WO2021261016A1 - Image processing device, image processing system, image processing program, and image processing method - Google Patents
Image processing device, image processing system, image processing program, and image processing method Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021261016A1 WO2021261016A1 PCT/JP2021/007707 JP2021007707W WO2021261016A1 WO 2021261016 A1 WO2021261016 A1 WO 2021261016A1 JP 2021007707 W JP2021007707 W JP 2021007707W WO 2021261016 A1 WO2021261016 A1 WO 2021261016A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- reference point
- subject
- image
- image processing
- captured
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 204
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 106
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 66
- 230000008569 process Effects 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 5
- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
Definitions
- the captured image is analyzed by image recognition processing using AI.
- the image processing technique requires teacher data for AI to learn.
- the teacher data is created in consideration of the above-mentioned distortion, the number of teacher data becomes enormous, the time for creating the teacher data increases, and the learning time for AI also increases. As a result, the development period and development cost increase.
- Image processing method for the operation of the present device 2, that is, for the present method, the captured images captured by the respective image pickup devices 1 (1 to n) are transmitted to the present device 2 via the network N, and the storage unit 22 of the present device 2 is transmitted. If it is stored in, it will be explained as an example. At this time, the position information and the time information associated with each captured image are also associated with the corresponding captured image and stored in the storage unit 22.
- FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of the present method. This method includes a reference point specifying process (S100) and a correction process (S200).
- S100 reference point specifying process
- S200 correction process
- the reference specifying unit in the present invention may specify a pixel corresponding to a part of the subject as a reference point by using known image processing instead of a sign. That is, for example, the reference specifying unit detects the edge of the product shelf using a known image processing technique, and specifies the pixels corresponding to the four corners (upper left, lower left, upper right, lower right) of the product shelf as reference points. You may.
- the pattern selection unit 233 reads out the four reference points P1 to P4 associated with the image pickup device 1 specified by the image acquisition unit 231 and stored in the storage unit 22, and their coordinates (S203).
- the figure shows that in the first diagonal conversion pattern, the first diagonal line is the reference axis for the perspective transformation.
- the reference points P1 and P3 do not move before and after the perspective conversion (the positions of the reference points P1 and P3 and the positions of the correction points P11 and P13 are the same), and the reference points are shown.
- the point P2 second reference point
- the reference point P4 fourth reference point
- the X coordinate value of the correction point P12 is the X coordinate value of the reference point P1 (first reference point)
- the Y coordinate value of the correction point P12 is the Y coordinate value of the reference point P3 (third reference point).
- the pattern selection unit 233 has the maximum or minimum X coordinate value among the X coordinate value and the Y coordinate value of each of the reference points P1 to P4, and the Y coordinate. The presence or absence of a specific reference point having coordinates of the maximum value or the minimum value is determined, the first conversion pattern is selected when it is determined that there is a specific reference point, and the second conversion is determined when it is determined that there is no specific reference point. Select a pattern. According to this configuration, the present device 2 can select a conversion pattern based on a simple process of determining the presence or absence of a specific reference point in a captured image.
- the first conversion pattern is located diagonally between the specific reference point (for example, the reference point P1) among the four reference points P1 to P4. Only the reference point (for example, the reference point P3) and the two reference points (for example, the reference points P2 and P4) excluding the reference point are moved to the corrected shape of the subject.
- the present device 2 identifies two reference points P1, P3 / P2, P4 to be moved based on the position of the specific reference point, and selects the first diagonal conversion pattern or the second diagonal conversion pattern. can.
- the aspect ratio of the subject in the corrected image approximates the actual aspect ratio. That is, the present device 2 performs fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image so as to approximate the aspect ratio of the actual object by selecting the first diagonal conversion pattern or the second diagonal conversion pattern based on the captured image. can.
- the reference specification specifies two reference points having a large X coordinate value among the reference points, and the reference point having a small Y coordinate value among the reference points is the first reference point. It may be specified as a point, and a reference point having a large Y coordinate value may be specified as a second reference point.
- the coordinate values compared by the pattern selection unit in the present invention are not limited to the Y coordinate values of the first reference point and the fourth reference point. That is, for example, the pattern selection unit in the present invention may compare the Y coordinate values of the second reference point and the third reference point that are not located diagonally. Further, in the process (S209), the pattern selection unit in the present invention may compare the X coordinate values of the first reference point and the second reference point that are not located diagonally. In this case, for example, in the process (S210), the pattern selection unit in the present invention may compare the X coordinate values of the first reference point and the third reference point to determine the same rotation state.
- the present device may use the generated corrected image as AI teacher data for image recognition used for extracting product shortages, creating shelving allocations, and the like.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
The present invention enables a subject imaged in a captured image to undergo perspective transformation on the basis of the captured image. An image processing device (2) according to the present invention performs perspective transformation of a subject having a feature of a rectangular shape in a captured image in which the subject is imaged in a state in which perspective projection has been performed, and corrects the shape of the subject imaged in the captured image. The image processing device is characterized by being formed to have: an image acquisition unit (231) for acquiring a captured image; a reference specification unit (232) for specifying, from the subject imaged in the captured image, four reference points that form a square region and the respective coordinates of the four reference points; a storage unit (22) for storing a plurality of conversion patterns for perspective transformation of the subject; a pattern selection unit (233) for selecting a conversion pattern with which to perform perspective transformation of the subject from among the plurality of conversion patterns; and a correction unit (235) for correcting the shape of the subject imaged in the captured image on the basis of the conversion pattern.
Description
本発明は、画像処理装置と画像処理システムと画像処理プログラムと画像処理方法とに関する。
The present invention relates to an image processing device, an image processing system, an image processing program, and an image processing method.
スーパーマーケットやホームセンター、コンビニエンスストアなどの店舗の屋内、および、道路やショッピングモールの通路や主要な道路などの屋外において、商品や人の移動・出入を監視する監視カメラが、広く普及している。一般的に、監視カメラは、所定の位置に固定され、画角内の商品や人などの被写体を撮像する。被写体が撮像された撮像画像は、AI(Artificial Intelligence)を用いた画像認識処理により解析される。
Surveillance cameras that monitor the movement and entry / exit of goods and people are widely used indoors in stores such as supermarkets, home improvement stores, and convenience stores, and outdoors such as roads, shopping mall passages, and major roads. Generally, a surveillance camera is fixed at a predetermined position and captures a subject such as a product or a person within an angle of view. The captured image in which the subject is captured is analyzed by image recognition processing using AI (Artificial Intelligence).
近年、デジタルカメラなどの撮像装置の高解像度化に伴い、広角レンズを備える1つの撮像装置により広範囲の被写体を撮像する技術が、監視カメラにも用いられている。また、通常、監視カメラは、被写体の移動の妨げにならないように、被写体よりも上方に配置され、斜め上方から被写体を撮像する。そのため、撮像画像に撮像された被写体は、監視カメラの画角や向き、被写体までの距離などの監視カメラと被写体との間の位置関係により、透視投影された状態で撮像される。すなわち、撮像画像において、被写体は、前述の位置関係に応じて、歪んだ形状で撮像される。
In recent years, with the increase in resolution of image pickup devices such as digital cameras, a technique for capturing a wide range of subjects with one image pickup device equipped with a wide-angle lens has also been used for surveillance cameras. In addition, the surveillance camera is usually arranged above the subject so as not to interfere with the movement of the subject, and captures the subject from diagonally above. Therefore, the subject captured in the captured image is captured in a perspective-projected state depending on the positional relationship between the surveillance camera and the subject, such as the angle of view and orientation of the surveillance camera and the distance to the subject. That is, in the captured image, the subject is imaged in a distorted shape according to the above-mentioned positional relationship.
前述のとおり、撮像画像は、AIを用いた画像認識処理により解析される。同画像処理技術では、AIに学習させるための教師データが必要となる。しかしながら、前述の歪みを考慮して教師データを作成する場合、教師データの数が膨大となり、教師データの作成時間が増加し、AIの学習時間も増加する。その結果、開発期間および開発コストが増加する。
As described above, the captured image is analyzed by image recognition processing using AI. The image processing technique requires teacher data for AI to learn. However, when the teacher data is created in consideration of the above-mentioned distortion, the number of teacher data becomes enormous, the time for creating the teacher data increases, and the learning time for AI also increases. As a result, the development period and development cost increase.
これまでにも、撮像画像に撮像された被写体を透視変換することにより、被写体の形状を補正する技術が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
So far, a technique for correcting the shape of a subject by performing fluoroscopic transformation of the subject captured in the captured image has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に開示された技術は、予め4隅にマークが付された基準媒体(基準媒体が撮像された撮像画像)を用いて透視変換のパラメータを算出し、同パラメータに基づいて歪み補正データを作成し、同歪み補正データに基づいて他の被処理媒体(他の被写体が撮像された撮像画像)の歪みを補正する。その結果、同技術は、歪み補正時のデータ処理量を削減できる。このように、同技術は、マークが付された基準媒体を用いて歪み補正データを取得する方式、すなわち、キャリブレーションを実行する方式を採用する。そのため、同技術は、被写体ごとに基準媒体を準備しなければならない。
In the technique disclosed in Patent Document 1, the parameters of perspective conversion are calculated using a reference medium (an image taken by capturing the reference medium) with marks at four corners in advance, and distortion correction data is obtained based on the parameters. Is created, and the distortion of another object to be processed (an image taken by another subject) is corrected based on the distortion correction data. As a result, the technology can reduce the amount of data processing during distortion correction. As described above, the technique employs a method of acquiring distortion correction data using a reference medium marked with a mark, that is, a method of executing calibration. Therefore, in this technology, a reference medium must be prepared for each subject.
特許文献2に開示された技術は、撮像画像に撮像された矩形状紙面の4つの頂点から紙面に対する相対的な撮像装置の位置・姿勢を推定し、推定された位置・姿勢に基づいて矩形状紙面の3次元空間における4つの頂点を推定し、推定された4つの頂点の位置に基づいて透視変換のパラメータを算出し、同パラメータに基づいて撮像画像の歪みを補正する。その結果、同技術は、撮像装置の位置・姿勢が未知であっても、撮像画像に撮像された被写体を透視変換して、被写体の歪みを補正できる。このように、同技術は、撮像画像から撮像装置の位置・姿勢を推定し、推定した撮像装置の位置・姿勢に基づいて透視変換のパラメータを算出する。すなわち、同技術は、撮像装置の位置・姿勢が未知な撮像画像に対して、撮像装置の位置・姿勢を推定するという処理を必要とする。
The technique disclosed in Patent Document 2 estimates the position / orientation of the image pickup device relative to the paper surface from the four vertices of the rectangular paper surface captured in the captured image, and has a rectangular shape based on the estimated position / orientation. Four vertices in the three-dimensional space of the paper are estimated, the parameters of the fluoroscopic conversion are calculated based on the estimated positions of the four vertices, and the distortion of the captured image is corrected based on the parameters. As a result, the technology can perform fluoroscopic transformation of the subject captured in the captured image and correct the distortion of the subject even if the position and orientation of the image pickup device are unknown. As described above, the technique estimates the position and orientation of the image pickup device from the captured image, and calculates the parameters of the perspective conversion based on the estimated position and posture of the image pickup device. That is, the technique requires a process of estimating the position / orientation of the image pickup device for the captured image whose position / orientation of the image pickup device is unknown.
本発明は、基準媒体や撮像装置の位置・姿勢の推定を必要とせず、撮像画像に基づいて、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換することを目的とする。
An object of the present invention is to perform fluoroscopic transformation of a subject captured in a captured image based on a captured image without requiring estimation of a reference medium or a position / posture of an imaging device.
本発明にかかる画像処理装置は、矩形状の特徴を有する被写体が透視投影された状態で撮像された撮像画像に対して、被写体を透視変換し、撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する画像処理装置であって、撮像画像を取得する画像取得部と、記撮像画像に撮像された被写体から4角形の領域を形成する4つの基準点と、4つの基準点それぞれの座標を特定する基準特定部と、被写体を透視変換する複数の変換パターンを記憶する記憶部と、座標に基づいて、記憶部に記憶されている複数の変換パターンの中から、被写体を透視変換する変換パターンを選択するパターン選択部と、変換パターンに基づいて、撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する補正部と、を有してなることを特徴とする。
The image processing apparatus according to the present invention performs fluoroscopic conversion of a subject to an image captured in a state in which a subject having a rectangular feature is perspectively projected, and corrects the shape of the subject captured in the captured image. An image processing device that acquires an image acquisition unit, four reference points that form a square region from the subject captured in the captured image, and a reference that specifies the coordinates of each of the four reference points. A specific part, a storage unit that stores a plurality of conversion patterns for see-through conversion of the subject, and a conversion pattern for see-through conversion of the subject are selected from a plurality of conversion patterns stored in the storage unit based on the coordinates. It is characterized by having a pattern selection unit and a correction unit that corrects the shape of the subject captured in the captured image based on the conversion pattern.
本発明によれば、撮像画像に基づいて、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換することができる。
According to the present invention, the subject captured in the captured image can be fluoroscopically transformed based on the captured image.
以下、図面を参照しながら、本発明にかかる画像処理装置と、画像処理システムと、画像処理プログラムと、画像処理方法と、の実施の形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the image processing apparatus, the image processing system, the image processing program, and the image processing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
●情報処理システム●
先ず、本発明にかかる情報処理システム(以下「本システム」という。)の実施の形態について説明する。 ● Information processing system ●
First, an embodiment of the information processing system (hereinafter referred to as "the present system") according to the present invention will be described.
先ず、本発明にかかる情報処理システム(以下「本システム」という。)の実施の形態について説明する。 ● Information processing system ●
First, an embodiment of the information processing system (hereinafter referred to as "the present system") according to the present invention will be described.
本システムは、被写体が透視投影された状態で撮像された撮像画像において、被写体の4つの基準点それぞれの座標を特定し、特定された4つの基準点の位置関係に基づいて透視変換の変換パターンを選択し、選択された変換パターンに基づいて撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する。具体的には、本システムは、撮像画像に撮像された被写体の変形の程度に基づいて、その被写体を透視変換する変換パターンを選択し、選択された変換パターンに基づいて、その被写体の形状を透視投影の状態から正面視の状態に変換する。
This system specifies the coordinates of each of the four reference points of the subject in the captured image captured while the subject is perspective-projected, and the conversion pattern of perspective conversion is based on the positional relationship of the four specified reference points. Is selected, and the shape of the subject captured in the captured image is corrected based on the selected conversion pattern. Specifically, this system selects a conversion pattern for perspective conversion of the subject based on the degree of deformation of the subject captured in the captured image, and determines the shape of the subject based on the selected conversion pattern. Converts from the perspective projection state to the front view state.
「被写体」は、後述する撮像装置に撮像される対象である。被写体は、撮像される被写体全体が矩形状の物体(例えば、一方向視において矩形状の物体)、または、撮像される被写体の一部分が矩形状の特徴を有する物体である。すなわち、例えば、被写体は、スーパーマーケットやホームセンターなどにおいて商品が陳列される商品棚や、書店や図書館において書物が陳列される書棚、ビルや集合住宅などの建築物、直線状の道路や歩道、である。
The "subject" is an object to be imaged by an image pickup device described later. The subject is an object in which the entire subject to be imaged is rectangular (for example, an object having a rectangular shape in one-way view), or an object in which a part of the subject to be imaged has a rectangular feature. That is, for example, the subject is a product shelf in which products are displayed in a supermarket or a home center, a book shelf in which books are displayed in a bookstore or a library, a building such as a building or an apartment house, a straight road or a sidewalk. ..
なお、被写体は、矩形状の4隅(矩形の4つの角を構成する点)が認識可能であれば、空間でもよい。すなわち、例えば、被写体は、4つの物品(例えば、商品棚、棚板、商品、値札、店舗内に付された標識など)により矩形状に抜き出される空間や、4つの星を4隅として矩形状に抜き出される夜空、4つの建築物を4隅とする航空写真や風景写真の一部でもよい。
The subject may be a space as long as the four corners of the rectangle (points constituting the four corners of the rectangle) can be recognized. That is, for example, the subject is a space extracted in a rectangular shape by four articles (for example, a product shelf, a shelf board, a product, a price tag, a sign attached in a store, etc.) or a rectangle with four stars as four corners. It may be a part of an aerial photograph or a landscape photograph with four corners of the night sky extracted into a shape.
「矩形状」は、後述する画像処理において基準点を特定できる形状であればよく、全ての角が直角の長方形および正方形だけでなく、方形に類似の形状(例えば、角および/または辺が丸められている4角形)も含む。
The "rectangular shape" may be a shape that can specify a reference point in image processing described later, and is not only a rectangle and a square having right angles at all corners, but also a shape similar to a square (for example, rounded corners and / or sides). Also includes the squares that are used.
「透視投影」は、人が目視により3次元の物体を観察したときの同物体を、観察されたままの形状で2次元の仮想平面に投影(描画)すること、すなわち、遠近法により同物体を2次元の仮想平面に投影すること、を意味する。
"Perspective projection" is to project (draw) the same object when a person visually observes a three-dimensional object onto a two-dimensional virtual plane in the same shape as it was observed, that is, the same object by perspective method. Means to project on a two-dimensional virtual plane.
「撮像画像」は、後述する撮像装置により撮像された画像であり、例えば、静止画、または、動画の各フレームである。本発明において、撮像画像には、透視投影された状態の被写体が撮像される。すなわち、撮像画像は、被写体の画像を含む。撮像画像の詳細は、後述する。
The "captured image" is an image captured by an imaging device described later, and is, for example, a still image or each frame of a moving image. In the present invention, a subject in a perspective-projected state is captured in the captured image. That is, the captured image includes an image of the subject. The details of the captured image will be described later.
「基準点」は、例えば、被写体を正面、または、特徴を有する面から見たとき、互いに交差しない直線で連結されることにより矩形状の領域を形成する点である。すなわち、例えば、基準点は、被写体の一部や、被写体に付された標識(例えば、2次元バーコードや、図形、記号など)の一部(例えば、標識の中央部)である。本発明において、基準点は、1つの矩形状の物体の4隅だけでなく、物理的に離れた複数の物体の一部を含む。すなわち、例えば、基準点は、棚や机、窓、壁、通路、商品パッケージの4隅や、矩形状の空間を形成するように配置された4つの物品(例えば、商品棚、棚板、商品、値札、店舗内に付された標識など)である。
The "reference point" is, for example, a point where a rectangular region is formed by being connected by straight lines that do not intersect each other when the subject is viewed from the front or a surface having features. That is, for example, the reference point is a part of the subject or a part of a sign (for example, a two-dimensional bar code, a figure, a symbol, etc.) attached to the subject (for example, the central part of the sign). In the present invention, the reference point includes not only the four corners of one rectangular object but also a part of a plurality of physically separated objects. That is, for example, the reference point is a shelf, a desk, a window, a wall, a passage, four corners of a product package, or four articles arranged so as to form a rectangular space (for example, a product shelf, a shelf board, a product). , Price tags, signs attached to the store, etc.).
「座標」は、撮像画像において、各画素の位置を示す情報である。本実施の形態において、座標の原点は撮像画像の左上であり、撮像画像を構成する複数の画素の配列において、列方向はX方向であり、行方向はY方向である。座標は、X方向における座標値を示すX座標値と、Y方向における座標値を示すY座標値と、を含む。
"Coordinates" is information indicating the position of each pixel in the captured image. In the present embodiment, the origin of the coordinates is the upper left of the captured image, and in the arrangement of the plurality of pixels constituting the captured image, the column direction is the X direction and the row direction is the Y direction. The coordinates include an X coordinate value indicating a coordinate value in the X direction and a Y coordinate value indicating a coordinate value in the Y direction.
図1は、撮像画像における画素の配列の例を示す模式図である。
同図は一部の画素を「□」で示し、他の画素の図示は省略する。同図は、撮像画像の列方向(図1の紙面左右方向)がX方向であり、撮像画像の行方向(図1の紙面上下方向)がY方向であることを示す。同図は、原点(左上)の座標値が(0,0)であり、終点(右下)の座標値が(m,n)(m,nは0以上の整数)であることを示す。同図は、撮像画像における画素の配置が右に進むに連れてX座標値が増加し、同配置が下に進むに連れてY座標値が増加する、ことを示す。すなわち、同図は、撮像画像の正面視において、撮像画像の左端の列のX座標値がX座標値の最小値であり、右端の列のX座標値がX座標値の最大値であり、上端の行のY座標値がY座標値の最小値であり、下端の行のY座標値がY座標値の最大値である、ことを示す。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of pixel arrangement in a captured image.
In the figure, some pixels are indicated by “□”, and the illustration of other pixels is omitted. The figure shows that the column direction of the captured image (the left-right direction of the paper surface in FIG. 1) is the X direction, and the row direction of the captured image (the vertical direction of the paper surface of FIG. 1) is the Y direction. The figure shows that the coordinate value of the origin (upper left) is (0,0) and the coordinate value of the end point (lower right) is (m, n) (m, n are integers of 0 or more). The figure shows that the X coordinate value increases as the pixel arrangement in the captured image moves to the right, and the Y coordinate value increases as the pixel arrangement moves downward. That is, in the figure, in the front view of the captured image, the X coordinate value in the leftmost column of the captured image is the minimum value of the X coordinate value, and the X coordinate value in the right end column is the maximum value of the X coordinate value. It is shown that the Y coordinate value of the uppermost row is the minimum value of the Y coordinate value, and the Y coordinate value of the lower end row is the maximum value of the Y coordinate value.
同図は一部の画素を「□」で示し、他の画素の図示は省略する。同図は、撮像画像の列方向(図1の紙面左右方向)がX方向であり、撮像画像の行方向(図1の紙面上下方向)がY方向であることを示す。同図は、原点(左上)の座標値が(0,0)であり、終点(右下)の座標値が(m,n)(m,nは0以上の整数)であることを示す。同図は、撮像画像における画素の配置が右に進むに連れてX座標値が増加し、同配置が下に進むに連れてY座標値が増加する、ことを示す。すなわち、同図は、撮像画像の正面視において、撮像画像の左端の列のX座標値がX座標値の最小値であり、右端の列のX座標値がX座標値の最大値であり、上端の行のY座標値がY座標値の最小値であり、下端の行のY座標値がY座標値の最大値である、ことを示す。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of pixel arrangement in a captured image.
In the figure, some pixels are indicated by “□”, and the illustration of other pixels is omitted. The figure shows that the column direction of the captured image (the left-right direction of the paper surface in FIG. 1) is the X direction, and the row direction of the captured image (the vertical direction of the paper surface of FIG. 1) is the Y direction. The figure shows that the coordinate value of the origin (upper left) is (0,0) and the coordinate value of the end point (lower right) is (m, n) (m, n are integers of 0 or more). The figure shows that the X coordinate value increases as the pixel arrangement in the captured image moves to the right, and the Y coordinate value increases as the pixel arrangement moves downward. That is, in the figure, in the front view of the captured image, the X coordinate value in the leftmost column of the captured image is the minimum value of the X coordinate value, and the X coordinate value in the right end column is the maximum value of the X coordinate value. It is shown that the Y coordinate value of the uppermost row is the minimum value of the Y coordinate value, and the Y coordinate value of the lower end row is the maximum value of the Y coordinate value.
以下に説明する実施の形態は、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの小売店の売場において商品が陳列された商品棚が撮像された撮像画像に対して、本発明にかかる画像処理装置(以下「本装置」という。)が後述する本発明にかかる画像処理方法(以下「本方法」という。)を実行して、商品棚と商品それぞれの形状を補正する場合を例にして、本発明の内容を説明する。すなわち、商品棚と商品とは、本発明における被写体の例である。
An embodiment described below is an image processing apparatus according to the present invention (hereinafter, “the present apparatus”) for an image taken on a product shelf in which products are displayed in a retail store such as a supermarket or a convenience store. The content of the present invention will be described by taking as an example a case where the image processing method according to the present invention (hereinafter referred to as “the present method”) described later is executed to correct the shapes of the product shelves and the products. .. That is, the product shelf and the product are examples of subjects in the present invention.
●画像処理システムの構成
図2は、本システムの実施の形態を示すネットワーク構成図である。 ● Configuration of image processing system FIG. 2 is a network configuration diagram showing an embodiment of this system.
図2は、本システムの実施の形態を示すネットワーク構成図である。 ● Configuration of image processing system FIG. 2 is a network configuration diagram showing an embodiment of this system.
本システムSは、複数の撮像装置1(1),・・・,1(n)(nは整数)と、本装置2と、を有してなる。以下の説明において、複数の撮像装置1(1),・・・,1(n)は、各撮像装置1(1),・・・,1(n)を特に区別する場合を除き、「撮像装置1(1~n)」と表記する。
The system S includes a plurality of image pickup devices 1 (1), ..., 1 (n) (n is an integer) and the present device 2. In the following description, the plurality of image pickup devices 1 (1), ..., 1 (n) are referred to as "imaging" unless the respective image pickup devices 1 (1), ..., 1 (n) are particularly distinguished. Notated as "device 1 (1 to n)".
各撮像装置1(1~n)と本装置2とは、有線通信方式または無線通信方式を利用するネットワークN(通信回線)を介して、接続される。ネットワークNは、例えば、インターネット、移動体通信網、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、Wi-Fi(登録商標)などの通信網である。
Each image pickup device 1 (1 to n) and this device 2 are connected via a network N (communication line) that uses a wired communication method or a wireless communication method. The network N is, for example, a communication network such as the Internet, a mobile communication network, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), and a Wi-Fi (registered trademark).
●撮像装置の構成
図3は、撮像装置1の機能ブロック図である。 ● Configuration of the image pickup device FIG. 3 is a functional block diagram of theimage pickup device 1.
図3は、撮像装置1の機能ブロック図である。 ● Configuration of the image pickup device FIG. 3 is a functional block diagram of the
撮像装置1は、被写体(商品棚、商品)を撮像して撮像画像を生成する。撮像装置1は、例えば、売場内の商品棚の静止画を所定の時間間隔で撮像するカメラユニットである。各撮像装置1(1~n)は、例えば、売場内において、対応する商品棚の前部(前面)の全体像と、同商品棚に陳列された商品と、が撮像可能な位置(例えば、売場の天井面や壁面)に配置される。撮像装置1は、通信部11と、記憶部12と、撮像部13と、制御部14と、を備える。撮像装置は、本発明における撮像部の例である。
The image pickup device 1 captures a subject (product shelf, product) and generates an captured image. The image pickup device 1 is, for example, a camera unit that captures still images of product shelves in a sales floor at predetermined time intervals. Each image pickup device 1 (1 to n) is, for example, in a position (for example,) in the sales floor where an overall image of the front portion (front surface) of the corresponding product shelf and the products displayed on the product shelf can be imaged. It is placed on the ceiling or wall of the sales floor). The image pickup apparatus 1 includes a communication unit 11, a storage unit 12, an image pickup unit 13, and a control unit 14. The image pickup device is an example of the image pickup unit in the present invention.
なお、撮像装置は、後述する撮像部を含むカメラ機能を備える端末装置であればよい。すわなち、例えば、撮像装置は、カメラ機能を備えるスマートホン、携帯電話、タブレット端末、ノートパソコンでもよく、あるいは、通信機能を備えるデジタルカメラでもよい。
The image pickup device may be a terminal device having a camera function including an image pickup unit described later. That is, for example, the image pickup device may be a smart phone having a camera function, a mobile phone, a tablet terminal, a laptop computer, or a digital camera having a communication function.
また、撮像装置は、動画を撮像するカメラユニットでもよく、あるいは、静止画と動画とを撮像するカメラユニットでもよい。
Further, the image pickup device may be a camera unit that captures a moving image, or may be a camera unit that captures a still image and a moving image.
さらに、撮像装置は、複数の商品棚(商品)を撮像してもよく、あるいは、商品棚の一部(商品)を撮像してもよい。
Further, the image pickup device may image a plurality of product shelves (products), or may image a part (product) of the product shelves.
通信部11は、ネットワークNを介して、本装置2と通信する。通信部11は、例えば、通信モジュールや通信回路などの通信インターフェイスである。
The communication unit 11 communicates with the present device 2 via the network N. The communication unit 11 is, for example, a communication interface such as a communication module or a communication circuit.
記憶部12は、撮像部13が撮像した撮像画像を記憶する。記憶部12は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体である。
The storage unit 12 stores the captured image captured by the image pickup unit 13. The storage unit 12 is a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
撮像部13は、商品棚(商品)を撮像する。撮像部13は、例えば、レンズ群、シャッター、撮像素子、A/D変換器などにより構成される。撮像部13は、例えば、所定のフレームレートで撮像範囲内に配置された商品棚(商品)を撮像する。撮像部13の撮像条件(フレームレート、撮像範囲、解像度など)は、制御部14により制御される。撮像部13により撮像された撮像画像は、撮像画像を撮像した撮像装置1の位置を示す情報(位置情報)と、撮像画像を撮像した時刻を示す情報(時刻情報)と、に関連付けられて記憶部12に記憶される。
The image pickup unit 13 captures a product shelf (product). The image pickup unit 13 is composed of, for example, a lens group, a shutter, an image pickup element, an A / D converter, and the like. The image pickup unit 13 images, for example, a product shelf (product) arranged within the image pickup range at a predetermined frame rate. The imaging conditions (frame rate, imaging range, resolution, etc.) of the imaging unit 13 are controlled by the control unit 14. The captured image captured by the image pickup unit 13 is stored in association with information indicating the position of the image pickup device 1 that captured the captured image (position information) and information indicating the time when the captured image was captured (time information). It is stored in the part 12.
制御部14は、プログラムに従って各種の情報処理を実行して、撮像装置1全体の動作を制御する。制御部14は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサや、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路と、RAM(Read Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などの半導体メモリと、により構成される。
The control unit 14 executes various information processing according to a program to control the operation of the entire image pickup apparatus 1. The control unit 14 includes processors such as a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), and integrated circuits such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and FPGA (Field Programmable Gate Array). , RAM (ReadAccessMemory), ROM (ReadOnlyMemory) and other semiconductor memories.
●画像処理装置の構成
図4は、本装置2の実施の形態を示す機能ブロック図である。 ● Configuration of Image Processing Device FIG. 4 is a functional block diagram showing an embodiment of thedevice 2.
図4は、本装置2の実施の形態を示す機能ブロック図である。 ● Configuration of Image Processing Device FIG. 4 is a functional block diagram showing an embodiment of the
本装置2は、撮像画像において被写体の4つの基準点P1,P2,P3,P4(図8参照。以下同じ。)の座標を特定し、特定された4つの基準点P1~P4の位置関係に基づいて透視変換の変換パターンを選択し、選択された変換パターンに基づいて撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する。本装置2は、例えば、サーバなどのパーソナルコンピュータである。本装置2は、例えば、スーパーマーケットの事務所に配置される。
The present device 2 specifies the coordinates of the four reference points P1, P2, P3, P4 (see FIG. 8, the same shall apply hereinafter) of the subject in the captured image, and determines the positional relationship between the specified four reference points P1 to P4. A conversion pattern for fluoroscopy conversion is selected based on the above, and the shape of the subject captured in the captured image is corrected based on the selected conversion pattern. The present device 2 is, for example, a personal computer such as a server. The device 2 is located, for example, in a supermarket office.
本装置2では、本発明にかかる情報処理プログラム(以下「本プログラム」という。)が動作して、本プログラムが本装置2のハードウェア資源と協働して、後述する本方法を実現する。すなわち、本プログラムは、コンピュータを本装置2として機能させる。
In the present device 2, the information processing program according to the present invention (hereinafter referred to as "the present program") operates, and this program cooperates with the hardware resources of the present device 2 to realize the present method described later. That is, this program causes the computer to function as the present device 2.
本装置2は、通信部21と、記憶部22と、制御部23と、表示部24と、操作部25と、を備える。
The apparatus 2 includes a communication unit 21, a storage unit 22, a control unit 23, a display unit 24, and an operation unit 25.
通信部21は、ネットワークNを介して、撮像装置1と通信する。通信部21は、例えば、通信モジュールや通信回路などの通信インターフェイスである。
The communication unit 21 communicates with the image pickup apparatus 1 via the network N. The communication unit 21 is, for example, a communication interface such as a communication module or a communication circuit.
記憶部22は、本装置2が後述する本方法を実行するために必要な情報(例えば、後述する変換パターンなど)を記憶する。記憶部22は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体である。
The storage unit 22 stores information (for example, a conversion pattern described later) necessary for the apparatus 2 to execute the method described later. The storage unit 22 is a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
制御部23は、プログラムに従って各種の情報処理を実行して、本装置2全体の動作を制御する。制御部23は、例えば、CPU、MPU、DSPなどのプロセッサやASIC、FPGAなどの集積回路と、RAM、ROMなどの半導体メモリと、により構成される。
The control unit 23 executes various information processing according to the program to control the operation of the entire device 2. The control unit 23 is composed of, for example, a processor such as a CPU, MPU, and DSP, an integrated circuit such as an ASIC and an FPGA, and a semiconductor memory such as a RAM and a ROM.
制御部23は、画像取得部231と、基準特定部232と、パターン選択部233と、算出部234と、補正部235と、を備える。
The control unit 23 includes an image acquisition unit 231, a reference specifying unit 232, a pattern selection unit 233, a calculation unit 234, and a correction unit 235.
画像取得部231は、記憶部22から撮像画像を取得する。画像取得部231の動作は、後述する。
The image acquisition unit 231 acquires an captured image from the storage unit 22. The operation of the image acquisition unit 231 will be described later.
なお、本発明における画像取得部は、通信部を介して、撮像装置から撮像画像を取得してもよい。
The image acquisition unit in the present invention may acquire an image captured from the image pickup device via the communication unit.
基準特定部232は、撮像画像に撮像された被写体(商品棚)から4つの基準点P1~P4と、4つの基準点P1~P4それぞれの座標と、を特定する。本実施の形態において、4つの基準点P1~P4は、商品棚の正面視における4隅である。基準特定部232の具体的な動作は、後述する。
The reference specifying unit 232 specifies the coordinates of each of the four reference points P1 to P4 and the four reference points P1 to P4 from the subject (product shelf) captured in the captured image. In the present embodiment, the four reference points P1 to P4 are the four corners in the front view of the product shelf. The specific operation of the reference specifying unit 232 will be described later.
パターン選択部233は、基準特定部232が特定した被写体の4つの基準点P1~P4の座標に基づいて、被写体を透視変換する変換パターンを選択する。パターン選択部233の具体的な動作と変換パターンとは、後述する。
The pattern selection unit 233 selects a conversion pattern for fluoroscopic conversion of the subject based on the coordinates of the four reference points P1 to P4 of the subject specified by the reference identification unit 232. The specific operation of the pattern selection unit 233 and the conversion pattern will be described later.
算出部234は、基準特定部232が特定した被写体の4つの基準点P1~P4の座標に基づいて、透視変換のパラメータ(変換パターンに対応するパラメータ)を算出する。算出部234の具体的な動作とパラメータとは、後述する。
The calculation unit 234 calculates the parameters of the perspective transformation (parameters corresponding to the conversion pattern) based on the coordinates of the four reference points P1 to P4 of the subject specified by the reference identification unit 232. The specific operation and parameters of the calculation unit 234 will be described later.
補正部235は、変換パターンに基づいて、撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する。補正部235の具体的な動作は、後述する。
The correction unit 235 corrects the shape of the subject captured in the captured image based on the conversion pattern. The specific operation of the correction unit 235 will be described later.
なお、画像取得部と、基準特定部と、パターン選択部と、算出部と、補正部とは、共通するプロセッサまたは集積回路、半導体メモリにより構成されてもよく、あるいは、個別のプロセッサまたは集積回路、半導体メモリにより構成されてもよい。
The image acquisition unit, the reference specifying unit, the pattern selection unit, the calculation unit, and the correction unit may be configured by a common processor or integrated circuit, a semiconductor memory, or an individual processor or integrated circuit. , May be configured by a semiconductor memory.
表示部24は、撮像画像を表示する機器(例えば、液晶ディスプレイ)である。
The display unit 24 is a device (for example, a liquid crystal display) that displays an captured image.
操作部25は、表示部24に表示された撮像画像に対して、本装置2の使用者が任意の位置を選択可能に、使用者の操作を受け付ける機器(例えば、キーボード、マウス、タッチパネル)である。本実施の形態において、表示部24と操作部25とは、例えば、タッチパネルディスプレイである。
The operation unit 25 is a device (for example, a keyboard, a mouse, a touch panel) that accepts the user's operation so that the user of the apparatus 2 can select an arbitrary position with respect to the captured image displayed on the display unit 24. be. In the present embodiment, the display unit 24 and the operation unit 25 are, for example, a touch panel display.
●画像処理方法●
次に、本装置2の動作、すなわち、本方法について、各撮像装置1(1~n)が撮像した撮像画像が、ネットワークNを介して本装置2に送信され、本装置2の記憶部22に記憶されている場合、を例に説明する。このとき、各撮像画像に関連付けられている位置情報と時刻情報とについても、対応する撮像画像に関連付けられて、記憶部22に記憶される。 ● Image processing method ●
Next, for the operation of thepresent device 2, that is, for the present method, the captured images captured by the respective image pickup devices 1 (1 to n) are transmitted to the present device 2 via the network N, and the storage unit 22 of the present device 2 is transmitted. If it is stored in, it will be explained as an example. At this time, the position information and the time information associated with each captured image are also associated with the corresponding captured image and stored in the storage unit 22.
次に、本装置2の動作、すなわち、本方法について、各撮像装置1(1~n)が撮像した撮像画像が、ネットワークNを介して本装置2に送信され、本装置2の記憶部22に記憶されている場合、を例に説明する。このとき、各撮像画像に関連付けられている位置情報と時刻情報とについても、対応する撮像画像に関連付けられて、記憶部22に記憶される。 ● Image processing method ●
Next, for the operation of the
図5は、撮像画像の例を示す模式図である。
同図は、撮像画像に1つの商品棚Saの全体と、同商品棚Saに隣接する2つの商品棚Sb,Scの一部と、各商品棚Sa~Scに陳列されている商品と、が撮像されていることを示す。すなわち、本実施の形態において、撮像画像は、商品棚Sa~Scの画像と、商品の画像と、を含む。以下の説明において、撮像画像に含まれる各画像(撮像画像に撮像された被写体)は、被写体の名称(商品棚Sa~Sc、商品など)で表記する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a captured image.
In this figure, the entire image of one product shelf Sa, a part of two product shelves Sb and Sc adjacent to the product shelf Sa, and the products displayed on each product shelf Sa to Sc are shown. Indicates that the image has been taken. That is, in the present embodiment, the captured image includes the images of the product shelves Sa to Sc and the images of the products. In the following description, each image included in the captured image (subject captured in the captured image) is represented by the name of the subject (product shelf Sa to Sc, product, etc.).
同図は、撮像画像に1つの商品棚Saの全体と、同商品棚Saに隣接する2つの商品棚Sb,Scの一部と、各商品棚Sa~Scに陳列されている商品と、が撮像されていることを示す。すなわち、本実施の形態において、撮像画像は、商品棚Sa~Scの画像と、商品の画像と、を含む。以下の説明において、撮像画像に含まれる各画像(撮像画像に撮像された被写体)は、被写体の名称(商品棚Sa~Sc、商品など)で表記する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a captured image.
In this figure, the entire image of one product shelf Sa, a part of two product shelves Sb and Sc adjacent to the product shelf Sa, and the products displayed on each product shelf Sa to Sc are shown. Indicates that the image has been taken. That is, in the present embodiment, the captured image includes the images of the product shelves Sa to Sc and the images of the products. In the following description, each image included in the captured image (subject captured in the captured image) is represented by the name of the subject (product shelf Sa to Sc, product, etc.).
同図は、撮像画像が商品棚Saの左斜め正面(商品棚Saから見て右斜め正面)から撮像されていることを示す。また、同図は、商品棚Sa~Scと商品とが撮像画像の左部から右部に向けてY方向(図5の紙面上下方向)の大きさが小さくなるように透視投影された状態で撮像されていることを示す。さらに、同図は、商品棚Saの4隅に標識M1,M2,M3,M4が付されていることを示す。
The figure shows that the captured image is taken from the diagonally left front of the product shelf Sa (diagonally to the right when viewed from the product shelf Sa). Further, the figure shows a state in which the product shelves Sa to Sc and the product are perspectively projected from the left side to the right side of the captured image so that the size in the Y direction (vertical direction on the paper surface in FIG. 5) becomes smaller. Indicates that the image is being taken. Further, the figure shows that the markers M1, M2, M3, and M4 are attached to the four corners of the product shelf Sa.
図6は、本方法の実施の形態を示すフローチャートである。
本方法は、基準点特定処理(S100)と補正処理(S200)とを含む。 FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of the present method.
This method includes a reference point specifying process (S100) and a correction process (S200).
本方法は、基準点特定処理(S100)と補正処理(S200)とを含む。 FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of the present method.
This method includes a reference point specifying process (S100) and a correction process (S200).
●基準点特定処理
先ず、基準点特定処理(S100)について、図4と図5も参照しつつ説明する。 ● Reference point specifying process First, the reference point specifying process (S100) will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
先ず、基準点特定処理(S100)について、図4と図5も参照しつつ説明する。 ● Reference point specifying process First, the reference point specifying process (S100) will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
「基準点特定処理(S100)」は、後述する特定撮像装置ごとに4つの基準点P1~P4を特定する処理である。
The "reference point specifying process (S100)" is a process for specifying four reference points P1 to P4 for each specific imaging device described later.
図7は、基準点特定処理(S100)のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of the reference point specifying process (S100).
先ず、画像取得部231は、記憶部22から1つの撮像画像を基準特定画像として取得する(S101)。以下の説明において、基準特定画像は、図5に示される撮像画像であるものとする。すなわち、基準特定画像において、商品棚には4つの標識M1~M4が付されている。
First, the image acquisition unit 231 acquires one captured image from the storage unit 22 as a reference specific image (S101). In the following description, the reference specific image is assumed to be the captured image shown in FIG. That is, in the reference specific image, four signs M1 to M4 are attached to the product shelves.
次いで、画像取得部231は、基準特定画像に関連付けられている位置情報に基づいて、基準特定画像を撮像した撮像装置1を特定撮像装置として特定する(S102)。次いで、画像取得部231は、特定撮像装置が撮像した他の撮像画像(過去の撮像画像)において、基準点P1~P4が特定されているか否かを判別する(S103)。
Next, the image acquisition unit 231 identifies the image pickup device 1 that has captured the reference specific image as the specific image pickup device based on the position information associated with the reference specific image (S102). Next, the image acquisition unit 231 determines whether or not the reference points P1 to P4 are specified in another captured image (past captured image) captured by the specific imaging device (S103).
特定撮像装置が撮像した他の撮像画像において、基準点P1~P4が特定されていないとき(S103の「N」)、基準特定部232は、4つの標識M1~M4に基づいて、基準特定画像に撮像された被写体から4つの基準点P1~P4を特定する(S104)。具体的には、基準特定部232は、基準特定画像に対して、公知の画像処理(例えば、パターンマッチング)を実行し、4つの標識M1~M4を検出する。次いで、基準特定部232は、例えば、各標識M1~M4の中心点に対応する画素を算出し、同画素を基準点P1~P4として特定する。
When the reference points P1 to P4 are not specified in other captured images captured by the specific imaging device (“N” in S103), the reference specifying unit 232 is a reference specifying image based on the four labels M1 to M4. Four reference points P1 to P4 are specified from the subject imaged in (S104). Specifically, the reference specifying unit 232 executes known image processing (for example, pattern matching) on the reference specifying image, and detects the four labels M1 to M4. Next, the reference specifying unit 232 calculates, for example, a pixel corresponding to the center point of each of the labels M1 to M4, and specifies the pixel as the reference points P1 to P4.
図8は、基準特定部232により特定された基準点P1~P4の例を示す模式図である。同図は、基準特定画像において、標識M1~M4それぞれの中心点(画素)が基準点P1~P4として特定されていることを示す。同図は、基準特定画像において、基準点P1が左上に配置され、基準点P2が左下に配置され、基準点P3が右下に配置され、基準点P4が右上に配置される、ことを示す。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of reference points P1 to P4 specified by the reference specifying unit 232. The figure shows that the center point (pixel) of each of the markers M1 to M4 is specified as the reference point P1 to P4 in the reference specific image. The figure shows that in the reference specific image, the reference point P1 is arranged in the upper left, the reference point P2 is arranged in the lower left, the reference point P3 is arranged in the lower right, and the reference point P4 is arranged in the upper right. ..
なお、本発明における基準特定部が特定する基準点は、標識の中心点に限定されない。すなわち、例えば、基準特定部は、標識が矩形状であれば、標識の4隅に対応する画素のうち、1つの画素(例えば、右下の画素)を基準点として特定してもよい。
The reference point specified by the reference specifying unit in the present invention is not limited to the center point of the sign. That is, for example, if the sign has a rectangular shape, the reference specifying unit may specify one pixel (for example, the lower right pixel) among the pixels corresponding to the four corners of the sign as a reference point.
また、本発明における基準特定部は、標識ではなく、公知の画像処理を用いて、被写体の一部に対応する画素を基準点として特定してもよい。すなわち、例えば、基準特定部は、公知の画像処理技術を用いて商品棚のエッジを検出し、商品棚の4隅(左上、左下、右上、右下)に対応する画素を基準点として特定してもよい。
Further, the reference specifying unit in the present invention may specify a pixel corresponding to a part of the subject as a reference point by using known image processing instead of a sign. That is, for example, the reference specifying unit detects the edge of the product shelf using a known image processing technique, and specifies the pixels corresponding to the four corners (upper left, lower left, upper right, lower right) of the product shelf as reference points. You may.
さらに、標識の形状は、基準点となる画素(または、一群の画素)が特定できればよく、矩形の枠に限定されない。すなわち、例えば、標識の形状は、「〇」形、「+」形、「X」形でもよい。
Furthermore, the shape of the sign is not limited to a rectangular frame as long as the pixel (or a group of pixels) serving as a reference point can be specified. That is, for example, the shape of the sign may be a "○" shape, a "+" shape, or an "X" shape.
図7に戻る。
次いで、基準特定部232は、各基準点P1~P4それぞれの座標(X座標値,Y座標値)を特定する(S105)。基準点P1~P4と座標とは、特定撮像装置と基準特定画像それぞれに関連付けられて、記憶部22に記憶される(S106)。 Return to FIG.
Next, thereference specifying unit 232 specifies the coordinates (X coordinate value, Y coordinate value) of each of the reference points P1 to P4 (S105). The reference points P1 to P4 and the coordinates are associated with the specific image pickup apparatus and the reference specific image, and are stored in the storage unit 22 (S106).
次いで、基準特定部232は、各基準点P1~P4それぞれの座標(X座標値,Y座標値)を特定する(S105)。基準点P1~P4と座標とは、特定撮像装置と基準特定画像それぞれに関連付けられて、記憶部22に記憶される(S106)。 Return to FIG.
Next, the
次いで、基準特定部232は、各基準点P1~P4の座標に基づいて、各基準点P1~P4の相対的な位置関係を特定する(S107)。具体的には、基準特定部232は、例えば、各基準点P1~P4のうち、X座標値が小さい2つの基準点P1,P2を特定し、同基準点P1,P2のうち、Y座標値が小さい基準点P1を第1基準点として特定し、Y座標値が大きい基準点を第2基準点として特定する。また、基準特定部232は、例えば、各基準点P1~P4のうち、X座標値が大きい2つの基準点P3,P4を特定し、同基準点P3,P4のうち、Y座標値が大きい基準点P3を第3基準点として特定し、Y座標値が小さい基準点P4を第4基準点として特定する。すなわち、例えば、基準特定部232は、基準特定画像を正面から見たとき、各基準点P1~P4の中で相対的に左上に配置される基準点P1を第1基準点として特定し、相対的に左下に配置される基準点P2を第2基準点として特定し、相対的に右下に配置される基準点P3を第3基準点として特定し、相対的に右上に配置される基準点P4を第4基準点として特定する。すなわち、基準点P1~P4を角とする4角形において、第1基準点(基準点P1)と第3基準点(基準点P3)とは対角に配置され、第2基準点(基準点P2)と第4基準点(基準点P4)とは対角に配置される。各基準点P1~P4の相対的な位置関係は、座標と特定撮像装置と基準特定画像それぞれに関連付けられて、記憶部22に記憶される(S108)。
Next, the reference specifying unit 232 specifies the relative positional relationship between the reference points P1 to P4 based on the coordinates of the reference points P1 to P4 (S107). Specifically, the reference specifying unit 232 identifies, for example, two reference points P1 and P2 having a small X coordinate value among the reference points P1 to P4, and the Y coordinate value among the reference points P1 and P2. The reference point P1 having a small value is specified as the first reference point, and the reference point having a large Y coordinate value is specified as the second reference point. Further, the reference specifying unit 232 identifies, for example, two reference points P3 and P4 having a large X coordinate value among the reference points P1 to P4, and a reference having a large Y coordinate value among the reference points P3 and P4. The point P3 is specified as the third reference point, and the reference point P4 having a small Y coordinate value is specified as the fourth reference point. That is, for example, the reference specifying unit 232 specifies the reference point P1 relatively arranged at the upper left of the reference points P1 to P4 as the first reference point when the reference specifying image is viewed from the front, and is relative to each other. The reference point P2 arranged at the lower left is specified as the second reference point, the reference point P3 arranged at the lower right is specified as the third reference point, and the reference point is relatively arranged at the upper right. P4 is specified as the fourth reference point. That is, in a quadrangle having reference points P1 to P4 as angles, the first reference point (reference point P1) and the third reference point (reference point P3) are arranged diagonally, and the second reference point (reference point P2) is arranged diagonally. ) And the fourth reference point (reference point P4) are arranged diagonally. The relative positional relationship between the reference points P1 to P4 is associated with the coordinates, the specific image pickup device, and the reference specific image, and is stored in the storage unit 22 (S108).
一方、特定撮像装置が撮像した他の撮像画像において、基準点P1~P4が特定されているとき(S103の「Y」)、本装置2は、基準点特定処理(S100)を終了する。
On the other hand, when the reference points P1 to P4 are specified in the other captured images captured by the specific imaging device (“Y” in S103), the present device 2 ends the reference point specifying process (S100).
ここで、本実施の形態において、各撮像装置1(1~n)は、店舗内に固定されている。そのため、各撮像装置1(1~n)の画角は、固定されている。したがって、特定撮像装置が撮像した他の撮像画像において基準点P1~P4が特定されていれば、特定撮像装置がその後に撮像した撮像画像における基準点P1~P4の位置は、変わらない。そのため、処理(S103)において「Y」のとき、本装置2は、過去に取得した基準点P1~P4の情報を用いて、後述する補正処理(S200)を実行できる。
Here, in the present embodiment, each image pickup device 1 (1 to n) is fixed in the store. Therefore, the angle of view of each image pickup apparatus 1 (1 to n) is fixed. Therefore, if the reference points P1 to P4 are specified in other captured images captured by the specific imaging device, the positions of the reference points P1 to P4 in the captured images subsequently captured by the specific imaging device do not change. Therefore, when the value is "Y" in the process (S103), the apparatus 2 can execute the correction process (S200) described later using the information of the reference points P1 to P4 acquired in the past.
●補正処理
次に、補正処理(S200)について、図8も参照しつつ説明する。 ● Correction processing Next, the correction processing (S200) will be described with reference to FIG.
次に、補正処理(S200)について、図8も参照しつつ説明する。 ● Correction processing Next, the correction processing (S200) will be described with reference to FIG.
「補正処理(S200)」は、撮像画像ごとに、撮像画像に撮像された被写体(商品棚、商品)の透視変換に用いられる変換パターンを選択し、同変換パターンに対応するパラメータを算出し、撮像画像に対応する変換パターンとパラメータとに基づいて、撮像画像を透視変換する処理である。
In the "correction processing (S200)", a conversion pattern used for fluoroscopic conversion of the subject (product shelf, product) captured in the captured image is selected for each captured image, and parameters corresponding to the conversion pattern are calculated. This is a process of performing fluoroscopic conversion of a captured image based on a conversion pattern and parameters corresponding to the captured image.
図9は、補正処理(S200)の一部のフローチャートである。
図10は、補正処理(S200)の他の一部のフローチャートである。 FIG. 9 is a partial flowchart of the correction process (S200).
FIG. 10 is a flowchart of another part of the correction process (S200).
図10は、補正処理(S200)の他の一部のフローチャートである。 FIG. 9 is a partial flowchart of the correction process (S200).
FIG. 10 is a flowchart of another part of the correction process (S200).
先ず、画像取得部231は、記憶部22から1つの撮像画像を処理画像として取得する(S201)。
First, the image acquisition unit 231 acquires one captured image as a processed image from the storage unit 22 (S201).
次いで、画像取得部231は、処理画像に関連付けられている位置情報に基づいて、処理画像を撮像した撮像装置1を特定する(S202)。
Next, the image acquisition unit 231 identifies the image pickup device 1 that has captured the processed image based on the position information associated with the processed image (S202).
次いで、パターン選択部233は、画像取得部231が特定した撮像装置1に関連付けられて記憶部22に記憶されている4つの基準点P1~P4と、その座標と、を読み出す(S203)。
Next, the pattern selection unit 233 reads out the four reference points P1 to P4 associated with the image pickup device 1 specified by the image acquisition unit 231 and stored in the storage unit 22, and their coordinates (S203).
次いで、パターン選択部233は、各基準点P1~P4の座標を比較して、各基準点P1~P4のX座標値とY座標値それぞれのうち、X座標値の最大値、X座標値の最小値、Y座標値の最大値、Y座標値の最小値、を特定する(S204)。
Next, the pattern selection unit 233 compares the coordinates of the reference points P1 to P4, and among the X coordinate values and the Y coordinate values of the reference points P1 to P4, the maximum value of the X coordinate value and the X coordinate value are The minimum value, the maximum value of the Y coordinate value, and the minimum value of the Y coordinate value are specified (S204).
次いで、パターン選択部233は、各基準点P1~P4それぞれのX座標値とY座標値の中で、特定基準点の有無を判別する(S205)。
Next, the pattern selection unit 233 determines the presence or absence of a specific reference point in the X coordinate value and the Y coordinate value of each of the reference points P1 to P4 (S205).
「特定基準点」は、X座標値が最大値または最小値、かつ、Y座標値が最大値または最小値、の座標を有する基準点である。
The "specific reference point" is a reference point having coordinates where the X coordinate value is the maximum value or the minimum value and the Y coordinate value is the maximum value or the minimum value.
パターン選択部233により特定基準点が有ると判別されたとき(S205の「Y」)、パターン選択部233は、各基準点P1~P4のいずれが特定基準点であるかを判別する(S206)。
When the pattern selection unit 233 determines that there is a specific reference point (“Y” in S205), the pattern selection unit 233 determines which of the reference points P1 to P4 is the specific reference point (S206). ..
基準点P1および/または基準点P3が特定基準点であるとき(S206の「P1,P3」)、パターン選択部233は、記憶部22に記憶されている複数の変換パターンの中から、処理画像の被写体を透視変換する変換パターンとして第1対角線変換パターンを選択する(S207)。第1対角変換パターンの詳細は、後述する。
When the reference point P1 and / or the reference point P3 is a specific reference point (“P1, P3” in S206), the pattern selection unit 233 is a processed image from a plurality of conversion patterns stored in the storage unit 22. The first diagonal conversion pattern is selected as the conversion pattern for perspective conversion of the subject (S207). The details of the first diagonal conversion pattern will be described later.
図11は、第1対角線変換パターンを説明する模式図である。
同図の(a)(b)(c)(d)(e)それぞれは、第1対角線変換パターンで透視変換され得る態様を示す。同図は、4つの基準点P1~P4で形成される4角形(以下「補正前4角形」という。)を破線で示し、透視変換後に各基準点P1~P4が位置する点(以下「補正点」という。)P11,P12,P13,P14により形成される4角形(以下「補正後4角形」という。)を実線で示す。同図の一点鎖線は、少なくとも1つの特定基準点を含む基準点P1,P3(第1基準点,第3基準点)により形成される対角線(以下「第1対角線」という。)を示す。 FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a first diagonal conversion pattern.
Each of (a), (b), (c), (d), and (e) in the figure shows an aspect in which fluoroscopic conversion can be performed by the first diagonal conversion pattern. In the figure, a quadrangle formed by four reference points P1 to P4 (hereinafter referred to as “rectangle before correction”) is shown by a broken line, and a point where each reference point P1 to P4 is located after perspective transformation (hereinafter referred to as “correction”). A quadrangle formed by P11, P12, P13, and P14 (hereinafter referred to as “corrected quadrangle”) is shown by a solid line. The alternate long and short dash line in the figure indicates a diagonal line (hereinafter referred to as “first diagonal line”) formed by reference points P1 and P3 (first reference point, third reference point) including at least one specific reference point.
同図の(a)(b)(c)(d)(e)それぞれは、第1対角線変換パターンで透視変換され得る態様を示す。同図は、4つの基準点P1~P4で形成される4角形(以下「補正前4角形」という。)を破線で示し、透視変換後に各基準点P1~P4が位置する点(以下「補正点」という。)P11,P12,P13,P14により形成される4角形(以下「補正後4角形」という。)を実線で示す。同図の一点鎖線は、少なくとも1つの特定基準点を含む基準点P1,P3(第1基準点,第3基準点)により形成される対角線(以下「第1対角線」という。)を示す。 FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a first diagonal conversion pattern.
Each of (a), (b), (c), (d), and (e) in the figure shows an aspect in which fluoroscopic conversion can be performed by the first diagonal conversion pattern. In the figure, a quadrangle formed by four reference points P1 to P4 (hereinafter referred to as “rectangle before correction”) is shown by a broken line, and a point where each reference point P1 to P4 is located after perspective transformation (hereinafter referred to as “correction”). A quadrangle formed by P11, P12, P13, and P14 (hereinafter referred to as “corrected quadrangle”) is shown by a solid line. The alternate long and short dash line in the figure indicates a diagonal line (hereinafter referred to as “first diagonal line”) formed by reference points P1 and P3 (first reference point, third reference point) including at least one specific reference point.
同図は、第1対角線変換パターンにおいて、第1対角線が透視変換の基準の軸となることを示す。同図は、透視変換前後において、基準点P1,P3(第1基準点、第3基準点)は移動せず(基準点P1,P3の位置と補正点P11,P13の位置は同じ)、基準点P2(第2基準点)は補正点P12へ移動し、基準点P4(第4基準点)は補正点P14に移動する、ことを示す。すなわち、補正点P12のX座標値は基準点P1(第1基準点)のX座標値であり、補正点P12のY座標値は基準点P3(第3基準点)のY座標値であり、補正点P14のX座標値は基準点P3(第3基準点)のX座標値であり、補正点P14のY座標値は基準点P1(第1基準点)のY座標値である。つまり、移動する基準点P2,P4の移動後の補正点P12,P14のX座標値は移動しない基準点P1,P3いずれかのX座標値であり、補正点P12,P14のY座標値は基準点P1,P3いずれかのY座標値である。
The figure shows that in the first diagonal conversion pattern, the first diagonal line is the reference axis for the perspective transformation. In the figure, the reference points P1 and P3 (first reference point and third reference point) do not move before and after the perspective conversion (the positions of the reference points P1 and P3 and the positions of the correction points P11 and P13 are the same), and the reference points are shown. It is shown that the point P2 (second reference point) moves to the correction point P12, and the reference point P4 (fourth reference point) moves to the correction point P14. That is, the X coordinate value of the correction point P12 is the X coordinate value of the reference point P1 (first reference point), and the Y coordinate value of the correction point P12 is the Y coordinate value of the reference point P3 (third reference point). The X coordinate value of the correction point P14 is the X coordinate value of the reference point P3 (third reference point), and the Y coordinate value of the correction point P14 is the Y coordinate value of the reference point P1 (first reference point). That is, the X coordinate value of the correction points P12 and P14 after the movement of the moving reference points P2 and P4 is the X coordinate value of any of the non-moving reference points P1 and P3, and the Y coordinate value of the correction points P12 and P14 is the reference. It is a Y coordinate value of any of points P1 and P3.
このように、「第1対角線変換パターン」は、4つの基準点P1~P4のうち、特定基準点(基準点P1,P3)と、特定基準点の対角に位置する基準点P1,P3と、を除く2つの基準点P2,P4(第2基準点,第4基準点)のみを移動させる変換パターンである。すなわち、第1対角線変換パターンは、補正前4角形が有する2つの対角線により結ばれる2組の基準点(基準点P1,P3および基準点P2,P4)のうち、特定基準点を含まない1組の基準点(基準点P2,P4)のみを被写体の補正後の形状(補正後4角形)の位置(補正点P12,P14)に移動させる変換パターンである。換言すれば、第1対角線変換パターンは、第1対角線を基準軸として、撮像画像を透視変換する変換パターンである。第1対角線変換パターンは、第1変換パターンの例である。すなわち、第1変換パターンは、第1対角線変換パターンを含む。第1対角線変換パターンは、例えば、予め記憶部22に記憶されている。
As described above, the "first diagonal conversion pattern" includes the specific reference points (reference points P1 and P3) among the four reference points P1 to P4 and the reference points P1 and P3 located diagonally to the specific reference points. This is a conversion pattern for moving only two reference points P2 and P4 (second reference point and fourth reference point) excluding. That is, the first diagonal conversion pattern is one set of two sets of reference points (reference points P1, P3 and reference points P2, P4) connected by the two diagonal lines of the uncorrected quadrangle, which does not include the specific reference point. This is a conversion pattern in which only the reference points (reference points P2 and P4) of the above are moved to the positions (correction points P12 and P14) of the corrected shape (corrected quadrangle) of the subject. In other words, the first diagonal conversion pattern is a conversion pattern for fluoroscopic conversion of an captured image with the first diagonal as a reference axis. The first diagonal conversion pattern is an example of the first conversion pattern. That is, the first conversion pattern includes the first diagonal conversion pattern. The first diagonal conversion pattern is, for example, stored in advance in the storage unit 22.
図9へ戻る。
一方、基準点P2および/または基準点P4が特定基準点であるとき(S206の「P2,P4」)、パターン選択部233は、記憶部22に記憶されている複数の変換パターンの中から、処理画像の被写体を透視変換する変換パターンとして第2対角線変換パターンを選択する(S208)。 Return to FIG.
On the other hand, when the reference point P2 and / or the reference point P4 is a specific reference point (“P2, P4” in S206), thepattern selection unit 233 is selected from a plurality of conversion patterns stored in the storage unit 22. The second diagonal conversion pattern is selected as the conversion pattern for perspective conversion of the subject of the processed image (S208).
一方、基準点P2および/または基準点P4が特定基準点であるとき(S206の「P2,P4」)、パターン選択部233は、記憶部22に記憶されている複数の変換パターンの中から、処理画像の被写体を透視変換する変換パターンとして第2対角線変換パターンを選択する(S208)。 Return to FIG.
On the other hand, when the reference point P2 and / or the reference point P4 is a specific reference point (“P2, P4” in S206), the
図12は、第2対角線変換パターンを説明する模式図である。
同図の(a)(b)(c)(d)(e)それぞれは、第2対角線変換パターンで透視変換され得る態様を示す。同図は、補正前4角形を破線で示し、補正後4角形を実線で示す。同図の一点鎖線は、少なくとも1つの特定基準点を含む基準点P2,P4(第2基準点,第4基準点)により形成される対角線(以下「第2対角線」という。)を示す。 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a second diagonal conversion pattern.
Each of (a), (b), (c), (d), and (e) in the figure shows an aspect in which fluoroscopic conversion can be performed by the second diagonal conversion pattern. In the figure, the quadrangle before correction is shown by a broken line, and the quadrangle after correction is shown by a solid line. The alternate long and short dash line in the figure indicates a diagonal line (hereinafter referred to as “second diagonal line”) formed by reference points P2 and P4 (second reference point, fourth reference point) including at least one specific reference point.
同図の(a)(b)(c)(d)(e)それぞれは、第2対角線変換パターンで透視変換され得る態様を示す。同図は、補正前4角形を破線で示し、補正後4角形を実線で示す。同図の一点鎖線は、少なくとも1つの特定基準点を含む基準点P2,P4(第2基準点,第4基準点)により形成される対角線(以下「第2対角線」という。)を示す。 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a second diagonal conversion pattern.
Each of (a), (b), (c), (d), and (e) in the figure shows an aspect in which fluoroscopic conversion can be performed by the second diagonal conversion pattern. In the figure, the quadrangle before correction is shown by a broken line, and the quadrangle after correction is shown by a solid line. The alternate long and short dash line in the figure indicates a diagonal line (hereinafter referred to as “second diagonal line”) formed by reference points P2 and P4 (second reference point, fourth reference point) including at least one specific reference point.
同図は、第2対角線変換パターンでは、第2対角線が透視変換の基準軸となることを示す。同図は、透視変換前後において、基準点P2,P4(第2基準点,第4基準点)は移動せず(基準点P2,P4の位置と補正点P12,P14の位置は同じ)、基準点P1(第1基準点)は補正点P11へ移動し、基準点P3(第3基準点)は補正点P13に移動する、ことを示す。すなわち、補正点P11のX座標値は基準点P2(第2基準点)のX座標値であり、補正点P11のY座標値は基準点P4(第4基準点)のY座標値であり、補正点P13のX座標値は基準点P4(第4基準点)のX座標値であり、補正点P13のY座標値は基準点P2(第2基準点)のY座標値である。つまり、移動する基準点P1,P3の移動後の補正点P11,P13のX座標値は移動しない基準点P2,P4いずれかのX座標値であり、補正点P11,P13のY座標値は基準点P2,P4いずれかのY座標値である。
The figure shows that in the second diagonal conversion pattern, the second diagonal line serves as the reference axis for the perspective transformation. In the figure, the reference points P2 and P4 (second reference point and fourth reference point) do not move before and after the perspective conversion (the positions of the reference points P2 and P4 and the positions of the correction points P12 and P14 are the same), and the reference points are shown. It is shown that the point P1 (first reference point) moves to the correction point P11, and the reference point P3 (third reference point) moves to the correction point P13. That is, the X coordinate value of the correction point P11 is the X coordinate value of the reference point P2 (second reference point), and the Y coordinate value of the correction point P11 is the Y coordinate value of the reference point P4 (fourth reference point). The X coordinate value of the correction point P13 is the X coordinate value of the reference point P4 (fourth reference point), and the Y coordinate value of the correction point P13 is the Y coordinate value of the reference point P2 (second reference point). That is, the X coordinate value of the correction points P11 and P13 after the movement of the moving reference points P1 and P3 is the X coordinate value of any of the non-moving reference points P2 and P4, and the Y coordinate value of the correction points P11 and P13 is the reference. It is a Y coordinate value of any of points P2 and P4.
このように、「第2対角線変換パターン」は、4つの基準点P1~P4のうち、特定基準点(基準点P2,P4)と、特定基準点の対角に位置する基準点P2,P4と、を除く2つの基準点P1,P3(第1基準点,第3基準点)のみを移動させる変換パターンである。すなわち、第2対角線変換パターンは、補正前4角形が有する2つの対角線により結ばれる2組の基準点(基準点P1,P3および基準点P2,P4)のうち、特定基準点を含まない1組の基準点(基準点P1,P3)のみを被写体の補正後の形状(補正後4角形)の位置(補正点P11,P13)に移動させる変換パターンである。換言すれば、第2対角線変換パターンは、第2対角線を基準軸として、撮像画像を透視変換する変換パターンである。第2対角線変換パターンは、第1変換パターンの例である。すなわち、第1変換パターンは、第2対角線変換パターンを含む。第2対角線変換パターンは、例えば、予め記憶部22に記憶されている。
As described above, the "second diagonal conversion pattern" includes the specific reference points (reference points P2 and P4) among the four reference points P1 to P4 and the reference points P2 and P4 located diagonally to the specific reference points. This is a conversion pattern for moving only two reference points P1 and P3 (first reference point and third reference point) excluding. That is, the second diagonal conversion pattern is one set of two sets of reference points (reference points P1, P3 and reference points P2, P4) connected by the two diagonal lines of the uncorrected quadrangle, which does not include the specific reference point. This is a conversion pattern in which only the reference points (reference points P1 and P3) of the above are moved to the positions (correction points P11 and P13) of the corrected shape (corrected quadrangle) of the subject. In other words, the second diagonal conversion pattern is a conversion pattern that performs fluoroscopic conversion of an captured image with the second diagonal as a reference axis. The second diagonal conversion pattern is an example of the first conversion pattern. That is, the first conversion pattern includes the second diagonal conversion pattern. The second diagonal conversion pattern is, for example, stored in advance in the storage unit 22.
図9と図10とに戻る。
パターン選択部233により特定基準点が無いと判別されたとき(S205の「N」)、パターン選択部233は、対角に位置しない2つの基準点P1~P4(第1基準点,第4基準点)のY座標値を比較する(S209)。 Return to FIGS. 9 and 10.
When thepattern selection unit 233 determines that there is no specific reference point (“N” in S205), the pattern selection unit 233 has two reference points P1 to P4 (first reference point and fourth reference point) that are not located diagonally. The Y coordinate values of the points) are compared (S209).
パターン選択部233により特定基準点が無いと判別されたとき(S205の「N」)、パターン選択部233は、対角に位置しない2つの基準点P1~P4(第1基準点,第4基準点)のY座標値を比較する(S209)。 Return to FIGS. 9 and 10.
When the
基準点P1のY座標値が基準点P4のY座標値よりも小さいとき(S209の「P1<P4」)、パターン選択部233は、基準点P2(第2基準点)のY座標値と基準点P4(第4基準点)のY座標値とを比較する(S210)。
When the Y coordinate value of the reference point P1 is smaller than the Y coordinate value of the reference point P4 (“P1 <P4” in S209), the pattern selection unit 233 uses the Y coordinate value and the reference of the reference point P2 (second reference point). Compare with the Y coordinate value of the point P4 (fourth reference point) (S210).
基準点P2のY座標値が基準点P4のY座標値よりも大きいとき(S210の「P2>P4」)、パターン選択部233は、補正前4角形の回転状態が第1回転状態であると判定して、記憶部22に記憶されている複数の変換パターンの中から、処理画像の被写体を透視変換する変換パターンとして第1回転変換パターンを選択する(S211)。
When the Y coordinate value of the reference point P2 is larger than the Y coordinate value of the reference point P4 (“P2> P4” in S210), the pattern selection unit 233 determines that the rotation state of the square before correction is the first rotation state. After making a determination, the first rotation conversion pattern is selected as the conversion pattern for fluoroscopic conversion of the subject of the processed image from the plurality of conversion patterns stored in the storage unit 22 (S211).
「第1回転状態」は、処理画像の正面視において、処理画像に対して補正前4角形が時計回り方向に回転している状態である。
The "first rotation state" is a state in which the quadrangle before correction is rotated clockwise with respect to the processed image in the front view of the processed image.
図13は、第1回転変換パターンを説明する模式図である。
同図は、補正前4角形を破線で示し、補正後4角形を実線で示す。また、同図は、透視変換前後において、基準点P1(第1基準点)は移動せず、基準点P2(第2基準点)は補正点P12へ移動する、ことを示す。この場合、基準点P1は、本発明における不動基準点である。さらに、同図は、補正後4角形が、不動基準点(基準点P1)と、不動基準点の対角に位置する基準点P3と、基準点P4と、に外接する矩形(外接矩形)であることを示す。さらにまた、同図は、補正後4角形の各辺のうち、補正点P12,P13を結ぶ辺に基準点P3が位置し、補正点P13,P14を結ぶ辺に基準点P4が位置する、ことを示す。すなわち、補正点P11,P12のX座標値は基準点P1(第1基準点)のX座標値であり、補正点P12,P13のY座標値は基準点P3(第3基準点)のY座標値であり、補正点P13,P14のX座標値は基準点P4(第4基準点)のX座標値であり、補正点P11,P14のY座標値は基準点P1(第1基準点)のY座標値である。つまり、補正点P11~P14のX座標値は外接矩形と接する基準点P1,P3,P4いずれかのX座標値であり、補正点P11~P14のY座標値は外接矩形と接する基準点P1,P3,P4いずれかのY座標値である。 FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the first rotation conversion pattern.
In the figure, the quadrangle before correction is shown by a broken line, and the quadrangle after correction is shown by a solid line. Further, the figure shows that the reference point P1 (first reference point) does not move and the reference point P2 (second reference point) moves to the correction point P12 before and after the perspective transformation. In this case, the reference point P1 is the immovable reference point in the present invention. Further, in the figure, the corrected quadrangle is a rectangle (circumscribed rectangle) circumscribing the immovable reference point (reference point P1), the reference point P3 located diagonally to the immovable reference point, and the reference point P4. Indicates that there is. Furthermore, in the figure, among the sides of the corrected quadrangle, the reference point P3 is located on the side connecting the correction points P12 and P13, and the reference point P4 is located on the side connecting the correction points P13 and P14. Is shown. That is, the X coordinate value of the correction points P11 and P12 is the X coordinate value of the reference point P1 (first reference point), and the Y coordinate value of the correction points P12 and P13 is the Y coordinate value of the reference point P3 (third reference point). It is a value, the X coordinate value of the correction points P13 and P14 is the X coordinate value of the reference point P4 (fourth reference point), and the Y coordinate value of the correction points P11 and P14 is the reference point P1 (first reference point). It is a Y coordinate value. That is, the X coordinate value of the correction points P11 to P14 is the X coordinate value of any of the reference points P1, P3, and P4 in contact with the tangent rectangle, and the Y coordinate value of the correction points P11 to P14 is the reference point P1 in contact with the tangent rectangle. It is a Y coordinate value of any of P3 and P4.
同図は、補正前4角形を破線で示し、補正後4角形を実線で示す。また、同図は、透視変換前後において、基準点P1(第1基準点)は移動せず、基準点P2(第2基準点)は補正点P12へ移動する、ことを示す。この場合、基準点P1は、本発明における不動基準点である。さらに、同図は、補正後4角形が、不動基準点(基準点P1)と、不動基準点の対角に位置する基準点P3と、基準点P4と、に外接する矩形(外接矩形)であることを示す。さらにまた、同図は、補正後4角形の各辺のうち、補正点P12,P13を結ぶ辺に基準点P3が位置し、補正点P13,P14を結ぶ辺に基準点P4が位置する、ことを示す。すなわち、補正点P11,P12のX座標値は基準点P1(第1基準点)のX座標値であり、補正点P12,P13のY座標値は基準点P3(第3基準点)のY座標値であり、補正点P13,P14のX座標値は基準点P4(第4基準点)のX座標値であり、補正点P11,P14のY座標値は基準点P1(第1基準点)のY座標値である。つまり、補正点P11~P14のX座標値は外接矩形と接する基準点P1,P3,P4いずれかのX座標値であり、補正点P11~P14のY座標値は外接矩形と接する基準点P1,P3,P4いずれかのY座標値である。 FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the first rotation conversion pattern.
In the figure, the quadrangle before correction is shown by a broken line, and the quadrangle after correction is shown by a solid line. Further, the figure shows that the reference point P1 (first reference point) does not move and the reference point P2 (second reference point) moves to the correction point P12 before and after the perspective transformation. In this case, the reference point P1 is the immovable reference point in the present invention. Further, in the figure, the corrected quadrangle is a rectangle (circumscribed rectangle) circumscribing the immovable reference point (reference point P1), the reference point P3 located diagonally to the immovable reference point, and the reference point P4. Indicates that there is. Furthermore, in the figure, among the sides of the corrected quadrangle, the reference point P3 is located on the side connecting the correction points P12 and P13, and the reference point P4 is located on the side connecting the correction points P13 and P14. Is shown. That is, the X coordinate value of the correction points P11 and P12 is the X coordinate value of the reference point P1 (first reference point), and the Y coordinate value of the correction points P12 and P13 is the Y coordinate value of the reference point P3 (third reference point). It is a value, the X coordinate value of the correction points P13 and P14 is the X coordinate value of the reference point P4 (fourth reference point), and the Y coordinate value of the correction points P11 and P14 is the reference point P1 (first reference point). It is a Y coordinate value. That is, the X coordinate value of the correction points P11 to P14 is the X coordinate value of any of the reference points P1, P3, and P4 in contact with the tangent rectangle, and the Y coordinate value of the correction points P11 to P14 is the reference point P1 in contact with the tangent rectangle. It is a Y coordinate value of any of P3 and P4.
このように、「第1回転変換パターン」は、正面視において、基準点P1(第1基準点)を基準として、補正前4角形を反時計回りに回転させつつ変形させる変換パターンであり、3つの基準点P2~P4(第2~第4基準点)を被写体の補正後の形状(補正後4角形)の位置(補正点P12~P14)に移動させる変換パターンである。第1回転変換パターンは、第1回転状態に対応する変換パターンであり、本発明における第2変換パターンの例である。第1回転変換パターンは、例えば、予め記憶部22に記憶されている。
As described above, the "first rotation conversion pattern" is a conversion pattern that deforms the uncorrected quadrangle while rotating it counterclockwise with reference to the reference point P1 (first reference point) in the front view. This is a conversion pattern for moving the two reference points P2 to P4 (second to fourth reference points) to the positions (correction points P12 to P14) of the corrected shape (corrected quadrangle) of the subject. The first rotation conversion pattern is a conversion pattern corresponding to the first rotation state, and is an example of the second conversion pattern in the present invention. The first rotation conversion pattern is stored in, for example, in the storage unit 22 in advance.
図9と図10とに戻る。
また、基準点P2のY座標値が基準点P4のY座標値以下のとき(S210の「P2≦P4」)、パターン選択部233は、補正前4角形の回転状態が判定不能である(第1回転状態と第2回転状態とのいずれでもない)と判定して、変換パターンを選択しない(S212)。このとき、補正処理(S200)は、終了する。 Return to FIGS. 9 and 10.
Further, when the Y coordinate value of the reference point P2 is equal to or less than the Y coordinate value of the reference point P4 (“P2 ≦ P4” in S210), thepattern selection unit 233 cannot determine the rotational state of the quadrangle before correction (No. 1). It is determined that it is neither the 1st rotation state nor the 2nd rotation state), and the conversion pattern is not selected (S212). At this time, the correction process (S200) ends.
また、基準点P2のY座標値が基準点P4のY座標値以下のとき(S210の「P2≦P4」)、パターン選択部233は、補正前4角形の回転状態が判定不能である(第1回転状態と第2回転状態とのいずれでもない)と判定して、変換パターンを選択しない(S212)。このとき、補正処理(S200)は、終了する。 Return to FIGS. 9 and 10.
Further, when the Y coordinate value of the reference point P2 is equal to or less than the Y coordinate value of the reference point P4 (“P2 ≦ P4” in S210), the
一方、基準点P1のY座標値が基準点P4のY座標値よりも大きいとき(S209の「P1>P4」)、パターン選択部233は、基準点P1(第1基準点)のY座標値と基準点P3(第3基準点)のY座標値とを比較する(S213)。
On the other hand, when the Y coordinate value of the reference point P1 is larger than the Y coordinate value of the reference point P4 (“P1> P4” in S209), the pattern selection unit 233 uses the Y coordinate value of the reference point P1 (first reference point). And the Y coordinate value of the reference point P3 (third reference point) are compared (S213).
基準点P1のY座標値が基準点P3のY座標値よりも小さいとき(S213の「P1<P3」)、パターン選択部233は、補正前4角形の回転状態が第2回転状態であると判定して、記憶部22に記憶されている複数の変換パターンの中から、処理画像の被写体を透視変換する変換パターンとして第2回転変換パターンを選択する(S214)。
When the Y coordinate value of the reference point P1 is smaller than the Y coordinate value of the reference point P3 (“P1 <P3” in S213), the pattern selection unit 233 determines that the rotation state of the square before correction is the second rotation state. After making a determination, the second rotation conversion pattern is selected as the conversion pattern for perspective conversion of the subject of the processed image from the plurality of conversion patterns stored in the storage unit 22 (S214).
「第2回転状態」は、処理画像の正面視において、処理画像に対して補正前4角形が反時計回り方向に回転している状態である。
The "second rotation state" is a state in which the quadrangle before correction is rotated counterclockwise with respect to the processed image in the front view of the processed image.
図14は、第2回転変換パターンを説明する模式図である。
同図は、補正前4角形を破線で示し、補正後4角形を実線で示す。また、同図は、透視変換前後において、基準点P4(第4基準点)は移動せず、基準点P3(第3基準点)は補正点P13へ移動する、ことを示す。この場合、基準点P4は、本発明における不動基準点である。さらに、同図は、補正後4角形が、不動基準点(基準点P4)と、不動基準点の対角に位置する基準点P2と、基準点P1と、に外接する外接矩形であることを示す。さらにまた、同図は、補正後4角形の各辺のうち、補正点P11,P12を結ぶ辺に基準点P1が位置し、補正点P12,P13を結ぶ辺に基準点P2が位置する、ことを示す。すなわち、補正点P11,P12のX座標値は基準点P1(第1基準点)のX座標値であり、補正点P12,P13のY座標値は基準点P2(第2基準点)のY座標値であり、補正点P13,P14のX座標値は基準点P4(第4基準点)のX座標値であり、補正点P11,P14のY座標値は基準点P4(第4基準点)のY座標値である。つまり、補正点P11~P14のX座標値は外接矩形と接する基準点P1,P2,P4いずれかのX座標値であり、補正点P11~P14のY座標値は外接矩形と接する基準点P1,P2,P4いずれかのY座標値である。 FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a second rotation conversion pattern.
In the figure, the quadrangle before correction is shown by a broken line, and the quadrangle after correction is shown by a solid line. Further, the figure shows that the reference point P4 (fourth reference point) does not move and the reference point P3 (third reference point) moves to the correction point P13 before and after the perspective transformation. In this case, the reference point P4 is the immovable reference point in the present invention. Further, the figure shows that the corrected quadrangle is a circumscribed rectangle circumscribing the immovable reference point (reference point P4), the reference point P2 located diagonally to the immovable reference point, and the reference point P1. show. Furthermore, in the figure, among the sides of the corrected quadrangle, the reference point P1 is located on the side connecting the correction points P11 and P12, and the reference point P2 is located on the side connecting the correction points P12 and P13. Is shown. That is, the X coordinate value of the correction points P11 and P12 is the X coordinate value of the reference point P1 (first reference point), and the Y coordinate value of the correction points P12 and P13 is the Y coordinate value of the reference point P2 (second reference point). It is a value, the X coordinate value of the correction points P13 and P14 is the X coordinate value of the reference point P4 (fourth reference point), and the Y coordinate value of the correction points P11 and P14 is the reference point P4 (fourth reference point). It is a Y coordinate value. That is, the X coordinate value of the correction points P11 to P14 is the X coordinate value of any of the reference points P1, P2, and P4 in contact with the tangent rectangle, and the Y coordinate value of the correction points P11 to P14 is the reference point P1 in contact with the tangent rectangle. It is a Y coordinate value of either P2 or P4.
同図は、補正前4角形を破線で示し、補正後4角形を実線で示す。また、同図は、透視変換前後において、基準点P4(第4基準点)は移動せず、基準点P3(第3基準点)は補正点P13へ移動する、ことを示す。この場合、基準点P4は、本発明における不動基準点である。さらに、同図は、補正後4角形が、不動基準点(基準点P4)と、不動基準点の対角に位置する基準点P2と、基準点P1と、に外接する外接矩形であることを示す。さらにまた、同図は、補正後4角形の各辺のうち、補正点P11,P12を結ぶ辺に基準点P1が位置し、補正点P12,P13を結ぶ辺に基準点P2が位置する、ことを示す。すなわち、補正点P11,P12のX座標値は基準点P1(第1基準点)のX座標値であり、補正点P12,P13のY座標値は基準点P2(第2基準点)のY座標値であり、補正点P13,P14のX座標値は基準点P4(第4基準点)のX座標値であり、補正点P11,P14のY座標値は基準点P4(第4基準点)のY座標値である。つまり、補正点P11~P14のX座標値は外接矩形と接する基準点P1,P2,P4いずれかのX座標値であり、補正点P11~P14のY座標値は外接矩形と接する基準点P1,P2,P4いずれかのY座標値である。 FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a second rotation conversion pattern.
In the figure, the quadrangle before correction is shown by a broken line, and the quadrangle after correction is shown by a solid line. Further, the figure shows that the reference point P4 (fourth reference point) does not move and the reference point P3 (third reference point) moves to the correction point P13 before and after the perspective transformation. In this case, the reference point P4 is the immovable reference point in the present invention. Further, the figure shows that the corrected quadrangle is a circumscribed rectangle circumscribing the immovable reference point (reference point P4), the reference point P2 located diagonally to the immovable reference point, and the reference point P1. show. Furthermore, in the figure, among the sides of the corrected quadrangle, the reference point P1 is located on the side connecting the correction points P11 and P12, and the reference point P2 is located on the side connecting the correction points P12 and P13. Is shown. That is, the X coordinate value of the correction points P11 and P12 is the X coordinate value of the reference point P1 (first reference point), and the Y coordinate value of the correction points P12 and P13 is the Y coordinate value of the reference point P2 (second reference point). It is a value, the X coordinate value of the correction points P13 and P14 is the X coordinate value of the reference point P4 (fourth reference point), and the Y coordinate value of the correction points P11 and P14 is the reference point P4 (fourth reference point). It is a Y coordinate value. That is, the X coordinate value of the correction points P11 to P14 is the X coordinate value of any of the reference points P1, P2, and P4 in contact with the tangent rectangle, and the Y coordinate value of the correction points P11 to P14 is the reference point P1 in contact with the tangent rectangle. It is a Y coordinate value of either P2 or P4.
このように、「第2回転変換パターン」は、正面視において、基準点P4(第4基準点)を基準として、補正前4角形を時計回りに回転させつつ変形させる変換パターンであり、3つの基準点P1~P3(第1~第3基準点)を被写体の補正後の形状(補正後4角形)の位置(補正点P11~P13)に移動させる変換パターンである。第2回転変換パターンは、第2回転状態に対応する変換パターンであり、本発明における第2変換パターンの例である。第2回転変換パターンは、例えば、予め記憶部22に記憶されている。
As described above, the "second rotation conversion pattern" is a conversion pattern that deforms the uncorrected quadrangle while rotating it clockwise with reference to the reference point P4 (fourth reference point) in the front view. This is a conversion pattern for moving the reference points P1 to P3 (first to third reference points) to the position (correction points P11 to P13) of the corrected shape (corrected quadrangle) of the subject. The second rotation conversion pattern is a conversion pattern corresponding to the second rotation state, and is an example of the second conversion pattern in the present invention. The second rotation conversion pattern is stored in the storage unit 22 in advance, for example.
図9と図10とに戻る。
また、基準点P1のY座標値が基準点P3のY座標値以上のとき(S213の「P1≧P3」)、パターン選択部233は、補正前4角形の回転状態が判定不能であると判定して、変換パターンを選択しない(S212)。このとき、補正処理(S200)は、終了する。 Return to FIGS. 9 and 10.
Further, when the Y coordinate value of the reference point P1 is equal to or higher than the Y coordinate value of the reference point P3 (“P1 ≧ P3” in S213), thepattern selection unit 233 determines that the rotation state of the quadrangle before correction cannot be determined. Then, the conversion pattern is not selected (S212). At this time, the correction process (S200) ends.
また、基準点P1のY座標値が基準点P3のY座標値以上のとき(S213の「P1≧P3」)、パターン選択部233は、補正前4角形の回転状態が判定不能であると判定して、変換パターンを選択しない(S212)。このとき、補正処理(S200)は、終了する。 Return to FIGS. 9 and 10.
Further, when the Y coordinate value of the reference point P1 is equal to or higher than the Y coordinate value of the reference point P3 (“P1 ≧ P3” in S213), the
次いで、算出部234は、各基準点P1~P4の座標と、補正点P11~P14の座標と、に基づいて、パターン選択部233により選択された変換パターンに対応する透視変換のパラメータを算出する(S215)。換言すれば、算出部234は、各基準点P1~P4の座標(X座標値,Y座標値)に基づいて、パラメータを算出する。算出されたパラメータは、対応する変換パターンに関連付けられて、記憶部22に記憶される(S216)。
Next, the calculation unit 234 calculates the fluoroscopic conversion parameters corresponding to the conversion patterns selected by the pattern selection unit 233 based on the coordinates of the reference points P1 to P4 and the coordinates of the correction points P11 to P14. (S215). In other words, the calculation unit 234 calculates the parameters based on the coordinates (X coordinate value, Y coordinate value) of the reference points P1 to P4. The calculated parameter is associated with the corresponding conversion pattern and stored in the storage unit 22 (S216).
「パラメータ」は、補正前4角形が補正後4角形に透視変換されるように、処理画像における被写体全体の形状を補正するために算出される値である。すなわち、例えば、パラメータは、変換パターンごと(撮像装置1ごと)に算出(生成)される座標変換行列や引数である。パラメータは、各変換パターン(撮像装置1ごとに撮像された撮像画像)に対応して算出される。すなわち、パラメータは、第1変換パターン(第1対角線変換パターン、第2対角線変換パターン)に対応するパラメータ(第1パラメータ)と、第2変換パターン(第1回転変換パターン、第2回転変換パターン)に対応するパラメータ(第2パラメータ)と、を含む。
The "parameter" is a value calculated to correct the shape of the entire subject in the processed image so that the quadrangle before correction is fluoroscopically transformed into the quadrangle after correction. That is, for example, the parameter is a coordinate transformation matrix or an argument calculated (generated) for each transformation pattern (for each imaging device 1). The parameters are calculated corresponding to each conversion pattern (captured image captured by each image pickup device 1). That is, the parameters are the parameter (first parameter) corresponding to the first conversion pattern (first diagonal conversion pattern, second diagonal conversion pattern) and the second conversion pattern (first rotation conversion pattern, second rotation conversion pattern). A parameter (second parameter) corresponding to the above is included.
次いで、補正部235は、処理画像に対応する変換パターンと、同変換パターンに対応するパラメータと、を記憶部22から読み出す(S217)。次いで、補正部235は、変換パターンと、同変換パターンに対応するパラメータと、に基づいて、公知の透視変換処理により、処理画像に撮像された被写体の形状を補正する(S218)。公知の透視変換処理には、例えば、「getPerspectiveTransform」や「warpPerspective」などの公知のAPI(Application Programing Interface)が用いられる。補正後の処理画像(以下「補正画像」という。)は、記憶部22に記憶される(S219)。
Next, the correction unit 235 reads out the conversion pattern corresponding to the processed image and the parameter corresponding to the conversion pattern from the storage unit 22 (S217). Next, the correction unit 235 corrects the shape of the subject captured in the processed image by a known fluoroscopic conversion process based on the conversion pattern and the parameters corresponding to the conversion pattern (S218). For the known fluoroscopy conversion process, for example, a known API (Application Programming Interface) such as "getPerspectiveTransform" or "warpPerspective" is used. The corrected processed image (hereinafter referred to as “corrected image”) is stored in the storage unit 22 (S219).
図15は、補正画像の例を示す模式図である。
同図は、補正点P11~P14により形成される補正後4角形を破線で示す。同図は、補正後4角形が矩形状であることを示す。 FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a corrected image.
In the figure, the corrected quadrangle formed by the correction points P11 to P14 is shown by a broken line. The figure shows that the corrected quadrangle is rectangular.
同図は、補正点P11~P14により形成される補正後4角形を破線で示す。同図は、補正後4角形が矩形状であることを示す。 FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a corrected image.
In the figure, the corrected quadrangle formed by the correction points P11 to P14 is shown by a broken line. The figure shows that the corrected quadrangle is rectangular.
このように、本装置2は、本方法を実行することにより、撮像画像から被写体の4つの基準点P1~P4を特定し、各基準点P1~P4に基づいて撮像画像に対応する変換パターンを選択し、同変換パターンに基づいて撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する。そのため、本装置2は、従来の画像処理のように、基準媒体や撮像装置1の位置・姿勢の推定を必要とせず、撮像画像に基づいて、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。
As described above, the present device 2 identifies the four reference points P1 to P4 of the subject from the captured image by executing the present method, and obtains a conversion pattern corresponding to the captured image based on the respective reference points P1 to P4. Select and correct the shape of the subject captured in the captured image based on the conversion pattern. Therefore, unlike the conventional image processing, the present device 2 does not require estimation of the position / orientation of the reference medium or the image pickup device 1, and can perform fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image based on the captured image. ..
また、本装置2は、特定基準点が有るとき、第1変換パターンを選択する。前述のとおり、第1変換パターンは、特定基準点(例えば、基準点P1)と特定基準点の対角に位置する基準点(例えば、基準点P3)とを結ぶ対角線を基準として被写体を透視変換する変換パターンである。ここで、例えば、斜め上方から見下ろした状態で撮像された被写体は、撮像画像において、上部がX方向に拡張され、下部がX方向に圧縮される(逆台形状になる)。この場合、被写体の上部を基準として被写体が透視変換されると、補正画像はX方向に引き伸ばされた画像(被写体の幅が広がった画像)となり、被写体の下部を基準として被写体が透視変換されると、補正画像はX方向に圧縮された画像(Y方向に引き伸ばされた画像:被写体の幅が狭まった画像)となる。しかしながら、本方法のように、対角線を基準として被写体が透視変換されると、被写体の上部と下部それぞれの幅は、被写体のY方向中方の幅に補正される。換言すれば、対角線を基準として被写体が透視変換されると、補正画像の被写体の縦横比は、実物の縦横比に近似する。
Further, the present device 2 selects the first conversion pattern when there is a specific reference point. As described above, in the first conversion pattern, the subject is fluoroscopically converted with reference to the diagonal line connecting the specific reference point (for example, the reference point P1) and the reference point located diagonally to the specific reference point (for example, the reference point P3). It is a conversion pattern to be performed. Here, for example, in the captured image, the upper portion of the subject captured in a state of looking down from diagonally above is expanded in the X direction and the lower portion is compressed in the X direction (it becomes an inverted trapezoidal shape). In this case, when the subject is perspective-converted with reference to the upper part of the subject, the corrected image becomes an image stretched in the X direction (an image in which the width of the subject is widened), and the subject is perspective-converted with reference to the lower part of the subject. Then, the corrected image becomes an image compressed in the X direction (an image stretched in the Y direction: an image in which the width of the subject is narrowed). However, when the subject is perspective-transformed with respect to the diagonal line as in this method, the widths of the upper part and the lower part of the subject are corrected to the width in the middle of the Y direction of the subject. In other words, when the subject is perspective-transformed with respect to the diagonal line, the aspect ratio of the subject in the corrected image is close to the aspect ratio of the actual object.
一方、本装置2は、特定基準点が無いとき、第2変換パターンを選択する。前述のとおり、第2変換パターンは、正面視において、1つの不動基準点(基準点P1,基準点P4)を基準として、補正前4角形を回転させつつ変形させる変換パターンである。本実施の形態において、不動基準点は、基準点P1~P4のうち、相互に対角に位置しない基準点P1~P4のY座標値の大小関係に基づいて、決定される。ここで、特定基準点が無いとき、被写体は、大きく変形せずに回転した状態で撮像されている。すなわち、撮像画像において、被写体の上部と下部それぞれの幅は、実物の縦横比に近似する。そのため、本方法のように、被写体を回転させて、全体的に変形させることにより、本装置2は、縦横比を大きく損なうことなく、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。その結果、補正画像の被写体の縦横比は、実物の縦横比に近似し易い。
On the other hand, the present device 2 selects the second conversion pattern when there is no specific reference point. As described above, the second conversion pattern is a conversion pattern that deforms the quadrangle before correction while rotating it with respect to one immovable reference point (reference point P1, reference point P4) in front view. In the present embodiment, the immovable reference point is determined based on the magnitude relationship of the Y coordinate values of the reference points P1 to P4 that are not diagonally located among the reference points P1 to P4. Here, when there is no specific reference point, the subject is imaged in a rotated state without being significantly deformed. That is, in the captured image, the widths of the upper part and the lower part of the subject are close to the aspect ratio of the actual object. Therefore, by rotating the subject and deforming it as a whole as in the present method, the present device 2 can perform fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image without significantly impairing the aspect ratio. As a result, the aspect ratio of the subject in the corrected image is easy to approximate to the aspect ratio of the actual object.
●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、本装置2は、撮像画像に撮像された被写体から4つの基準点P1~P4と同基準点P1~P4の座標とを特定する基準特定部232と、被写体を透視変換する複数の変換パターンを記憶する記憶部22と、座標に基づいて複数の変換パターンの中から被写体を透視変換する変換パターンを選択するパターン選択部233と、変換パターンに基づいて撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する補正部235と、を有してなる。この構成によれば、本装置2は、従来の画像処理のように、基準媒体や撮像装置1の位置・姿勢の推定を必要とせず、撮像画像に基づいて、変換パターンを選択し、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。 ● Summary According to the embodiment described above, thepresent device 2 has a reference specifying unit 232 that specifies the coordinates of the four reference points P1 to P4 and the reference points P1 to P4 from the subject captured in the captured image. , A storage unit 22 for storing a plurality of conversion patterns for fluoroscopic conversion of a subject, a pattern selection unit 233 for selecting a conversion pattern for fluoroscopic conversion of a subject from a plurality of conversion patterns based on coordinates, and a pattern selection unit 233 based on the conversion pattern. It includes a correction unit 235 that corrects the shape of the subject captured in the captured image. According to this configuration, the present device 2 does not require estimation of the position / orientation of the reference medium or the image pickup device 1 as in the conventional image processing, and selects a conversion pattern based on the captured image and captures the captured image. The subject captured in the image can be transparently converted.
以上説明した実施の形態によれば、本装置2は、撮像画像に撮像された被写体から4つの基準点P1~P4と同基準点P1~P4の座標とを特定する基準特定部232と、被写体を透視変換する複数の変換パターンを記憶する記憶部22と、座標に基づいて複数の変換パターンの中から被写体を透視変換する変換パターンを選択するパターン選択部233と、変換パターンに基づいて撮像画像に撮像された被写体の形状を補正する補正部235と、を有してなる。この構成によれば、本装置2は、従来の画像処理のように、基準媒体や撮像装置1の位置・姿勢の推定を必要とせず、撮像画像に基づいて、変換パターンを選択し、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。 ● Summary According to the embodiment described above, the
また、以上説明した実施の形態によれば、変換パターンは、第1変換パターンと第2変換パターンとを含む。第1変換パターンは、4つの基準点P1~P4のうち、補正前4角形において対角となる2つの基準点P1,P3(基準点P2,P4)のみを被写体の補正後の形状(補正後4角形)の位置(補正点P11,P13(補正点P12,P14))に移動させる変換パターンである。第2変換パターンは、3つの基準点P1~P3(基準点P2~P4)のみを補正後の形状の位置(補正点P11~P13(補正点P12~P14))に移動させる変換パターンである。この構成によれば、本装置2は、4つの基準点P1~P4の位置関係(座標)に基づいて分類される複数の変換パターンの中から同位置関係に対応する変換パターンを選択し、同変換パターンに基づいて撮像画像を透視変換するだけで、補正画像を生成できる。すなわち、本装置2は、撮像画像に基づいて変換パターンを選択し、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。
Further, according to the embodiment described above, the conversion pattern includes the first conversion pattern and the second conversion pattern. In the first conversion pattern, of the four reference points P1 to P4, only the two reference points P1 and P3 (reference points P2 and P4) that are diagonal in the uncorrected quadrangle are the shapes of the subject after correction (after correction). This is a conversion pattern for moving to the position (correction points P11, P13 (correction points P12, P14)) of the quadrangle). The second conversion pattern is a conversion pattern in which only the three reference points P1 to P3 (reference points P2 to P4) are moved to the positions of the corrected shape (correction points P11 to P13 (correction points P12 to P14)). According to this configuration, the present device 2 selects a conversion pattern corresponding to the same positional relationship from a plurality of conversion patterns classified based on the positional relationship (coordinates) of the four reference points P1 to P4, and the same. A corrected image can be generated only by performing fluoroscopic conversion of the captured image based on the conversion pattern. That is, the present device 2 can select a conversion pattern based on the captured image and perform fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image.
さらに、以上説明した実施の形態によれば、パターン選択部233は、基準点P1~P4それぞれのX座標値とY座標値の中で、X座標値が最大値または最小値、かつ、Y座標値が最大値または最小値、の座標を有する特定基準点の有無を判別し、特定基準点が有ると判別したとき第1変換パターンを選択し、特定基準点が無いと判別したとき第2変換パターンを選択する。この構成によれば、本装置2は、撮像画像における特定基準点の有無の判別という簡易な処理に基づいて、変換パターンを選択できる。
Further, according to the embodiment described above, the pattern selection unit 233 has the maximum or minimum X coordinate value among the X coordinate value and the Y coordinate value of each of the reference points P1 to P4, and the Y coordinate. The presence or absence of a specific reference point having coordinates of the maximum value or the minimum value is determined, the first conversion pattern is selected when it is determined that there is a specific reference point, and the second conversion is determined when it is determined that there is no specific reference point. Select a pattern. According to this configuration, the present device 2 can select a conversion pattern based on a simple process of determining the presence or absence of a specific reference point in a captured image.
さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、第1変換パターンは、4つの基準点P1~P4のうち、特定基準点(例えば、基準点P1)と、特定基準点の対角に位置する基準点(例えば、基準点P3)と、を除く2つの基準点(例えば、基準点P2,P4)のみを被写体の補正後の形状に移動させる。この構成によれば、本装置2は、特定基準点の位置に基づいて、移動させる2つの基準点P1,P3/P2,P4を特定し、第1対角線変換パターンまたは第2対角線変換パターンを選択できる。対角線を基準として被写体が透視変換されると、補正画像の被写体の縦横比は、実物の縦横比に近似する。すなわち、本装置2は、撮像画像に基づいて第1対角線変換パターンまたは第2対角線変換パターンを選択することにより、実物の縦横比に近似するように、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。
Furthermore, according to the embodiment described above, the first conversion pattern is located diagonally between the specific reference point (for example, the reference point P1) among the four reference points P1 to P4. Only the reference point (for example, the reference point P3) and the two reference points (for example, the reference points P2 and P4) excluding the reference point are moved to the corrected shape of the subject. According to this configuration, the present device 2 identifies two reference points P1, P3 / P2, P4 to be moved based on the position of the specific reference point, and selects the first diagonal conversion pattern or the second diagonal conversion pattern. can. When the subject is perspective-transformed with respect to the diagonal line, the aspect ratio of the subject in the corrected image approximates the actual aspect ratio. That is, the present device 2 performs fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image so as to approximate the aspect ratio of the actual object by selecting the first diagonal conversion pattern or the second diagonal conversion pattern based on the captured image. can.
さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、第2変換パターンは、不動基準点(例えば、基準点P1)と、不動基準点の対角に位置する基準点(例えば、基準点P3)と、他の2つの基準点のいずれか(例えば、基準点P4)と、に外接する外接矩形が補正後4角形になるように、不動基準点を除く3つの基準点(基準点P2~P4)を移動させる。この構成によれば、本装置2は、撮像画像に基づいて、第2変換パターンにおける補正後4角形を特定できる。そして、第2変換パターンは、不動基準点を動かすことなく、不動基準点を含む3点の基準点の外接矩形に、補正前4角形を変形させる。その結果、本装置2は、特定基準点が無い場合であっても、撮像画像に基づいて、縦横比を大きく損なうことなく、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。
Furthermore, according to the embodiment described above, the second conversion pattern includes the immovable reference point (for example, the reference point P1) and the reference point located diagonally to the immovable reference point (for example, the reference point P3). , Three reference points (reference points P2 to P4) excluding the immovable reference point so that the circumscribed rectangle circumscribing to one of the other two reference points (for example, the reference point P4) becomes a corrected quadrangle. To move. According to this configuration, the present device 2 can specify the corrected quadrangle in the second conversion pattern based on the captured image. Then, the second conversion pattern transforms the uncorrected quadrangle into the circumscribed rectangle of the three reference points including the immovable reference point without moving the immovable reference point. As a result, the present device 2 can perform fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image based on the captured image without significantly impairing the aspect ratio even when there is no specific reference point.
さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、不動基準点は、相互に対角に位置しない2つの基準点(本実施の形態では、基準点P1~P4)のY座標値の大小関係に基づいて、決定される。この構成によれば、本装置2は、撮像画像に基づいて、不動基準点を決定し、不動基準点に基づいて変換パターンを選択し、撮像画像に撮像されている被写体を透視変換できる。
Furthermore, according to the embodiment described above, the immovable reference points are related to the magnitude of the Y coordinate values of the two reference points (reference points P1 to P4 in the present embodiment) that are not located diagonally to each other. It is decided based on. According to this configuration, the present device 2 can determine an immovable reference point based on the captured image, select a conversion pattern based on the immovable reference point, and perform fluoroscopic conversion of the subject captured in the captured image.
さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、パターン選択部233は、特定基準点が無いと判断したとき、基準点P1~P4それぞれの座標に基づいて、補正前4角形の回転状態を判定する。パターン選択部233は、回転状態が第1回転状態と判定したとき第1回転変換パターンを選択し、回転状態が第2回転状態と判定したとき第2回転変換パターンを選択し、回転状態が判定できないとき変換パターンを選択しない。この構成によれば、本装置2は、撮像画像における被写体の変形度合が大きいとき、透視変換を実行せず、同変形度合が小さいとき、撮像画像に基づいて、透視変換を実行する。
Furthermore, according to the embodiment described above, when the pattern selection unit 233 determines that there is no specific reference point, the pattern selection unit 233 determines the rotational state of the quadrangle before correction based on the coordinates of each of the reference points P1 to P4. do. The pattern selection unit 233 selects the first rotation conversion pattern when the rotation state is determined to be the first rotation state, selects the second rotation conversion pattern when the rotation state is determined to be the second rotation state, and determines the rotation state. If not, do not select a conversion pattern. According to this configuration, the present device 2 does not execute the perspective conversion when the degree of deformation of the subject in the captured image is large, and executes the perspective conversion based on the captured image when the degree of deformation is small.
なお、以上説明した実施の形態では、撮像装置1と本装置2とは、別体であった。これに代えて、撮像装置が本装置として機能してもよい。すなわち、例えば、撮像装置は、本発明における取得部と基準特定部とパターン選択部と算出部と補正部と、を備えてもよい。この場合、撮像装置が、本発明における表示部と操作部とを備えてもよく、あるいは、撮像装置とネットワークを介して接続される外部装置が、本発明における表示部と操作部とを備えてもよい。
In the embodiment described above, the image pickup apparatus 1 and the present apparatus 2 are separate bodies. Instead of this, the image pickup apparatus may function as the present apparatus. That is, for example, the image pickup apparatus may include an acquisition unit, a reference specifying unit, a pattern selection unit, a calculation unit, and a correction unit in the present invention. In this case, the image pickup apparatus may include the display unit and the operation unit according to the present invention, or the external device connected to the image pickup apparatus via a network includes the display unit and the operation unit according to the present invention. May be good.
また、本装置は、表示部と操作部とを備えなくてもよい。
Further, this device does not have to be provided with a display unit and an operation unit.
さらに、本発明における撮像装置は、広範囲を撮像可能な広角カメラでもよい。この場合、店舗の売場に配置される撮像装置の数が減る。そのため、撮像装置の配置用の配線の自由度が増し、撮像装置を設置可能なスペースが少ない店舗において、撮像装置は、効率的に配置可能である。
Further, the image pickup apparatus in the present invention may be a wide-angle camera capable of capturing a wide range. In this case, the number of image pickup devices arranged in the sales floor of the store is reduced. Therefore, the degree of freedom of wiring for arranging the image pickup device is increased, and the image pickup device can be efficiently arranged in a store where the space where the image pickup device can be installed is small.
さらにまた、本発明における撮像装置は、店舗の店員が携帯する移動通信端末(例えば、スマートホン、タブレット、携帯電話など)に備えられてもよい。
Furthermore, the image pickup device in the present invention may be provided in a mobile communication terminal (for example, a smart phone, a tablet, a mobile phone, etc.) carried by a store clerk.
さらにまた、本発明における撮像装置と、本装置とは、物理的に離れた建物内に設置されてもよい。
Furthermore, the image pickup apparatus in the present invention and the present apparatus may be installed in a physically separated building.
さらにまた、本発明における画像取得部は、処理(S101,S201)において、通信部を介して、各撮像装置から直接、撮像画像(基準特定画像、処理画像)を取得してもよい。
Furthermore, the image acquisition unit in the present invention may acquire captured images (reference specific image, processed image) directly from each image pickup device via the communication unit in the processing (S101, S201).
さらにまた、本装置は、補正処理が実行される撮像画像ごとに基準点特定処理を実行してもよい。すなわち、例えば、本装置は、基準点特定処理において処理(S103)の判別を実行しなくてもよい。
Furthermore, the present device may execute the reference point specifying process for each captured image on which the correction process is executed. That is, for example, the present device does not have to execute the determination of the process (S103) in the reference point specifying process.
さらに、本装置は、処理(S104)において、表示部に基準特定画像を表示して、本装置の使用者が操作部を操作して選択した任意の位置を基準点として特定するように構成されてもよい。この場合、本発明における基準特定部は、使用者が選択した画素、または、選択した画素の近傍であって基準点となり得る画素(矩形の領域を形成可能な画素)、を基準点として特定してもよい。この構成によれば、本装置は、使用者が所望する位置を基準点として特定できる。また、標識の検出などの画像処理の処理負荷が、低減できる。
Further, in the process (S104), the apparatus is configured to display a reference specifying image on the display unit and specify an arbitrary position selected by the user of the apparatus by operating the operation unit as a reference point. You may. In this case, the reference specifying unit in the present invention specifies a pixel selected by the user or a pixel near the selected pixel that can be a reference point (a pixel capable of forming a rectangular area) as a reference point. You may. According to this configuration, the present device can specify the position desired by the user as a reference point. In addition, the processing load of image processing such as sign detection can be reduced.
さらにまた、本発明における基準特定部は各基準点を個別に特定できればよく、第1~第4基準点の位置は、本実施の形態に限定されない。すなわち、例えば、本発明における基準特定部は、撮像画像において、相対的に右上に位置する基準点(基準点P4)を第1基準点として特定し、相対的に右下に位置する基準点(基準点P3)を第2基準点として特定し、相対的に左下に位置する基準点(基準点P2)を第3基準点として特定し、相対的に左上に位置する基準点(基準点P1)を第4基準点として特定してもよい。すなわち、例えば、処理(S107)において、基準特定は、各基準点のうち、X座標値が大きい2つの基準点を特定し、同基準点のうち、Y座標値が小さい基準点を第1基準点として特定し、Y座標値が大きい基準点を第2基準点として特定してもよい。
Furthermore, the reference specifying unit in the present invention only needs to be able to individually specify each reference point, and the positions of the first to fourth reference points are not limited to the present embodiment. That is, for example, the reference specifying unit in the present invention specifies a reference point (reference point P4) located at a relatively upper right position as a first reference point in the captured image, and a reference point (reference point P4) located at a relatively lower right position. The reference point P3) is specified as the second reference point, the reference point relatively lower left (reference point P2) is specified as the third reference point, and the reference point relatively upper left (reference point P1) is specified. May be specified as the fourth reference point. That is, for example, in the process (S107), the reference specification specifies two reference points having a large X coordinate value among the reference points, and the reference point having a small Y coordinate value among the reference points is the first reference point. It may be specified as a point, and a reference point having a large Y coordinate value may be specified as a second reference point.
さらにまた、処理(S107)において、第1~第4基準点の特定方法は、本実施の形態に限定されない。すなわち、例えば、基準特定部は、各基準点のうち、Y座標が大きい2つの基準点を特定し、同基準点のうち、X座標理が小さい基準点を第1基準点として特定し、X座標値が大きい基準点を第4基準点として特定してもよい。また、例えば、基準特定部は、各基準点の画素値と、撮像画像の4隅それぞれの画素値と、の間の距離に基づいて、第1~第4基準点を特定してもよい。
Furthermore, in the process (S107), the method of specifying the first to fourth reference points is not limited to the present embodiment. That is, for example, the reference specifying unit identifies two reference points having a large Y coordinate among the reference points, and specifies a reference point having a small X coordinate as the first reference point among the reference points, and X A reference point having a large coordinate value may be specified as a fourth reference point. Further, for example, the reference specifying unit may specify the first to fourth reference points based on the distance between the pixel value of each reference point and the pixel value of each of the four corners of the captured image.
さらにまた、各基準点の配置は、各補正点が補正画像において矩形を形成するように配置されればよく、本実施の形態に限定されない。すなわち、例えば、各基準点は、ある段の棚板の両端と、その上方に配置される棚板の両端と、に配置されてもよい。
Furthermore, the arrangement of each reference point is not limited to the present embodiment as long as each correction point is arranged so as to form a rectangle in the corrected image. That is, for example, each reference point may be arranged at both ends of a shelf board of a certain stage and both ends of a shelf board arranged above the shelf board.
さらにまた、本装置は、各撮像装置が撮像した撮像画像それぞれに対して、定期的(例えば、1月ごと)に基準点特定処理を実行してもよい。
Furthermore, the present device may periodically (for example, every month) execute a reference point specifying process for each of the captured images captured by each imaging device.
さらにまた、補正処理において、台形のように対角線を結ばない2つの基準点が特定基準点であるとき、本発明におけるパターン選択部は、第1対角線変換パターンと第2対角線変換パターンのいずれを選択してもよい。この場合、例えば、パターン選択部は、いずれかの第1変換パターン(例えば、第1対角線変換パターン)を選択するように予め設定されてもよい。
Furthermore, in the correction process, when two reference points that do not connect diagonal lines like a trapezoid are specific reference points, the pattern selection unit in the present invention selects either the first diagonal line conversion pattern or the second diagonal line conversion pattern. You may. In this case, for example, the pattern selection unit may be preset to select any first conversion pattern (for example, the first diagonal conversion pattern).
さらにまた、本装置により実行される本方法は、本実施の形態に限定されない。すなわち、例えば、本装置は、基準点特定処理において変換パターンを選択し、各変換パターンに対応するパラメータを算出してもよい。通常、撮像装置の姿勢や画角、被写体(商品棚)が変わらなければ、同撮像画像が撮像した各撮像画像において、基準点の位置、選択される変換パターン、算出されるパラメータ、も変わらない。したがって、本装置は、撮像装置ごとに対応する変換パターンとパラメータとを予め記憶部に記憶することにより、補正処理を簡素化できる。すなわち、補正画像を生成するための処理負荷が、軽減される。
Furthermore, the method executed by the present device is not limited to the present embodiment. That is, for example, the present device may select a conversion pattern in the reference point specifying process and calculate the parameters corresponding to each conversion pattern. Normally, if the posture and angle of view of the image pickup device and the subject (product shelf) do not change, the position of the reference point, the conversion pattern selected, and the calculated parameters do not change in each captured image captured by the same captured image. .. Therefore, the present device can simplify the correction process by storing the conversion patterns and parameters corresponding to each image pickup device in the storage unit in advance. That is, the processing load for generating the corrected image is reduced.
さらにまた、以上説明した実施の形態では、不動基準点は、基準点P1~P4(例えば、第1基準点,第4基準点)のY座標値のうち、Y座標値が大きい基準点P1~P4であった。これに代えて、不動基準点は、第2基準点と第3基準点のY座標値のうちY座標値が大きい基準点でもよく、第1基準点と第2基準点のX座標値のうちX座標値が小さい基準点でもよく、第3基準点と第4基準点のX座標値のうちX座標値が大きい基準点でもよい。すなわち、例えば、不動基準点は、対角に位置しない2つの基準点のX座標値の大小関係に基づいて、決定されてもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, the immovable reference point is the reference point P1 to the reference point P1 to P4 (for example, the first reference point and the fourth reference point) having a larger Y coordinate value among the Y coordinate values. It was P4. Instead, the immovable reference point may be a reference point having a larger Y coordinate value among the Y coordinate values of the second reference point and the third reference point, and the X coordinate value of the first reference point and the second reference point. A reference point having a small X coordinate value may be used, or a reference point having a large X coordinate value among the X coordinate values of the third reference point and the fourth reference point may be used. That is, for example, the immovable reference point may be determined based on the magnitude relationship of the X coordinate values of the two reference points that are not located diagonally.
さらにまた、処理(S209)において、補正前4角形の回転状態を判定できれば、本発明におけるパターン選択部が比較する座標値は、第1基準点と第4基準点のY座標値に限定されない。すなわち、例えば、本発明におけるパターン選択部は、対角に位置しない第2基準点と第3基準点のY座標値を比較してもよい。また、処理(S209)において、本発明におけるパターン選択部は、対角に位置しない第1基準点と第2基準点のX座標値を比較してもよい。この場合、例えば、処理(S210)において、本発明におけるパターン選択部は、第1基準点と第3基準点のX座標値を比較して、同回転状態を判定してもよい。
Furthermore, if the rotation state of the quadrangle before correction can be determined in the process (S209), the coordinate values compared by the pattern selection unit in the present invention are not limited to the Y coordinate values of the first reference point and the fourth reference point. That is, for example, the pattern selection unit in the present invention may compare the Y coordinate values of the second reference point and the third reference point that are not located diagonally. Further, in the process (S209), the pattern selection unit in the present invention may compare the X coordinate values of the first reference point and the second reference point that are not located diagonally. In this case, for example, in the process (S210), the pattern selection unit in the present invention may compare the X coordinate values of the first reference point and the third reference point to determine the same rotation state.
さらにまた、本装置は、生成した補正画像を、商品の欠品抽出や棚割作成などに用いられる画像認識のAIの教師データとして利用してもよい。
Furthermore, the present device may use the generated corrected image as AI teacher data for image recognition used for extracting product shortages, creating shelving allocations, and the like.
さらにまた、本システムS(本装置1)が適用される場面は、小売店の画像補正に限定されない。すなわち、例えば、本装置は、航空写真の画像補正や、街中の監視カメラの画像補正、風景写真の画像補正、にも適用可能である。
Furthermore, the scene where the system S (device 1) is applied is not limited to the image correction of the retail store. That is, for example, this device can be applied to image correction of aerial photographs, image correction of surveillance cameras in the city, and image correction of landscape photographs.
さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、本装置2は、1つのコンピュータにより構成されていた。これに代えて、本装置は、複数のコンピュータにより構成されてもよい。すなわち、例えば、本システムは、複数のコンピュータで構成され、本装置として機能するコンピュータ群を備えてもよい。具体的には、例えば、本装置(コンピュータ群)は、撮像画像を記憶する記憶部を備えるコンピュータと、本方法を実行する制御部を備えるコンピュータと、により構成されてもよい。また、例えば、複数のコンピュータが、画像取得部、基準特定部、パターン選択部、算出部、補正部それぞれの機能を分散して備えてもよい。この場合、複数のコンピュータは、ネットワークを介して情報の送受信をしてもよく、あるいは、可搬記憶媒体を介して情報の譲受をしてもよい。
Furthermore, according to the embodiment described above, the present device 2 is composed of one computer. Instead of this, the present device may be composed of a plurality of computers. That is, for example, this system may be composed of a plurality of computers and may include a group of computers that function as the present apparatus. Specifically, for example, the present apparatus (computer group) may be composed of a computer including a storage unit for storing captured images and a computer including a control unit for executing the present method. Further, for example, a plurality of computers may have the functions of the image acquisition unit, the reference specifying unit, the pattern selection unit, the calculation unit, and the correction unit in a distributed manner. In this case, the plurality of computers may send and receive information via a network, or may transfer information via a portable storage medium.
S 画像処理システム
1 撮像装置
2 画像処理装置
22 記憶部
23 制御部
231 画像取得部
232 基準特定部
233 パターン選択部
235 補正部 SImage processing system 1 Image processing device 2 Image processing device 22 Storage unit 23 Control unit 231 Image acquisition unit 232 Reference identification unit 233 Pattern selection unit 235 Correction unit
1 撮像装置
2 画像処理装置
22 記憶部
23 制御部
231 画像取得部
232 基準特定部
233 パターン選択部
235 補正部 S
Claims (16)
- 矩形状の特徴を有する被写体が透視投影された状態で撮像された撮像画像に対して、前記被写体を透視変換し、前記撮像画像に撮像された前記被写体の形状を補正する画像処理装置であって、
前記撮像画像を取得する画像取得部と、
前記撮像画像に撮像された前記被写体から4角形の領域を形成する4つの基準点と、4つの前記基準点それぞれの座標と、を特定する基準特定部と、
前記被写体を透視変換する複数の変換パターンを記憶する記憶部と、
前記座標に基づいて、前記記憶部に記憶されている複数の前記変換パターンの中から、前記被写体を透視変換する前記変換パターンを選択するパターン選択部と、
前記変換パターンに基づいて、前記撮像画像に撮像された前記被写体の形状を補正する補正部と、
を有してなる、
ことを特徴とする画像処理装置。 An image processing device that performs perspective transformation of an image captured in a state in which a subject having a rectangular feature is perspectively projected, and corrects the shape of the subject captured in the captured image. ,
An image acquisition unit that acquires the captured image, and
A reference specifying unit for specifying the four reference points forming a quadrilateral region from the subject captured in the captured image and the coordinates of each of the four reference points.
A storage unit that stores a plurality of conversion patterns for fluoroscopic conversion of the subject, and
A pattern selection unit that selects the conversion pattern for fluoroscopic conversion of the subject from among the plurality of conversion patterns stored in the storage unit based on the coordinates.
A correction unit that corrects the shape of the subject captured in the captured image based on the conversion pattern, and a correction unit.
Have
An image processing device characterized by this. - 前記変換パターンは、
4つの前記基準点のうち、2つの前記基準点のみを前記被写体の補正後の形状の位置に移動させる第1変換パターンと、
4つの前記基準点のうち、3つの前記基準点のみを前記被写体の補正後の形状の位置に移動させる第2変換パターンと、
を含む、
請求項1記載の画像処理装置。 The conversion pattern is
A first conversion pattern that moves only two of the four reference points to the position of the corrected shape of the subject, and
A second conversion pattern that moves only three of the four reference points to the corrected shape position of the subject, and
including,
The image processing apparatus according to claim 1. - 前記撮像画像を構成する複数の画素の配列において、列方向をX方向とし、行方向をY方向としたとき、
前記座標は、
前記X方向における座標値を示すX座標値と、
前記Y方向における座標値を示すY座標値と、
を含み、
前記パターン選択部は、
前記基準点それぞれの前記X座標値と前記Y座標値の中で、前記X座標値が最大値または最小値、かつ、前記Y座標値が最大値または最小値、の座標を有する特定基準点の有無を判別し、
前記特定基準点が有ると判別したとき、前記第1変換パターンを選択し、
前記特定基準点が無いと判別したとき、前記第2変換パターンを選択する、
請求項2記載の画像処理装置。 In an array of a plurality of pixels constituting the captured image, when the column direction is the X direction and the row direction is the Y direction.
The coordinates are
The X coordinate value indicating the coordinate value in the X direction and the X coordinate value
The Y coordinate value indicating the coordinate value in the Y direction and the Y coordinate value
Including
The pattern selection unit is
Of the X coordinate value and the Y coordinate value of each of the reference points, the specific reference point having the coordinates of the maximum value or the minimum value of the X coordinate value and the maximum value or the minimum value of the Y coordinate value. Determine the presence or absence,
When it is determined that the specific reference point exists, the first conversion pattern is selected, and the specific reference point is selected.
When it is determined that there is no specific reference point, the second conversion pattern is selected.
The image processing apparatus according to claim 2. - 前記第1変換パターンは、4つの前記基準点のうち、前記特定基準点と、前記特定基準点の対角に位置する前記基準点と、を除く2つの前記基準点のみを前記被写体の補正後の形状の位置に移動させる、
請求項3記載の画像処理装置。 In the first conversion pattern, of the four reference points, only two reference points excluding the specific reference point and the reference point located diagonally to the specific reference point are corrected for the subject. Move to the position of the shape of
The image processing apparatus according to claim 3. - 前記第2変換パターンは、4つの前記基準点のうち、移動しない不動基準点と、他の3の前記基準点のいずれか2つの前記基準点に外接する外接矩形が前記被写体の補正後の形状となるように、前記不動基準点を除く3つの前記基準点を移動させる、
請求項3記載の画像処理装置。 In the second conversion pattern, the immovable reference point that does not move among the four reference points and the circumscribed rectangle that circumscribes any two of the other three reference points are the corrected shapes of the subject. The three reference points other than the immovable reference point are moved so as to be.
The image processing apparatus according to claim 3. - 前記外接矩形は、前記不動基準点と、前記不動基準点の対角に位置する前記基準点と、他の2つの前記基準点のいずれかと、に外接する、
請求項5記載の画像処理装置。 The circumscribed rectangle circumscribes the immovable reference point, the reference point located diagonally to the immovable reference point, and any of the other two reference points.
The image processing apparatus according to claim 5. - 前記不動基準点は、4つの前記基準点それぞれの前記座標に基づいて、決定される、
請求項5記載の画像処理装置。 The immovable reference point is determined based on the coordinates of each of the four reference points.
The image processing apparatus according to claim 5. - 前記不動基準点は、4つの前記基準点のうち、対角に位置しない2つの前記基準点の前記X座標値、または、前記Y座標値、の大小関係に基づいて、決定される、
請求項7記載の画像処理装置。 The immovable reference point is determined based on the magnitude relationship between the X coordinate value or the Y coordinate value of two of the four reference points that are not located diagonally.
The image processing apparatus according to claim 7. - 前記パターン選択部は、
前記特定基準点が無いと判別したとき、前記基準点それぞれの前記座標に基づいて、前記4角形の前記撮像画像における回転状態を判定し、
前記回転状態は、
第1回転状態と、
第2回転状態と、
を含み、
前記第2変換パターンは、
前記第1回転状態に対応する第1回転変換パターンと、
前記第2回転状態に対応する第2回転変換パターンと、
を含む、
請求項3記載の画像処理装置。 The pattern selection unit is
When it is determined that there is no specific reference point, the rotational state in the captured image of the quadrangle is determined based on the coordinates of each of the reference points.
The rotational state is
First rotation state and
Second rotation state and
Including
The second conversion pattern is
The first rotation conversion pattern corresponding to the first rotation state and
The second rotation conversion pattern corresponding to the second rotation state and
including,
The image processing apparatus according to claim 3. - 前記パターン選択部は、前記回転状態が判定できないとき、前記変換パターンを選択しない、
請求項9記載の画像処理装置。 The pattern selection unit does not select the conversion pattern when the rotation state cannot be determined.
The image processing apparatus according to claim 9. - 前記基準特定部は、前記被写体に付された標識に基づいて、4つの前記基準点を特定する、
請求項1記載の画像処理装置。 The reference specifying unit identifies four reference points based on the sign attached to the subject.
The image processing apparatus according to claim 1. - 前記撮像画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記撮像画像の任意の位置を選択可能な操作部と、
を有してなり、
前記基準特定部は、前記操作部が操作されて選択された位置を前記基準点として特定する、
請求項1記載の画像処理装置。 A display unit that displays the captured image and
An operation unit that can select an arbitrary position of the captured image displayed on the display unit, and an operation unit that can select an arbitrary position.
Have
The reference specifying unit specifies a position selected by operating the operation unit as the reference point.
The image processing apparatus according to claim 1. - コンピュータを請求項1記載の画像処理装置として機能させる、
ことを特徴とする画像処理プログラム。 To make the computer function as the image processing apparatus according to claim 1.
An image processing program characterized by this. - 矩形状の特徴を有する被写体が透視投影された状態で撮像された撮像画像に対して、前記被写体を透視変換して前記撮像画像に撮像された前記被写体の形状を補正する画像処理システムであって、
前記撮像画像を撮像する撮像部と、
前記撮像画像に撮像された前記被写体の形状を補正する画像処理装置と、
を有してなり、
前記画像処理装置は、請求項1記載の画像処理装置である、
ことを特徴とする画像処理システム。 It is an image processing system that corrects the shape of the subject captured in the captured image by performing perspective transformation of the subject with respect to the captured image captured in a state in which a subject having a rectangular feature is perspectively projected. ,
An image pickup unit that captures the captured image and
An image processing device that corrects the shape of the subject captured in the captured image, and
Have
The image processing device is the image processing device according to claim 1.
An image processing system characterized by that. - 矩形状の特徴を有する被写体が透視投影された状態で撮像された撮像画像に対して、前記被写体を透視変換し、前記撮像画像に撮像された前記被写体の形状を補正する画像処理装置に実行される画像処理方法であって、
前記画像処理装置が、前記撮像画像に撮像された前記被写体から特定された4つの基準点の座標に基づいて、前記透視変換の複数の変換パターンの中から、前記被写体を透視変換する前記変換パターンを選択するステップと、
前記画像処理装置が、前記変換パターンに基づいて、前記撮像画像に撮像された前記被写体の形状を補正するステップと、
を有してなる、
ことを特徴とする画像処理方法。 It is executed by an image processing device that performs perspective conversion of the subject to be captured in a state in which a subject having a rectangular feature is perspectively projected and corrects the shape of the subject captured in the captured image. Image processing method
The conversion pattern in which the image processing apparatus performs perspective conversion of the subject from among a plurality of conversion patterns of the perspective conversion based on the coordinates of four reference points identified from the subject captured in the captured image. Steps to select and
A step in which the image processing apparatus corrects the shape of the subject captured in the captured image based on the conversion pattern.
Have
An image processing method characterized by that. - 前記画像処理装置が、前記撮像画像を取得するステップと、
前記画像処理装置が、前記撮像画像に撮像された前記被写体から4角形の領域を形成する4つの前記基準点と、4つの前記基準点それぞれの座標と、を特定するステップと、
を有してなる、
請求項15記載の画像処理方法。 The step in which the image processing device acquires the captured image,
A step in which the image processing device specifies four reference points forming a quadrilateral region from the subject captured in the captured image and the coordinates of each of the four reference points.
Have
The image processing method according to claim 15.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-110320 | 2020-06-26 | ||
JP2020110320A JP2022007384A (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Image processing apparatus, image processing system, image processing program, and image processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021261016A1 true WO2021261016A1 (en) | 2021-12-30 |
Family
ID=79282313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/007707 WO2021261016A1 (en) | 2020-06-26 | 2021-03-01 | Image processing device, image processing system, image processing program, and image processing method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022007384A (en) |
WO (1) | WO2021261016A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005026797A (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital watermark embedding method and apparatus, digital watermark detecting method and apparatus, digital watermark detecting system, program, and recording medium |
JP2006047178A (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Satake Corp | Simple area measuring method for damage area in farm field |
-
2020
- 2020-06-26 JP JP2020110320A patent/JP2022007384A/en active Pending
-
2021
- 2021-03-01 WO PCT/JP2021/007707 patent/WO2021261016A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005026797A (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital watermark embedding method and apparatus, digital watermark detecting method and apparatus, digital watermark detecting system, program, and recording medium |
JP2006047178A (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Satake Corp | Simple area measuring method for damage area in farm field |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022007384A (en) | 2022-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9704247B2 (en) | Information processing method and system | |
Rekimoto | Matrix: A realtime object identification and registration method for augmented reality | |
US8126206B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and program | |
JP4032776B2 (en) | Mixed reality display apparatus and method, storage medium, and computer program | |
CN109416744A (en) | Improved camera calibration system, target and process | |
WO2019035155A1 (en) | Image processing system, image processing method, and program | |
WO2014069247A1 (en) | Image processing device, image processing method, and program | |
US20240071016A1 (en) | Mixed reality system, program, mobile terminal device, and method | |
CN112085534B (en) | Attention analysis method, system and storage medium | |
JP3894782B2 (en) | Object recognition device | |
CN111161138B (en) | Target detection method, device, equipment and medium for two-dimensional panoramic image | |
CN111428743B (en) | Commodity identification method, commodity processing device and electronic equipment | |
JP5319867B2 (en) | Information terminal equipment | |
US7602943B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and image processing program | |
WO2021261016A1 (en) | Image processing device, image processing system, image processing program, and image processing method | |
CN111091117B (en) | Target detection method, device, equipment and medium for two-dimensional panoramic image | |
JP3993423B2 (en) | Electronic publication browsing apparatus, electronic publication browsing program, and computer-readable recording medium recording the program | |
Galarza et al. | Time-of-flight sensor in a book reader system design for persons with visual impairment and blindness | |
JP6749519B1 (en) | Polygon detection device, polygon detection method, and polygon detection program | |
Nielsen et al. | Mobile augmented reality support for architects based on feature tracking techniques | |
JP6835665B2 (en) | Information processing equipment and programs | |
CN111314680B (en) | Method and device for realizing projection picture superposition and projection system | |
CN118692153B (en) | Human body posture recognition method, device, computer equipment and readable storage medium | |
CN111178300B (en) | Target detection method, device, equipment and medium | |
Deng et al. | Correction and rectification of light fields |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21829260 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21829260 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |