[發(fā)明專(zhuān)利]圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和圖像檢索方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810081880.4
• 申請(qǐng)日: 2008-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101308503A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 相馬英智;高田智美;馬養(yǎng)浩一;椎山弘隆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30;G06K9/46
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉新宇;陳立航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備、圖像處理方法、以及對(duì)與輸入的圖像相似的圖像進(jìn)行檢索的方法。?

背景技術(shù)

近來(lái)，數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字視頻攝影機(jī)可以輕易地拍攝靜止或運(yùn)動(dòng)圖片，并使用這樣所拍攝的靜止圖片或運(yùn)動(dòng)圖片作為圖像數(shù)據(jù)。已通過(guò)利用這種圖像數(shù)據(jù)而創(chuàng)建了文檔。?

因此搜索適于給定用途的圖像數(shù)據(jù)的方法變得日益重要。存在如下方法：其中首先將分類(lèi)或說(shuō)明信息附加至圖像數(shù)據(jù)，并使用這樣附加上去的信息來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和分類(lèi)。然而，為了自動(dòng)地附加分類(lèi)或說(shuō)明信息，理解圖像的內(nèi)容很重要，這就難以利用通用的進(jìn)行圖像內(nèi)容的識(shí)別的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前一般是手工地進(jìn)行這種信息的附加。?

正在逐漸使用如下技術(shù)：其比較由圖像數(shù)據(jù)的顏色、輝度或邊緣而得的圖形的特征量，并對(duì)就其圖形的特征量而言相似的圖像進(jìn)行檢索。該技術(shù)利用圖像內(nèi)的顏色及其位置、圖像內(nèi)的線(xiàn)等項(xiàng)目的組成和量、或圖像內(nèi)的物體的形狀等圖像內(nèi)的各種圖形特征量。然而，特別是當(dāng)處理在文本文檔內(nèi)使用的圖像時(shí)，出現(xiàn)這種情況：取決于圖像的大小或構(gòu)圖而對(duì)圖像進(jìn)行擴(kuò)大、縮小、旋轉(zhuǎn)、裁剪、或作為其它圖像的一部分而使用這樣的動(dòng)作。因此，即使在以這種變更的方式使用圖像時(shí)，也需要啟用圖像的檢索。?

特別地，可將圖像數(shù)據(jù)用于通過(guò)提示這種圖像數(shù)據(jù)的再利用而簡(jiǎn)化創(chuàng)建操作、或從安全觀點(diǎn)來(lái)進(jìn)行文檔內(nèi)容的審查回顧等各種目的。因此，已做出了圖像的特征量或特征量的相似度的計(jì)算，以便即使在對(duì)圖像進(jìn)行擴(kuò)大、縮小、旋轉(zhuǎn)、裁剪、或作為其它圖像的一部分而使用這樣的動(dòng)作時(shí)，也可以有魯棒性地檢索。?

例如，日本特開(kāi)平8-279021號(hào)公報(bào)公開(kāi)了一種即使對(duì)圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)也進(jìn)行正確的圖像檢索的技術(shù)。該技術(shù)將輸入圖像分割成固定大小的區(qū)域，并計(jì)算這樣分割的區(qū)域內(nèi)的圖形特征量。通過(guò)將各特征量聚集在旋轉(zhuǎn)軸方向上，從各特征量來(lái)計(jì)算特征量，以便具有旋轉(zhuǎn)魯棒性，并且所進(jìn)行的檢索使用像這樣計(jì)算出的特征量。盡管協(xié)議包括針對(duì)圖像的擴(kuò)大或縮小的魯棒性，但就旋轉(zhuǎn)魯棒性而言，僅當(dāng)旋轉(zhuǎn)中心明確時(shí)該協(xié)議才有效。?

例如，日本特開(kāi)平6-318256號(hào)公報(bào)為了保持檢索中的魯棒性而使用圖像內(nèi)的一部分的顏色作為圖形特征量。憑借以特征量和特征量的計(jì)算為基礎(chǔ)的位置的信息來(lái)進(jìn)行簇化和索引。對(duì)于計(jì)算圖像的特征量的相似度而言，試圖進(jìn)行獲得比較高精度的相似度的計(jì)算增加了計(jì)算其相似度的成本，因此，減少當(dāng)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的檢索時(shí)計(jì)算相似度的計(jì)算量的技術(shù)變得重要。?

通過(guò)提煉以便僅使用成為檢索目標(biāo)的圖像的索引、并從相似度計(jì)算的對(duì)象中排除不具有較高相似度的成為檢索目標(biāo)的圖像，從而進(jìn)行成為相似度計(jì)算對(duì)象的圖像或圖像的特征量的數(shù)量的減少。這種索引稱(chēng)作一階提煉索引，其是當(dāng)進(jìn)行檢索時(shí)改善效率的有效技術(shù)。為了創(chuàng)建這種一階提煉索引，通常是進(jìn)行例如其特征量和位置信息的簇化或自己組織的映射等計(jì)算并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分組。然而，這種特征量和位置信息的簇化或自己組織的映射等計(jì)算導(dǎo)致較大的計(jì)算成本，造成登記圖像以使圖像可供檢索的計(jì)算負(fù)荷或所需時(shí)間的增加。?

近來(lái)，已研發(fā)出了如下方法：作為圖像的局部特征量，將例如圖像內(nèi)的輝度等經(jīng)歷重大變化的圖像的點(diǎn)或部分作為要提取的特征點(diǎn)，并以圖像內(nèi)的特征點(diǎn)彼此之間的距離或位置關(guān)系等形式來(lái)使用這樣提取的特征點(diǎn)。使用因此不存在于圖像的擴(kuò)大、縮小或旋轉(zhuǎn)中的特征量有助于使用對(duì)其擴(kuò)大、縮小或旋轉(zhuǎn)含有一定程度的魯棒性的檢索方法。

通常，為了增加檢索的精度而由這種方法來(lái)幫助獲得多個(gè)特征點(diǎn)。結(jié)果，要么當(dāng)比較多個(gè)特征點(diǎn)的特征量時(shí)進(jìn)行的計(jì)算增加了復(fù)雜性，要么計(jì)算量變得非常大。因而，為了減輕計(jì)算相似度的處理負(fù)荷以及以高速來(lái)實(shí)施檢索，而提議了一階提煉索引的使用。?

然而，當(dāng)創(chuàng)建一階提煉索引時(shí)，圖像特征點(diǎn)的量很大，于是特征點(diǎn)的簇化處理的負(fù)荷增漲到相當(dāng)大的水平。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：當(dāng)?shù)怯涊斎雸D像或?qū)εc輸入圖像相似的登記圖像進(jìn)行檢索時(shí)，利用根據(jù)局部特征點(diǎn)而創(chuàng)建的檢索索引信息。?

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像處理設(shè)備，包括：提取部件，用于從輸入圖像的一部分縮小圖像中提取分別具有局部特征量的多個(gè)特征點(diǎn)和與作為所述多個(gè)特征點(diǎn)的源的所述縮小圖像的縮小大小相關(guān)的圖像區(qū)域信息；以及登記部件，用于如果所述多個(gè)特征點(diǎn)的至少一個(gè)目標(biāo)特征點(diǎn)的圖像區(qū)域信息所表示的區(qū)域與所述目標(biāo)特征點(diǎn)以外的特征點(diǎn)的位置之間的相關(guān)度高于閾值，則登記所述目標(biāo)特征點(diǎn)和所述目標(biāo)特征點(diǎn)以外的特征點(diǎn)之間的關(guān)系作為所述輸入圖像的索引。?