(57)【要約】【課題】画像識別装置で、識別したい画像データと共に非常に似通った画像データが登録画像データに多く存在する場合でも、同一種の画像のみを確実に合致判定して識別する。【解決手段】登録画像Ｇ0iに設定した７つの基準マスク位置Ｐ１〜Ｐ７とこれに応じ照合画像Ｇjにて検出される最大相関位置Ｑ１〜Ｑ７との相対位置の比較差に基づき類似度算出する第１（共通条件）パターンマッチング処理にて識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれてないと判断された場合、さらに登録画像と共に記憶された個別識別用条件情報に基づき登録画像Ｇ0iに設定した２つの画像部分Ｋ１，Ｋ２とこれに応じて照合画像Ｇjにて検出される２つの最大相関部分Ｉ１，Ｉ２との相対位置の比較差に基づき類似度算出する第２（個別条件）のパターンマッチング処理が実行される。登録画像Ｇ0iの個別識別用条件情報にも類似した場合に、照合画像Ｇjと同一種の画像として合致判定（識別）される。【選択図】      図７
2006252272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照合画像データを複数の登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する画像識別装置であって、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、
この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性をパターンマッチング方式により判定する第２の照合判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像識別装置。
【請求項２】
前記第１の照合判定手段は、前記複数の登録画像データのそれぞれの画像と前記照合画像データの画像とのどちらか一方の画像上に、全ての照合に共通の条件として適用される複数の基準領域を設定する第１の基準領域設定手段と、
前記複数の登録画像データのそれぞれの画像と前記照合画像データの画像とのうちの他方の画像上において、前記第１の基準領域設定手段により設定された前記一方の画像上での前記共通の条件として適用される複数の基準領域とそれぞれ最大の相関係数を有する複数の最大相関領域を検出する第１の最大相関領域検出手段と、
前記第１の基準領域設定手段により設定された前記一方の画像上の前記共通の条件として適用される複数の基準領域の相対位置関係と前記第１の最大相関領域検出手段により検出された前記他方の画像上の複数の最大相関領域の相対位置関係との差に基づいて前記一方の画像と前記他方の画像との同一性を判定する第１の同一性判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像識別装置。
【請求項３】
前記第２の照合判定手段は、
前記複数の登録画像データのそれぞれの画像上に、前記個別の識別用条件情報に登録されている情報に基づき、個別の複数の基準領域を設定する第２の基準領域設定手段と、
前記照合画像データの画像上において、前記第２の基準領域設定手段により設定された前記複数の登録画像データのそれぞれの画像上での前記個別の複数の基準領域とそれぞれ最大の相関係数を有する複数の最大相関領域を検出する第２の最大相関領域検出手段と、
前記第２の基準領域設定手段により設定された前記複数の登録画像のそれぞれの画像上の前記個別の複数の基準領域の相対位置関係と前記第２の最大相関領域検出手段により検出された前記照合画像上の複数の最大相関領域の相対位置関係との差に基づいて前記複数の登録画像のそれぞれの画像と前記照合画像との同一性を判定する第２の同一性判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像識別装置。
【請求項４】
前記個別の識別用条件情報をユーザ操作に応じて設定可能としたことを特徴とする請求項１に記載の画像識別装置。
【請求項５】
照合画像データを複数の登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する画像識別装置であって、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、
この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データの画像より、同一性が有ると判定された前記登録画像データのそれぞれの画像に特有の特徴量をあらたに抽出して、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性を特徴量抽出方式により判定する第２の照合判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像識別装置。
【請求項６】
前記第１の照合判定手段の前に、前記複数の登録画像データと前記照合画像データとの同一性を画像データベースから共通に抽出される特徴量に基づいた特徴量抽出方式により絞込むための照合判定手段
を備えたことを特徴とする請求項１または５に記載の画像識別装置。
【請求項７】
照合画像データを複数の登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する画像識別装置のコンピュータを制御するための画像識別処理プログラムであって、
前記コンピュータを、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定手段、並びに
この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性をパターンマッチング方式により判定する第２の照合判定手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像識別処理プログラム。
【請求項８】
照合画像データを複数の登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する画像識別装置のコンピュータを制御するための画像識別処理プログラムであって、
前記コンピュータを、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定手段、並びに
この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データの画像より、同一性が有ると判定された前記登録画像データのそれぞれの画像に特有の特徴量をあらたに抽出して、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性を特徴量抽出方式により判定する第２の照合判定手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像識別処理プログラム。
【請求項９】
メモリに記憶された複数の登録画像データと画像入力装置により入力された照合画像データとを比較して前記登録画像データとの同一性を判定するためのコンピュータが行う画像識別処理方法であって、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定ステップと、
この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性をパターンマッチング方式により判定する第２の照合判定ステップと、
からなることを特徴とするコンピュータが行う画像識別処理方法。
【請求項１０】
メモリに記憶された複数の登録画像データと画像入力装置により入力された照合画像データとを比較して前記登録画像との同一性を判定するためのコンピュータが行う画像識別処理方法であって、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定ステップと、
この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データの画像より、同一性が有ると判定された前記登録画像データのそれぞれの画像に特有の特徴量をあらたに抽出して、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性を特徴量抽出方式により判定する第２の照合判定ステップと、
からなることを特徴とするコンピュータが行う画像識別処理方法。
【請求項１１】
照合画像データとの同一性を判定するための登録画像データのデータ構造であって、
画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報とは別に、複数の登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報が記録されていることを特徴とする登録画像データのデータ構造。
【請求項１２】
照合画像データとの同一性を判定するための登録画像データのデータ構造であって、
画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報を用いた照合判定手段と、複数の登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報を用いた照合判定手段との一方を用いるかあるいは両方を用いるかを制御する個別の識別必要性フラグが記録されていることを特徴とする登録画像データのデータ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの識別を行うための画像識別装置、画像識別処理プログラム、画像識別処理方法、および登録画像データのデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば個人を特定認証するための指紋画像識別装置や顔画像識別装置など、予め登録された画像データに対して新たに入力された画像データとの照合を行い、類似度の大小から合致／非合致を判定して登録画像データと入力画像データが同じか否かを識別する画像識別装置が実用化されている。
【０００３】
また最近では、例えば医療施設における薬剤管理システムとして、類似のものが非常に多く存在する多種多様な錠剤シートの中から所望の錠剤シートを識別するため、過誤防止の観点からこの画像識別装置の導入が考えられている。
【０００４】
従来の画像識別装置における画像照合の手法を大別すると、特徴点（量）抽出方式とパターンマッチング方式がある。
【０００５】
特徴点（量）抽出方式は、画像データ上の特徴となる点または量を複数抽出し、その特徴点（量）の類似度から合致／非合致を判定する。
【０００６】
パターンマッチング方式は、画像データそのもの（ここでは全体のデータ構造と区別するために「画像ビットデータ」と呼ぶことにする）を全体または部分的に比較し、その類似度を計算して合致／非合致を判定する。
【０００７】
前記特徴点（量）抽出方式では、画像データに含まれる特徴点（量）として、その特徴的な模様や形状、色などを抽出して類似度を見るものであるため、特徴点（量）以外のより詳細な類似性までをも見ることはできない。
【０００８】
一方、パターンマッチング方式では、画像データそのもの（画像ビットデータ）の比較照合であるため、詳細な類似性を見ることが出来るが、その反面照合処理に時間が掛かるため、照合すべき多数の画像データのそれぞれについて１：１での画像照合を行っていたのでは効率が悪く実用的に問題となる場合がある。
【０００９】
このため、従来の画像識別装置では、特に照合すべき多数の画像データがある場合に、前記特徴点（量）抽出方式とパターンマッチング方式とを併用し、まず特徴点（量）抽出方式によって予め類似度の高い画像データを絞り込んだ後に、パターンマッチング方式による画像照合を行うことで効率的な処理を実現している。このパターンマッチング方式による画像照合装置は、例えば、同一出願人によって出願され公開されているものがある（特許文献１参照。）。
【００１０】
図１２は、特徴点（量）抽出方式とパターンマッチング方式とを併用した従来の画像照合識別処理を示す大枠のフローチャートである。
【００１１】
まず、照合すべき画像データの画像ビットデータを取り込み（ステップＭ１）、この取り込んだ照合画像から画像の特徴点（量）を抽出し（ステップＭ２）、予め登録されたＮ個の画像データそれぞれが有する特徴点（量）から類似度の高い特徴点（量）を有する登録画像データを絞り込む（ステップＭ３）。
【００１２】
そして、前記特徴点（量）抽出方式による絞り込み後の登録画像データのそれぞれについて、照合画像データとのパターンマッチング方式での画像照合を行う（ステップＭＸ）。
【００１３】
図１３は、前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理を示すフローチャートである。
【００１４】
図１４は、前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理に伴い設定される登録画像Ｇ０上の基準マスクＰi（i＝１、２、・・・、ｎ）と照合画像Ｇ１上の最大相関位置（領域）Ｑi（i＝１、２、・・・、ｎ）とを対比して示す図（ｎ＝２の例）である。なお、ここでは、輝度画像を用いて照合を行う例を示す。
【００１５】
まず、照合対象の画像Ｇ１（図１４（Ｂ１）（Ｂ２）参照）を入力して記憶（ステップＸ１）した後に、予め登録された画像Ｇ０（図１４（Ａ１）（Ａ２）参照）上へ例えば矩形をした複数の基準マスクＰ１，Ｐ２を配置する（ステップＸ２）。
【００１６】
そして、基準マスクＰ１，Ｐ２それぞれのマスク内画像について、照合画像Ｇ１上で最大の相関係数が算出される最大相関位置（領域）Ｑ１，Ｑ２を順次検出し（ステップＸ３，Ｘ４）、前記各基準マスクＰ１，Ｐ２間の相対位置関係と各最大相関位置（領域）Ｑ１，Ｑ２間での相対位置関係とを比較する（ステップＸ５）。
【００１７】
登録画像Ｇ０における各基準マスクＰ１，Ｐ２間の相対位置関係と照合画像Ｇ１における各最大相関位置（領域）Ｑ１，Ｑ２間での相対位置関係との比較差に応じて画像全体の類似度を算出し（ステップＸ６）、この算出された類似度が予め設定された閾値以上である場合には照合画像Ｇ１は登録画像Ｇ０と合致すると判定し（ステップＸ７→Ｘ８）、閾値未満である場合には照合画像Ｇ１は登録画像Ｇ０と非合致であると判定する（ステップＸ７→Ｘ９）。
【００１８】
このような特許文献１に記載の方法では、予め定められたデフォルトのマスクパラメータ（形状、大きさ、個数、配置位置等）および判定条件（類似度または距離の算出方法及びそれを元にした判定用閾値等）を個別の画像データとは別に共通に一つだけ記憶しておけばよい。ここでは、これら画像データベースに共通に用いられる識別用条件情報を共通の識別用条件情報と呼ぶことにする。共通の識別用条件情報は全ての画像データに対して平均的な精度で識別を可能とする共通化されたものである。共通の識別用条件情報を用いて照合識別を行えば、比較的簡単に照合識別が実現可能であるという特徴を有する。
【００１９】
なお、この特許文献１に記載の方法の場合、上記とは逆に、照合画像Ｇ１上に前記基準マスクＰ１，Ｐ２，…，Ｐｎを配置し、登録画像Ｇ０上からその最大相関位置（領域）Ｑ１，Ｑ２，…，Ｑｎを検出して照合判定するようにもできる。
【特許文献１】特開２０００−１９４８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、前記のようなパターマッチング方式を用いて画像照合処理を実施した場合でも、照合対象画像として極めて類似性の高い複数の画像データが存在するときには、このうち何れか１つの登録画像データを照合画像データと合致判定して識別することができないことがある。
【００２１】
図１５は、前記特許文献１に記載の画像のパターンマッチング照合処理よっても識別が難しい画像データを含む場合の識別例を示す図である。
【００２２】
例えば図１５に示すように、薬の錠剤を所定数ずつ梱包する錠剤シートなど、特徴となる画像の大部分（形状・名称の文字・文字配列・イラスト・メーカーのマークなど）が同一で一部の文字表記（重量値）のみ異なる複数重量種類の錠剤シート（図１５（Ｂ１）（Ｂ２）参照）が存在するような場合には、予め定められた共通化されたマスクパラメータ、判定条件では、当該文字表記（重量値）の部分のみ除いた部分の画像の相関が支配的になり、基準マスクＰｉ同士の相対位置関係と最大相関位置（領域）Ｑｉ同士の相対位置関係との比較差が少なく類似度大となって合致判定されるため、予め登録された画像データの錠剤シートと同じ種類の錠剤シートであるとして誤って判定される場合がある。
【００２３】
図１５（Ｂ）に示す「カシオポン錠５」の照合画像Ｇｊ上に複数の基準マスク例えばＰ１〜Ｐ７の７個を配置設定し、図１５（Ａ１）〜（Ａ３）に示す「カシオポン錠５」「カシオポン錠10」「エクシリン錠1mg」のそれぞれと照合処理に伴いその最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７を検出する。（図１６〜図１８参照）
すると、図１８に示すように、図１５（Ｂ）で示す錠剤シート画像「カシオポン錠５」での基準マスクＰ１〜Ｐ７同士の相対位置関係に対し、図１５（Ａ３）で示す明らかに異なる錠剤シート画像「エクシリン錠1mg」についてはその最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７同士の相対位置関係についても明らかに差異がでるため閾値より十分に小さな値である類似度“０”となって非合致（異種）判定されるものの、図１７に示すように、図１５（Ａ２）で示す類似で一部のみ異なる錠剤シート画像「カシオポン錠10」についてはその最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７同士の相対位置関係については十分な差異がでず、図１６に示すように、図１５（Ａ１）で示す同種の錠剤シート画像「カシオポン錠５」での照合判定と同じ閾値より十分に大きな値である類似度“６”となり、誤って合致（同種）判定されてしまう問題がある。
【００２４】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、識別したい画像データと共に非常に似通った画像データが登録画像データに多く存在する場合でも、誤った合致判定が成されることなく、省メモリで同一種の画像データのみを確実に短時間で効率的に合致判定して識別することが可能になる画像識別装置、画像識別処理プログラム、画像識別処理方法、および登録画像データのデータ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の請求項１（請求項７）（請求項９）に記載の画像識別装置（画像識別処理プログラム）（画像識別処理方法）は、照合画像データを複数の登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定するためのものであって、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、この第１の照合判定手段により前記照合画像データに前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性をパターンマッチング方式により判定する第２の照合判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
これによれば、識別が容易な画像データについては、例えばパターンマッチング方式により判定する第１の照合判定手段により判定識別でき、第１の照合判定手段により複数の画像データが識別候補として残っている場合にも、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性をパターンマッチング方式により判定する第２の照合判定手段により、同一種である画像データのみを確実に判定識別できるようになる。
【００２７】
本発明の請求項５（請求項８）（請求項１０）に記載の画像識別装置（画像識別処理プログラム）（画像識別処理方法）は、照合画像データを複数の登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定するためのものであって、
共通の識別用条件情報に基づいて前記照合画像データを前記登録画像データと比較して前記登録画像データとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、この第１の照合判定手段により前記照合画像データが前記登録画像データのうちの複数と同一性が有ると判定された場合には、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データの画像より、同一性が有ると判定された前記登録画像データのそれぞれの画像に特有の特徴量をあらたに抽出して、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性を特徴量抽出方式により判定する第２の照合判定手段と、を備えたことを特徴とする
これによれば、識別が容易な画像データについては、例えばパターンマッチング方式により判定する第１の照合判定手段により判定識別でき、第１の照合判定手段により複数の画像データが識別候補として残っている場合にも、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データの画像より、同一性が有ると判定された前記登録画像データのそれぞれの画像に特有の特徴量をあらたに抽出して、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性を特徴量抽出方式により判定する第２の照合判定手段により、同一種である画像データのみを確実に判定識別できるようになる。
【００２８】
本発明の請求項１１に記載の登録画像データのデータ構造は、照合画像データとの同一性を判定するための登録画像データのデータ構造であって、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報とは別に、複数の登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報が記録されていることを特徴とする。
【００２９】
これによれば、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報とは別に、個別の識別用条件情報を効率よく記録することができ、複数の登録画像データのそれぞれに特有の特徴が照合画像データに存在するか否かを調べる際に利用することができる。
【００３０】
本発明の請求項１２に記載の登録画像データのデータ構造は、照合画像データとの同一性を判定するための登録画像データのデータ構造であって、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報を用いた照合判定手段と、複数の登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報を用いた照合判定手段との一方を用いるかあるいは両方を用いるかを制御する個別の識別必要性フラグが記録されていることを特徴とする。
【００３１】
これによれば、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報と、複数の登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報とを効率よく利用することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の請求項１（請求項７）（請求項９）に記載の画像識別装置（画像識別処理プログラム）（画像識別処理方法）によれば、識別が容易な画像データについては、例えばパターンマッチング方式により判定する第１の照合判定手段により判定識別でき、第１の照合判定手段により複数の画像データが識別候補として残っている場合にも、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性をパターンマッチング方式により判定する第２の照合判定手段により、同一種である画像データのみを確実に判定識別できるようになるので、識別したい画像データと共に非常に似通った画像データが登録画像データに多く存在する場合でも、誤った合致判定が成されることなく、効率的に識別することが可能になる。
【００３３】
本発明の請求項５（請求項８）（請求項１０）に記載の画像識別装置（画像識別処理プログラム）（画像識別処理方法）によれば、識別が容易な画像データについては、例えばパターンマッチング方式により判定する第１の照合判定手段により判定識別でき、第１の照合判定手段により複数の画像データが識別候補として残っている場合にも、同一性が有ると判定された前記登録画像データに個別に登録されている個別の識別用条件情報に基づき、前記照合画像データの画像より、同一性が有ると判定された前記登録画像データのそれぞれの画像に特有の特徴量をあらたに抽出して、前記照合画像データを、同一性が有ると判定された前記登録画像データと比較して、同一性を特徴量抽出方式により判定する第２の照合判定手段により、同一種である画像データのみを確実に判定識別できるようになるので、識別したい画像データと共に非常に似通った画像データが登録画像データに多く存在する場合でも、誤った合致判定が成されることなく、効率的に識別することが可能になる。
【００３４】
本発明の請求項１１記載の登録画像データのデータ構造によれば、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報とは別に、個別の識別用条件情報を効率よく記録することができ、複数の登録画像データのそれぞれに特有の特徴が照合画像データに存在するか否かを調べる際に利用することができるので、省メモリで同一種の画像データのみを確実に短時間で効率的に合致判定して識別することが可能になる。
【００３５】
本発明の請求項１２記載の登録画像データのデータ構造によれば、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報と、複数の登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報とを効率よく利用することができるので、省メモリで同一種の画像データのみを確実に短時間で効率的に合致判定して識別することが可能になる。
【００３６】
よって、本発明によれば、識別したい画像データと共に非常に似通った画像データが登録画像データに多く存在する場合でも、誤った合致判定が成されることなく、省メモリで同一種の画像データのみを確実に短時間で効率的に合致判定して識別することが可能になる画像識別装置、画像識別処理プログラム、画像識別処理方法、および登録画像データのデータ構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
【００３８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像識別装置の電子回路の構成を示すブロック図である。
【００３９】
この画像識別装置は、制御部（ＣＰＵ）１１、記憶装置１２、ＲＡＭ１３、イメージ読み取り装置１４、表示部１５、入力部１６、記憶媒体読み取り部１８、伝送制御部１９より構成され、バス１７を介して相互に接続されている。
【００４０】
制御部（ＣＰＵ）１１は、入力部１６からの入力信号に応じて、記憶装置１２に予め記憶されている制御プログラム、あるいはフロッピディスクＦＤなどの外部記憶媒体１８ａからフロッピディスクドライブＦＤＤなどの記憶媒体読み取り部１８を介して記憶装置１２に読み込まれた画像識別処理プログラム、あるいは外部のコンピュータ端末（プログラムサーバ２１）のサーバ記憶装置２２から通信ネットワーク（インターネット）２０を経由し伝送制御部１９を介して記憶装置１２に読み込まれた画像識別処理プログラムを起動させ、ＲＡＭ１３をワークメモリとして回路各部の動作を制御する。
【００４１】
ＲＡＭ１３は、前述の制御プログラム（画像識別処理プログラム）を実行する際に制御部（ＣＰＵ）１１が使用するワークメモリである。
【００４２】
イメージ読み取り装置１４は、登録画像Ｇ0iや照合画像Ｇjを取得するための装置であり、例えば、イメージスキャナ装置やＣＣＤ（電荷結合素子）などのイメージセンサである。
【００４３】
表示部１５は、登録画像Ｇ0iと照合画像Ｇjとの照合の判定結果を表示する、例えばＣＲＴや液晶などといったディスプレイ装置である。
【００４４】
入力部１６は、本識別装置の使用者が画像の取得指示や後述の識別処理の開始を制御部（ＣＰＵ）１１に指示するための、例えばキーボード装置などの入力装置である。
【００４５】
次に、記憶装置１２について、詳細に説明する。
【００４６】
記憶装置１２は、半導体メモリのＲＯＭやハードディスク装置ＨＤＤ１２ａ、あるいは半導体メモリのＲＡＭ１２ｂ等で構成し、本識別装置の電源投入直後に制御部（ＣＰＵ）１１により読み出される前述の制御プログラムを予め格納しておく、あるいはフロッピディスクＦＤなどの外部記憶媒体１８ａからフロッピディスクドライブＦＤＤなどの記憶媒体読み取り部１８を介して、あるいは外部のコンピュータ端末（プログラムサーバ２１）の記憶装置２２から通信ネットワーク（インターネット）２０を経由し伝送制御部１９を介して、前述の画像識別処理プログラム部１２ｂｐが読み込まれる（ブートされる）。
【００４７】
このプログラム部１２ｂｐには共通の識別用条件情報に相当する基準マスク位置（領域）等、本識別装置において照合すべき一方の画像（Ｇ0iまたはＧj）上に配置する基準マスク領域（テンプレート）Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎ（本実施形態の場合はＰ１〜Ｐ７の７つ）のマスクパラメータ情報や判定条件が予めデフォルトで設定記憶される。
【００４８】
この部分は全ての画像データベースに対して共通に用いるもので、画像データ毎に持つ必要がないために省メモリ構成にすることができる。
【００４９】
また、半導体メモリのＲＡＭ１２ｂはイメージ読み取り装置１４により読み取られた登録画像Ｇ0iを含む予め用意されていた下記登録画像データ構造のＮ個の登録画像情報部12ｂｅがブートされ格納される。（使用形態に応じて、登録画像情報用のメモリは予め半導体メモリのＲＯＭ等で構成するようにしてもよい。）
（ここでは、簡単のため、後述するように、錠剤画像はシート上部から切り出され、大きさ（特徴量の一つ）が規格化されたものとして説明する。）
図２は、前記画像識別装置の記憶装置１２内の半導体メモリのＲＡＭ１２ｂ（またはＲＯＭ）に記憶される登録画像情報部１２ｂｅの１画像分の登録画像データのデータ構造を示す図である。
【００５０】
イメージ読み取り装置１４により読み取られた例えば錠剤シートの例えば、bmp形式の登録画像Ｇ0iの画像ビットデータ（１２be4）が、その識別番号（ＩＤ）データ１２be1、名称データ１２be2、（共通の）特徴量データ１２be3と共に、画像登録処理に伴う登録処理対象の画像情報として記憶保持される。そして、その１個分の登録画像データには従来のデータ構造と異なり、登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報１２be5が付加されたものとなる。
【００５１】
登録画像情報における特徴量データ１２be3とは、画像データベースに対して共通に用いられる識別用条件情報に基づき抽出されたものであり、当該登録画像の形状、大きさ、色などのデータであり、特徴点（量）抽出方式により、この部分の情報を検索し、絞り込みを行う際に使われる。
【００５２】
また、登録画像データのそれぞれに特有の個別の識別用条件情報１２be5は、類似画像の中でも個別に且つ明確に異なっている画像部分の個別のマスクパラメータおよびそれを用いた個別の判定条件等である。例えば図７（Ａ１）（Ａ２）に示すような錠剤シート「カシオポン錠５」の登録画像Ｇ0i1においては、図８（Ａ１）（Ａ２）に示すような類似の錠剤シート「カシオポン錠10」と明確に異なっている画像部分Ｋ１および例えば、その隣接部分Ｋ２に配置する個別のマスクパラメータおよびその最大相関位置間の相対位置情報を用いた個別の判定条件である。（「カシオポン錠１０」の登録画像Ｇ0i2においても同様である。）これらは前記平均的な精度で識別するために共通に用いるマスクパラメータ、共通に用いる判定条件とは異なるもので、その画像特有の局所的な特徴をクローズアップして識別可能にするものである。
【００５３】
そして、前記画像識別装置の記憶装置１２内の半導体メモリのＲＡＭ１２ｂ内の登録画像情報メモリ１２ｂeには、その１画像分のデータがＮ個（登録画像分）格納される。
【００５４】
次に、ワークメモリＲＡＭ１３について、詳細に説明する。
【００５５】
図３は、前記画像識別装置のＲＡＭ１３内に記憶される内容例を示す図である。
【００５６】
ＲＡＭ１３には、入力画像メモリ１３ａ、照合画像特徴量データメモリ１３ｂ、最大相関位置（領域）メモリ１３ｃ、照合判定結果メモリ１３ｄなどが確保される。
【００５７】
入力画像メモリ１３ａには、イメージ読み取り装置１４により読み取られた例えば錠剤シートの画像Ｇが（ここでは輝度情報のみの）多階調画像として一時記憶される。
【００５８】
照合時には照合画像Ｇjが記憶される。実際には図４に示すように、ノイズ除去、シート形状、錠剤名部の切り出し、切り出し画像の回転、大きさの規格化等が行われるが、ここでは簡単のために、以下、上記操作が行われて、規格化された画像として説明する。
【００５９】
そして、照合画像特徴量データ部１３ｂには、画像識別処理プログラムに従って、照合画像についても画像データベース共通に適用される特徴量データが抽出され、照合画像特徴量データ部１３ｂに格納される。
【００６０】
最大相関位置（領域）メモリ１３ｃには、特徴量抽出方式によりＮ個の登録画像データより絞り込まれ、候補となった各画像（Ｇ0i）と前記照合画像（Ｇｊ）とのどちらか一方の画像データ）上に配置した基準マスク領域例えばＰ１〜Ｐ７それぞれの画像に対して、他方の画像（ＧjまたはＧ0i）上で最大の相関係数が算出される各最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７の位置（代表座標）情報が検出されて記憶される。
【００６１】
照合判定結果メモリ１３ｄには、特徴量抽出方式によりＮ個の登録画像データより絞り込まれ、候補となった各画像と前記照合画像（Ｇｊ）とのどちらか一方の画像（Ｇ0iまたはＧj）に対しての基準マスク領域Ｐ１〜Ｐ７の相互位置関係ΔＸＹpと、前記他方の画像（ＧjまたはＧ0i）上での最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７の相互位置関係ΔＸＹqとの相違（第１のパターンマッチング）、さらには前記個別の識別用条件情報１２be5を用いた後述の第２のパターンマッチングに応じて評価判定される識別候補となった各登録画像Ｇ0iと照合画像Ｇjとの一致／不一致の判定結果が記憶される。
【００６２】
次に、前記構成による画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別機能について説明する。
【００６３】
図５は、前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その１）を示すフローチャートである。
【００６４】
図６は、前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その２）を示すフローチャートである。
【００６５】
まず、画像処理プログラムにより、共通の特徴量として、ＲＡＭ１３内の入力画像メモリ１３ａに記憶された当該照合画像（Ｇｊ）から抽出される特徴量データ１３ｂに基づき、登録画像メモリ１２ｂｅに記憶される多数の登録画像Ｇ0i(i=1,2,…,N)のあらかじめ抽出処理され登録されていた特徴量に特徴点（量）抽出方式による画像照合処理（検索、絞込み処理）（図１２参照）が実行され、登録画像データから照合画像１３Ｇjに類似の複数の識別候補の登録画像Ｇ0i(i=1,2,…,n1)まで絞り込まれる（ステップＳ１）。
【００６６】
例えば照合画像Ｇj「カシオポン錠５」から抽出された特徴量（例えば、シートの横幅等）に合致するものが各登録画像Ｇ0i(i=1,2,…,N)に存在するか検索実行され、前記錠剤シート「カシオポン錠５」に類似の例えば５つ（n1個)の錠剤シートまで絞り込まれる。
【００６７】
すると、登録画像Ｇ0i（または照合画像Ｇj）上に設定した複数の共通の識別条件である基準マスク位置（領域)Ｐ１〜Ｐ７と、これに応じて照合画像Ｇj（または登録画像Ｇ0i）上にて検出される複数の最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７との相対比較差に基づき類似度を算出する第１（共通条件）のパターンマッチング処理（図１３参照）が、前記特徴点（量）抽出方式による画像照合処理（ステップＳ１）後の識別候補の各登録画像Ｇ0i (i=1,2,…,n1)との間で繰り返し実行され、照合画像Ｇjにさらに類似した登録画像Ｇ0i (i=1,2,…,n2<n1)まで絞り込まれる（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００６８】
例えば未知の錠剤シートが「カシオポン錠５」であった場合、この照合画像Ｇjに対して同一種を含む極めて類似の２つ（n2個)の登録側の錠剤シート（「カシオポン錠５」と「カシオポン錠10」）まで絞り込まれる（図１５参照）。
【００６９】
この第１のパターンマッチング処理（ステップＳ２，Ｓ３）では登録画像側、照合画像側のどちらに基準マスクを配置してもよい。
【００７０】
そして、前記第１のパターンマッチング処理（ステップＳ２，Ｓ３）により絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれたか（n2=1)否か判断され（ステップＳ４）、例えば当該識別候補画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれた（n2=1)と判断された場合には、その１つに絞り込まれた登録画像Ｇ0iが照合画像Ｇjと合致した同一種のものであると識別判定される（ステップＳ４→Ｓ５）。
【００７１】
一方、前記第１のパターンマッチング処理（ステップＳ２，Ｓ３）により絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれず、例えば前記錠剤シート「カシオポン錠５」の登録画像Ｇ0jと同一種を含む極めて類似の２つの錠剤シート（「カシオポン錠５」と「カシオポン錠10」）までしか絞り込まれていず、２個以上と判断された場合には、未だに異種混入と判定されて（ステップＳ４→Ｓ６）、図６における画像照合識別処理（その２）へ移行される。
【００７２】
図７は、前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その２）に伴い登録画像Ｇ0i1と照合画像Ｇjが同一種である場合の登録画像Ｇ0i1側の個別の識別用条件情報１２be5を用いたパターンマッチング状態を示す図である。
【００７３】
図８は、前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その２）に伴い登録画像Ｇ0i2と照合画像Ｇjが類似で異なる種類の場合の登録画像Ｇ0i2側の個別の識別用条件情報１２be5を用いたパターンマッチング状態を示す図である。
【００７４】
例えば図７（Ｂ１）（Ｂ２）および図８（Ｂ１）（Ｂ２）に示すような未知の照合錠剤シート「カシオポン錠５」の識別候補となる登録画像Ｇ0iとして、図７（Ａ１）（Ａ２）と図８（Ａ１）（Ａ２）とで示すように、同一種を含む極めて類似の２つの錠剤シート（「カシオポン錠５」と「カシオポン錠10」）の登録画像Ｇ0i1，Ｇ0i2まで絞り込まれた状態で、図６における画像照合識別処理（その２）に移行されると、ＲＡＭ１２ｂ内の登録画像情報部メモリ１２ｂeに記憶されているそれぞれに個別の識別用条件情報１２be5に基づいて、登録画像Ｇ0iについて設定した例えば２つの画像部分（領域）Ｋ１，Ｋ２と、これに応じて照合画像Ｇj上にて検出される２つの最大相関部分（領域）Ｉ１，Ｉ２との相対比較差に基づき類似度を算出する第２（個別条件）のパターンマッチング処理が、前記第１（共通条件）のパターンマッチング処理（ステップＳ２，Ｓ３）後の各識別候補の登録画像Ｇ0i (i=1,2)とＧjとの間で順次実行され、照合画像データの同一種の候補として、登録画像Ｇ0iの個別の識別用条件情報に含まれる個別の特徴部にも類似した登録画像Ｇ0i (i=1,2,…,n3<n2)まで絞り込まれる（ステップＳ７，Ｓ８）。
【００７５】
この第２（個別条件）のパターンマッチング処理では第１（共通条件）のパターンマッチング処理とは異なり、基準マスクは必ず登録画像側に配置されることになる。
【００７６】
例えば図７（Ａ２）（Ｂ２）で示すように、識別候補として残った錠剤シート「カシオポン錠５」の登録画像Ｇ0i1の個別の識別用条件情報により、設定した２つの画像部分（領域）Ｋ１，Ｋ２と、これに応じて照合される実際は同種の錠剤シート「カシオポン錠５」の照合画像Ｇj上にて検出された２つの最大相関部分（領域）Ｉ１，Ｉ２との相対比較差が“０”または殆ど“０”になり、当該錠剤シート「カシオポン錠５」の登録画像Ｇ0i1が未知の照合錠剤画像Ｇjと類似度が高く合致判定される一方で、図８（Ａ２）（Ｂ２）で示すように、前記登録画像データのうち識別候補として残った錠剤シート「カシオポン錠１０」の登録画像Ｇ0i2の個別の識別用条件情報により、設定した２つの画像部分（領域）Ｋ１，Ｋ２と、これに応じて照合される実際は異種の錠剤シート「カシオポン錠５」の照合画像Ｇj上にて検出された２つの最大相関部分（領域）Ｉ１，Ｉ２との相対比較差については大きくなり、当該錠剤シート「カシオポン錠10」の登録画像Ｇ0i2は未知の照合錠剤画像Ｇjと類似度が低く非合致判定される。
【００７７】
すると、前記第１，第２のパターンマッチング処理（ステップＳ２〜Ｓ８）により絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n3が１個まで絞り込まれたか（n3=1)否か判断され（ステップＳ９）、例えば前記錠剤シート「カシオポン錠５」の識別候補の登録画像Ｇ0i1としてその個数n3が１個まで絞り込まれた（n3=1)と判断された場合には、その１つに絞り込まれた登録画像Ｇ0i1である錠剤シート「カシオポン錠５」が照合画像Ｇjである錠剤シート「カシオポン錠５」と合致した同一種のものであると識別判定される（ステップＳ９→Ｓ１０）。
【００７８】
一方、前記第１，第２のパターンマッチング処理（ステップＳ２〜Ｓ８）を経てしても、識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n3が１個まで絞り込まれてないと判断された場合には、未だに異種混入と判定されて（ステップＳ９→Ｓ１１）、さらに前記の方式による判定条件の厳しい画像照合識別処理が繰り返される。（あるいは、識別結果として、「n3種の画像データが識別候補」とされる。）
なお、第２のパターンマッチング処理（ステップＳ２〜Ｓ８）を経て、識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n3が０になってしまった場合は、照合画像データは登録されていない画像データとして識別判定される。
【００７９】
したがって、前記構成の画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別機能によれば、登録画像Ｇ0i上に設定した複数の基準マスク位置（領域)Ｐ１〜Ｐ７と、これに応じて照合画像Ｇｎ上にて検出される複数の最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７との相対比較差に基づき類似度を算出する第１（共通条件）のパターンマッチング処理により絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれてないと判断された場合には、さらに登録画像メモリ１２ｂｅに記憶されている個別の識別用条件情報１２be5に基づいて、前記登録画像Ｇ0iについて設定した例えば２つの画像部分（領域）Ｋ１，Ｋ２と、これに応じて照合画像Ｇj上にて検出される２つの最大相関部分（領域）Ｉ１，Ｉ２との相対比較差に基づき類似度を算出する第２（個別条件）のパターンマッチング処理が実行されることで、照合画像Ｇjは、登録画像Ｇ0iの個別の識別用条件情報に含まれる個別の特徴部にも類似した登録画像Ｇ0iと同一種の画像として合致判定（識別）されるので、例えば登録されている識別したい錠剤シート「カシオポン錠５」の画像データと共に非常に似通った錠剤シート「カシオポン錠10」の画像データが候補として存在する場合でも、誤った合致判定が成されたままになることなく、同一種である錠剤シート「カシオポン錠５」の画像データのみを確実に合致判定して識別することができる。
【００８０】
そして、この第２のパターンマッチング処理は全ての画像データに対して行われるわけではない。識別が容易な画像データの場合(前記n2=1の場合)は行う必要はなく、識別時間が短くて済むという利点がある。
【００８１】
ここでは、第２のパターンマッチング処理に用いられる判定条件は個別のマスクパラメータ等と同様に個別の識別用条件情報に含まれるものとして示したが、共通の判定条件と同じものを用い個別の識別用条件情報に登録しない構成も考えられる。
【００８２】
なお、前記第１実施形態では、第１（共通条件）のパターンマッチング処理により絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれてないと判断された場合には、さらに登録画像メモリ１２ｂｅに記憶されているそれぞれに個別の識別用条件情報１２be5に基づいた第２（個別条件）のパターンマッチング処理によって識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n3を照合画像Ｇjと同一種である１個まで絞り込む構成としたが、次の第２実施形態において説明するように、特徴点（量）抽出方式および第１（共通条件）のパターンマッチング方式による一連の画像照合処理によって識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n1が１つに絞り込まれなかった場合、さらに別の特徴部分を追加抽出して前記同様の特徴点（量）抽出方式による画像照合処理を追加で実行することで、識別候補の登録画像Ｇ0iの１個への絞り込みを実現する構成としてもよい。
【００８３】
（第２実施形態）
図９は、前記画像識別装置における第２実施形態の画像照合識別処理を示すフローチャートである。
【００８４】
すなわち、この第２実施形態の画像照合識別処理では、前記第１実施形態での画像照合識別処理（その１）（図５参照）と同様にして、まず、登録画像情報部メモリ１２ｂｅに記憶されている特徴量データ１２be3に基づいた特徴点（量）抽出方式による画像照合処理（ステップＡ１）、および登録画像Ｇ0i上に設定した複数の基準マスク位置（領域）例えばＰ１〜Ｐ７とこれに応じて照合画像Ｇj上で検出された複数の最大相関位置（領域）Ｑ１〜Ｑ７との各相対位置関係同士の比較差に基づいたパターンマッチング方式による画像照合処理（ステップＡ１′）を実行し、これにより識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれたか（n2=1)否か判断される（ステップＡ２）。
【００８５】
そして、例えば当該登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれた（n2=1)と判断された場合には、その１つに絞り込まれた登録画像Ｇ0iが照合画像Ｇjと合致した同一種のものであると識別判定される（ステップＡ２→Ａ５）。
【００８６】
一方、前記２段階の画像照合処理（ステップＡ１，Ａ１′）によって絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれず、例えば前記錠剤シート「カシオポン錠５」の照合画像Ｇjと同一種のものを含む極めて類似の２つの錠剤シート（「カシオポン錠５」と「カシオポン錠10」）の登録画像Ｇ0i1，Ｇ0i2までしか絞り込まれていず、２個以上と判断された場合には、未だに異種混入と判定されて、前記ステップＡ１での共通の特徴点（量）抽出方式による画像照合処理とはさらに別の特徴部分が追加抽出され（ステップＡ３）、この追加の特徴点（量）に基づいた特徴点（量）抽出方式による画像照合処理が追加で実行される（ステップＡ４）。
【００８７】
ここで、追加抽出すべきあらたな特徴点（量）と照合の判定条件は個別の識別用条件情報１２be5に予め登録されているその登録画像データに特有の個別のものである。
【００８８】
例えば図１５（Ａ１）（Ａ２）で示したように、識別候補の登録画像Ｇ0iが２つの錠剤シート（「カシオポン錠５」と「カシオポン錠10」）に絞り込まれている場合は、登録画像メモリ１２ｂｅに予め記憶されている錠剤シート「カシオポン錠５」の登録画像Ｇ0i1において、識別用条件情報１２be5に予め登録されているさらに別の個別の特徴点（量）データ（例えば数字の「５」に対応する部分の画像）抽出指示に基づき、照合画像Ｇjに同じ特徴点（量）データ「５」が存在するか否かを追加で抽出する処理を行い、その結果より比較照合処理され（ステップＡ３，Ａ４）、照合画像Ｇjである錠剤シートが登録画像Ｇ0jである錠剤シート「カシオポン錠５」と合致した同一種のものであると識別判定される（ステップＡ５）。
【００８９】
一方、「カシオポン錠10」の登録画像Ｇ0i2におけるさらに個別の特徴点（量）データ（例えば数字の「10」に対応する部分の画像）の抽出指示に基づき、照合画像Ｇjに同じ特徴点（量）データ「10」が存在するか否かを追加で抽出する処理を行い、その結果より比較照合処理をした場合は差異が大きく、異種と正しく判定されることになる。
【００９０】
あらたな特徴量抽出の例として、色の特徴がある。（上記例では輝度画像についての画像照合を行っているので、例えば、色情報をここで初めて抽出する構成にする。）
また、別の特徴量抽出の例として、「５」と「１０」に対応する領域を（横方向、縦方向の）投影処理等により見つけ、その部分にラベリング処理を施す方法も考えられる。すると「５」の場合はラベル数（２次元的な連結成分の数）が１で「１０」の場合はラベル数が２となり、両者を判別することが可能となる。このような追加の特徴量と判定条件を登録側に持たせておけばよい。
【００９１】
したがって、前記構成の画像識別装置における第２実施形態の画像照合識別機能によれば、特徴点（量）抽出方式による第１段階の画像照合処理、およびパターンマッチング方式による第２段階の画像照合処理を経て絞り込まれた識別候補の登録画像Ｇ0iの個数n2が１個まで絞り込まれてないと判断された場合には、さらに登録画像メモリ１２ｂｅに記憶されている当該登録画像Ｇ0iに存在する個別の特徴点（量）データに基づいた特徴点（量）抽出方式による第３段階の画像照合処理が実行されることで、照合画像Ｇjは、登録画像Ｇ0iの個別の特徴点（量）にも類似した登録画像Ｇ0iと同一種の画像データとして合致判定（識別）されるので、例えば登録されている識別したい錠剤シート「カシオポン錠５」の画像データと共に非常に似通った錠剤シート「カシオポン錠10」の画像データが候補として存在する場合でも、誤った合致判定が成されたままになることなく、同一種である錠剤シート「カシオポン錠５」の画像データのみを確実に合致判定して識別することができる。
【００９２】
そして、この追加で行われる特徴点（量）抽出処理は全ての画像データに対して行われるわけではない。識別が容易な画像データの場合(前記n2=1の場合)は行う必要はなく、識別時間が短くて済むという利点がある。
【００９３】
なお、追加抽出すべきあらたな特徴点（量）の登録画像側のデータは登録時に個別の識別用条件情報１２be5に予め登録されていることが識別時間の上で有利であるが、省メモリの観点から登録画像側の個別の特徴点（量）データ自体は照合時に検出し、個別の識別用条件情報１２be5には登録しないようにすることも可能である。
【００９４】
（第３実施形態）
前記第１実施形態における画像識別装置では、登録画像情報部メモリ１２ｂｅにおける登録画素データ１２be4(Ｇ0i)に対応させて、例えば類似画像の中でも個別に且つ明確に異なっている画像部分の画像パターンおよびその位置情報である個別の識別用条件情報１２be5（図７（Ａ２）・図８（Ａ２）参照）を記憶させ、特徴点（量）抽出方式による第１段階での画像照合処理およびパターンマッチング方式による第２段階での画像照合処理により登録画像Ｇ0iの識別候補数n2が１つに絞り込まれない場合には、無条件で前記個別の識別用条件情報１２be5に基づいたパターンマッチング方式による追加の画像照合処理を実行し、登録画像Ｇ0iと最終合致する照合画像Ｇjの識別を行う構成としたが、この第３実施形態の画像識別装置において説明するように、各種の照合画像Ｇjと明らかに異なる特徴を有するなど、識別容易な画像データについては前記個別の識別用条件情報１２be5を用意せず、パターンマッチング方式による追加の画像照合処理は実行しない構成としてもよい。
【００９５】
図１０は、本発明の第３実施形態に係る画像識別装置の記憶装置１２内の半導体メモリのＲＡＭ１２ｂ（またはＲＯＭ）に記憶される登録画像情報部１２ｂｅの１画像分のデータ構造を示す図である。
【００９６】
すなわち、この第３実施形態の画像識別装置では、図１０（Ａ）に示すように、例えば画像データの識別に際して類似の画像データが存在せず識別容易な登録画像Ｇ0iについては、個別の識別必要性フラグ１２befを“０”として前記個別の識別用条件情報１２be5を用意しないものとし、第２（個別条件）のパターンマッチング方式による画像照合処理を行わない。一方で、図１０（Ｂ）に示すように、例えば画像データの識別に際して類似の画像データが多数存在することで識別が容易でない登録画像Ｇ0iについては、個別の識別必要性フラグ１２befを“１”として前記第１実施形態と同様に個別の識別用条件情報１２be5を用意し、第２（個別条件）のパターンマッチング方式による画像照合処理を行う。
【００９７】
これにより、全ての登録画像（Ｇ0i(i=1,2,…)）について個別の識別用条件情報１２be5を用意する必要がないので、従来の識別システムの性能を保証した上で、データ登録のためのメモリ容量の節約を図りつつも、さらに画像データの識別精度を効率的に向上させることが可能になる。
【００９８】
また、さらにフラグ１２befを拡張させて（２ビット利用し）、例えば“２”に別の意味を持たせ、特徴点（量）抽出方式による画像照合処理後の識別候補n1個の識別必要性フラグ１２befを検索し、全て“２”のときは、共通の識別用条件情報を用いる第１のパターンマッチング処理を行わずに、個別の識別用条件情報１２be5のみで画像照合を行うということも可能である。個別の特徴が非常に特異な場合、第１のパターンマッチング処理を行わなくても識別が可能な画像データの場合、識別時間を短縮することも可能となる。
【００９９】
（第４実施形態）
前記第１実施形態における画像識別装置では、登録画像情報部メモリ１２ｂｅにおける登録画素データ１２be4(Ｇ0i)に対応させて、例えば錠剤シート「カシオポン錠５」の場合は（図７（Ａ１）・図８（Ａ１）参照）、類似画像の中でも個別に且つ明確に異なっている「５」の画像部分（領域）Ｋ１とその隣接する画像部分（領域）Ｋ２、およびその相互間位置情報を個別の識別用条件情報１２be5として予め記憶させておく構成としたが、この第４実施形態の画像識別装置において説明するように、前記登録画素データ１２be4に対応させた個別の識別用条件情報１２be5としての画像部分Ｋiをユーザ操作に応じて設定記憶可能な構成としておくとよい。
【０１００】
図１１は、本発明の第４実施形態に係る画像識別装置における登録画素データ１２be4に対応させた個別の識別用条件情報１２be5のユーザ設定状態を示す図である。
【０１０１】
すなわち、登録画像情報部メモリ１２ｂｅに対して追加で登録画像Ｇ0iを記憶させ登録させる際には、イメージ読み取り装置１４により入力した登録すべき画像Ｇ0iを、図１１（Ａ１）に示すように、表示部１５に表示させた状態で、類似画像の中でも個別に且つ明確に異なっている例えば「５」の画像部分（領域）Ｋiを、図１１（Ａ２）に示すように、入力部１６でのキー入力操作に応じたマスク幅Ｗｘiあるいはマスク高さＨｙiやマスク位置（、間隔）等をユーザ操作により設定し、複数個のマスク（i＝１、２、３、・・・）のマスクパラメータ及び、判定条件等を個別の識別用条件情報１２be5として登録や修正ができる構成とする。
【０１０２】
これによれば、新たに登録すべき画像データがある場合でも、当該新たな登録画像Ｇ0iに対応する個別の識別用条件情報１２be5を容易且つ適切に設定登録することが可能となる。また、ユーザにより、識別精度の微調整を行うこともできるようになる。
【０１０３】
なお、前記各実施形態において記載した画像識別装置による各処理の手法、すなわち、図５のフローチャートに示す第１実施形態の画像照合識別処理（その１）、図６のフローチャートに示す第１実施形態の画像照合識別処理（その２）、図９のフローチャートに示す第２実施形態の画像照合識別処理等の各手法は、何れもコンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記録媒体１８ａに格納して配布することができる。そして、画像読み取り機能を備えた種々のコンピュータ端末は、この外部記録媒体１８ａに記憶されたプログラムを記憶媒体読取部１８によって記憶装置１２に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記各実施形態において説明した画像照合識別機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。
【０１０４】
また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態として通信ネットワーク（インターネット）２０上を伝送させることができ、この通信ネットワーク（インターネット）２０に接続されたコンピュータ端末（プログラムサーバ２１）の記憶装置２２から前記のプログラムデータを取り込み、前述した画像照合識別機能を実現することもできる。
【０１０５】
なお、前記実施形態では、輝度画像を用いて照合識別を行う例を示したが、色別に行うようにしてもよい。
【０１０６】
さらに、最大相関となるマスクの相対位置関係により、判定を行う例を示したが、「注目するマスクの最大相関係数値がある閾値（例えば０．８）以上で合致」というような単純な判定条件を適用して、両者を識別するようにしてもよい。
【０１０７】
また、本発明を前記実施形態では、特徴点（量）抽出方式とパターンマッチング方式とを併用し、まず特徴点（量）抽出方式によって予め類似度の高い画像データを絞り込んだ後に、パターンマッチング方式による画像照合を行う例で示したが、登録画像データが少ない、あるいは高速な装置である等の理由で、特徴点（量）抽出方式による絞込みを行わずに識別を行う場合にも適用できることは言うまでもない。
【０１０８】
さらに、本発明を前記実施形態では、錠剤シートの画像データを用いて識別を行う例で示したが、これに限らず他の一般的な画像データに適用できることは言うまでもない。
【０１０９】
なお、本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像識別装置の電子回路の構成を示すブロック図。
【図２】前記画像識別装置の記憶装置１２内の半導体メモリのＲＡＭ１２ｂ（またはＲＯＭ）に記憶される登録画像情報部１２ｂｅの１画像分のデータ構造示す図。
【図３】前記画像識別装置のＲＡＭ１３内に記憶される内容例を示す図。
【図４】前記画像識別装置のイメージ読み取り装置１４により読み取られた錠剤シート画像の錠剤名部の切り出しの様子を示す図。
【図５】前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その１）を示すフローチャート。
【図６】前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その２）を示すフローチャート。
【図７】前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その２）に伴い登録画像Ｇ0i1と照合画像Ｇjが同一種である場合の登録画像Ｇ0i1側の個別の識別用条件情報１２be5を用いたパターンマッチング状態を示す図。
【図８】前記画像識別装置における第１実施形態の画像照合識別処理（その２）に伴い登録画像Ｇ0i2と照合画像Ｇjが類似で異なる種類の場合の登録画像Ｇ0i2側の個別の識別用条件情報１２be5を用いたパターンマッチング状態を示す図。
【図９】前記画像識別装置における第２実施形態の画像照合識別処理を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る画像識別装置の記憶装置１２内の半導体メモリのＲＡＭ１２ｂ（またはＲＯＭ）に記憶される登録画像情報部１２ｂｅの１画像分のデータ構造を示す図。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る画像識別装置における登録画像情報部１２be4に対応させた個別の識別用条件情報１２be5のユーザ設定状態を示す図。
【図１２】特徴点（量）抽出方式とパターンマッチング方式とを併用した従来の画像照合識別処理を示す大枠のフローチャート。
【図１３】前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理を示すフローチャート。
【図１４】前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理に伴い設定される登録画像Ｇ０上の基準マスクＰi（i＝１、２、・・・、ｎ）と照合画像Ｇ１上の最大相関位置（領域）Ｑi（i＝１、２、・・・、ｎ）とを対比して示す図（ｎ＝２の例）。
【図１５】前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理よっても識別が難しい画像データを含む場合の識別例を示す図
【図１６】前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理に伴い設定される照合画像上の基準マスクＰｉと同種シートの登録画像上の最大相関位置（領域）Ｑｉとを対比して示す図。
【図１７】前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理に伴い設定される照合画像上の基準マスクＰｉと異種だが、類似度の大きいシートの登録画像上の最大相関位置（領域）Ｑｉとを対比して示す図。
【図１８】前記特許文献１に記載の画像データのパターンマッチング照合処理に伴い設定される照合画像上の基準マスクＰｉと異種シートの登録画像上の最大相関位置（領域）Ｑｉとを対比して示す図。
【符号の説明】
【０１１１】
１１  …ＣＰＵ
１２  …記憶装置
１２ａ  …半導体メモリのＲＯＭやハードディスク装置ＨＤＤ
１２ｂ  …半導体メモリのＲＡＭ
１２be1…識別番号（ＩＤ）データ
１２be2…名称データ
１２be3…（共通の）特徴量データ
１２be4…登録画像ビットデータ
１２be5…個別の識別用条件情報
１３bef…個別の識別必要性フラグ
１３  …（ワークメモリ）ＲＡＭ
１３ａ…入力画像Ｇ（照合画像Ｇj）メモリ
１３ｂ…照合画像特徴量データメモリ
１３ｃ…最大相関位置（領域）メモリ
１３ｄ…照合判定結果メモリ
１４  …イメージ読み取り装置
１５  …表示部
１６  …入力部
１７  …バス
１８  …記憶媒体読み取り部
１８ａ…外部記憶媒体
１９  …電送制御部
２０  …通信ネットワーク（インターネット）
２１  …プログラムサーバ
２２  …サーバ記憶装置
Ｇ0i  …登録画像
Ｇj  …照合画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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