(57)【要約】Ｊｐｅｇなどの画像処理と比較すれば、Ｊｐｅｇではブラウザによって拡大表示を行うことは出来るが、スケールはあくまでも固定されているので、視覚的に大きく見ることは出来ても、実際的には、ユーザの所望するスケールの画像を得ることは容易には出来ない。そのような要求が発生した場合には、必要とするスケール毎に画像を作成する必要がある。一方、ここで提唱した拡大写像に基づくウェーブレット変換は画像のスケールを可変できるので、視覚的に大きく見ることも自在である。ここでは、ユーザの所望するスケールの画像を容易に得ることが出来る。画像はスケール毎に作ることを必要とせず、一枚の画像から、任意の拡大画像を得られるので、ユーザのリクエストに基づき、容易に拡大写像の画像を作り出すことができる。このような機能をもつ画像処理機構により、ユニークで斬新な動的画像データベースが容易に自在に構築できる。そこでのシステム機構も、従来の方法では期待できなかったかたちの、進化したシステムとなる。
2003075552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
統合的画像処理機構の一元処理のための核構造として、
ウェーブレット変換の縮小写像と云う分解過程における周波数構造を生成する段階と；
拡大操作において、周波数構造が保存されているとして、この構造を再帰的に用いると云うウェーブレット拡大写像を行う方法。
【請求項２】
請求項（１）に関連する上部機構として、
ウェーブレット変換に基づく画像処理とウェーブレット拡大写像を結合する段階と；
これにより、一元的処理を行う段階と；
統合的管理と制御を実現する機構をもつ統合指向画像処理機構を構築する方法。
【請求項３】
請求項（２）に関連する上部機構として、
画像データベースのデータベース支援・管理システムの構築において、
統合的画像処理機構を組み込む段階と；
検索システムとして、メタファイルを実現し、画像属性を利用する段階と；
これにより、画像データベースを管理・制御する方法。
【請求項４】
請求項（３）に関連するスステムとして、
ＷＥＢ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、統合的画像処理機構の機能により、クライアントの画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
集中的に管理するサーバ集中型動的画像データベースを構築し利用する方法
【請求項５】
請求項（３）に関連するスステムとして、
ＷＥＢ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、クライアント機能として統合的画像処理機構の機能を追加統合するクライアントにより、クライアントが自己言及的に画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
分散的に管理するクライアント分散型動的画像データベースを構築する方法。
【請求項６】
統合的画像処理機構の一元処理のための核構造として、
ウェーブレット変換の縮小写像と云う分解過程における周波数構造を生成する段階と；
拡大操作において、周波数構造が保存されているとして、この構造を再帰的に用いると云うウェーブレット拡大写像を行う段階とを有し；
ウェーブレット拡大写像として、コンピュータを機能させることを特徴とする画像処理プログラムを記録した媒体。
【請求項７】
ウェーブレット変換に基づく画像処理とウェーブレット拡大写像を結する段階と；
これにより、一元的処理を行う段階と；
統合的管理と制御を実現する機構をもつ統合指向画像処理機構を構築する段階とを有し；
統合指向画像処理機構として、コンピュータを機能させることを特徴とするウェーブレット拡大写像を主とする画像処理プログラムを記録した媒体。
【請求項８】
画像データベースのデータベース支援・管理システムの構築において、統合的画像処理機構を組み込む段階と；
検索システムとして、メタファイルを実現し、画像属性を利用する段階と；
これにより、画像データベースを管理・制御する段階とを有し；
画像データベースを管理・制御するために、コンピュータを機能させることを特徴とする管理・制御プログラムを記録した媒体。
【請求項９】
ウェーブ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、統合的画像処理機構の機能により、クライアントの画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
集中的に管理するサーバ集中型動的画像データベースを構築する段階とを有し；
サーバ集中型動的画像データベースとして、コンピュータを機能させることを特徴とするサーバ集中型動的画像データベースを駆動するプログラムを記録した媒体。
【請求項１０】
ウェーブ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、クライアント機能として統合的画像処理機構の機能を追加統合するクライアントにより、クライアントが自己言及的に画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
分散的に管理するクライアント分散型動的画像データベースを構築する段階とを有し；
クライアント分散型動的画像データベースとして、コンピュータを機能させることを特徴とするクライアント分散型動的画像データベースを駆動するプログラムを記録した媒体。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、コンンピュータなどの所定の情報処理装置において、画像情報の蓄積・検索、や加工処理などを円滑に実現するための補完的技術に関するものである。この技術は、通常のインターネット環境は勿論のこと、ブロードバンドなどの高速情報通信環境においても、快適かつ自在に活用するための技術を包含している。
この発明は、画像の画質を害わず、画像を拡大する技術を基礎技術とする。ここでは、、低分解能・低解像度の画像から、画像の画質の劣化をとなわないかたちで画像の細部にわたる詳細な画像を創出する技術を随伴技術として、ＷＥＢ環境などを実現するものであり、必要とする画像サイズや画質などを基本画像から創出できるので、効率のよい、低コストの画像データベースが構築できる。これにより、ＷＥＢ環境における画像データなど高効率・高能率なデータ管理を期待できる。
｛発明の背景｝
近年「ブロードバンド」という言葉を良く耳にする。これは「広帯域」という意味であるが、情報用語の中での意味は、通信環境の高速化を意味する用語である。明らかに、現在のウェーブ環境はここ数年の間に飛躍的に進化していると考えてよい。ここでは、画像や映像等の大量のメディアデータがウェーブ上で交換可能になっている。
しかし、その反面、高速化に伴うウェーブ環境の利便性などにより、プロバイダーと契約する新規のユーザや企業の数が急速に増加する傾向が現れており、ウェーブ利用者が増加の一途をたどっている。更に、急速な計算機性能の向上・記憶装置の大容量化に伴い、以前よりも大量のメディアデータを扱う機会が増え統合的に管理するシステムが強く求められるようなった。
このようなウェーブ利用環境あるいは利用者（これ以後、単にユーザと呼ぶ）の要求に対応できる重要な技術の一つにウェーブ画像データベースシステムがある。これはウェーブ上でユーザが必要とする画像の使用条件に合わせて検索・表示する技術であり、コンピュータを通してユーザは大量の画像情報の閲覧が可能となる。
しかし、いくら大量の画像をデータベースに単に蓄積するだけでは役に立たない。それをより有効に活用するためには、ユーザの操作の簡易性や管理者の作業軽減、サーバサイドの画像容量やオブジェクト数の軽減等が挙げられる。
また、利用環境によって（画像操作機能付きサーバー）機能集中型データベースと（画像機能付きクライアント）機能分散型データベースとして使い分ける方がより効果的になるので、そのような機能付きデータベースシステムの構築を考える必要がある。
加えて、現在一般的である画像データベースシステム（以後、静的データベースシステムと呼ぶ）は、ウェーブブラウザにサーバサイドがあらかじめ用意する画像を枚数毎にそのまま表示するだけに留まるが、ここで最終的に提案するデータベースは画像の拡大表示可能なデータベースシステム（以後、動的データベースシステムと呼ぶ）を考える。
ここでは、それ故、サーバ側での画像処理のみならず、クライアント側でも、１つの画像からユーザが要求する任意の大きさの画像を作りだすことを可能とするウェーブ画像データベースシステムを構築する。
このようなウェーブ画像データベースシステムとして、メディアデータの画像形式や品質と同時に、拡大表示を自在かつ直接操作可能とする新しいデータベースシステムを実現するアプローチを提案する。
［発明の開示］
本発明は、発明の核となる基礎技術として、ウェーブレット変換に関する斬新でユニークな方法である「拡大写像」と定義できる画像拡大の方法に依存する技術であり、これを「ウェーブレット拡大写像」と呼ぶことにする。
ウェーブレット変換は、画像の分解過程と合成過程に関する方法である。分解過程は画像の周波数展開の操作であり、合成過程は画像の再生操作を意味している。ウェーブレット拡大写像は、画像の分解過程において特定した画像構造が、画像の合成操作と同様に、画像の拡大操作においても保存されているとして、画像を拡大・再生する方法である。
この変換操作において、特定した画像構造を図１として示す。ここで示した画像構造は画像の周波数分布に対応している。図中のＬは、画像輝度に関する周波数成分の低周波領域に対応しており、Ｈは高周波領域に対応している。分解レベルに伴いＬＬ，ＬＬＬの領域に分解される。たとえば、分解レベル２とすると、分解過程は中間周波数であるＬｈやＨＬの領域が生じる。分解レベル２対応する、実際の画像分解の一例を、図２として示しておく。
明らかに、領域Ｌは対象画像の概略形状に対応しているので、分解過程を圧縮過程、合成過程を復元過程と呼ぶこともあるが、殆ど圧縮されていない。領域Ｈなどにおいては、２次元の高い周波数成分が保存されている。
この分解過程の実際を、図２として、具体的分解像を示す。
ウェーブレット変換が周波数領域に関する変換であり、これを画像構造として、分解（圧縮）・合成（復元）変換などの画像処理を行なう。ここでは、変換の画像構造として、当然、分解操作に基づく、周波数展開に依存する保存構造を考えている。
上述のように、ウェーブレット変換は、通常フーリエ変換と同様、画像強調や画像調整などの画質管理の目的で開発された方法であり、周波数領域に関する変換である。
ウェーブレット変換は、圧縮・復元の操作として、積極的に使われていない。それは、圧縮度が期待するほど十分でないと云う事情によると考えられる。
ウェーブレット拡大写像においては、この画像構造を基礎に、再帰構造として、画像拡大の操作を実現する。ウェーブレット変換では、この分解構造を再帰的に使うアルゴリズムにより、画像拡大を行なうのである。
フラクタル操作においても、再帰構造による画像拡大をフラクタル拡大写像と呼んでいる。上述のような、再帰構造による画像拡大を、フラクタル変換における画像拡大に倣って、ウェーブレット拡大写像と呼ぶことにした。
フラクタル拡大写像は、幾何学的形状の相似則による拡大・縮小を行なう方法である。この種の操作は圧縮・復元の方法による暗号化の技術においても用いられている。
画像処理における、フラクタル圧縮は縮小写像に基づく操作である。縮小写像はアフィン変換に基づく幾何学的変換の一種である。アフィン変換は、回転と平行移動に加えて、
形状の変形操作と拡大・縮小に依存する幾何学的操作である。
フラクタル拡大は縮小写像の逆変換である。復元過程と同様、縮小写像の情報構造が保存されているとして行なう変換操作である。ウェーブレット変換と異なるのは、ウェーブレット変換が画像輝度に対応する周波数に関する変換であるのに対し、フラクタル変換は対象形状に関する幾何学的変換を意味している。
このように、変換の内容は異なるが、そこでの基本的構造は同様であり、変換で特定した構造が保存されているとするスキムを用いている。このような逆変換における構造保存性を積極的に認めることで、ウェーブレット変換においても、拡大写像が十分期待できる。
ウェーブレット拡大写像は、拡大操作における原画像を操作対象画像／合成再生画像として、逆変換である合成過程を再帰的に実行すれば、原画像の拡大画像を得ると云う過程として実現できる。
ここで、実際のウェーブレット拡大写像の過程により、原画像を４倍に拡大した画像を、図３として示す。
この画像拡大の機構を核として、ウェーブレット変換に伴う画像処理を組み込んだ機構が構成できるる。この組み込み機構により、一元的画像処理が可能となるので、これを、統合的ウェーブレット型画像処理機構と呼ぶ。
統合的ウェーブレット型画像処理機構を核として、斬新でユニークなデータベースが構築できる。ここでは、統合的ウェーブレット型画像処理機構を、ＤＢＭＳの支援システムとして、実装する。さらに、画像データベースとしてのサムネイルには、ウェーブレット変換の分解過程で得られる低周波成分の画像を用いる。同時に、画像データベースには、分解過程の画像情報、主に周波数に関する情報を格納する。画像データベースの検索機能としては、リレーショナルデータベースをメタファイルとして用意する。
他方、ウェーブ環境におけるデータベースシステムとして、サーバ集中型動的画像データベースシステムが、柔軟で効率のよいシステムとして構築できる。また、クライアント分散型動的画像データベースが、柔軟な効率のよいシステムとして構築できる。
サーバ集中型動的画像データベースシステムでは、サーバブラウザの核として、統合的ウェーブレット型画像処理機構を実装する。同様に、クライアント分散型動的画像データベースにおいては、クライアントブラウザーの核として、統合的ウェーブレット型画像処理機構を実装する。これにより、従来の画像データベースと異なり、検索効率の高いデータベースが期待できる、同時に、ＷＥＢ環境に適合するかたちの、動的画像データベースを核とする、高い利用レベルのＷＷＷシステムが構築できる。
［発明を実施するための最良の形態］
ここでは、二つのシステムを例示として示す。
例示の一つは、サーバ集中型動的画像データベースシステムであり、今ひとつの例示はクライアント分散型画像データベースシステムである。
サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムも基本的な構造は、従来使われてきた静的的ウェーブ画像データベースシステムの構造と同様であるから、サーバサイドとクライアントサイドに機能が分割される。ここでも、クライアントサイドにウェーブブラウザ、サーバサイドにウェーブデータベースと画像処理機能を具備したＣＧＩ環境が構築される。
この場合、ユーザはリクエストを発行し、検索キーの情報と合致する情報や画像を取得することが可能となる。また、静的Ｗｅｂ画像データベースシステムにおいては、検索情と合致する要求画像が小さい時や画像に歪みがあり場合は、ユーザによっては、与えられた情報を正しく認識できない状態に陥ることがある。
しかし、サーバ集中型動的ウェーウ画像データベースシステムにおいては、サーバサイドのＣＧＩを積極的に利用する統合的画像処理機構を組み込むことによって、検索情報に対応する一枚の表示画像から複数の拡大写像の画像を構成できるので、ユーザの要求する倍率に合わせて必要画像を実現する事ができる。さらに、動的Ｗｅｂ画像データベースシステムを導入することによって、中古車の検索サイトに求められる擦り傷やへこみ等の修復箇所の表示を必要とするユーザは勿論、住宅情報サイトにおける間取りや方向、内装の状態などの視覚的情報を必要とするユーザに対し、正しく情報を伝えなければならない販売者を満足させることができるシステムの構築できる。
検索サイトのサーバ管理者は、ユーザや販売者の為に生成・表示している画像に加えて、新たに拡大画像を作成しておく必要はなく、あらかじめサーバサイドに一枚だけ表示用原画像をアップロードするだけで済むので、非常に管理することが容易になる。また、ユーザも拡大画像を管理者にリクエストする必要がないので、検索サイトにおいて即時性を持たせることが可能になる。
さらに、動的ウェーブ画像データベースシステムのサーバサイドにおいては、静的ウェーブ画像データベースシステムで見られるようなオブジェクト数の大量の増加に加えて、個々の画像情報が肥大化することもなくなり、データベースサーバの記憶量不足による性能劣化と云う二次的障害を解消することもできる。
加えて、サーバの管理者はユーザからのクレームを極力抑えることができるので、この検索サイトを利用するユーザや販売者はサービスの向上を期待できるので、当然、利用者が増加することも期待できる。
図４において、この一連の動作をユーザとサーバ管理者の視点に立って図式化し、手順の説明をする。
この場合の操作手順の流れを以下に示す。すなわち、
▲１▼管理者は、画像データベースシステムを構築しサービスを開始するために、圧縮画像をアップロードする。
▲２▼画像データベースシステムを埋め込こんだウェーブサイトにおいては、利用者はクライアントであるウェーブブラウザを通して、データベースに対して閲覧要求（リクエスト）を発行する。
▲３▼クライアント側から閲覧リクエストを受け取った画像データベースシステムは閲覧リクエストを解析する。その結果をクライアント側に閲覧応答（レスポンス）として引き渡す。
▲４▼クライアントは、画像データベースシステムが発行した閲覧レスポンスを受け取り、ユーザに画像情報を表示するかたちで提供する。
▲５▼利用者がその受け取った画像情報に満足すれば、この時点でシステムは終了する。しかし、画像情報がユーザにとって不完全で、視認できない場合は、更に拡大リクエストをユーザがサーバに対し発行する。
▲６▼画像データベースシステムは、ユーザからの拡大リクエストを受け取ると、直ちに画像処理を行い、クライアントからのユーザの要求に対応する大きさに拡大写像を行う。
▲７▼画像データベースシステムは、拡大写像の画像を提供するために、ウェーブを介してクライアント側に対し、拡大レスポンスを行う。
▲８▼ユーザはクライアンントを通して拡大写像を閲覧することができる。
クライアント分散型動的ウェーブ画像データベースシステムの基本的な構造は、従来使われてきた静的ウェーブ画像データベースシステムや、ここで呈示したサーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムの構造とは異なり、サーバサイドとクライアントサイドのそれぞれに画像処理の機能などを分散配置する。ここでは、クライアントサイドにリクエスト用ウェーブブラウザと画像レスポンスと画像処理併用のクライアントアプリケーションを埋め込む時に、サーバサイドではウェーブデータベース機能を具備するＣＧＩ環境を構築する。
すなわち、ユーザはリクエストを発行する。その結果、検索キーに合致する情報や画像を取得することが可能となる。
これまで述べてきたように、静的ウェーブ画像データベースシステムでは、検索情報に合致する画像が小さい時や画像に歪みがある場合は、ユーザによっては、与えられた情報を正しく認識できなくなると云うことを指摘してきた。
他方、サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムにおいては、サーバサイドのＣＧＩを利用する統合的画像処理機構を組み込むことにより、検索結果として与えられる表示画像から、ユーザのリクエストする倍率に合致する複数の拡大写像の画像を取得できる。明らかに、サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムを採用する場合には、サーバサイドの統合画像処理機構に基づき、アクセス毎に画像処理などを行うので、大規模なネットワーク環境での使用は適当でない。
従って、統合画像処理機構をクライアントに分散させ、画像処理などを実行すると、サーバにおける情報処理量を軽減できる。
サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムと同様に、検索サイトのサーバ管理者はユーザや販売者に対して表示している画像に加えて、新たに拡大画像を作成することなく、あらかじめサーバサイドに一枚だけ原画像を検索・表示画像として保持し、この原画像をアップロードすれば、総ての要求対応できるので、データベースの管理が容易になる。また、ユーザも拡大画像を管理者にリクエストする必要がないので、検索サイトに即時性を持たせることが可能となる。
つまり、動的ウェーブ画像データベースシステムのサーバサイドとクライアントサイドはシステムをＬＡＮ内や専用線、ダイヤルアップ等の回線速度や、端末数やアクセスする人数に対応できるように、それぞれのサイトにおける適正処理量の配分を検討考慮すれば、クライアントへのレスポンス方法や効率などを決定できる。
このように、ネットワーク環境に応じたサービスを提供するようにすれば、色々なネットワーク環境下においても利用可能となり、新たにシステムを構築する場合においても極めて有用な情報として活用できるなど、情報の再利用が可能となる。
ここで、図５として、この一連の動作をユーザとサーバ管理者の視点に立って図式化し、手順の説明をする。
この場合の操作手順の流れを以下に示す。すなわち、
▲１▼管理者は画像データベースシステムを構築し、サービスを開始するために、圧縮画像を基本画像としてアップロードする。
▲２▼構築した画像データベースシステムを具備したウェーブサイトに対し、利用者はクライアントであるウェーブブラウザを通してデータベースに対して閲覧要求（リクエスト）を発行する。
▲３▼クライアントｔ側からの閲覧リクエストを受け取った画像データベースシステムは閲覧リクエストを解析し、クライアント側に閲覧応答（レスポンス）として通報する。
▲４▼クライアントは画像データベースシステムから受け取った圧縮画像を復元する。
▲５▼利用者が復元画像情報に満足すれば、この時点で処理は終了する。しかし、画像情報がユーザにとって不十分であれば、更に拡大リクエストをユーザがサーバに対し発行する。
▲６▼画像データベースシステムはユーザから拡大リクエストを受け取ると、クライアントに圧縮画像を再度送信する。
▲７▼クライアントは直ちに画像処理を行い、ユーザが要求する画像の大きさに拡大する。
▲８▼拡大写像として画像操作処理を行うクライアント側はユーザに拡大写像に伴う画像を拡大レスポンスの結果として表示する。
上述のような機能をもつシステムの例示のそれぞれについて、以下にその詳細を示す。
ここで呈示するサーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムは、機能別に三層構造として、構築されている。その全体の構成を図６として示す。
第１層は、既存の一般的なウェーブブラウザを構成し、クライアント部分として実装する。ここでは、ユーザがデータベースにリクエストを発生させたり、レスポンスを受け取ったりする。
第２層は、第１層からのリクエストを受け取り、第１層にレスポンスを返す役割を持つウェーブサーバと、サーバ側で画像の圧縮・復元や各データベースとの同期を取るためのＣＧＩ技術と、メタデータベース（画像の構造と蓄積場所が入力されているデータベース）に対して、インターフェース機能を果たすものとして、ウェーブ上からの操作を可能にするウェーブデータベースドライバの三つで構成されており、これらはシステムの核となる部分である。
第３層は、第２層からのリクエストに基づき決定される要求条件に見合うかたちの画像のメタデータを、第２層に対しレスポンスするメタデータベースサーバと、それを受け取ったウェーブサーバからのリクエストに基づく画像データを、うぇーぶＷｅｂサーバに対しレスポンスする画像データベースで構成されている。
ここで、サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースシステムにおいて、クライアントが要求画像を取得するまでの手順を横軸とするオブジェクト名を、縦軸に時間を配置した状態遷移図を７として示す。
○  サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースの要求画像取得までの手順
▲１▼クライアントであるウェーブブラウザから、ウェーブサーバに対し、ユーザによる検索リクエストが発生する。
▲２▼ウェーブサーバは、クライアントから求められる検索リクエストをデータベースシステムと画像処理機構を持つＣＧＩに受け渡す。
▲３▼ＣＧＩは、データベースドライバにクライアントからの検索リクエストを含んだ命令を渡す。
▲４▼データベースドライバは、検索リクエストをメタデータベースに伝えるために、データベース向きの命令に書き直して渡す。
▲５▼メタデータベースは、検索リクエストを受け取ると、要求に応じた検索レスポンスをデータベースドライバに渡す。
▲６▼データベースドライバは検索レスポンスを受け取ると同時に、ＣＧＩ用に検索レスポンスを書き換え、ＣＧＩに渡す。
▲７▼ＣＧＩは、検索レスポンスを受け取ると、分析を開始し、圧縮画像をウェーブ上の画像データベースよりダウンロードする。
▲８▼ＣＧＩは、検索レスポンスと画像レスポンスをＷｅｂサーバにレスポンスする。
▲９▼ウェーブサーバは、ＣＧＩからレスポンス群を受け取ると、ＣＧＩの命令に従って、圧縮画像情報をブラウザで表示可能にして、クライアントにレスポンスをする。
2003075552.tif 000003
し、当該画像に関する拡大リクエストを生成する。
2003075552.tif 000004
に拡大リクエストを渡す。
2003075552.tif 000005
ダウンロードして、ユーザの求めるリクエスト倍率に基づく拡大写像を実施しウェーブレット変換を行う。
2003075552.tif 000006
2003075552.tif 000007
ントに対し、最終的な画像情報をレスポンスする。
クライアント分散型動的ウェーブデータベースシステムも機能別の三層構造として構成されている。この場合の全体構成を図８として示す。
第１層は、既存の一般的なウェーブブラウザと画像ビューアとして作成した専用アプリケーションをクライアント部分として考える。ここでは、ユーザがデータベースにリクエストを発生させたり、レスポンスを受け取ったりして、拡大レスポンスをビューアで受け取ることが出来る。
第２層は、第１層からのリクエストを受け取り、第１層にレスポンスを返す役割を受け持つウェーブサーバと、サーバ側で画像の圧縮・復元や各データベースとの同期を取るためのＣＧＩ技術と、メタデータベース（画像の構造と蓄積場所が入力されているデータベース）に対して、インターフェース機能を果たしウェーブ上からの操作を可能にするウェーブデータベースドライバで構成されており、システムの核となる部分である。
第３層は、第２層からのリクエストに対応する条件に見合った画像のメタデータを第２層にレスポンスするメタデータベースサーバと、それを受け取ったウェーブサーバからのリクエストによって画像データをウェーブサーバにレスポンスする画像データベースで構成されている。
次に、クライアント分散型ウェーブ画像データベースシステムのクライアントが要求画像を受け取るまでの手順を、横軸にオブジェクト、縦軸に時間を配置する状態遷移図と云うかたちで、図９として示す。
○  クライアント分散型動的ウェーブ画像データベースの要求画像取得までの手順
▲１▼クライアントであるウェーブブラウザを介して、ユーザによる操作結果として、ウェーブサーバに検索リクエストが発生する。
▲２▼ウェーブサーバは、クライアントから要求された検索リクエストをデ
2003075552.tif 000008
ータベースシステムと画像処理機構を具備するＣＧＩに渡す。
▲３▼ＣＧＩは、データベースドライバにクライアントからの検索リクエストを含んだ命令を渡す。
▲４▼データベースドライバは、検索リクエストをメタデータベースに伝えるために、メタデータベース向きの命令に書き直して渡す。
▲５▼メタデータベースは、検索リクエストを受け取ると、要求に対応じた検索レスポンスをデータベースドライバに渡す。
▲６▼データベースドライバは、検索レスポンスを受け取ると同時に、ＣＧＩ用に検索レスポンスを書き換えて、ＣＧＩに渡す。
▲７▼ＣＧＩは、検索レスポンスを受け取ると、分析を開始し、圧縮画像をウェーブ上の画像データベースよりダウンロードする。
▲８▼ＣＧＩは、検索レスポンスと圧縮画像レスポンスとして、ウェーブサーバにレスポンスする。
▲９▼Ｗｅｂサーバは、ＣＧＩからのレスポンス群を受け取ると、ＣＧＩの命令に従い、圧縮画像情報をブラウザで表示可能にして、クライアントにレスポンスする。
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イアントから、対象画像に対する拡大リクエストが発生する。
2003075552.tif 000010
ＣＧＩに拡大リクエストを渡す。
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像をダウンロードして、ウェーブサーバに拡大レスポンスとして渡す。
2003075552.tif 000012
用の専用アプリケーションにおいて、拡大レスポンスを実行する。
2003075552.tif 000013
ウェーブレット方式に基づき、圧縮画像を解凍し、ビューア内で表示する。
動的画像データベースの核として、基礎技術の役割を果たす統合的画像処理機構について述べる。ここで、統合的画像処理機構の核となるウェーブレット方式の階層性即ち階層構造を、図１０として示す。この場合、復元時にＬＬ成分を基本構造とするかたちで、他の成分を結びつけることにより、画質を調節することが自在にできる。
動的画像データベースシステムの画像処理機構の基本機能であるウェーブレット変換を用いた拡大写像は、前述の如く、縮小写像である分解過程で特定した画像の周波数構造が、拡大写像においても維持されており、アルゴリズムとして再帰的に用いる画像処理方式（以下、拡大写像に基づくウェーブレット変換と呼ぶ）である。このような拡大写像に基づくウェーブレット変換に基づき構築されるのが画像処理機構の核である。
上述の方法の構成内容は、次の変換として記述できる。
ウェーブレット変換を行った後の画像はＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨに分解される。
この中で周波数成分の濃度値が高い部分においては、画像の形状や色濃度の一番高い成分はＬＬの部分に含まれる。前節でも示したようにウェーブレット変換はＬＬ成分だけでも復元可能であるが、低画質の画像となるので、まず、原画像をウェーブレット変換のレベル１として、圧縮し、レベル１で復元する。その後、２倍の画像空間を用意して、ＬＬ成分として画像空間に配置する。ただしＬＬ空間以外の空間は強制的に０とする。さらに、２倍画像空間をウェーブレット変換のレベル１で合成することにより、ＬＬ成分のみによるウェーブレット変換として、レベル１と等価な画像を構成する画像処理である。ここでの復元画像のスケールは原画像の２倍となる。明らかに、分解過程として確定した画像構造が、復元過程は勿論のこと、拡大過程においても保存されるとする再帰的構造関係を考え、再帰的復元処理として定義できる拡大写像の方法が当該画像処理方式である。この再帰的手続きと手順を、図１１として、表示できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、ウェーブレット変換により、分解過程として得られる画像構造に関する図である。
図２は、ウェーブレット変換による、実際の分解過程の具体的分解像を示す。
図３は、実際のウェーブレット拡大写像過程により、原画像の４倍拡大画像を示す。
図４は、サーバ集中型動的ウェーブ画像データベースの仕組みである。
図５は、クライアント分散型動的ウェーブ画像データベースの仕組みである。
図６は、サーバ集中型動的ウェーブデータベースシステムの構成図である。
図７は、サーバ集中型動的ウェーブデータベースシステムの状態遷移図である。
図８は、クライアント分散型動的ウェーブデータベースシステムの構成図である。
図９は、クライアント分散型動的ウェーブデータベースシステムの状態遷移図である。
図１０は、統合的画像処理機構の核となるウェーブレット方式における階層構造を示す。
図１１は、当該画像処理方式でにおける、再帰的手続きと手順の例である。
【図１】
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【図２】
2003075552.tif 000015
【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】
2003075552.tif 000021
【図９】
2003075552.tif 000022
【図１０】
2003075552.tif 000023
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年5月21日(2003.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーブレット変換の縮小写像と云う分解過程における周波数構造を生成する段階と；
拡大操作において、周波数構造が保存されているとして、この構造を再帰的に用いると云うウェーブレット拡大写像を行う方法。
【請求項２】
請求項（１）に関連する上部機構として、
ウェーブレット変換に基づく画像処理とウェーブレット拡大写像を結合する段階と；
これにより、一元的処理を行う段階と；
統合的管理と制御を実現する機構をもつ統合指向画像処理機構を構築する方法。
【請求項３】
請求項（２）に関連する上部機構として、
画像データベースのデータベース支援・管理システムの構築において、
統合的画像処理機構を組み込む段階と；
検索システムとして、メタファイルを実現し、画像属性を利用する段階と；
これにより、画像データベースを管理・制御する方法。
【請求項４】
請求項（３）に関連するシステムとして、
ＷＥＢ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、統合的画像処理機構の機能により、クライアントの画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
集中的に管理するサーバ集中型動的画像データベースを構築し利用する方法。
【請求項５】
請求項（３）に関連するシステムとして、
ＷＥＢ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、クライアント機能として統合的画像処理機構の機能を追加統合するクライアントにより、クライアントが自己言及的に画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
分散的に管理するクライアント分散型動的画像データベースを構築する方法。
【請求項６】
統合的画像処理機構の一元処理のための核構造として、
ウェーブレット変換の縮小写像と云う分解過程における周波数構造を生成する段階と；
拡大操作において、周波数構造が保存されているとして、この構造を再帰的に用いると云うウェーブレット拡大写像を行う段階とを有し；
ウェーブレット拡大写像として、コンピュータを機能させることを特徴とする画像処理プログラムを記録した媒体。
【請求項７】
ウェーブレット変換に基づく画像処理とウェーブレット拡大写像を結する段階と；
これにより、一元的処理を行う段階と；
統合的管理と制御を実現する機構をもつ統合指向画像処理機構を構築する段階とを有し；
統合指向画像処理機構として、コンピュータを機能させることを特徴とするウェーブレット拡大写像を主とする画像処理プログラムを記録した媒体。
【請求項８】
画像データベースのデータベース支援・管理システムの構築において、統合的画像処理機構を組み込む段階と；
検索システムとして、メタファイルを実現し、画像属性を利用する段階と；
これにより、画像データベースを管理・制御する段階とを有し；
画像データベースを管理・制御するために、コンピュータを機能させることを特徴とする管理・制御プログラムを記録した媒体。
【請求項９】
ウェーブ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、統合的画像処理機構の機能により、クライアントの画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
集中的に管理するサーバ集中型動的画像データベースを構築する段階とを有し；
サーバ集中型動的画像データベースとして、コンピュータを機能させることを特徴とするサーバ集中型動的画像データベースを駆動するプログラムを記録した媒体。
【請求項１０】
ウェーブ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、クライアント機能として統合的画像処理機構の機能を追加統合するクライアントにより、クライアントが自己言及的に画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；
分散的に管理するクライアント分散型動的画像データベースを構築する段階とを有し；
クライアント分散型動的画像データベースとして、コンピュータを機能させることを特徴とするクライアント分散型動的画像データベースを駆動するプログラムを記録した媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月18日(2005.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ウェーブレット変換の縮小写像に対応する分解過程における周波数構造を生成する段階と；
拡大操作において、周波数構造が保存されているとして、この構造を再帰的に用いると云うウェーブレット拡大写像を行う方法。
【請求項２】  統合的画像処理機構の一元処理のための核構造として、請求項（１）に関連する上部機構として、ウェーブレット変換に基づく画像処理とウェーブレット拡大写像を結合する段階と； これにより、一元的処理を行う段階と；統合的管理と制御を実現する機構をもつ統合指向画像処理機構を構築する方法。
【請求項３】  請求項（２）に関連する上部機構として、画像データベースのデータベース支援・管理システムの構築において、統合的画像処理機構を組み込む段階と；検索システムとして、メタファイルを実現し、画像属性を利用する段階と；これにより、画像データベースを管理・制御する方法。
【請求項４】  請求項（３）に関連するスステムとして、WEB指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、統合的画像処理機構の機能により、クライアントの画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；集中的に管理するサーバ集中型動的画像データベースを構築し利用する方法。
【請求項５】  請求項（３）に関連するシステムとして、WEB指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えてクライアント機能として統合的画像処理機構の機能を追加統合するクライアントにより、クライアントが自己言及的に画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；分散的に管理するクライアント分散型動的画像データベースを構築する方法。
【請求項６】  ウェーブレット変換の縮小写像に対応する分解過程における周波数構造を生成する段階と；
拡大操作において、周波数構造が保存されているとして、この構造を再帰的に用いると云うウェーブレット拡大写像を行う段階と；
を有し；ウェーブレット拡大写像として、コンピュータを機能させることを特徴とする画像処理プログラムを記録した媒体。
【請求項７】  統合的画像処理機構の一元処理のための核構造として、ウェーブレット変換に基づく画像処理とウェーブレット拡大写像を結合する段階と；これにより、一元的処理を行う段階と；統合的管理と制御を実現する機構をもつ統合指向画像処理機構を構築する段階とを有し；統合指向画像処理機構として、コンピュータを機能させることを特徴とするウェーブレット拡大写像を主とする画像処理プログラムを記録した媒体。
【請求項８】  画像データベースのデータベース支援・管理システムの構築において、統合的画像処理機構を組み込む段階と；検索システムとして、メタファイルを実現し、画像属性を利用する段階と；これにより、画像データベースを管理・制御する段階とを有し；画像データベースを管理・制御するために、コンピュータを機能させることを特徴とする管理・制御プログラムを記録した媒体。
【請求項９】  ウェーブ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、統合的画像処理機構の機能により、クライアントの画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；集中的に管理するサーバ集中型動的画像データベースを構築する段階とを有し；サーバ集中型動的画像データベースとして、コンピュータを機能させることを特徴とするサーバ集中型動的画像データベースを駆動するプログラムを記録した媒体。
【請求項１０】  ウェーブ指向画像データベースが実現できる動的画像データベースの構築において、ウェーブサーバの処理機能に加えて、クライアント機能として統合的画像処理機構の機能を追加統合するクライアントにより、クライアントが自己言及的に画像サイズや画質要求を満たすシステムの構築段階と；分散的に管理するクライアント分散型動的画像データベースを構築する段階とを有し；クライアント分散型動的画像データベースとして、コンピュータを機能させることを特徴とするクライアント分散型動的画像データベースを駆動するプログラムを記録した媒体。
【国際調査報告】
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