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画像解析装置、画像解析方法、画像検索システムおよびプログラム

国内特許コード P130009075
整理番号 CHUO-181
掲載日 2013年4月17日
出願番号 特願2011-188548
公開番号 特開2013-050857
登録番号 特許第5818202号
出願日 平成23年8月31日(2011.8.31)
公開日 平成25年3月14日(2013.3.14)
登録日 平成27年10月9日(2015.10.9)
発明者
  • 加藤 俊一
  • 三澤 雄太
  • 安川 和希
  • 印部 勉
  • 上坂 俊輔
出願人
  • 学校法人 中央大学
発明の名称 画像解析装置、画像解析方法、画像検索システムおよびプログラム
発明の概要 【課題】画像を心理的印象の類似性を使用して特徴付けを行う画像解析技術を提供する。
【解決手段】画像解析装置102は、データベース104に格納された配色パターンを有する画像を取得し、色が与える印象を代表するイメージ語に分類し、画像を前記印象の類似するカテゴリーに分類する配色分類部204と、画像にメッシュおよび前記メッシュ内にサブメッシュを定義して、サブメッシュのコントラストのパターンを解析し、前記コントラストのパターンで画像をマッピングするテクスチャ・マッピング部206と、データベース104からイメージ語に分類された画像の配色パターンに色空間上の尺度で類似する画像を検索し、検索した画像を配色分類部204に渡して配色パターンを色が与える印象ごとの補充を可能とする補充画像検索部208とを含んでいる。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


ポスターやWebページなどのデザイン製作では、複数の担当者が印刷物やWebページを見ながらデザインを進めてゆく作業を行っている。画像が有する色は、彩度、明度、色相などの特徴量で特徴付けられているものの、種類が多く、また視者の特性や心理的状態によっても色から受取る印象が異なる場合がある。このような場合に特定個人の感性によらず、また、効率的に大多数の視者が受ける印象に基づいて画像解析を行い、画像を特徴付ける属性として使用することで、色彩の決定や類似性判断をより効率的に行うことができるものと考えられてきた。



この様な目的のために多く用いられている手法として、情報処理装置に感性的な学習、すなわち色教示を行い、その結果をデータベースに反映させて行く手法を挙げることができる。色彩を教示するのは担当者が母集団の印象を統計解析し、その結果をデータベースに反映させることによって行われることが多い。しかしながら、精度の高い感性的パラメータの統計的学習を行うためには、(1)母集団から分布比率が等しい教示データ群を構築する必要があること、(2)多数の教示データの準備が必要なこと、(3)色という特徴量から受ける印象は、ユーザまたは使用者などによって異なることが多く、分散が大きくその有意性を判断することが困難であること、(4)この様な統計処理を排除するためのRGBといった特徴量だけで色を特徴付けるのでは、人間の感性が反映されるかどうか確実ではなく高精度の教示ということができないという問題があった。



このため、色彩をデータベースに教示させる際には、教示者側および利用者側の両方で、労力を消費し、さらに作成したデータベースの信頼性もそれぞれの母集団の相違で異なるなど、充分な利便性を提供しているとはいえないという問題を生じさせていた。



また、画像は、複数の色が織りなす種々の形状・模様によって構成されており、画像を特徴付ける場合には、必ずしも色属性ばかりではなく画像のテクスチャを考慮する必要があり、また画像に局所的に存在する色彩が、当該画像を特徴付けるための色として機能する場合もあることが知られている。例えば、グラフィックデザイン分野では、デザイナーは、喚起したいイメージを、配色、被写体、ロゴなどを工夫して表現するが、この際デザイナーは、特に配色を重要視し、比較的使用量の多い色をベースカラー、使用量は少ないが誘目性のある色をアクセントカラーと呼び、これらの組み合わせからデザインする傾向にある。また、デザイナーは、デザイン性の高いダイレクトメールを作成する場合など、そのイメージを可視化・具体化するために、配色パターンによる感性モデルを構築して、配色などの効率化を行うことも行われている(非特許文献1)。



しかしながら、配色パターン、すなわち画像全体に相対する色彩の配置および配色といった属性により特徴付けられるアクセントカラーに関しては、これまでその定義が曖昧であり、どのような配色や配置を、画像を特徴付けるアクセントカラーとして判断するべきかについて、デザイナーの経験やボランティアを使用した心理統計処理によって得られたモデルによる経験的なものとならざるを得ないという問題があった。



近年、インターネットおよびWebブラウザなど、電子データ共有のためのインフラ基盤が整備され、テキストデータばかりではなく、画像も検索の対象となる場合が多い。また、個人的に撮影した写真データを一括してサーバで管理するインターネット・サービスも普及している状況にある。このため、心理的な印象が類似する画像を情報処理装置を使用して検索する技術はますます重要になってくるものと考えられる。



これまで画像を検索対象とする検索システムも数多く知られており、例えば、特開2002-132832号公報(特許文献1)では、画像検索を行うために、画像にキーワードをメタデータとして追加し、キーワードを検索キーとしてユーザから送付されたクエリーとの一致性に基づいて画像を検索する技術が記載されている。



また、特開2002-63172号公報(特許文献2)では、画像検索において画像検索者がイメージする画像の指定を容易に実現でき、画像データベースの中から所望の画像を効率的に検索するために、検索キーとなる画像に対してキーワードを指定しておき、各キーワードをカテゴリー別に分類木で管理し、画像検索者が指定した分類木のキーワードに対応する画像を取得し、この画像の持つ特徴量を検索キーとした類似画像の検索を行なう技術が記載されている。



また、特開2008-171243号公報(特許文献3)では、画像に対して割り当てたテキストのセットを検索キーとして使用し色彩パターンを検索する技術が記載されている。



上述したように画像を検索する技術は種々提案されているものの、主として画像に対してキーワードをメタデータとして付し、当該キーワードを検索することにより対応する画像または画像の特徴量を検索するものである。すなわち、いずれの技術についても画像に対して与えられたキーワードに基づいて検索を行うものであり、画像を特徴付ける特徴量をそのまま検索キーとして検索を可能とするものではないし、画像の心理的な類似性を用いて検索可能とする特徴量を決定することを課題とするものではない。

産業上の利用分野


本発明は、類似画像のマイニング技術に関し、より詳細には、本発明は、画像を心理的印象の類似性を使用して特徴付けを行う画像解析技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
画像の心理的メトリッククロマを尺度として類似性を解析するための画像解析装置であって、前記画像解析装置は、
データベースに格納された配色パターンを有する画像を取得し、色が与える印象を代表するイメージ語に分類し、前記画像を前記印象の類似するカテゴリーに分類する配色分類部と、
前記画像にメッシュおよび前記メッシュ内にサブメッシュを定義して、前記サブメッシュのコントラストのパターンを解析し、前記コントラストのパターンを前記画像に割り当てると共に、3点間コントラストを使用して直線、曲線、または特徴的なテクスチャを有しないのかをマイニングする、テクスチャ・マッピング部と、
前記データベースから前記イメージ語に分類された画像の前記配色パターンに色空間上の尺度で類似する画像を検索し、前記検索した画像を前記配色分類部および前記テクスチャ・マッピング部に渡して前記配色パターンを前記色が与える印象ごとに類似する前記画像の補充を可能とする補充画像検索部と
を含む画像解析装置。

【請求項2】
前記配色分類部は、さらに、
前記印象ごとの分類対象である配色パターンを生成する配色パターン生成部と、
前記印象を代表するイメージ語を設定する色イメージ設定部と、
前記補充画像検索部が検索した画像を前記イメージ語に対応付けて登録する配色パターン補充部と、
補充された配色パターンをさらに詳細分類する、配色パターン分類部と
を含む、請求項1に記載の画像解析装置。

【請求項3】
前記テクスチャ・マッピング部は、
3点の輝度を計算する位置を指定するテンプレートに指定された3点の輝度を計算する輝度計算部と、
前記3点の輝度から3点間コントラストを計算する3点間コントラスト計算部と、
前記メッシュを特徴付ける3点間コントラストを与えたテンプレートのパターンを前記メッシュのテクスチャ情報として登録するテクスチャ・パターン決定部と
を含む
請求項1または2に記載の画像解析装置。

【請求項4】
前記画像解析装置は、前記画像の一部の領域についての特徴量を決定する領域特徴量決定部を含み、前記領域特徴量決定部は、前記画像に領域を割当て、割当てた前記領域のRGBヒストグラムを平均することにより、前記画像全体を特徴付けるベースカラーと、前記画像の中で特徴的な色属性を有するアクセントカラーとを決定する、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像解析装置。

【請求項5】
画像の心理的メトリッククロマを尺度として類似性を解析するための画像解析方法であって、前記画像解析方法は、情報処理装置が
データベースに格納された配色パターンを有する画像を取得し、色が与える印象を代表するイメージ語に分類し、前記画像を前記印象の類似するカテゴリーに分類するステップと、
前記画像にメッシュおよび前記メッシュ内にサブメッシュを定義して、前記サブメッシュのコントラストのパターンを解析し、前記コントラストのパターンを前記画像に割り当てると共に、3点間コントラストを使用して直線、曲線、または特徴的なテクスチャを有しないのかをマイニングするステップと、
前記データベースから前記イメージ語に分類された画像の前記配色パターンに色空間上の尺度で類似する画像を検索し、前記検索した画像を前記配色分類部および前記テクスチャ・マッピング部に渡して前記配色パターンを前記色が与える印象ごとに類似する前記画像を補充するステップと
を実行する画像解析方法。

【請求項6】
前記カテゴリーに分類するステップは、さらに、
前記印象ごとの分類対象である配色パターンを生成するステップと、
前記印象を代表するイメージ語を設定するステップと、
前記検索した画像を前記イメージ語に対応付けて登録するステップと、
補充された配色パターンをさらに詳細分類するステップと
を含む、請求項5に記載の画像解析方法。

【請求項7】
前記画像をマッピングするステップは、
3点の輝度を計算する位置を指定するテンプレートに指定された3点の輝度を計算するステップと、
前記3点の輝度から3点間コントラストを計算する3点間コントラストを計算するステップと、
前記メッシュを特徴付ける3点間コントラストを与えたテンプレートのパターンを前記メッシュのテクスチャ情報として登録するステップと を含む
請求項5または6に記載の画像解析方法。

【請求項8】
さらに、前記画像の一部の領域についての特徴量を決定する領域特徴量を決定するステップを含み、前記領域特徴量を決定するステップは、前記画像に領域を割当てるステップと、割当てた前記領域のRGBヒストグラムを平均することにより、前記画像全体を特徴付けるベースカラーと、前記画像の中で特徴的な色属性を有するアクセントカラーとを決定するステップを含む、請求項5~7のいずれか1項に記載の画像解析方法。

【請求項9】
ネットワークに接続され、クライアント装置からの画像検索要求を受領して画像検索要求が含むクエリー画像の心理的メトリッククロマを尺度とした類似性を有する画像を検索するサーバとを含む画像検索システムであって、前記画像検索システムは、
前記サーバは、前記クライアント装置から受領したクエリー画像の色情報およびテクスチャ情報を抽出する画像特徴抽出部と、
データベースに格納された配色パターンおよび前記画像のテクスチャを特徴付けるマッピング情報を属性として伴う画像を、前記クエリー画像から抽出した色情報およびテクスチャを検索キーとして使用して検索する画像検索部と、
検索された画像を前記クライアント装置に利用させるための検索結果を作成する検索結果作成部と、
作成した前記検索結果を前記クライアント装置に送付する検索結果送信部と
を含み、
前記データベースは、画像を、色が与える心理的印象を代表するイメージ語に基づいてカテゴリーに分類された前記色情報および
前記画像にメッシュおよび前記メッシュ内にサブメッシュを定義して、前記サブメッシュのコントラストのパターンを解析し、前記コントラストのパターンを前記画像に割り当てると共に、3点間コントラストを使用して直線、曲線、または特徴的なテクスチャを有しないのかをマイニングして生成された前記テクスチャのマッピング情報と対応付けて格納する、画像検索システム。

【請求項10】
前記色情報は、前記心理的印象ごとの分類対象である配色パターンを生成し、前記印象を代表するイメージ語を設定して、画像を前記イメージ語に対応付けて補充し、補充された配色パターンをさらに詳細分類することにより前記心理的印象で前記配色パターンを分類して生成される、請求項9に記載の画像検索システム。

【請求項11】
前記テクスチャ情報は、
3点の輝度を計算する位置を指定するテンプレートに指定された3点の輝度を計算し、前記3点の輝度から3点間コントラストを計算して前記メッシュを特徴付ける3点間コントラストを与えたテンプレートのパターンを前記メッシュのテクスチャ情報として登録することにより生成される、請求項9または10に記載の画像検索システム。

【請求項12】
前記サーバは、さらに前記画像の一部の領域についての特徴量を決定する領域特徴量決定部を含み、前記領域特徴量決定部は、前記画像に領域を割当て、割当てた前記領域のRGBヒストグラムを平均することにより、前記画像全体を特徴付けるベースカラーと、前記画像の中で特徴的な色属性を有するアクセントカラーとを決定し、前記ベースカラーおよび前記アクセントカラーを属性情報として前記データベースに登録する、請求項9~11のいずれか1項に記載の画像検索システム。

【請求項13】
情報処理装置を、画像の心理的メトリッククロマを尺度として類似性を解析するための画像解析装置として機能させるための装置実行可能なプログラムであって、前記プログラムは、前記情報処理装置を、
データベースに格納された配色パターンを有する画像を取得し、色が与える印象を代表するイメージ語に分類し、前記画像を前記印象の類似するカテゴリーに分類する配色分類部、
前記画像にメッシュおよび前記メッシュ内にサブメッシュを定義して、前記サブメッシュのコントラストのパターンを解析し、前記コントラストのパターンを前記画像に割り当てると共に、3点間コントラストを使用して直線、曲線、または特徴的なテクスチャを有しないのかをマイニングする、テクスチャ・マッピング部、
前記データベースから前記イメージ語に分類された画像の前記配色パターンに色空間上の尺度で類似する画像を検索し、前記検索した画像を前記配色分類部およびテクスチャ・マッピング部に渡して前記配色パターンを前記色が与える印象ごとに類似する画像の補充を可能とする補充画像検索部
として機能させる、装置実行可能なプログラム。

【請求項14】
前記配色分類部は、さらに、
前記印象ごとの分類対象である配色パターンを生成する配色パターン生成部と、
前記印象を代表するイメージ語を設定する色イメージ設定部と、
前記補充画像検索部が検索した画像を前記イメージ語に対応付けて登録する配色パターン補充部と、
補充された配色パターンをさらに詳細分類する、配色パターン分類部と
を含み、
前記テクスチャ・マッピング部は、
3点の輝度を計算する位置を指定するテンプレートに指定された3点の輝度を計算する輝度計算部と、
前記3点の輝度から3点間コントラストを計算する3点間コントラスト計算部と、
前記メッシュを特徴付ける3点間コントラストを与えたテンプレートのパターンを前記メッシュのテクスチャ情報として登録するテクスチャ・パターン決定部と
を含む
請求項13に記載のプログラム。

【請求項15】
前記プログラムは、前記情報処理装置を、前記画像の一部の領域についての特徴量を決定する領域特徴量決定部として機能させ、前記領域特徴量決定部は、前記画像に領域を割当て、割当てた前記領域のRGBヒストグラムを平均することにより、前記画像全体を特徴付けるベースカラーと、前記画像の中で特徴的な色属性を有するアクセントカラーとを決定する、請求項13または14に記載のプログラム。
産業区分
  • 演算制御装置
  • 記憶装置
  • 入出力装置
  • 計算機応用
  • その他情報処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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