KR20010052136A - 이미지 정합 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각 여러 화소로 이루어지고 부분적으로 오버랩핑 내용을 가지는 두 개의 이미지를 매칭시키는 방법에 관한 것으로, 이미지의 내용들 사이의 대응 정조는 이미지의 상이한 오버래핑을 나타내는 상이한 변위 위치에 대하여 결정된다. 보다 구체적으로, 여러 번호가 다수의 상기 변위 위치에 대하여 결정된다. 각각의 번호는 두 이미지로부터의 화소값을 사용하여 형성되며, 동시에 적어도 두 개의 변위 위치에 대한 오버랩 평가값을 형성한다. 검색된 상기 오버랩 평가값은 상이한 변위 위치에 대한 이미지들 사이의 대응 정도를 결정하기 위하여 연속적으로 사용된다. 상기 방법은 컴퓨터를 사용하여 실행되며, 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.

Description

이미지 정합 방법 및 장치 {A METHOD AND A DEVICE FOR MATCHING IMAGES}

본 명세서에서는 기록되어질 텍스트를 팬으로 문지름으로써 텍스트가 기록되는 하는 펜을 개발한다. 특히, 2차원 광감지 센서 및 신호 처리 유니트를 포함하는 펜은 부분적으로 오버랩핑된 내용을 가지고 텍스트의 이미지를 기록한다. 결과적으로, 이미지는 커다란 이미지를 형성하도록 한데 모이게 되며, 이것은 임의의 리던던시 정보를 포함하지 않는다. 이미지내의 문자는 OCR 소프트웨어를 사용하여 식별되고 펜내에 문자 코딩된 형태로 저장된다. 상기 펜은 본 발명이 출원될 때 공개되지 않은 스위스 특허 출원 제 9604008-4호에 개시되었다.

펜의 메모리 요구를 감소시키기 위하여, 다음 이미지가 기록되기 전에 이전의 이미지와 기록된 이미지를 한데 모으는 것이 가능하다는 점이 바람직하다. 펜에 대한 바람직한 이미지 기록 주파수는 약 50Hz이며, 이것은 약 20ms로 두 개의 이미지를 한데 모으는 것이 가능하다는 것을 의미한다. 이미지를 한데 모을 때의 대부분의 시간 소모적인 동작은 이미지의 정합, 즉 이미지들의 내용 사이의 가장 가능성 있는 대응이 획득되는 상대적 위치를 결정하는 것이다.

두 이미지를 정합시키기 위한 가능한 방법은 이미지 사이의 모든 가능한 오버랩 위치를 조사하는 것 및 각각의 오버랩 위치에 대해 오버랩핑 화소의 각 쌍에 대한 스코어를 결정하기 위하여 그리고 각 위치의 오버랩 화소에 대한 스코어의 총계에 기초하여 최상의 정합을 제공하는 오버랩 위치를 결정하기 위하여 모든 오버랩핑 쌍을 조사하는 것이며, 상기 스코어는 화소의 값이 얼마나 잘 대응하는 가에 의존한다. 그러나, 이러한 절차는 상술한 본 발명에 비해 너무 느리다.

본 발명의 요약

상술한 점에서, 본 발명의 목적은 두 이미지의 자동적 정합에 대한 새로운 방법을 제공하는 것이며, 상기 방법은 소정의 프로세서를 사용하여 상술한 종래의 방법보다 빠른 두 이미지의 정합을 허용한다.

추가의 목적은 본 발명을 구현하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적들은 청구항 1 항에 따른 방법 및 청구항 18과 청구항 19에 따른 장치에 의해 달성된다.

상술한 방법과 유사하게, 본 발명은 이미지의 상이한 오버랩핑을 나타내는 상이한 변위 위치에 대하여 두 이미지 사이의 대응 정도를 결정하는 것에 기초하며, 두 이미지는 각각 다수의 화소로 이루어지고 부분적으로 오버랩핑 내용을 가진다. 그러나, 이미지의 내용을 비교하는 것은 보다 효율적인 방법으로 달성된다. 보다 구체적으로, 다수의 변위 위치들 중 각각 하나에 대하여 다수의 번호가 결정되고, 각각의 번호는 두 이미지로부터의 화소 값을 사용하여 형성된다. 상기 번호는 적어도 두 개의 변위 위치에 대한 오버랩 평가 값(overlap assessment values)을 형성하기 위해 동시에 사용된다. 이러한 오버랩 평가 값은 결과적으로 이미지 내용들 사이의 대응 정도를 결정하는 데에 사용된다.

이러한 방법에 의해, 상이한 변위 위치는 소정 정도의 병렬 처리로 검사될 수 있으며, 이것은 모든 변위 위치가 순차적으로 검사되는 경우보다는 빠르게 이미지를 검사하는 것을 가능하게 한다. 이러한 병렬 처리는 적어도 두 개의 변위 위치를 동시에 조사하기 위해 사용되는 번호를 사용하여 달성된다. 번호가 각 이미지의 내용에 기초하기 때문에, 번호를 구성하는 화소 값이 완전히 또는 부분적으로 오버랩된 경우에 오버랩 평가 값을 미리 계산하는 것이 가능하다.

이러한 오버랩 평가 값은 정합을 수행할 때 상기 번호를 사용하여 저장되고 검색될 수 있다. 대안적으로, 상기 번호가 변수로 사용될 때 적어도 두 개의 변위 위치에 대한 오버랩 평가 값을 야기하는 하나 이상의 공식을 정의하는 것이 가능하다. 다른 대안으로서, 상기 번호로 이루어진 입력 신호에 대한 결과로서 적어도 두 개의 변위 위치에 대한 오버랩 평가 값을 형성하는 게이트 회로를 사용하는 것이 가능하다.

물론, 효율성은 화소가 각각의 번호내에 포함된 많은 화소를 증가시키며, 이는 이러한 점이 병렬 처리를 증가시키기 때문이다.

따라서, 오버랩 평가 값이 미리 결정된다. 이것은, 한 이미지 내의 화소가 소정의 제 1 값을 가지고 다른 이미지 내의 대응하는 오버랩핑 화소가 소정의 제 2 값을 가지는 경우에 소정의 미리 결정된 오버랩 값이 항상 얻어진다는 것을 의미한다. 동일한 것이 오버랩 평가 값이 여러 오버랩핑 화소에 관련될 때 적용된다. 화소 값의 상이한 조합에 대하여 얻어진 상이한 오버랩 평가 값의 수치는 선택적으로 결정될 수 있다.

이와 관련하여, 상기 방법이 구현될 때 물론 이미지는 서로에 대하여 물리적으로 변위되지 않고 이미지 사이의 비교는 가정적인 변위에 대하여 수행된다는 점이 지적되어야 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 각각의 변위 위치에 대한 오버랩 평가 값을 합산하는 단계 및 이미지의 내용들 사이에서 가능한 최상의 정합을 제공하는 변위 위치를 결정하기 위하여 상기 합산의 방법으로 얻어진 총계를 사용하는 단계를 더 포함한다. 소정의 변위 위치에 대하여 서로 합산된 오버랩 평가 값은 바람직하게, 상기 변위 위치에 대한 모든 오버랩핑 화소 사이에서의 대응 정도를 나타낸다.

정합 속도를 더욱 증가시키기 위하여, 오버랩 평가 값은 여러 변위 위치에 대하여 적절하게 병렬로 합산된다. 상기 합산은 상기 번호를 사용하여 동시에 형성되는 오버랩 평가 값에 대하여 병렬로 수행되는 경우에 특히 유효하다.

각각의 오버랩 평가값은 하나 이상의 오버랩핑 화소에 관련된다. 하나 이상의 오버랩핑 화소의 경우에 있어서, 정합 속도의 증가는 소정 변위 위치에 대하여 각각의 오버랩핑 화소에 대한 평가값을 합산하는 것이 반드시 필요한 것이 아니며 차라리 두 개 이상의 오버랩핑 화소에 대하여 이미 합산된 오버랩 평가값이 직접 형성될 수 있다는 점에서 달성된다.

이미지의 내용들 사이에서의 최상의 정합을 제공하는 변위 위치가 결정될 때, 이미지는 이러한 상대적인 위치로 한데 모일 수 있다. 상기의 이미지 모음은 거절된 이미지들 중 하나의 오버랩핑 화소 값에 의해 또는 바람직하게 각각의 오버랩핑 화소에 대한 화소 값의 조합된 가중치 처리에 의해 영향을 받을 수 있다.

번호가 결정되어지는 여러 변위 위치는 적절하게 대략적인 변위 위치를 구성할 수 있으며, 오버랩 평가값이 동시에 형성되는 상기 적어도 두 개의 변위 위치는 적절하게 적어도 하나의 세밀한 변위 위치를 구성하며, 상기 세밀한 변위 위치는 두 개의 대략적인 변위 위치들 사이의 변위보다 대략적인 변위 위치로부터 더 적은 변위를 나타낸다. 두 번째 오버랩 평가값은 해당의 대략적인 변위 위치 또는 다른 세밀한 변위 위치에 관련된다.

상기 발명에 대한 가장 간단한 실시예에 있어서, 이미지의 내용은 한 방향으로만 서로와 관련되어 위치된다. 그러나, 상기 방법은 또한 이미지가 서로와 관련하여 2개의 상이한 방향, 바람직하게는 수직으로 위치될 때에도 사용될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 이미지의 내용 사이의 대응이 최대가 되는 위치에 도달하기 위하여, 대략적인 변위 위치가 제 1 방향으로, 예를 들어 수평으로 이미지의 상이한 오버랩핑을 나타내도록 하고 다른 방향으로, 예를 들어 수직으로 이미지의 상이한 오버랩핑에 대한 상기 방법을 반복하도록 하는 것이 적절하다.

따라서, 검사된 변위 위치의 서브세트를 구성하는 대략적인 변위 위치는 바람직하게 N*M개의 화소로 구성된 다수의 대략적인 세그먼트로 분할된 이미지에 의해 결정되며, 상기 N 및 M은 1보다 크고, 두 개의 인접한 대략적인 변위 위치 사이의 변위는 대략적인 세그먼트로 구성된다. 따라서 대략적인 세그먼트는 열 또는 행으로 분할된 이미지에 의해 얻어질 수 있으며, 이들 각각은 여러 화소의 폭 및 높이를 가진다.

이미지는 다양한 방식으로 재현될 수 있다. 이미지는 아날로그 신호일 수 있지만, 디지털 신호가 컴퓨터를 사용한 그들의 처리를 용이하게 하기 때문에 상기 이미지는 디지털 신호가 되는 것이 바람직하다. 화소 값은 상이한 해상도를 가지고 표현될 수 있다. 그러나, 본 발명은 바람직하게 비트맵으로 표현된 이미지에 대해 의도된다.

상술한 바와 같이, 번호는 두 개의 이미지 내용에 기초한다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 번호는 오버랩 평가값을 저장하는 메모리 위치에 대한 어드레스로서 사용된다. 이러한 경우에 있어서, 오버랩 평가값은 상당히 간단하게 계산 또는 나아가 결정됨으로써 적절하게 정의된다.

바람직하게, 어드레스는, 각각의 어드레스에 대하여 적어도 두 개의 변위 위치에 대한 상기 미리 계산된 오버랩 평가값을 포함하는 룩업 테이블을 어드레싱하기 위하여 사용된다. 어드레스로 화소 값이 사용되는 순서는 동일한 순서가 모든 어드레스에 대하여 사용되는 한 그리고 룩업 테이블내의 오버랩 평가값의 저장이 상기 순서에 관련한 미리 결정된 방식으로 수행되는 한 중요하지 않다.

본 발명에 따른 방법은 하드웨어적으로 전체 구현될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상술한 바와 같이 번호는 각각이 소정 세트의 입력 신호에 대하여 대응하는 오버랩 평가값이 출력 신호로서 형성되는 방식으로 설계된 게이트 회로에 대한 입력 신호를 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 오버랩 평가값은 게이트 회로의 설계에 의해 정의된다. 이러한 방법은 대량의 이미지에 유용하다.

그러나, 바람직한 실시예에 있어서, 상기 방법은 미리 결정된 워드 길이로 작업하는 프로세서를 사용한 소프트웨어로 구현된다. 이러한 경우에 있어서, 룩업 테이블은, 각각이 미리 결정된 길이를 가지고 미리 계산된 오버랩 평가값을 저장하는 다수의 어드레스 가능한 행을 포함한다. 상기 테이블의 폭을 프로세서의 워드 길이로 조정함으로써, 가능한 최상의 실용적인 용량의 프로세서가 얻어진다. 예를 들어 테이블내의 상이한 행은 효율적인 방법으로 합산될 수 있다.

가능한 최상의 속도를 달성하기 위하여, 방법을 위한 다양한 파라미터, 즉, 대략적인 변위 위치, 각각의 어드레스에 대하여 저장된 오버랩 평가값의 번호, 테이블의 번호 등은 사용된 프로세서 및 캐쉬 메모리에 기초하여 적절하게 결정될 수 있다. 바람직하게, 파라미터는 두 개의 이미지 및 미리 계산된 오버랩 평가값이 캐쉬 메모리에 포함될 수 있도록 선택된다.

바람직한 실시예에 있어서, 각각의 번호는 제 1 이미지로부터의 적어도 두 개의 인접한 화소 값을 포함하는 제 1의 세밀한 세그먼트, 제 1의 세밀한 세그먼트를 오버랩하고 제 2 이미지로부터 제 1의 세밀한 세그먼트만큼 많은 인접한 화소 값을 포함하는 제 2의 세밀한 세그먼트 및 제 3의 세밀한 세그먼트로 형성되며, 상기 제 3의 세밀한 세그먼트는 제 2 이미지로부터 제 1의 세밀한 세그먼트만큼 많은 인접한 화소 값을 포함하고 다수의 번호의 결정이 수행될 인접한 변위 위치, 즉 인접한 대략적인 변위 위치에서의 제 1의 세밀한 세그먼트를 오버랩한다. 이러한 방식으로, 번호는 대략적인 변위 위치 및 이러한 대략적인 변위 위치와 연속된 대략적 변위 위치 사이의 모든 세밀한 변위 위치뿐만 아니라, 이러한 연속된 대략적 변위 위치에서 오버랩하는 모든 화소 값을 포함한다. 따라서, 번호를 사용하여 이러한 모든 변위 위치에 대한 미리 계산된 오버랩 평가값을 검색하는 것이 가능하다.

모든 가능한 정보가 프로세서의 캐쉬 메모리 내에 저장되고 이에 따라 빠르게 액세스될 수 있도록 메모리 공간을 절약하기 위하여, 각각의 어드레스는 제 1 및 제 2의 서브 어드레스로 유용하게 분할되며, 제 1 서브 어드레스는 제 1 및 제 2의 세밀한 세그먼트로부터의 화소 값으로 구성되고 제 1 및 제 2의 세밀한 세그먼트에 속하는 오버랩 화소에 대한 제 1 테이블내의 오버랩 평가값을 동시적으로 검색하는 데에 사용되며, 제 2 서브 어드레스는 제 1 및 제 3의 세밀한 세그먼트로부터의 화소값으로 구성되고 제 1 및 제 3의 세그먼트에 속하는 오버랩핑 화소에 대한 제 2 테이블내의 오버랩 평가값을 동시적으로 검색하는 데에 사용된다.

이러한 경우에 있어서, 각각의 어드레스에 대하여 제 1 및 제 2 테이블은 바람직하게 상기 적어도 두 개의 변위 위치중 각 하나에 대한 오버랩 평가값을 저장하며, 제 1 변위 위치에 대한 두 개의 오버랩 평가값의 합은 어드레스의 제 1 및 제 2 서브어드레스를 사용하여 검색되며, 상기 제 1 변위 위치에 대한 제 1, 제 2 및 제 3의 세밀한 세그먼트의 모든 오버랩핑 화소에 대한 오버랩 평가값을 구성한다. 오버랩 평가값은 바람직하게 각 어드레스에 대한 변위 위치와 관련하여 동일한 방식으로 저장되어 용이하게 합산될 수 있다.

나아가 정합 속도를 증가시키기 위하여, 이미지들 사이의 대응 정도는 우선 여러 변위 위치의 선택을 위하여 제 1 해상도의 이미지를 사용하여 그리고 선택된 변위 위치 및 인접한 변위 위치에 대하여 제 2의 높은 해상도의 이미지를 사용하여 결정된다. 이러한 방식으로, 추가의 검사 대상이 아닌 모든 이미지 영역은 거절될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 장치는 청구항 1 내지 청구항 17중 하나에 따른 장치를 구현하기에 적합한 처리 유니트를 포함한다. 상기 처리 유니트는 이미지를 기록하기 위한 유니트에 접속되고 실시간으로 이미지를 처리할 수 있다. 상기 장치는 상술한 방법과 동일한 장점, 즉 이미지의 빠른 정합을 허용하는 장점을 보인다.

바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 컴퓨터를 사용하여 독출 가능한 저장 매체 내에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현된다.

본 발명에 따른 방법은 모든 가능한 변위 위치 또는 하나의 선택에 대하여 검사하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어 빠른 매칭에서의 변위 위치는 체크를 요구하는 위치의 개수를 제한하는 데에 사용될 수 있다.

본 발명은 모든 정합 타입의 이미지에 적용될 수 있다. 두 개의 이미지가 이미지의 내용 사이에서 최상의 대응을 제공하는 위치에서 연속적으로 모이도록 하기 위하여 두 개의 이미지가 매칭될 때에 사용될 수 있다. 또한 이미지들이 오버랩하는 방식을 체크하기를 원하는 경우에 두 개의 이미지에 대하여 사용될 수 있다. 본 발명은 특히 높은 정합 속도가 요구될 때 적용 가능하다.

본 발명의 추가의 특징 및 장점은 실시예에 대한 다음의 설명 및 첨부된 도면으로부터 보다 명확하여 질 것이다.

본 발명은, 다수의 화소로 각각 구성되고 부분적으로 오버랩핑된 내용을 가지는 두 개의 이미지를 정합시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 이미지들의 상이한 오버랩핑을 나타내는 상이한 변위 위치에 대하여 두 이미지 사이의 대응 정도가 결정된다.

도 1은 도시된 하나의 대략적인 세그먼트 및 하나의 세밀한 세그먼트를 가지는 다수의 화소로 이루어진 이미지를 도시한다.

도 2는 가정적으로 오버랩된 두 개의 이미지를 도시한다.

도 3은 두 이미지 내의 여러 오버랩핑 화소로부터의 화소값을 사용하여 어드레스가 형성되는 방법을 도시한다.

도 4는 여러 상이한 오버랩 위치에 대한 오버랩 평가값이 저장 및 동시에 검색되는 방법을 도시한다.

도 5는 다양한 변위 위치에 대하여 오버랩 평가값이 계산되는 방법을 도시한다.

도 6은 서브 어드레스가 사용된 경우에 오버랩 평가값이 저장 및 검색되는 방법을 도시한다.

도 7은 여러 상이한 변위 위치에 대하여 오버랩 값이 동시적으로 합산되는 방법을 도시한다.

부분적 오버랩핑 내용을 가지는 두 개의 이미지를 정합시키기 위한 방법의 바람직한 실시예가 설명된다. 상기 방법의 목적은 이미지의 내용들 사이에서 가능한 최상의 대응을 제공하는 오버랩 위치를 찾는 것이다. 가능한 최상의 대응을 구성하는 것을 결정하기 위하여, 미리 결정된 할당 기준이 사용된다.

이러한 실시예에 있어서, 상기 방법은 100MHz의 클록 주파수 및 16kB의 캐쉬 메모리를 가지는 32-비트 프로세서를 사용한 소프트웨어로 구현되며, 상기 캐쉬 메모리에 매칭되어질 이미지가 저장된다. 이러한 타입의 프로세서의 예는 디지털로 제공된 StrongARM 이다. 상기 프로세서는 프로세서의 프로그램 메모리에서 독출되어질 프로그램의 제어하에 동작한다.

이미지가 추출되어 프로세서의 캐쉬 메모리에 인가되는 방법은 본 발명의 범주 이외이며, 이에 따라 상세히 설명하지 않기로 한다. 그러나, 한가지 방법은 도입부에 개시된 펜에서와 같이 동일한 가르침을 사용하는 것, 즉 광감지 2차원 센서를 사용하여 이미지를 기록하고 메모리 내에 그들을 저장하는 것이며, 상기 메모리로부터 프로세서는 자신의 캐쉬 메모리로 이미지를 독출한다.

도 1은 일부가 사각형으로 개략적 도시된 다수의 화소(2)로 이루어진 디지털 이미지(1)를 도시한다. 상기 이미지는 부분적으로 동일한 내용을 가지는 유사한 이미지와 매칭되어질 것이다.

상기 이미지는 55 화소 폭 및 76화소 깊이를 가진다. 상기 이미지는 비트맵으로서 저장되며, 이에 따라 각각은 1 또는 0의 값을 가진다. 이러한 실시예에 있어서, 값 1은 흑색 도트를 타나내며, 0 값은 흰색 도트를 나타낸다.

상기 방법을 구현하기 위하여, 각각의 이미지는 수직 밴드 형태의 11개의 대략적인 세그먼트(3)로 나뉘어지며, 각각의 세그먼트는 5 화소 폭과 76 화소 깊이를 가진다. 각각의 대략적인 세그먼트는, 각각 5개의 인접한 화소의 수평 행으로 이루어진 5개의 세그먼트(4)로 나뉘어진다.

상기 대략적인 세그먼트는 다수의 대략적인 변위 위치를 정의하는 데에 사용된다. 도 2는 제 1의 대략적인 변위 위치를 도시하는데, 여기에서 두 개의 이미지(1a 및 1b)는 각각의 이미지로부터의 사선으로 도시된 하나의 대략적인 세그먼트(3)가 서로 오버랩하는 방식으로 서로에 관련하여 위치된다. 제 2의 대략적인 변위 위치에 있어서, 각각의 이미지로부터의 두 개의 대략적인 세그먼트는, 모든 대략적인 세그먼트가 오버랩하여지는 11번째 대략적인 변위 위치까지 오버랩된다. 따라서 두 개의 인접한 대략적인 변위 위치 사이에서의 차이는 하나의 대략적인 세그먼트가 된다.

각각의 대략적인 세그먼트에 있어서, 4개의 세밀한 변위 위치가 정의된다. 상기 세밀한 변위 위치는 1, 2, 3 및 4 화소 열에 위한 대략적인 변위 위치에 관련된 변위를 나타낸다.

대략적인 변위 위치 및 세밀한 변위 위치는 제 1 방향으로, 즉 수평으로 이미지들 사이에서의 변위를 나타낸다. 상기 이미지가 서로와 관련하여 수직으로도 위치될 수 있다면, 많은 수직적 변위 위치가 정의되며, 각각의 수직적 변위 위치는 하나의 화소 행에 의해 변위를 수직적으로 나타낸다. 도 1의 좌측부는 제 1 이미지(1a) 및 제 2 이미지(1b)에 대한 수직적 변위 위치를 나타내며, 오버랩 위치에서는 점선으로 도시되었다.

세밀한 세그먼트(4)는 10-비트 서브 어드레스의 번호를 결정하는 데에 사용되며, 상기 서브 어드레스는 이어서 미리 계산된 오버랩 평가값을 검색하기 위하여 사용되며, 이들 각각의 값은 소정 변위 위치에 대하여 하나 이상의 오버랩핑 화소 사이에서의 대응 정도의 측정을 제공한다. 제 1 서브 어드레스는 제 1 이미지(1a)의 제 1의 세밀한 세그먼트(4a)로부터 검색된 어드레스 중 5개의 최하위 비트 및 제 2 이미지(1b)의 대응하는 오버랩핑 세밀한 세그먼트(4b)로부터 검색된 5개의 최상위 비트에 의해 형성된다. 따라서, 상기 제 1 서브어드레스는 내용과 관련하여 대응 정도를 체크하기 위하여 비교하기를 원하는 오버랩핑 화소에 대한 값을 나타낸다.

도 3은 5비트"10010"의 제 1의 세밀한 세그먼트(4a)가 하나의 이미지로부터 검색되고 5비트"01100"의 제 2의 세밀한 세그먼트(4b)가 다른 이미지(1b)로부터 검색되어 어드레스"0110010010"으로 모이는 방법이 도시되었다.

제 1 서브어드레스는 (가능한 상이한 어드레스 번호) 각각 1024 행으로 이루어진 두 개의 테이블을 어드레싱하는 데에 사용된다. 상기 테이블은 도 4의 테이블 1 및 테이블 2로서 개략적으로 도시된다. 테이블내에는, 이미지가 프로세서의 캐쉬 메모리에 저장된 것과 유사하게, (이하 스코어로 언급된) 미리 계산된 오버랩 평가값이 존재한다. 이것은 각 테이블 내의 행의 연장 방식으로 도 4에 개략적으로 도시되었다.

이러한 예에 있어서, 스코어는 다음과 같이 계산된다. 두 개의 오버랩핑 흰색 화소는 1 포인트와 같고, 두 개의 오버랩핑 흑색 화소는 2 포인트와 같으며, 하나의 흰색 및 하나의 흑색 오버랩핑 화소는 0 포인트와 같다.

도 5는 어드레스 "0110010010"을 가지는 행의 도 4의 테이블 내에 저장된 스코어를 도시하며, 상기 스코어가 계산된 방법을 도시한다. 스코어 0은 테이블 2에 저장되고 스코어 1-4는 테이블 1에 저장된다. 각각의 오버랩핑 화소에 대하여, 스코어는 상술한 스코어링에 따라 얻어진다. 모든 오버랩핑 화소에 대한 스코어는 합산되어, 총 스코어에 이르거나 문제시되는 어드레스를 가지는 행의 테이블 내에 저장되어질 오버랩 평가값에 이르게 된다.

도 4의 테이블 2는 각각의 어드레스에 대하여, 두 개의 세밀한 세그먼트가 완전히 오버랩될 때 얻어지는 스코어(스코어 0)를 포함하며, 즉 오버랩핑은 대략적인 변위 위치에서 얻어진다. 이러한 스코어는 5개의 오버랩핑 화소에 대한 스코어의 총계이며, 1 바이트로 저장된다. 테이블 1은 각각의 어드레스에 대하여 두 개의 세밀한 세그먼트가 서로에 관련하여 부분적으로, 즉 다양한 세밀한 변위 위치에 대응하여 위치될 때의 스코어(스코어 1-4)를 포함한다. 이러한 스코어는 각각 32-비트 워드의 1 바이트로 저장되며, 한 클록 사이클 동안의 한번의 독출 또는 한번의 테이블 룩업과 동시에 검출될 수 있다. 스코어 1은 세밀한 세그먼트가 서로와 관련하여 1 증가분에 의해 위치될 때 얻어진 스코어와 관련되어, 단지 4개의 오버랩핑 화소가 얻어진다. 스코어 2는 세밀한 세그먼트가 서로와 관련하여 2 증가분에 의해 위치될 때 얻어진 스코어와 관련되어, 단지 3개의 오버랩핑 화소가 얻어진다. 변위는 문제시되는 대략적인 변위 위치와 다음의 대략적인 변위 위치 사이의 세밀한 변위 위치에서 얻어진 오버랩핑을 반영한다.

상술한 것으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 서브어드레스를 사용하여 검색되는 오버랩 평가값은 검사되는 변위 위치에 대한 제 1 및 제 2 의 세밀한 세그먼트에서의 화소들 사이의 오버랩핑에만 관련된다. 제 1의 세밀한 세그먼트내의 화소와 제 2의 세밀한 세그먼트내의 화소 이외의 화소 사이의 이러한 변위 위치에서 발생하는 오버랩핑은 상술한 방법을 사용하여 추출되지 않는다.

이러한 오버랩핑에 대한 검사도 역시 허용하기 위하여, 제 1 서브 어드레스 이외에 제 2 서브 어드레스가 형성된다. 상기 제 2 서브 어드레스는 제 1의 세밀한 세그먼트(4a)내의 5개의 화소값뿐만 아니라, 제 2 이미지내에서 제 2의 세밀한 세그먼트에 인접하고 연속된 대략적인 변위 위치에서 제 1의 세밀한 세그먼트를 오버랩하는 제 3의 세밀한 세그먼트에 대한 5개의 화소값(4c)으로 이루어진다.

도 6은 제 2 서브어드레스를 형성되는 방법의 예를 도시한다. 제 1 이미지(1a)의 제 1의 세밀한 세그먼트로부터의 화소값"10010"은 제 2 서브어드레스의 5개의 최상위 비트를 구성하는 반면에, 제 2 이미지(1b)내의 제 3의 세밀한 세그먼트(4c)로부터의 화소값"10101"은 제 2 서브어드레스 내의 5개의 최하위 비트를 구성한다.

상이한 변위 위치에서 오버랩하는 제 1 및 제 3의 세밀한 세그먼트내의 화소에 대한 스코어 또는 오버랩 평가값은 도 7에 테이블 3으로 도시된 제 3 테이블 내에 저장된다. 물론, 상기 스코어는 테이블 1의 경우와 동일한 방식으로 계산되지만 상기 스코어는 "역순"으로 저장된다. 이에 따라, 제 1 및 제3의 세밀한 세그먼트의 1개의 오버랩핑 화소에 관련된 스코어 4는 테이블 3의 테이블 행이 제 1 바이트내에 저장된다. 제 1 및 제 3의 세밀한 세그먼트의 두 개의 오버랩핑 화소에 관련된 스코어 3은 제 2 바이트내에 저장된다. 기타 등등.

이러한 방식으로, 4개의 세밀한 변위 위치에 대한 오버랩 값이 제 1 및 제 2 서브어드레스를 사용하여 검색될 수 있다. 제 1 및 제 2 서브어드레스에 대한 오버랩 값을 가산함으로써, 오버랩 값이 각각의 변위 위치에 대하여 얻어진다. 이러한 각각의 오버랩 값은 문제시되는 변위 위치에 대한 5개의 오버랩핑 화소에 관련된다.

도 7은 테이블 1 및 테이블 3 및 테이블의 각 행내의 오버랩 평가값을 도시하며, 제 1 및 제 2 서브어드레스는 이러한 테이블을 어드레싱하기 위해 사용된다.

이미지의 정합이 수행되는 방법에 대한 설명이 이어진다. 우선 제 1의 대략적인 변위 위치가 선택된다. 이러한 위치에 대하여, 제 1 쌍의 오버랩핑의 세밀한 세그먼트가 선택된다. 도 3의 예에서와 같이 제 1 이미지내의 제 1의 세밀한 세그먼트가 화소값 "10010"을 가지고, 제 2 이미지내의 제 2의 세밀한 세그먼트가 화소값 "01100"을 가진다고 가정하도록 한다. 이러한 값들은 제 1의 이진 서브 어드레스"0110010010"을 형성하도록 사용된다. 게다가, 제 2 이미지내의 제 2의 세밀한 세그먼트에 인접한 제 3의 세밀한 세그먼트가 값"10101"을 가진다고 가정하도록 한다. 이러한 값들은 제 2 서브어드레스를 형성하기 위하여 제 1의 세밀한 세그먼트에 대한 화소값과 함께 사용된다. 제 1 서브 어드레스는 제 1 및 제 2 테이블 모두를 어드레싱하는 데에 사용된다. 예로서, 1 워드로 저장된 스코어 4, 3, 0 및 1은 제 1 테이블로부터 얻어지며, 스코어 1 은 제 2 테이블로부터 얻어진다. 제 2 서브어드레스는 주어진 예의 경우 스코어 2, 0, 3, 3이 얻어지는 제 3 테이블을 어드레싱하기 위해 사용된다. 테이블 1 및 테이블 3으로부터의 스코어는 병렬로 가산되어 총 스코어 6, 3, 3, 4 가 얻어진다.

이러한 제 1 오버랩핑의 세밀한 세그먼트가 비교될 때, 매칭은 오버랩핑의 대략적인 세그먼트 또는 세그먼트들 사이의 완전한 비교가 수행될 때가지 두 개의 새로운 오버랩핑의 세밀한 세그먼트를 사용하여 계속된다. 테이블 1 및 테이블 3에 대하여 가산된 4개의 스코어를 사용하여 워드가 얻어지는 각 시점에 상기 워드는 이전에 얻어진 워드와 합산된다. 따라서 4개의 상이한 변위 위치에 대한 스코어는 하나의 단일의 가산에 의해 병렬로 합산된다. 스코어가 낮기 때문에, 캐리가 존재하기 이전, 결과적으로 상이한 위치에 소정 저장이 수행되어야 하기 이전에 많은 개수의 가산이 수행될 수 있다. 도 8은 4개의 변위 위치에 대한 스코어가 병렬로 계산되는 방법을 개략적으로 도시하며, 워드 A는 제 1 어드레스를 사용하여 얻어지는 워드를 나타내고 제 1 및 제 2 서브어드레스를 구성하며, 워드 B는 제 2 어드레스를 사용하여 얻어진 워드를 나타내고 제 1 및 제 2 서브어드레스를 구성하며, 워드 C는 얻어진 총계를 나타낸다.

모든 오버랩핑의 세밀한 세그먼트가 제 1의 대략적인 변위 위치에 대하여 검사될 때, 절차는 모든 대략적인 변위 위치가 검사될 때까지 제 2 및 연속된 대략적인 변위 위치에 대해 반복된다.

이미지가 서로와 관련하여 수직적으로 위치될 수 있다면, 상기 방법은 각각의 수직적 위치에 대하여 반복되며, 이에 따라 이미지는 서로에 대하여 수직적으로 우선 하나의 행에 위치되며, 연속적으로 모든 대략적인 그리고 세밀한 변위 위치가 검사되며, 여기에서 모든 수직 변위 위치가 스캐닝될 때가지 이미지는 다음의 수직적 변위 위치에 놓여 검사된다.

모든 변위 위치가 검사될 때, 스코어는 각각의 위치에 대하여 얻어진다. 이러한 예에서 사용된 평가 기준을 사용한 최고의 스코어는 이미지 내용에 대한 최상의 오버랩핑을 제공하는 변위 위치를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 오버랩 평가는 우선 저장된 것들보다 낮은 해상도의 이미지를 사용하여 상술한 방식으로 수행된다. 이러한 실시예에 있어서, 25*30 해상도의 화소가 사용된다. 이것은 이미지의 내용들 사이에서의 대응에 대한 밀접한 검사를 위하여, 적절한 변위 위치를 빠르게 선택하는 것이 목적이다. 결과적으로, 상기 방법은 이러한 이미지 및 해상도에 대한 원래 인접한 변위에 대하여 반복된다.

상술한 예에 있어서, 오버랩 평가값은 3개의 상이한 테이블에 저장된다. 이것은 프로세서를 최상으로 이용하기 위한 것이다. 다른 프로세서의 경우, 모든 오버랩 값을 하나의 테이블에 저장하거나 3개 이상의 테이블에 저장하는 것이 바람직할 수도 있다. 이것은 상술한 것에 기초하여 기술 분야의 당업자에 의해 결정될 수 있다.

본 발명의 가르침을 구현하는 다양한 실시예가 본 명세서에 도시되고 설명되었을 지라고, 기술 분야의 당업자는 이러한 가르침을 구현하는 다른 변화된 실시예를 용이하게 구현할 수 있을 것이다.

Claims (19)

1. 이미지들의 내용 사이의 대응 정도가 이미지의 상이한 오버랩핑을 나타내는, 각각 다수의 화소로 이루어지고 부분적으로 오버랩핑된 내용을 가지는 두 이미지의 정합 방법에 있어서,

   두 이미지로부터의 화소값을 사용하여 형성되는 다수의 번호를 다수의 변위 위치 각각에 대하여 결정하는 단계:

   적어도 두 개의 변위 위치에 대한 오버랩 평가값을 동시에 형성하기 위하여 각각의 번호를 사용하는 단계: 및

   상이한 변위 위치에 대하여 이미지의 내용들 사이에서의 대응 정도를 결정하기 위하여 상기 오버랩 평가값을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 변위 위치에 대한 오버랩 평가값을 합산하는 단계 및

   이미지의 내용들 사이에서 가능한 최상의 대응을 제공하는 변위 위치를 결정하기 위하여 상기 합산의 방식으로 얻어진 총계를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 오버랩 평가값은 다수의 변위 위치에 대하여 병렬로 합산되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 오버랩 평가값은 하나 이상의 오버랩핑 화소에 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이미지들 사이에서 가능한 최상의 대응을 제공하는 변위 위치에서 이미지를 모으는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 번호가 결정된 상기 다수의 변위 위치는 대략적인 변위 위치를 구성하며, 오버랩 평가값이 동시에 형성된 상기 적어도 두 개의 변위 위치는 두 개의 대략적인 변위 위치 사이의 변위보다 대략적인 변위로부터 더 적은 변위를 나타내는 적어도 하나의 세밀한 변위 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 대략적인 변위 위치는 제 1 방향으로 상이한 오버랩핑의 이미지를 나타내며,

   상이한 오버랩핑 이미지에 대하여 제 2 방향으로 상기의 방법을 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 대략적 변위 위치는 N*M의 화소로 이루어진 다수의 대략적인 세그먼트로 나뉘어지는 이미지에 의해 결정되고 상기 N 및 M은 1보다 크며, 두 개의 인접한 대략적인 변위 위치 사이의 변위는 대략적인 세그먼트로로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 이미지는 비트맵으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 번호는 미리 계산된 값으로 이루어진 상기 오버랩 평가값을 저장하는 메모리 위치의 어드레스를 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 어드레스는 각각의 어드레스에 대하여 적어도 두 개의 변위 위치에 대한 미리 계산된 오버랩 평가값을 포함하는 적어도 하나의 룩업 테이블을 어드레싱하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 방법은 미리 결정된 워드 길이로 동작하는 프로세서를 사용하여 수행되며, 상기 적어도 하나의 룩업 테이블은 각각 미리 결정된 워드 길이를 가지고 상기 미리 계산된 오버랩 평가값을 저장하는 다수의 어드레싱 가능한 행을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 오버랩 평가값의 저장은 매칭되어질 이미지뿐만 아니라 모든 오버랩 평가값이 프로세서내의 캐쉬 메모리에 포함될 수 있게 하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 이미지로부터 적어도 두개의 인접한 화소값을 포함하는 제 1의 세밀한 세그먼트, 상기 제 1의 세그먼트 세그먼트를 오버랩하고 제 2 이미지로부터 제 1의 세밀한 화소값만큼 많은 인접한 화소값을 포함하는 제 2의 세그먼트 및 다수의 번호에 대한 결정이 수행되어지는 인접한 변위 위치에서 제 1의 세밀한 세그먼트를 오버랩하고 제 2 이미지로부터 제 1의 세밀한 세그먼트만큼 많은 인접한 화소값을 포함하는 제 3의 세밀한 세그먼트에 대한 각각의 번호를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 10 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 각각의 어드레스는 제 1 및 제 2 서브 어드레스로 나뉘어지며, 제 1 및 제 2의 세밀한 세그먼트로부터의 화소값으로 이루어진 상기 제 1 서브어드레스는 상기 제 1 및 제 2의 세밀한 세그먼트에 속하는 오버랩핑 화소에 대한 제 1 테이블내의 오버랩 평가값을 동시에 검색하는 데에 사용되며, 제 1 및 제 3의 세밀한 세그먼트로부터의 화소값으로 이루어진 상기 제 2 서브 어드레스는 제 1 및 제 3의 세밀한 세그먼트에 속하는 오버랩핑 화소에 대한 제 2 테이블내의 오버랩 평가값을 동시에 검색하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 제 1 및 제 2 테이블은 각각의 어드레스에 대하여 상기 적어도 두 개의 변위 위치중 각각 하나에 대한 오버랩 평가값을 저장하며, 제 1 및 제 2 서브어드레스의 어드레스를 사용하여 검색될 수 있는 상기 제 1 변위 위치에 대한 오버랩 평가값의 합은 상기 제 1 변위 위치에 대하여 제 1, 제 2 및 제 3의 세밀한 세그먼트들 사이의 모든 오버랩핑 화소에 대한 오버랩 평가값을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 이미지들 사이의 대응 정도는 다수의 변위 위치의 선택에 대하여 제 1 해상도의 이미지를 사용하여 우선적으로 결정되며, 연속하여 변위 위치 및 인접한 변위 위치에 대하여 제 2의 높은 해상도의 이미지를 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 각각 다수의 화소로 이루어지고 부분적으로 오버랩핑된 내용을 가지는 두 이미지의 정합 장치에 있어서,

    제 1 항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기에 적합한 처리 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 각각 다수의 화소로 이루어지고 부분적으로 오버랩핑된 내용을 가지는 두 이미지의 정합 장치에 있어서,

    컴퓨터를 사용하여 독출 가능하고, 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장 매체를 포함하는 것을 특징 특징으로 하는 장치.