 얻어져서, 서브픽셀 정확도로 영상 사이의 오등록을 얻는다. 게다가, 박약한 모서리를 제외한 임계값을 세트할 수 있어서, 잡음으로 느끼는 것은 최소이다.
다음은 도면을 참조로 본 발명의 양호한 실시예의 설명이다.
제1 실시예
도1은 본 발명의 제1 실시예의 영상 등록 장치의 구조를 도시하는 블록 다이어그램이다.
영상 등록 장치(100)는 영상 입력 장치(101)에 입력하는 두 디지털 영상(이하 영상(A) 및 영상(B)라 언급됨) 등록을 수행하고, 오등록 양을 계산한다. 영상 등록 장치(100)는 완전한 미분 영상과 횡 미분 영상, 종 미분 영상, 영상(A) 및 영상(B)에 대해 발생하는 영상 미분 장치(102)와, 종 비분 영상과 횡 미분 영상, 종 방향 피팅 범위와 횡 방향 피팅 범위로부터 각각 얻는 피팅 범위 세팅 장치(103)와, 횡 미분 영상으로부터 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 횡 방향 피팅 범위를 토대로 모노-피크 펑션을 사용하여 피팅 펑션을 수행하며, 종 미분 영상으로부터 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 종 방향 피팅 범위를 토대로 모노-피크 펑션을 사용하여 피팅 펑션을 수행하는 펑션 조립 장치(104)와, 횡 방향 모서리 위치 영상과, 종 방향 모서리 위치 영상, 완전한 미분 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 발생하고, 미리-할당된 크기내로 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치영상, 완전한 미분 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 분할하는 영상 분할 장치(105)와, 완전한 미분 영사 각각에 대한 템플레이트 매칭에 의해, 픽셀 크기 차수의 정확도로 영상(A) 및 영상(B)의 등록을 수행하는 픽셀 정밀 등록 장치(106)와, 픽셀 크기의 차수의 정확도로 등록 결과를 사용하여, 모서리 위치 영상의 각각에 대해 영상(B)내 모서리 픽셀과 영상(A)내 모서리 픽셀에 대응하는 첨가를 수행함으로써 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻는 모서리 대응 첨가 장치(107)와, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 부여하도록 좌표 변환을 수행하고, 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션 모양으로 규정된 곡선인 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각의 모서리 픽셀의 위치를 피팅 하는 대응 캔디데이트 곡선 발생 장치(108)와, 영상(A) 및 영상(B)의 오등록 양을 계산하여, 대응 캔디데이트 교차 포인트를 만들고 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 하나의 포인트에서 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻는 오등록 계산 장치(109)를 포함한다. 이하 각각의 구성 요소의 상세한 설명이다.
영상 미분 장치(102)는 횡 방향과 종 방향으로 순차적 또는 병렬로 각각 영상(A) 및 영상(B)에 대한 미분을 실행하며, 픽셀 값으로 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하며, 종 미분 영상과 횡 미분 영상에서 완전한 미분 영상을 발생한다.
피팅 범위 세팅 장치(103)는 각각의 영상(영상(A) 및 영상(B))의 종 미분 영상의 각각에 대해 종 방향으로 픽셀 값을 주사하고, 미리-할당된 임계값 모서리 캔디데이트 포인트를 초과하는 픽셀을 만들며, 같은 주사 라인상의 두 임의의 모서리 캔디데이트 포인트에 대해 거리가 미리-할당된 제어 범위 내에 있는 모서리 캔디데이트 포인트 쌍과 동일한 라벨을 할당하며, 제어 범위가 초과된 경우에, 다른 라벨을 지정하고, 종 방향의 주사 라인상의 모든 모서리 캔디데이트 포인트에 라벨을 첨가하며, 종 방향 피팅 범위, 미리-할당된 임계값보다 관계에 대해 모서리 캔디데이트 포인트 수가 큰 라벨로 관계된 모서리 캔디데이트 포인트의 세트를 만들며, 종 방향 피팅 범위를 얻도록 종 미분 영상 위의 종 방향으로 모든 주사 라인에 대해 같은 동작을 실행한다. 여기서, 2차원 xy 좌표로 나타난 픽셀의 위치인 경우, 종 방향 주사 라인이 동일한 x좌표 값을 갖는 픽셀의 세트이다. 같은 방식으로, 피팅 범위 세팅 장치(103)는 횡 방향 피팅 범위를 얻도록 각각의 영상의 횡 미분 영상의 각각에 대해 횡 방향으로 픽셀 값을 주사한다. 픽셀의 위치가 2차원 xy좌표로 나타난 픽셀의 위치인 경우에 동일한 y좌표 값을 갖는 픽셀의 세트이다.
종 미분 영상 위의 각 종 방향 피팅 범위에 대해, 각 영상(A) 및 영상(B)에 대해 펑션 피팅 장치(104)는 미리-할당된 모노-피크 펑션(하나의 최대 값 포인트가 있고 볼록한 펑션)을 사용하여 종 방향으로 피팅을 수행하며, 픽셀 정확도, 서브픽셀 정확도인 하나의 픽셀보다 적은 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 각각 이들은 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치와 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만든다. 종 방향 피팅 범위의 횡 방향 좌표(x좌표)가 횡 방향 좌표를 만든 픽셀과, 종 방향 좌표를 만든 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치는 모서리 픽셀을 만든다. 게다가, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값에 대해, 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상이 발생된다. 횡 미분 영상과 마찬가지로 펑션 피팅 장치(104)는 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 얻고, 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생한다.
영상 분할 장치(105)는 영상(A) 및 영상(B)의 각각을 미리-할당된 크기로 분할하며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상으로 분할하며, 모두 상술된 바와 같이 얻어져서, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생한다.
완전한 미분 영상의 각각에 대해 템플레이트 매칭을 사용하는 픽셀 정밀 등록 장치(106)는 하나의 픽셀의 정확도로, 즉, 영상(B)의 완전한 미분 영상에 대해 영상(A)의 완전한 미분 영상의 픽셀 정확도로 등록을 수행한다. 그리고 나서 상기 등록 결과에 따라, 영상(B)의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상의 픽셀 정확도로 등록을 수행한다.
모서리 대응 첨가 장치(107)는, 픽셀 정밀 등록 장치(106)에 의한 픽셀 정밀 등록 결과에 따를 때, 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상은 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상에 겹치며, 기준 모서리 픽셀(C'), 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 각 모서리 픽셀(C)로 레지스터 내로 오는 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만들고, 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 사용하는 모서리 픽셀 사이의거리를 얻으며, 모서리 픽셀(C)의 제1 대응하는 캔디데이트 픽셀, 기준 모서리 픽셀(C')로부터 미리-할당된 범위내에서 가장 가까운 거리로 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상의 모서리 픽셀을 만들며, 모서리 픽셀(C)의 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹(D), 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상에서 대응하는 캔디데이트 픽셀로부터 미리-할당된 범위 내에서 가까운 거리로 모서리 픽셀을 만들며, 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻는다. 유사한 방식으로 모서리 대응 첨가 장치(107)는 또한 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 종 방향 모서리 위치 영상으로부터 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻는다.
대응하는 캔디데이트 곡선 발생 장티(108)는 미리-할당된 펑션 모양에 의해 규정된 곡선으로 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹(D)의 각 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치의 피팅을 수행하며, 기준 모서리 픽셀(C')의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하며, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 상기 좌표 시스템으로 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들며, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 얻는다.
영상(B)의 각각 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 영상(A)의 모든 모서리 픽셀에 대해 하나의 평면에서 오등록 계산 장치(109)는 플로트하며, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고나서, 플로트된 평면의 좌표 시스템의 원래로부터 대응하는 캔디데이트 교차 포인트로 접속하는 변위 벡터를 계산한다. 변위 벡터는 영상(A) 및 영상(B) 사이의 상대적인 변위 양을 나타낸다.
다음은 영상 등록 장치(100)의 동작 설명이다.
먼저, 영상 미분 장치(102)는 예로 소벨 필터를 응용함으로써 외부 영상 입력 장치(101)로부터 두 디지털 영상(영상(A) 및 영상(B)) 입력 각각에 대해 종 방향 및 횡 방향으로 미분을 수행하며, 픽셀 값으로 횡 미분의 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로 종 미분의 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생한다. 이 후, 영상 미분 장치(102)는 종 미분 영상과 횡 미분 영상으로부터 예로 두 영상의 픽셀 값의 제2 파워 합의 제곱근을 계산하며, 상기 결과 픽셀 값을 만드는 완전한 미분 영상을 발생한다.
그리고 나서 제어는 피팅 범위 세팅 장치(103)로 이동한다. 피팅 범위 세팅 장치(103)는 먼저 영상(A) 및 영상(B)의 종 미분 영상 각각에 대해 종 방향으로 픽셀 값을 주사하며, 미리-할당된 임계값을 초과하는 픽셀 값, 모서리 캔디데이트 픽셀인 픽셀을 만든다. 그리고 나서 라벨 첨가는 종 방향으로 동일한 주사 라인이 있는 모든 모서리 캔디데이트 픽셀에 대해 수행된다. 모서리 캔디데이트 픽셀의 둘에 있어서, 그사이의 공간이 미리-할당된 제어 범위 내에 있는 모서리 캔디에이트 픽셀 쌍에 대해, 동일한 라벨이 주어지며, 동일한 라벨이 주어지는 모서리 캔디데이트 픽셀의 한 그룹 내에 모서리 캔디데이트 픽셀의 하나로부터 공간이 있는 모서리 캔디데이트 픽셀에 대해, 제어 범위를 초과하고, 다른 라벨이 주어진다. 이 후, 라벨의각각에 대해, 동일한 라벨로 첨가된 모서리 캔디데이트 픽셀의 수가 계수 된다. 모서리 캔디데이트 픽셀의 수가 미리-할당된 임계값보다 훨씬 큰 라벨에 따르면, 이들 라벨로 첨가된 모서리 캔디데이트 픽셀의 세트는 종 방향 피팅 범위를 만든다. 피팅 범위 세팅 장치(103)는 종 미분 영상 위의 종 방향으로 주사 라인의 모두에 대해 상술된 동작을 실행하며, 종 방향 피팅 범위를 얻는다. 횡 미분 영상에 따르면, 피팅 범위 세팅 장치(103)는 횡 방향으로 픽셀 값을 주사하며, 종 미분 영상의 경우와 같은 동작을 수행하며 횡 방향 피팅 범위를 얻는다. 물론, 횡 방향 피팅 범위는 종 방향 피팅 범위를 얻기 전에 얻어질 수 있다.
예로, 도2a에 도시된 바와 같은 입력 영상에 대해, 이것이 후술되는 영상 분할로 수행된다면, 도2b에서와 같은 횡 미분 영상이 얻어진다. 횡 미분 영상의 횡 방향으로의 픽셀 값 변화는 도2c에 도시된 바와 같이 되고, 외부로 할당된 임계 값 보다 큰 픽셀 값의 픽셀의 연속은 횡 방향 피팅 범위를 만든다. 또한 종 미분 영상에 대해, 유사한 방식으로 종 방향 피팅 범위가 얻어진다.
계속하여, 각 종 방향 피팅 범위에 대해, 종 미분 영상에 대해 펑션 피팅 장치(104)는 예로 가장 적은 스퀘어 방법(도2D에 언급)에 의해 종 방향으로 미리-할당된 모노-피크 평션(단지 하나의 최대 값 포인트가 있는 위로 돌출한 펑션)의 피팅을 수행하며, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도, 즉, 서브픽셀 정확도로 결과의 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 이것은 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만든다. 0.5 이상은 1로 계수 되고 0.5 이하는 무시되는 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치의 십진 포인트보다 적은 정확도의 위치는 픽셀 정밀 종 방향 모서리 취치를 만든다.펑션 피팅 장치(104)는 그리고 나서 입력 영상과 같은 종 및 횡 크기의 영상을 발생하며, 이것은 종 방향 모서리 위치 영상을 만든다. 어떤 종 방향 피팅 범위에 의하면, 그의 횡 방향 좌표가 x1로 만든 경우에 대해, 그의 종 방향 피팅 범위에서 얻어진 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치는 y1로 만들며, 종 방향 모서리 위치 영상의 (x1, y1)의 픽셀은 모서리를 구성하는 픽셀인 모서리 픽셀을 만들며, 그의 픽셀 값은 그의 종 방향 피팅 범위에서 얻어진 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만든다. 종 미분 영상의 경우와 같은 방식으로, 횡 미분 영상에 대해, 펑션 피팅 장치(104)는 또한 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 얻으며, 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생한다. 그 결과, 종 방향 모서리 위치 영상 및 횡 방향 모서리 위치 영상은 각각 도3(a)및 (b)와 같은 예로 된다.
여기서 최소 스퀘어 방법 대신에 피팅 방법에 대해, 방법은 사용될 수 있는데 그것은 피팅 펑션을 사용하는 영상의 모멘트에 앞서 얻어지고, 피팅 펑션을 얻도록 영상의 측정된 모멘트와 비교하는 것을 포함한다. 예로, I(x)는 횡 방향에서의 영상의 그레이 레벨 값 변화이고, x는 횡 방향 좌표이고, Ax는 횡 방향 피팅 범위이면, n차 횡 방향 모멘트 Mn는
(2)
로 규정된다. J(y)는 종 방향에서의 영사의 그레이 레벨 값 변화이고, y는 횡 방향 좌표이고, A(Y)는 횡 방향 피팅 범위이면, n차 종 방향 모멘트 Ln는
(3)
로 규정된다.
예로, 피팅 펑션이 가우스(가우스 타입 분배 펑션)의 경우
(4)
로 규정되고, 피팅은 상기 식에서 파라미터 A, m, σ를 얻는다. 제로 차 모멘트, 즉, 면적 S이며, 1차 모멘트 즉, 중력의 중심 G, 2차 모멘트 T, 상기 식에 의해 도시된 가우스의 각각
(5)
로 주어진다. 횡 미분 영상의 픽셀 값으로부터 얻어진 모멘트 S, G, T를 지정함으로써, 상기 식은 가우스의 파라미터 A, m, σ를 부여한다. 종 미분 영상에 따르면 또한, 가우스는 유사한 방식으로 피트 될 수 있다.
영상이 서로에 대해 찌그러지는 조차, 이들이 어느 정도 정교하다면 찌그러짐의 영향은 각 영상에서는 무시될 수 있다. 그러므로, 이 후, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상은 영상 분할 장치(105)에 의해 미리-할당된 크기로 되어, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상이 발생된다. 어쨌든, 영상의 분할에 따르면, 펑션 피팅과 영상의 미분은 독립적으로 실행될 수 있으므로, 영상 분할 장치(105)는 영상 입력 장치(101)와 영상 미분 장치(102)사이에 배치될 수 있거나, 영상 미분 장치(102)와 피팅 범위 세팅 장치(103)사이에 배치될 수 있거나, 피팅 범위세팅 장치(103)와 펑션 피팅 장치(104)사이에 배치될 수 있다.
일단 영상 분할 및 펑션 피팅이 완료되면, 픽셀 정밀 등록 장치(106)는 각각 완전한 미분 영상에 대해, 템플레이트 매칭에 의한 복수의 입력 영상(영상(A) 및 영상(B))에 대해 인터-픽셀 대응 첨가에 영향을 주어, 이를 토대로, 하나의 픽셀의 정확도, 즉 픽셀 정확도로 영상(A) 및 영상(B)의 변위를 얻는다.
계속하여, 픽셀 정밀 등록 장치(106)의 결과에 따라, 모서리 대응 첨가 장치(107)는 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)위에 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상(Av)을 겹친다. 그리고 나서, 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 모서리 픽셀 내 하나의 모서리 픽셀(C)이 관찰되며, 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)에서, 모서리 픽셀(C)로 레지스터 내로 오는 픽셀은 기준 모서리 픽셀(C')을 만든다. 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)에서, 기준 모서리 픽셀(C')로부터 미리-할당된 범위에서 가장 가까운 거리인 모서리 픽셀은 모서리 픽셀(C)의 제1 대응 캔디데이트 픽셀을 만든다. 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)에서, 두 모서리 픽셀은 상기 제1 대응 캔디데이트 픽셀로부터 미리-할당된 범위에서 가깝지 않은 거리 순으로 선택되고, 상기 두 모서리 픽셀은 제2 대응 캔디데이트 픽셀을 만든다. 제2 대응 캔디데이트 픽셀 또는 제1 대응 캔디데이트 픽셀이 아닌 모서리 픽셀 중 가장 가까운 거리로 상기 두 대응 캔디데이트 픽셀의 각각에 대해 미리-할당된 범위 내 모서리 픽셀은 제3 대응 캔디데이트 픽셀을 만든다. 미리-할당된 수의 차례 N만큼 같은 동작을 반복함으로써, N번째 대응 캔디데이트 픽셀이 얻어진다. 제1 대응 캔디데이트 픽셀에서 N번째 대응 캔디데이트 픽셀로의 2×(N-1)+1 번째 모서리 픽셀은 모서리픽셀(C)의 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 만들면, 이들은 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹(D)을 만든다. 유사한 공정에 의해, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹은 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 얻어지며, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹 또한 유사한 방식으로 횡 방향 모서리 위치 영상 위에 모든 모서리 픽셀에 대해 종 방향 모서리 위치 영상의 경우에 얻어진다.
예로, 영상(A)의 종 미분 영상은 도4a(여기서 검은 선으로 나타남)에 도신 된 바와 같이 된다. 영상(B)의 종 미분 영상은 도4b(여기서 회색 선으로 나타남)에 의해 도시된 바와 같이 된다. 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)과 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상(Av)이 픽셀 정밀 등록 장치(106)에 의해 얻어진 변위에 따라 겹칠 때, 이것은 도4c에 도시된 바와 같이 된다. 도4D는 도4c의 부분을 확대하여 도시한다. 모서리 픽셀(C)의 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹(D)은 도4E에 도시된 바와 같이 된다.
다음에, 대응하는 캔디데이트 곡선 발생 장치(108)는 최소 스퀘어 방법에 대해 사용하는 미리-할당된 펑션 모양으로 규정된 곡선에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹(D)을 피트하며, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선(E)을 만들며, 종 미분 영상과 횡 미분 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 대응하는 캔디데이트 곡선을 얻는다. 종 방향 모서리 위치 영상의 경우에, 각각의 모서리 픽셀의 종 방향에서 서브픽셀 정밀 위치는 모서리 픽셀의 픽셀 값인 서브픽셀 정밀 모서리 위치이다. 모서리 픽셀의 횡 방향에서 서브픽셀 정밀 위치는 예로 픽셀의 횡 방향 센터를 만든다. 횡방향 모서리 위치 영상의 경우에, 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치는 모서리 픽셀의 횡 방향에서 서브픽셀 정밀 위치를 만들며, 예로 종 방향에서 픽셀의 센터는 종 방향에서 서브픽셀 정밀 위치를 만든다. 상기 정의에 따르면, 예로 도4E에 도시된 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹에 대해 대응하는 캔디데이트 곡선은 도4F와 같이 된다.
이후, 도4G에 도시된 바와 같이, 기준 모서리 픽셀(C')의 서브픽셀 정밀 위치가 원래로 되도록 좌표가 변경된다. 그리고나서 좌표 시스템에서 대응하는 캔디데이트 곡선(E)은 상대적인 대응 곡선(E')을 만든다. 유사한 방식으로, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선은 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 얻어진다.
다음에, 오등록 계산 장치(109)는 횡 방향 모서리 위치 영상(Bh)(영상(B))과 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)위의 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선, 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)과 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 모든 모서리 픽셀에 대해 하나의 xy좌표 시스템에서 플로트 되며, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻으며, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만든다. 원래의 xy좌표 시스템에서 대응하는 캔디데이트 교차 포인트로 접속하는 벡터는 변위 벡터를 만든다. 그리고 나서 상기 변위 벡터에 의해 도시된 거리만큼, 상기 변위 벡터에 의해 도시된 방향으로 평행하게 영상(A)을 움직임으로써, 영상(A)은 영상(B)위에 정확히 겹친 것으로 간주된다.
상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 모든 모서리 픽셀에 대해 얻어질 때, 많은 수의 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 얻어진다. 도5a에 도시된 바와 같은 경우에, 모든 대응하는 캔디데이트 곡선은 하나의 포인트에서 교차하고 나서, 원래 좌표 시스템의 상기 교차 포인트를 접속하는 벡터인 변위 벡터는 다른 입력 영상에 대해 하나의 입력 영상의 변위가 된다.
어쨌든 실제 영상에 따르면, 잡음 및 유사물의 영향으로 인해 도5b에 도시된 바와 같은 경우가 있으며, 대응하는 캔디데이트 곡선이 한 포인트에서 접속되지 않는다. 동시에, 모든 대응하는 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트로 원래 좌표 시스템을 접속하는 벡터는 변위 벡터를 만든다. 모든 대응하는 캔디데이트 곡선이 대부분 집중되는 포인트를 얻는 방법은 대략 두 가지로 나눌 수 있다.
한 가지 방법은, 도5c에 도시된 바와 같이, 변위 벡터로서 통사는 대부분의 대응하는 캔디데이트 곡선과 메쉬 하도록 원래 좌표 시스템을 접속하는 벡터를 간주하고 메쉬의 어떤 수로 좌표 시스템을 분할한다. 어쨌든, 상기 방법에 따르면, 편차 벡터는 거친 메쉬로 결정된다.
또 다른 방법은 모든 대응하는 캔디데이트 곡선에 가까운 포인트를 수학적으로 얻는 것을 포함한다. 상기 방법은 아주 복잡하므로, 대응하는 캔디데이트 곡선이 1차 곡선 즉, 직선인 가장 간단한 경우인 경우가 이하 예로서 취해지며 설명된다. 그리고 난 후, 이것은 보다 전형적인 펑션의 경우로 확장된다. 교차 포인트의 좌표는 또한 모든 대응하는 캔디데이트 곡선이 하나의 포인트에서 교차하는 경우에 대해 수반하는 방법에 의해 얻어질 수 있다.
N 대응 캔디데이트 곡선(상기 경우에서 직선)에 대한 상황이다. 각 직선은 aix + biy + ci = 0,(i = 1, 2,..., N)로 표현된다. 포인트(x1, y1)와 직선 aix + biy + ci = 0 사이의 거리 L의 제곱은
(6)
로 된다.
모든 직선에 가까운 포인트를 얻는 것은
(7)
최소로 만드는 (x,,y,)을 수반한다. 여기서 wi는 모서리 강도로부터 얻어지거나, 전에 외부로 할당된 무게 계수이다. 외부로 전에 할당된 경우에, 예로 모든 wi에 대해, wi= 1 일 수 있다.
이것이 모서리 강도로부터 얻어진 경우에, 예로 대응하는 캔디데이트 곡선 i에 대해, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선 i에 대한 무게 wi의 평균값을 만들며, 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각에 대해 피트 된 모노-피크 펑션의 최대 값을 포함할 수 있다. f(x',y')을 만드는 (x,,y,)는 다음 조건을 사용하여 최소 값으로 f(x,,y,)을 만든다.
(8)
상기 식으로부터,
이 얻어진다. 여기서
(9)
어쨌든, (SAASBB-SAB 2) = 0 일때, 해는 없다. 상기 방식으로 얻어진 (x',y')은 모든 직선에 가까운 포인트의 좌표로 된다. 상기 방식으로 얻어진 (x',y')와 원래 접속하는 벡터는 또 다른 영상에 대해 하나의 영상이 일부 오등록을 갖는다면 나타나는 변위 벡터로서 간주된다.
다음에, 대응하는 캔디데이트 곡선으로 y = gi(x),(I=1, 2,...N)로 얻어진다. 포인트(x1, y1)이 주어지면, x = xi, 0 로부터 얻어질 수 있는 곡선 y = gi(x)와 상기 포인트 사이의 차는
M(x) = {gi(x) - y1}2+ (x - x1)2
을 만들며, 최소는
K = {gi(xi,0) - y1}2+ (xi,0 - x1)2
와 같고, 반면에, xi,0는
M(x) = {gi(x) - y1}2+ (x - x1)2
최소를 만드는 x이고, 분석적으로 또는 수치 계산 둘 다 식 dM(x)/dx = 0 으로부터 얻어질 수 있다. 상기 방식에서 모든 대응하는 캔디데이트 곡선의 xi,0, (i = 1, 2,,...N)이 얻어진다. 모든 대응하는 캔디데이트 곡선에 가까운 포인트를 얻는 것은 최소를 만드는 (x1,y1)을 얻는 것이다.
(10)
여기서 wi는 전에 외부로 할당된 무게 계수이거나, 모서리 강도로부터 얻어진다. wi는 대응하는 캔디데이트 곡선이 직선인 전술된 경우와 같은 방법에 의해 주어질 수 있다. P(x1,y1)에 대한 최소를 주는 (x1,y1)는
(11)
로부터 얻어진 (x1,y1)에 대한 연립 방정식을 해결함으로써 분석적으로 또는 수치 계산에 의해 얻어질 수 있다.
상기 방식으로 얻어진 원래 및 (x1,y1)을 접속하는 벡터는 하나의 영상이 또 다른 영상에 대해 일부 오등록을 갖는 변위 벡터로서 간주된다.
상술된 두 방법을 조합하는 방법이 또한 고려될 수 있다. 이것은 먼저 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 플로트 된 좌표 시스템을 메쉬로 분할하고, 가장 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 통하는 메쉬를 얻고 나서 상기 메쉬를 메쉬(M)로 만든다. 그리고 나서, 상기 메쉬(M)를 통하는 상대적인 캔디데이트 곡선에 대해서만, 포인트가 수학적으로 얻어진 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선에 가깝다. 메쉬(M)를 통하는 캔디데이트 곡선이 있는지 먼저 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 좁힘으로써, 잡음 및 유사물에 기인한 영향은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트의 정확도가 증가될 수 있도록, 대응하는 캔디데이트 교차 포인트로부터 상당한 거리에 위치된 대응하는 곡선으로부터 제거될 수 있다.
덧붙이면, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 예로 상대적인 대응 캔디데이트 곡선에 정상 방향으로 가우스의 분배의 그레이 레벨 분배가 주어진 것이 고려된다. 상기 그레이 레벨 분배를 갖는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 xy좌표 시스템에 플로트 될 때, 그레이 레벨 값은 빠르게 상승한다. 그레이 레벨 값이 결국 가장 커지는 포인트의 좌표는 서브픽셀 정확도로 얻어지며 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만든다.
제2 실시예
도6은 본 발명의 제2 실시예의 영상 등록 장치의 구조를 도시하는 블록 다이어그램이다. 상기 영상 등록 장치(200)는 도1에 도시된 영상 등록 장치(100)에서 대응하는 캔디데이트 곡선 발생 장치(108)와 모서리 대응 첨가 장치(107)대신에 제공된 변위 평가 직선 발생 장치(209)와 편차 벡터 계산 장치(208), 모서리 성분 계산 장치(207)로 구성된다. 즉, 영상 등록 장치(200)는 종 편차 벡터와 횡 편차 벡터와, 모서리 픽셀 사이의 대응하는 관계의 존재를 토대로 변위 평가 직선을 발생하는 변위 평가 직선 발생 장치(209)와, 픽셀 정밀 등록 장치(106)의 출력 측에 정렬된 횡 편차 벡터와 종 편차 벡터를 계산하는 편차 벡터 계산 장치(208)와, 모서리 픽셀 사이의 대응하는 관계가 있는지 알아보는 모서리 성분 계산 장치(207)로 제공된다.
모서리 성분 계산 장치(207)는 근본적으로 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상을 겹치고, 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀(G)에 가장 가까운 좌표로 횡 방향 모서리 위치 영상에서 모서리 픽셀(H)을 검출한다. 상호 거리가 미리-할당된 범위 내에 있다면, 같은 모서리의 다른 방향에서의 성분이고 대응하는 관계가 간주된다. 상호 거리가 미리-할당된 범위 내가 아니라면, 대응하는 관계도 없고 다른 방향에서의 성분도 없다고 간주된다. 모서리 성분 계산 장치(207)는 횡 미분 영상과 종 미분 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대한 대응하는 관계가 있는지의 여부를 판단한다.
픽셀 정밀 등록 장치(106)로의 등록 결과를 토대로, 편차 벡터 계산 장치(208)는 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상이 영상(B)의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상에 겹치고 평행하게이동될 때, 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상 위 모서리 픽셀(J)에 상하 방향으로 가장 가까운 거리이면 입력 영상(B)의 종 방향 모서리 위치 영상 위에 검출한다. 모서리 픽셀(J)과 모서리 픽셀(K)이 미리-할당된 임계값 이하라면, 모서리 픽셀(K)의 서브픽셀 정밀 모서리 위치에 모서리 픽셀(J)의 서브픽셀 정밀 모서리 위치로부터 연장하는 벡터는 인터-영상 종 방향 오등록 벡터(L)를 만든다. 편차 벡터 계산 장치(208)는 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상의 모든 모서리 픽셀에 대한 종 방향 오등록 벡터를 얻도록 하는 동작을 반복한다. 게다가, 횡 방향 모서리 위치 영상에 대한 편차 벡터 계산 장치(208)는 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 종 모서리 픽셀(P)에 옆길 방향으로 가까운 거리로 모서리 픽셀(Q)에 대한 횡 방향 모서리 위치 영상에서 서치한다. 모서리 픽셀 (P)과 모서리 픽셀(Q)사이의 거리가 미리-할당된 임계값 이하라면, 모서리 픽셀(Q)의 서브픽셀 정밀 모서리 위치로 모서리 픽셀(P)의 서브픽셀 정밀 모서리 위치로부터 연장하는 벡터는 인터-영상 횡 방향 오등록 벡터(R)를 만들며, 횡 방향 오등록 벡터는 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 얻어진다.
모서리 성분 계산 장치(207)에서의 경우에서, 변위 평가 직선 발생 장치(209)는 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀(P)과 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀(J)사이의 대응하는 관계가 고려되며, 횡 방향 오등록 벡터(R)와 종 방향 오등록 벡터(L)에 대한 각각의 기준 포인트가 원래의 좌표에 위치되도록 플로트하며, 각각의 벡터의 팁 단부를 변위 평가 직선 라인이 통하는 직선 라인을 만든다. 게다가, 종 모서리 픽셀(P)과 횡 모서리 픽셀(J)사이의 대응 관계가없다고 고려된 경우에 대해, 변위 평가 직선 발생 장치(209)는 종 방향 오등록 벡터(L)에 대한 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트하며, 횡 방향, 변위 평가 직선 그리고 같은 시간에 좌표축인 x 축과 평행하고 종 방향 오등록 벡터(L)의 팁 단부를 통하는 직선을 만들며, 횡 방향 오등록 벡터(R)에 대한 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트하며, 변위 평가 직선, 종 방향의 좌표축인 y축과 평행이고 횡 방향 오등록 벡터(R)의 팁 단부를 통하는 직선을 만든다. 상기 방식으로 변위 평가 직선 발생 장치(209)는 횡 미분 영상과 종 미분 영상에서의 모든 모서리 픽셀에 대한 변위 평가 직선을 얻는다.
게다가, 영상 등록 장치(200)에의하면, 오등록 계산 장치(109)는 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 각각 대응하는 영상(B)의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 변위 평가 직선을 하나의 평면에 플로트하고, 모든 변위 평가 직선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 변위 평가 직선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고 원래 좌표 시스템에서 대응하는 캔디데이트 교차 포인트로 접속하는 변위 벡터를 계산한다.
다음에 영상 등록 장치(200)의 동작을 설명한다.
제1 실시 예에서와 같은 방식으로, 장치는 먼저 픽셀 정밀 등록 장치(106)에 의해 픽셀 정확도로 등록할 때까지 영상(A) 및 영상(B)의 입력으로부터 실행한다.
그리고 나서 처리는 모서리 성분 계산 장치(207)로 전달하며, 영상(A)에 대해, 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀은 횡 모서리 성분 픽셀을 만들며,횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀은 종 모서리 성분 픽셀을 만든다. 영상(A)의 종 방향 모서리 위치 영상(Av)과 같은 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)은 겹쳐지며, 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 횡 모서리 성분 픽셀은 횡 모서리 성분 픽셀(G)을 만든다. 상기 횡 모서리 성분 픽셀(G)에 대해, 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 좌표에 가까운 종 모서리 성분 픽셀이 검출되고, 이것은 종 모서리 성분 픽셀(H)을 만든다. 종 모서리 성분 픽셀(H)과 횡 모서리 성분 픽셀(G)사이의 거리가 미리-할당된 범위 내에 있다면, 종 모서리 성분 픽셀(H)과 횡 모서리 성분 픽셀(G)은 각각 입력 영상(A)위의 같은 모서리에서 종 모서리 성분 픽셀과 횡 모서리 성분으로 간주되며, 종 모서리 성분 픽셀(H)은 횡 모서리 성분 픽셀(G)과 일치한다. 같은 공정은 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 모든 횡 모서리 성분 픽셀에 대해 수행되며, 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)위의 대응하는 종 모서리 성분 픽셀이 얻어진다. 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)위에 대응하는 종 모서리 성분 픽셀이 없는 경우에, 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 횡 모서리 성분 픽셀은 순수한 횡 모서리 픽셀을 만든다. 다음에 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)이 기준을 만들고, 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)위의 종 모서리 성분 픽셀 내에 있는 경우, 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 대응하는 횡 모서리 성분 픽셀이 없고, 상기 횡 모서리 성분 픽셀은 순수한 종 모서리 픽셀을 만든다.
편차 벡터 계산 장치(208)로의 처리는 상술된 모서리 성분 계산 장치(207)로의 처리와는 무관하게 수행된다. 픽셀 정밀 등록 장치(106)로의 등록 결과를 토대로, 편차 벡터 계산 장치(208)는 그에 겹치도록 영상(B)의 횡 방향 모서리 위치 영상(Bh)과 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)과 평행하게 영상(A)의 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah) 과 종 방향 모서리 위치 영상(Av)을 움직인다. 횡 모서리 성분 픽셀(J)의 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 횡 모서리 성분 픽셀을 만들며, 횡 모서리 성분 픽셀(J)에 상하로 가까운 거리로 횡 모서리 성분 픽셀에 대해 입력 종 방향 모서리 위치 영상(Bv)에서 서치하며, 횡 모서리 성분 픽셀(K)의 횡 모서리 성분 픽셀을 만든다. 횡 모서리 성분 픽셀(J)과 횡 모서리 성분 픽셀(K)사이의 거리가 미리-할당된 임계값 이하라면, 상기 횡 모서리 성분 픽셀은 서로 일치하도록 고려된다. 횡 모서리 성분 픽셀(K)의 종 방향 서브픽셀 정밀 모서리 위치에 횡 모서리 성분 픽셀(J)의 종 방향 서브픽셀 정밀 모서리 위치로부터 연장하는 벡터는 인터-영상 종 방향 오등록 벡터로 간주되고, 이것은 종 방향 오등록 벡터(L)를 만든다. 편차 벡터 계산 장치(208)는 상기 처리를 반복하여 종 방향 모서리 위치 영상(Av)위의 모든 횡 모서리 성분 픽셀에 대해 종 방향 오등록 벡터를 얻는다. 횡 방향 모서리 위치 영상에 대해, 편차 벡터 계산 장치(208)는 종 모서리 성분 픽셀(P)의 입력 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)위의 종 모서리 성분 픽셀을 만들며, 종 모서리 성분 픽셀(P)에 상하로 가까운 거리로 종 모서리 성분 픽셀에 대해 횡 방향 모서리 위치 영상(Bh)에서 서치하며, 종 모서리 성분 픽셀(Q)의 종 모서리 성분 픽셀을 만든다. 종 모서리 성분 픽셀(Q)과 종 모서리 성분 픽셀(P)사이의 거리가 미리-할당된 임계값 이하라면, 상기 종 모서리 성분 픽셀은 일치하도록 고려된다. 종 모서리 성분 픽셀(P)의 횡 방향 서브픽셀 정밀 모서리 위치로부터 종 모서리 성분 픽셀(Q)의 횡 방향 서브픽셀 정밀 모서리 위치로 연장하는 벡터는 인터-영상 횡 방향 오등록 벡터로서 간주되며, 이것은 횡 방향 오등록 벡터(R)를 만든다. 상기 처리는 횡 방향 모서리 위치 영상(Ah)위의 모든 종 모서리 성분 픽셀에 대해 횡 방향 오등록 벡터를 얻도록 반복된다.
예로, 영상(A)의 종 미분 영상이 도7a에 도시된 바와 같고, 영상(B)의 종 미분 영상이 도7b에 도시된 바와 같은 경우에, 그들의 모서리 부분이 확대되면, 이들은 도7c에 도시된 바와 같이 되며, 영상(B)의 모서리 픽셀의 종 방향 서브픽셀 정밀 모서리 위치에 영상(A)의 모서리 픽셀의 종 방향 서브픽셀 정밀 모서리 위치로부터 상하 방향으로 연장하는 벡터는 종 방향 오등록 벡터를 만든다. 횡 미분 영상에 의하면, 지금 확대된 종 미분 영상과 같은 영역으로 이들을 고려하며, 이것은 도7D에 도시된 바와 같이 되며, 영상(A)의 모서리 픽셀로부터 영상(B)의 모서리 픽셀로 옆길 방향으로 연장하는 벡터는 횡 방향 오등록 벡터를 만든다.
상기 방식으로, 모서리 픽셀 사이의 대응 관계의 존재에 대한 판단, 횡 방향 오등록 벡터와 종 방향 오등록 벡터의 계산이 완료되며, 변위 평가 직선 발생 장치(209)는 변위 평가 직선을 발생한다. 즉, 영상(A)의 횡 모서리 위치 영상 위의 종 모서리 픽셀(P)과 종 모서리 위치 영상(Av)위의 횡 모서리 픽셀(J)사이의 대응 관계가 있는 경우, 종 방향 오등록 벡터(L)와 횡 방향 오등록 벡터(R)에 대한 각각의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트하며, 변위 평가 직선의 각각의 벡터의 팁 단부를 통하는 직선을 만든다.
반면에, 횡 모서리 픽셀(J)과 종 모서리 픽셀(P)사이의 대응하는 관계가 없는 경우, 이것은 종 방향 오등록 벡터(L)의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트 되며, 횡 방향으로 좌표축인 x축과 평행이고 종 방향 오등록 벡터(L)의 팁 단부를 통하는 직선은 변위 평가 직선을 만든다. 동시에, 이것은 횡 방향 오등록 벡터(R)의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트 되며, 종 방향으로 좌표축인 y축과 평행하고 횡 방향 오등록 벡터(R)의 팁 단부를 통하는 직선은 변위 평가 직선을 만든다. 변위 평가 직선 발생 장치(209)는 이들 변위 평가 직선 위의 임의의 포인트로 원래 좌표 시스템으로부터 연장하는 벡터를 만들고, 변위 캔디데이트 벡터, 그리고 영상 사이의 진짜 변위를 가리키는 벡터가 포함된 이들 변위 캔디데이트 벡터가 고려된다. 상기 방식에서, 종 미분 영상과 횡 미분 영상에서 모든 모서리 픽셀에 대한 변위 평가 직선이 얻어진다.
예로, 종 방향 오등록 벡터가 도7c에 도시된 하나이고 횡 방향 오등록 벡터는 도7D에 도시된 바와 같이 얻어져서, 변위 평사 직선은 도7E에 도시된 바와 같이 된다. 어쨌든, 완정한 횡 모서리에 의하면, 단지 종 방향 오등록 벡터만 있으므로, 벡터의 기준 포인트가 원래일 때에 대한 벡터의 팁 단부를 통하고 x축과 평행한 직선은 변위 평가 직선을 만든다. 게다가. 완전한 종 모서리에 의하면, 단지 횡 방향 오등록 벡터만이 있으므로, 벡터의 기준 포인트가 원래일 때에 대한 벡터의 팁 단부를 통하고 y축과 평행한 직선은 변위 평가 직선을 만든다.
계속하여, 변위 평가 직선에 대해, 오등록 계산 장치(109)에서, 모든 변위 평가 직선이 교차하는 포인트 또는 , 모든 변위 평가 직선이 대부분 집중된 포인트가 얻어지며, 이것은 원래 좌표 시스템에 접속된 진짜 인터-영상 서브픽셀 정밀 변위 벡터를 만든다. 상기 처리는 모든 대응하는 캔디데이트 직선이 집중된 포인트 또는 모든 대응하는 캔디데이트 직선이 교차하는 포인트를 얻는 도1에 도시된 영상 등록장치(100)에서 처리하는 처리이며, 변위 평가 직선은 대응하는 캔디데이트 직선의 위치에서 판독한다. 최종 분석에서, 변위 벡터는 영상 등록 장치(100)에서 수행된 것과 유사한 절차로 얻어진다.
제3 실시예
도8은 본 발명의 제3 실시예의 영상 등록 장치의 구조를 도시하는 블록 다이어그램이다. 상기 영상 등록 장치(300)는 여러 가지 펑션 모양을 결정하는 다른 파라미터로 미리-할당된 수의 모노-피크 펑션을 더한 펑션, 함성 모노-피크 펑션으로 저장하는 합성 모노-피크 평션 저장 장치(303)를 조합하고, 합성 모노-피크 펑션 피팅 장치(304)대신 도1에 도시된 영상 등록 장치(100)에 펑션 피팅 장치(104)로 구성된다. 종 미분 영상으로, 합성 모노-피크 펑션 피팅 장치(304)는 종 방향으로 합성 모노-피크 펑션의 피팅, 종 방향으로 각각의 주사 라인 위의 각 종 피팅 범위에 대해 실행하고, 합성 모노-피크 펑션을 구성하는 각 모노-피크 펑션의 최대 값의 좌표를 얻고, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도, 즉, 서브픽셀 정확도와 픽셀 정확도로 분리되며, 이들은 서브픽셀 정밀 종 모서리 위치와 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만든다. 게다가 그것은 각각 횡 방향 좌표가 종 방향 피팅 범위의 횡 방향 좌표와 같은 픽셀과, 종 방향 좌표가 픽셀 정밀 모서리, 모서리 픽셀과 같은 픽셀을 만들며, 서브픽셀 종 방향 모서리 위치의 값의 각 모서리 픽셀의 픽셀 값을 만들며, 종 방향 모서리 위치 영상을 발생한다. 합성 모노-피크 펑션 피팅 장치(304)는 또한 횡 미분 영상에 대해, 마찬가지로 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 얻고, 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생한다.
다음은 영상 등록 장치(300)의 동작에 대한 설명이다.
미리 합성 모노-피크 펑션으로 저장된 합성 모노-피크 펑션 저장 장치(303)에서, 펑션은 여러 가지 펑션 모양을 결정하는 다른 파라미터로 미리-할당된 수의 모노-피크 펑션으로 더해진다. 예로, 펑션이 가우스로 더해지는 경우에서, 각 가우스의 분산(σ)과 피크 세기(α)는 다르다.
피팅 범위를 결정하도록 영상(A) 및 영상(B)의 입력으로부터 단계를 실행한 후, 도1에 도시된 영상 등록 장치의 경우와 같은 방식으로, 처리는 합성 모노-피크 펑션 피팅 장치(304)로 움직인다. 종 미분 영상에 의하면, 합성 모노-피크 펑션 피팅 장치(304)는 종 방향으로 합성 모노-피크 펑션의 피팅, 종 방향으로 각각의 주사 라인 위의 각 종 피팅 범위에 대해 실행하며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도로, 즉 서브픽셀 정확도로 합성 모노-피크 펑션을 구성하는 각 모노-피크 펑션의 최대 값 포인트의 좌표를 얻는다. 상기 얻어진 모서리 위치는 0.5 이상은 1로 계수 되고 0.5 이하는 무시된 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만드는 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치의 십진 포인트보다 적은 정확도를 갖는 위치, 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만든다. 그리고 나서, 입력 영상과 같은 영상의 종 및 횡 크기의 영상이 발생되며, 이것은 종 방향 모서리 위치 영상을 만든다. 상기 종 방향 모서리 위치 영상에서, 횡 방향에서의 좌표, 즉 x좌표는 종 방향 피팅 범위의 x 좌표, 종 방향에서의 좌표 즉, y좌표는 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치인 픽셀은 모서리를 구성하는 요소인 모서리 픽셀로서 간주되며, 상기 픽셀의 픽셀 값은 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만든다. 횡 미분 영상에 대해 마찬가지로 합성 모노-피크 펑션피팅 장치(304)는 횡 방향의 각 주사 라인 위의 각 횡 피팅 범위에 대한 횡 방향으로 합성 모노-피크 펑션을 피트하고, 종 미분 영상의 경우와 같은 방식으로, 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 얻고, 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생한다.
상기 방식에서, 합성 모노-피크 펑션 피팅 장치(304)에 의해, 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치, 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치, 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치가 얻어지며, 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상과 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상이 발생되며, 그 후 영상 분할 장치(105)다음의 처리가 도1에 도시된 영상 등록 장치(100)의 경우와 같이 수행될 수 있다. 게다가, 도1에 도시된 영상 등록 장치(100)의 처리 대신에 도2에 도시된 영상 등록 장치(200)의 경우와 같은 처리가 수행될 수 있다.
상기에서, 본 발명의 양호한 실시예가 기술되어왔다. 어쨌든 각 실시예의 영상 등록 장치는 또한 엔지니어링 ??스테이션(EWS) 또는 슈퍼컴퓨터와 같은 컴퓨터 내에 프로그램을 실행시켜, 상기 영상 등록 장치를 실현할 수 있는 컴퓨터 프로그램에서 판독함으로써 실현될 수 있다. 도9는 상술된 각 실시예의 영상 등록 장치, 소프트웨어에 의해 실현하는 컴퓨터의 구성을 도시하는 블록 다이어그램이다.
상기 컴퓨터는 중앙 처리 장치(CPU)(21), 프로그램 및 데이터를 저장하는 하드디스크 장치(22), 메인 메모리(23), 키보드 및 마우스와 같은 입력 장치(24), CRT와 같은 표시 장치(25), 자기 디스크 또는 CD-ROM과 같은 기록 매체(27)를 판독하는 판독 장치(26)를 포함한다. 하드디스크 장치(22), 메인 메모리(23), 입력장치(24), 표시 장치(25)와 판독 장치(26)는 모두 중앙 처리 장치(21)에 접속된다. 상기 컴퓨터에 의하면, 영상 등록 장치와 같은 컴퓨터 펑션을 만드는 프로그램이 저장된 기록 매체(27)는 판독 장치(26)로 인스톨된다. 프로그램은 기록 매체(27)로부터 판독되어 하드디스크 장치(22)에 저장된다. 중앙 처리 장치(21)는 하드디스크 장치(22)상에 저장된 프로그램을 실행하여, 상술된 영상 등록에 대한 처리를 실행한다. 등록될 입력 영상(영상(A) 및 영상(B))은 영상 파일로서 하드디스크 장치(22)에 먼저 저장될 수 있다.
상술된 바와 같은 본 발명에 의하면, 난해한 텍스쳐 또는, 영상 사이의 모서리 프로필 내 차에 의해 쉽게 영향을 받지 않는 영상 위의 패턴의 모서리 위치는 펑션 피팅에 의해 서브픽셀 정확도로 얻어진다. 그리고 나서 상기 모서리 위치를 토대로, 등록될 영상의 대응하는 모서리 사이의 거리는 서브픽셀 정확도로 얻어진다. 그리하여 영상 사이의 오등록 효과는 서브픽셀 정확도로 얻어질 수 있다. 그결과, 등록될 영상 쌍이 왜곡 또는 잡음으로인해 다를지라도, 등록은 서브픽셀 정확도로 영향받을 수 있다. 특히, 영상 위의 정교한 메쉬 패턴(조직 형태)에서 잡음이 있는 경우, 종래 기술과 비교되고, 등록의 정확도는 쉽게 영향을 받지 않는다.

Claims (7)

  1. 입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하는 영상 등록 방법에 있어서,
    상기 방법은 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 단계와,
    상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하는 단계와,
    종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 단계와,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻는 단계와,
    상기 종 미분 영상 위의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻는 단계와,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대값 포인트의 좌표를 얻는 단계와,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 단계와,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해, 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 단계와,
    상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 종 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 단계와,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 단계와,
    모든 상기 종 방향 모서리 위치 영상과 상기 횡 방향 모서리 위치 영상에 대해 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선은 상기 좌표 시스템에서 상기 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고, 상기 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하고, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션에 의해 설명된 곡선으로 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각의 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅 하는 단계와,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 단계를 포함하는 영상 등록 방법.
  2. 입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하는 영상 등록 방법에 있어서,
    상기 방법은 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 단계와,
    상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하는 단계와,
    종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 단계와,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅범위를 얻는 단계와,
    상기 종 미분 영상 위의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻는 단계와,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻는 단계와,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 단계와,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해, 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 단계와,
    모서리 픽셀 사이의 대응하는 관계의 존재를 판단하도록, 상호 거리를 계산하고 종 방향 모서리 위치 영상에 가장 가까운 좌표로 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀을 검출하고, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 종 방향 모서리 위치 영상을 겹치는 단계와,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과를 토대로 겹치고 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상과 평행하게 이동될 때, 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀에 상하로 가장 가까운 거리로 모서리 픽셀을 검출하고, 두 모서리 픽셀 사이의 거리가 미리-할당된 임계값 보다 적을 때, 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 모두에 대해 상기 종 방향 오등록 벡터를 얻고, 또 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀에 옆길 방향으로 가장 가까운 거리로 모서리 픽셀을 검출하고, 두 모서리 픽셀 사이의 거리가 미리-할당된 임계값 보다 적을 때, 횡 방향 오등록 벡터에 상기 두 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 접속하는 벡터를만들고, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 모두에 대해 상기 횡 방향 오등록 벡터를 얻는 단계와,
    상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀과 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 사이의 대응 관계가 고려된 경우에, 상기 종 방향 오등록 벡터와 상기 횡 방향 오등록 벡터의 각각의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트하고, 상기 각각의 벡터의 팁 단부를 통사는 변위 평가 직선을 만들고, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀과 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 사이의 대응 관계가 없다고 고려된 경우에, 상기 종 방향 오등록 벡터의 기준 포인트는 원래 좌표에 위치되도록 플로트 되며, 변위 평가 직선은 횡 방향에서 좌표축과 평행하고 상기 종 방향 오등록 벡터의 팁 단부를 통하는 직선을 만들고, 동시에 횡 방향 오등록 벡터의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트 되고, 변위 평가 직선은 좌표축과 평행하고 횡 방향 오등록 벡터의 팁 단부를 통하는 직선을 만들고, 상기 횡 미분 영상과 상기 종 미분 영상에서 모든 모서리 픽셀에 대해 변위 평가 직선을 얻는 단계와,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 단계를 포함하는 영상 등록 방법.
  3. 입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하는 영상 등록 방법에 있어서,
    상기 방법은 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 단계와,
    상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하는 단계와,
    종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 단계와,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻는 단계와,
    상기 종 미분 영상의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해, 합성 모노-피크 펑션, 여러 가지 펑션 모양을 결정하는 다른 파라미터로 미리-할당된 수의 모노-피크 펑션의 결론인 펑션을 만들고, 종 방향으로 상기 합성 모노-피크 펑션을 피팅 하고, 픽셀 정확도, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도로 분리된 상기 합성 모노-피크 펑션을 구성하는 각각의 모노-피크 펑션의 최대 값의 좌표를 얻고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀로, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로서 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 단계와,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 상기 합성 모노-피크 펑션을 피팅 하고, 픽셀 정확도, 하나의 픽셀 보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도로 분리된 상기 합성 모노-피크 펑션을 구성하는 각각의 모노-피크 펑션의 최대 값의 좌표를 얻고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀로, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치와 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로서 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 단계와,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 단계와,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해, 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 돤전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 단계와,
    상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 종 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 단계와,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 단계와,
    모든 상기 종 방향 모서리 위치 영상과 상기 횡 방향 모서리 위치 영상에 대해 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선은 상기 좌표 시스템에서 상기 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고, 상기 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하고, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션에 의해 설명된 곡선으로 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각의 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅 하는 단계와,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 단계를 포함하는 영상 등록 방법.
  4. 입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하는 영상 등록 장치에 있어서,
    상기 장치는 상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하고, 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 영상 미분 수단과,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻고,종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 피팅 범위 세팅 수단과,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 상기 종 미분 영상 위의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해 피팅 하는 펑션 피팅 수단과,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 영상 분할 수단과,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 픽셀 정밀 등록 수단과,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만들고, 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 종 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 모서리 대응 첨가 수단과,
    모든 상기 종 방향 모서리 위치 영상과 상기 횡 방향 모서리 위치 영상에 대해 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선은 상기 좌표 시스템에서 상기 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고, 상기 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하고, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션에 의해 설명된 곡선으로 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각의 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅 하는 대응 캔디데이트 곡선 발생 수단과,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 오등록 계산 수단을 포함하는 영상 등록 장치.
  5. 입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하는 영상 등록 장치에 있어서,
    상기 장치는 상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하고, 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 영상 미분 수단과,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻고,종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 피팅 범위 세팅 수단과,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대값 포인트의 좌표를 얻고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 상기 종 미분 영상 위의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해 피팅 하는 펑션 피팅 수단과,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 영상 분할 수단과,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 픽셀 정밀 등록 수단과,
    모서리 픽셀 사이의 대응하는 관계의 존재를 판단하도록, 상호 거리를 계산하고 종 방향 모서리 위치 영상에 가장 가까운 좌표로 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀을 검출하고, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 종 방향 모서리 위치 영상을 겹치는 모서리 성분 계산 수단과,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상이 상기 픽셀 정밀 등록 수단에 의한 등록 결과를 토대로 겹치고 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상과 종 방향 모서리 위치 영상과 평행하게 이동될 때, 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀에 상하로 가장 가까운 거리로 모서리 픽셀을, 두 모서리 픽셀 사이의 거리가 미리-할당된 임계값 보다 적을 때, 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 모두에 대해 상기 종 방향 오등록 벡터를 얻고, 또 상기제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀에 옆길 방향으로 가장 가까운 거리로 모서리 픽셀을 검출하고, 두 모서리 픽셀 사이의 거리가 미리-할당된 임계값 보다 적을 때, 횡 방향 오등록 벡터에 상기 두 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 접속하는 벡터를 만들고, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 모두에 대해 상기 횡 방향 오등록 벡터를 얻는 편차 벡터 계산 수단과,
    상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀과 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 사이의 대응 관계가 고려된 경우에, 상기 종 방향 오등록 벡터와 상기 횡 방향 오등록 벡터의 각각의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트하고, 상기 각각의 벡터의 팁 단부를 통사는 변위 평가 직선을 만들고, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀과 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모서리 픽셀 사이의 대응 관계가 없다고 고려된 경우에, 상기 종 방향 오등록 벡터의 기준 포인트는 원래 좌표에 위치되도록 플로트 되며, 변위 평가 직선은 횡 방향에서 좌표축과 평행하고 상기 종 방향 오등록 벡터의 팁 단부를 통하는 직선을 만들고, 동시에 횡 방향 오등록 벡터의 기준 포인트가 원래 좌표에 위치되도록 플로트 되고, 변위 평가 직선은 좌표축과 평행하고 횡 방향 오등록 벡터의 팁 단부를 통하는 직선을 만들고, 상기 횡 미분 영상과 상기 종 미분 영상에서 모든 모서리 픽셀에 대해 변위 평가 직선을 얻는 변위 평가 직선 발생 수단과,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 오등록 계산 수단을 포함하는 영상 등록 장치.
  6. 입력 제1 영상과 제2 영상 사이의 상대적인 오등록을 검출하는 영상 등록 장치에 있어서,
    상기 장치는 상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하고, 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 영상 미분 수단과,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻고,종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 피팅 범위 세팅 수단과,
    상기 합성 모노-피크 펑션을 저장하고, 합성 모노-피크 펑션, 여러 가지 펑션 모양을 결정하는 다른 파라미터로 미리-할당된 수의 모노-피크 펑션으로 되는 펑션을 만드는 합성 모노-피크 펑션 수단과,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 상기 합성 모노-피크 펑션을 피팅 하고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 상기 합성 모노-피크 펑션을 구성하는 각각의 모노-피크 펑션의 최대 값의 좌표를 얻고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대 값 포인트의 좌표를 얻고, 종 방향으로 상기 합성 모노-피크 펑션을 상기 종 미분 영상 위의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해 피팅 하는 합성 모노-피크 펑션 피팅 수단과,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 영상 분할 수단과,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 픽셀 정밀 등록 수단과,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만들고, 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 종 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 모서리 대응 첨가 수단과,
    모든 상기 종 방향 모서리 위치 영상과 상기 횡 방향 모서리 위치 영상에 대해 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선은 상기 좌표 시스템에서 상기 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고, 상기 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하고, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션에 의해 설명된 곡선으로 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각의 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅 하는 대응 캔디데이트 곡선 발생 수단과,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 오등록 계산 수단을 포함하는 영상 등록 장치.
  7. 프로그램이 저장되어 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 기록 매체에 있어서,
    상기 장치는 상기 종 미분 영상과 상기 횡 미분 영상으로부터 전체 미분 영상을 발생하고, 픽셀 값으로서 횡 미분 값의 절대값을 갖는 횡 미분 영상과, 픽셀 값으로서 종 미분 값의 절대값을 갖는 종 미분 영상을 발생하고, 각 영상의 종 방향과 횡 방향으로 상기 영상의 각각에 대해 미분을 수행하는 펑션과,
    횡 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 횡 미분 영상에 대한 횡 방향 피팅 범위를 얻고,종 방향으로 픽셀 값을 주사함으로써 상기 종 미분 영상에 대한 종 방향 피팅 범위를 얻는 펑션과,
    상기 횡 미분 영상 위의 상기 횡 피팅 범위의 각각에 대해, 횡 방향으로 모노-피크 펑션을 피팅 하는 단계와, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 갖는 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대값 포인트의 좌표를 얻고, 상기 모서리 픽셀의 픽셀 값으로 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 갖는 종 방향 모서리 위치 영상을 발생하고, 모서리 픽셀로서 상기 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치에 대응하는 픽셀과, 각각의 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 및 픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치를 만들며, 하나의 픽셀보다 적은 정확도인 서브픽셀 정확도, 픽셀 정확도로 분리된 최대값 포인트의 좌표를 얻고, 종 방향으로 모노-피크 펑션을 상기 종 미분 영상 위의 상기 종 피팅 범위의 각각에 대해 피팅하는 펑션과,
    미리-할당된 크기를 가지며, 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 종 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상의 영상에 각각 대응하는 종 미분 영상, 횡 미분 영상, 완전한 미분 영상, 횡 방향 모서리 위치 영상과 횡 방향 모서리 위치 영상을 발생하는 펑션과,
    상기 완전한 미분 영상의 각각에 대해 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상에 대해, 상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상, 종 방향 모서리 위치 영상, 횡 미분 영상, 종 미분 영상을 하나의 픽셀의 정확도로 등록하고, 상기 등록 결과에 따라, 상기 제2 영상의 완전한 미분 영상에 대해 상기 제1 영상의 완전한 미분 영상의 템플레이트 매칭에 의해 하나의 픽셀의 정확도로 등록을 수행하는 펑션과,
    상기 제1 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를 얻도록 상기 서브픽셀 정밀 횡 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 횡 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 횡 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만들고, 상기 제1 영상의 종 방향 모서리 위치 영상이 하나의 픽셀의 정확도로 상기 등록 결과에 따라 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상에 겹칠 때, 상기 종 방향 모서리 위치 영상 위의 모든 모서리 픽셀에 대해 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻도록 하고, 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 반복하여 계산하고, 상기 기준 모서리 픽셀에 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹을 얻고, 상기 거리를 토대로, 모서리 픽셀 사이의 거리를얻도록 상기 서브픽셀 정밀 종 방향 모서리 위치 영상을 사용하며, 기준 모서리 픽셀, 제1 종 방향 모서리 위치 영상 위의 각각의 모서리 픽셀로 레지스터 내로 오는 상기 제2 영상의 종 방향 모서리 위치 영상의 픽셀을 만드는 펑션과,
    모든 상기 종 방향 모서리 위치 영상과 상기 횡 방향 모서리 위치 영상에 대해 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 얻고, 상대적인 대응 캔디데이트 곡선은 상기 좌표 시스템에서 상기 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고, 상기 기준 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치가 원래로 되도록 좌표 변환을 수행하고, 이것은 대응하는 캔디데이트 곡선을 만들고 미리-할당된 펑션에 의해 설명된 곡선으로 상기 대응하는 캔디데이트 모서리 픽셀 그룹의 각각의 모서리 픽셀의 서브픽셀 정밀 모서리 위치를 피팅하는 펑션과,
    상기 제1 영상의 모서리 픽셀의 모두에 대해, 상기 제2 영상의 각각의 대응하는 상대적인 대응 캔디데이트 곡선을 하나의 평면으로 플로트하고, 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 대부분 집중된 포인트 또는 모든 상대적인 대응 캔디데이트 곡선이 교차하는 포인트를 서브픽셀 정확도로 얻고, 이것은 대응하는 캔디데이트 교차 포인트를 만들고, 상기 대응하는 캔디데이트 교차 포인트에 플로트 된 평면의 원래 좌표 시스템으로부터 접속하는 벡터인 변위 벡터를 계산하는 펑션을 실현하는 프로그램이 저장되어 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 기록 매체.
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