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DEVICE, METHOD AND PROGRAM FOR ESTIMATING CORRESPONDING POINT

Patent code P110004214
File No. A221P60
Posted date Jul 8, 2011
Application number P2008-227627
Publication number P2010-062954A
Patent number P4743449
Date of filing Sep 4, 2008
Date of publication of application Mar 18, 2010
Date of registration May 20, 2011
Inventor
  • (In Japanese)寅市 和男
  • (In Japanese)武 徳安
  • (In Japanese)ジョナ ガンバ
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title DEVICE, METHOD AND PROGRAM FOR ESTIMATING CORRESPONDING POINT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly recognize a corresponding point of an image.
SOLUTION: The device for estimating the corresponding point includes: a first partial region extraction part 2 configured to extract a partial region of a frame image; a second partial region extraction part 3 configured to extract a partial region of another frame image continuing and analogous to the partial region extracted by the first partial region extraction part 2; a function approximation part 4 configured to convert the respective partial regions extracted by the first partial region extraction part 2 and the second partial region extraction part 3 to an identical ratio, and express the contrasting density of the respective converted images by polynominal expressions as functions to be output; a correlation value calculation part 5 configured to calculate a correlation value of outputs of the function approximation part 4; and a displacement amount calculation part 6 configured to calculate displacement of an image providing the maximum value of the correlation value calculated by the correlation value calculation part 5 to output the calculated value as a displacement amount of the corresponding point.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、映画やテレビジョン放送、漫画などの映像・画像のネットワーク配信が増大し、表示画像の高精細化が求められている。

従来、表示画像の高精細化に対応するための高解像度化変換処理では、フレーム毎の画素点における離散した濃淡値の変化から相関を求める方法が採られている。

例えば、高解像度のテレビジョン受像機やディスプレイにおいて画像を表示する場合に、画像データの画素数をパネルの画素数に増やす高解像度化変換処理の手法として、線形内挿法や複数フレーム劣化逆変換法が知られている(例えば、特許文献1参照)。

複数フレーム劣化逆変換法は、基準フレームに写っている被写体が別のフレームにも写っていることに注目し、被写体の動きを画素間隔以下の高い精度で検出することで、被写体の同一の局所部分に対して微小に位置がずれた複数の標本値を求めて高解像度化するものである。

近年、デジタル信号技術の進展に伴い、映像(動画像)、画像又は音声を対象にした、通信、放送、記録媒体[CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)]、医用画像、印刷等の分野がマルチメディア産業或いはIT(Information Technology)として著しい発展を遂げている。映像や画像、音声に対するデジタル信号技術の一翼を担うのが情報量を低減する圧縮符号化であるが、その信号理論として、代表的にはシャノンの標本化定理があり、更に新しくはウェーブレット変換理論等がある。また、例えば音楽のCDでは、圧縮を伴わないリニアPCM(Pulse Code Modulation)が用いられるが、信号理論は同様にシャノンの標本化定理である。

従来、映像、アニメ画像などの動画の圧縮技術としてMPEGが知られており、デジタル放送やDVDにおけるMPEG-2方式の採用や、第3世代携帯電話のインターネット・ストリーミングや移動体通信などの分野におけるMPEG-4方式の採用などにより、映像信号のデジタル圧縮技術は、近年非常に身近なものとなっている。その背景には、蓄積メディアの大容量化、ネットワークの高速化、プロセッサの高性能化、システムLSIの大規模・低価格化などがある。このように、デジタル圧縮を必要とする映像応用システムを支える環境が着々と整ってきている。

MPEG2(ISO(International Organization for Standardization)/IEC(International Electrotechnical Commition)13818-2)は、汎用の画像符号化方式として定義された方式であり、飛び越し走査方式、順次走査方式の双方に対応できるように定義され、また標準解像度画像、高精細画像の双方に対応できるように定義されている。このMPEG2は、現在、プロフェッショナル用途及びコンシューマー用途の広範なアプリケーションに広く用いられている。MPEG2では、例えば720×480画素の標準解像度、飛び越し走査方式の画像データを4~8〔Mbps〕のビットレートにデータ圧縮することができ、また1920×1088画素の高解像度 、飛び越し走査方式の画像データを18~22〔Mbps〕のビットレートにデータ圧縮することができ、高画質で高い圧縮率を確保することができる。

一般に動画像の符号化では、時間方向および空間方向の冗長性を削減することによって情報量の圧縮を行う。そこで時間的な冗長性の削減を目的とする画面間予測符号化では、前方または後方のピクチャを参照してブロック単位で動きの検出および予測画像の作成を行い、得られた予測画像と符号化対象ピクチャとの差分値に対して符号化を行う。ここで、ピクチャとは1枚の画面を表す用語であり、プログレッシブ画像ではフレームを意味し、インタレース画像ではフレームもしくはフィールドを意味する。ここで、インタレース画像とは、1つのフレームが時刻の異なる2つのフィールドから構成される画像である。インタレース画像の符号化や復号化処理においては、1つのフレームをフレームのまま処理したり、2つのフィールドとして処理したり、フレーム内のブロック毎にフレーム構造またはフィールド構造として処理したりすることができる。

【特許文献1】
特開2008-988033号公報
【特許文献2】
特開2003-284007号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、フレーム画像間の対応点を推定する対応点推定装置、対応点推定方法及び対応点推定プログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
フレーム画像の部分領域を抽出する第1の部分領域抽出手段と、
上記第1の部分領域抽出手段により抽出した部分領域に相似な連続する他のフレーム画像の部分領域を抽出する第2の部分領域抽出手段と、
上記第1の部分領域抽出手段及び上記第2の部分領域抽出手段により抽出された各部分領域を同一比に変換し、変換した各画像の濃淡を区分多項式で函数表現して出力する函数近似手段と、
上記函数近似手段の出力の相関値を演算する相関値演算手段と、
上記相関値演算手段により算出される相関値の最大値を与える画像の位置ずれを演算し、該演算値を対応点のずれ量として出力するずれ量演算手段と
を備えることを特徴とする対応点推定装置。

【請求項2】
 
フレーム画像の部分領域を抽出する第1の部分領域抽出ステップと、
上記第1の部分領域抽出ステップで抽出した部分領域に相似な連続する他のフレーム画像の部分領域を抽出する第2の部分領域抽出ステップと、
上記第1の部分領域抽出ステップ及び上記第2の部分領域抽出ステップで抽出された各部分領域を同一比に変換し、変換した各画像の濃淡を区分多項式で函数表現して出力する函数近似ステップと、
上記函数近似ステップで得られる出力の相関値を演算する相関値演算ステップと、
上記相関値演算ステップで算出される相関値の最大値を与える画像の位置ずれを演算し、該演算値を対応点のずれ量として出力するずれ量演算ステップと
を有することを特徴とする対応点推定方法。

【請求項3】
 
対応点推定装置に備えられるコンピュータにより実行される対応点推定プログラムであって、
フレーム画像の部分領域を抽出する第1の部分領域抽出手段と、
上記第1の部分領域抽出手段により抽出した部分領域に相似な連続する他のフレーム画像の部分領域を抽出する第2の部分領域抽出手段と、
上記第1の部分領域抽出手段及び上記第2の部分領域抽出手段により抽出された各部分領域を同一比に変換し、変換した各画像の濃淡を区分多項式で函数表現して出力する函数近似手段と、
上記函数近似手段の出力の相関値を演算する相関値演算手段と、
上記相関値演算手段により算出される相関値の最大値を与える画像の位置ずれを演算し、該演算値を対応点のずれ量として出力するずれ量演算手段として、
上記コンピュータを機能させることを特徴とする対応点推定プログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008227627thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST New High-Performance Information Processing Technology Supporting Information-Oriented Society - Aiming at the Creation of New High-Speed, Large-Capacity Computing Technology Based on Quantum Effects, Molecular Functions, Parallel Processing, etc.- AREA
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