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IMAGE RECOGNITION METHOD, IMAGE RECOGNITION DEVICE, AND IMAGE RECOGNITION PROGRAM meetings

Foreign code F110002505
File No. S2006-1374-C0
Posted date Mar 14, 2011
Country WIPO
International application number 2007JP065086
International publication number WO 2008/026414
Date of international filing Aug 1, 2007
Date of international publication Mar 6, 2008
Priority data
  • P2006-236113 (Aug 31, 2006) JP
  • P2007-129737 (May 15, 2007) JP
Title IMAGE RECOGNITION METHOD, IMAGE RECOGNITION DEVICE, AND IMAGE RECOGNITION PROGRAM meetings
Abstract It is possible to provide a high-speed object recognition process method in an object recognition process which extracts feature vectors from an image where an object is captured so as to expresses the object by a plenty of feature vectors and search an image database for an object whose features are matched. Provided is also a method for saving a memory capacity required for the image database. Suggested is a speed increasing method for a task for recognizing an object described by a plurality of feature vectors by the approximation nearest neighbor search. One of the speed increase methods is realized by discarding feature vectors when a plenty of feature vectors are present in the vicinity and a plenty of distance calculation are required. The other speed increase method is realized performs only voting by using the Hash table without performing any distance calculation. Moreover, identification devices based on the approximation nearest neighbor search are longitudinally connected in multiple stages so that the approximation degree used for the recognition is modified in accordance with the image, thereby significantly increasing the efficiency.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】対象物を表す画像が入力画像として与えられたとき、局所記述子の探索により、画像データベース中から前記対象物を含む画像を識別する画像認識方法であって、入力画像からその局所的な特徴を表す複数の局所記述子を導出する工程と、前記画像データベース中の画像から得られる各局所記述子のうち、入力画像の各局所記述子に対して探索を行う対象をそれぞれ限定する限定工程と、前記探索の対象中から入力画像の各局所記述子に近いものを探索し、入力画像の各局所記述子に対する近傍の各局所記述子を特定する探索工程と、近傍の各局所記述子が得られた画像のうち、認識結果とすべき画像を、統計的処理を用いて識別する識別工程とを備え、前記限定工程は、認識結果とすべき画像を識別し得る程度の数に前記探索の対象を限定し、各工程をコンピュータが実行することを特徴とする画像認識方法。

【請求項2】前記限定工程は、認識結果とすべき画像が識別されるように、入力画像に応じて探索対象を限定する程度を異ならせ得る請求項1記載の画像認識方法。

【請求項3】認識結果とすべき画像が識別できなかったとき、前記限定工程は、探索対象を限定する程度を緩め、かつ、先に探索対象とされたものを除外して新たな探索対象を決定する処理をさらに行い、決定された探索対象について探索工程および識別工程を実行する請求項2記載の画像認識方法。

【請求項4】検索対象を限定する程度を段階的に緩めて前記限定工程、探索工程および識別工程を繰り返しても認識結果とすべき画像が識別できないとき、その局所記述子についての探索結果をリジェクトする請求項3記載の画像認識方法。

【請求項5】前記画像データベースは、各画像から導出される各局所記述子をそれから所定手順で算出されるインデックス値で分類してなるハッシュ表を含んでなり、前記限定工程は、特徴量の変動を考慮して入力画像の各局所記述子から前記手順でインデックス値を算出し、算出されたインデックス値で前記ハッシュ表を参照してその類に属する局所記述子を探索対象とし、前記識別工程は、探索工程により特定された近傍の各局所記述子について、それが得られた画像に投票を行う統計的処理を用い、前記ハッシュ表は、各類について、その類に属する局所記述子の数が閾値を超える場合にその類の局所記述子を探索対象から除外して作成されるものである請求項1~4の何れか一つに記載の画像認識方法。

【請求項6】各局所記述子はベクトルとして表現され、特徴量の変動を考慮してハッシュ表のインデックス値を算出する処理は、各局所記述子の要素を離散化して得られる離散値に誤差の範囲を含めてインデックス値を算出する処理であり、前記誤差の範囲は、前記変動に応じて決定されるものである請求項5記載の画像認識方法。

【請求項7】前記探索工程は、入力画像の各局所記述子とそれに対応する類に属するハッシュ表中の各局所記述子との間の距離計算を行い、所定距離内または最短距離にある局所記述子を特定する工程である請求項5または6記載の画像認識方法。

【請求項8】前記探索工程は、入力画像の各局所記述子に対応する類に属するハッシュ表中の各局所記述子をいずれも近傍の局所記述子とする工程である請求項5または6記載の画像認識方法。

【請求項9】画像データベース中の画像に含まれる前記対象物のパターンは、入力画像と異なる角度から対象物をみたときのパターンである請求項1~8のいずれか一つに記載の画像認識方法。

【請求項10】画像データベース中の画像に含まれる前記対象物のパターンは、その一部分が入力画像のパターンに対応するものである請求項1~8のいずれか一つに記載の画像認識方法。

【請求項11】対象物を表す画像が入力画像として与えられたとき、局所記述子の探索により、画像データベース中から前記対象物を含む画像を識別する装置であって、入力画像からその局所的な特徴を表す複数の局所記述子を導出する特徴導出部と、前記画像データベース中の画像から得られる各局所記述子のうち、入力画像の各局所記述子に対して探索を行う対象をそれぞれ限定する限定部と、前記探索の対象中から入力画像の各局所記述子に近いものを探索し、入力画像の各局所記述子に対する近傍の各局所記述子を特定する探索部と、近傍の各局所記述子が得られた画像のうち、認識結果とすべき画像を、統計的処理を用いて識別する識別部とを備え、前記限定部は、認識結果とすべき画像を識別し得る程度の数に前記探索の対象を限定することを特徴とする画像認識装置。

【請求項12】前記限定部は、認識結果とすべき画像が識別されるように、入力画像に応じて探索対象を限定する程度を異ならせ得る請求項11記載の画像認識装置。

【請求項13】認識結果とすべき画像が識別できなかったとき、前記限定部は、探索対象を限定する程度を緩め、かつ、先に探索対象とされたものを除外して新たな探索対象を決定する処理をさらに行い、探索部は、決定された探索対象についてさらに近傍の各局所記述子を特定し、識別部は、特定された各局所記述子に基づいて認識結果とすべき画像をさらに識別する請求項12記載の画像認識装置。

【請求項14】対象物を表す画像が入力画像として与えられたとき、局所記述子の探索により、画像データベース中から前記対象物を含む画像を識別する機能をコンピュータを用いて実現するプログラムであって、入力画像からその局所的な特徴を表す複数の局所記述子を導出する特徴導出部と、前記画像データベース中の画像から得られる各局所記述子のうち、入力画像の各局所記述子に対して探索を行う対象をそれぞれ限定する限定部と、前記探索の対象中から入力画像の各局所記述子に近いものを探索し、入力画像の各局所記述子に対する近傍の各局所記述子を特定する探索部と、近傍の各局所記述子が得られた画像のうち、認識結果とすべき画像を、統計的処理を用いて識別する識別部としてコンピュータを機能させ、前記限定部は、認識結果とすべき画像を識別し得る程度の数に前記探索の対象を限定することを特徴とする画像認識プログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • OSAKA PREFECTURE UNIVERSITY PUBLIC CORPORATION
  • Inventor
  • NOGUCHI, Kazuto
  • KISE, Koichi
  • IWAMURA, Masakazu
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH,BR(UTILITY MODEL),BW,BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DO,DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH,GM,GT,HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM,PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,SV,SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN,ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MT,NL,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW,GH,GM,KE,LS,MW,MZ,NA,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)

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