(57)【要約】【課題】位置変動等により画像の見え方が変化した場合であっても、効率的に、入力画像から検索対象図形と相似な図形を検出する方法、プログラム、および装置を提供することを目的とする。【解決手段】検索対象図形から検索対象図形の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を各線分について相対角度−距離空間に写像して検索対象図形分布として保存し、検索対象画像を入力し、検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象画像分布として保存し、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする。【選択図】図１
2008242764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する方法であって、
検索対象図形を含む画像を入力し、
該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象図形分布として保存し、
検索対象画像を入力し、
該入力した検索対象画像から線分を抽出し、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、
保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、
該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする図形検出方法。
【請求項２】
少なくとも、ＣＰＵ、画像入力手段、相対角度−距離分布作成手段、相対角度−距離分布記憶手段、照合手段、および検出判定手段を備えた、検索対象画像に含まれる検索対象図形と相似な図形を検出する図形検出装置であって、
画像入力手段は、検索対象図形を含む画像を入力し、
相対角度−距離分布作成手段は、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、
相対角度−距離分布記憶手段は、該写像した相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存し、
画像入力手段は、さらに検索対象画像を入力し、
相対角度−距離分布作成手段は、さらに該入力した検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、
相対角度−距離分布記憶手段は、さらに該写像した相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、
照合手段は、相対角度−距離分布記憶手段に保存した各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、
検出判定手段は、該求めた類似度に所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする、図形検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、検索対象図形分布として保存し、
保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、
該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする図形検出方法。
【請求項４】
コンピュータに、検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する処理を実行させるプログラムであって、
検索対象図形を含む画像を入力するステップと、
該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出するステップと、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存するステップと、
保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、検索対象図形分布として保存するステップと、
検索対象画像を入力するステップと、
該入力した検索対象画像から線分を抽出するステップと、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象画像分布として保存するステップと、
保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求めるステップと、
該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定するステップとを有することを特徴とする、図形検出プログラム。
【請求項５】
請求項２に記載の図形検出装置であって、さらに、
保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、相対角度−距離分布記憶手段に、検索対象図形分布として保存する、スケール変換手段を備えることを特徴とする、図形検出装置。
【請求項６】
検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する方法であって、
検索対象図形を含む画像を入力し、
該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象図形分布として保存し、
さらに、検索対象図形分布のうち、距離、および長さを、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成してそれぞれ検索対象図形分布として保存し、
検索対象画像を入力し、
該入力した検索対象画像から線分を抽出し、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、
保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、
該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする図形検出方法。
【請求項７】
コンピュータに、検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する処理を実行させるプログラムであって、
検索対象図形を含む画像を入力するステップと、
該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出するステップと、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存するステップと、
保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、検索対象図形分布として保存するステップと、
検索対象画像を入力するステップと、
該入力した検索対象画像から線分を抽出するステップと、
抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象画像分布として保存するステップと、
保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求めるステップと、
該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定するステップとを有することを特徴とする、図形検出プログラム。
【請求項８】
少なくとも、ＣＰＵ、画像入力手段、相対角度−距離・長さ分布作成手段、相対角度−距離・長さ分布記憶手段、照合手段、および検出判定手段を備えた、検索対象画像に含まれる検索対象図形と相似な図形を検出する図形検出装置であって、
画像入力手段は、検索対象図形を含む画像を入力し、
相対角度−距離・長さ分布作成手段は、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、
相対角度−距離・長さ分布記憶手段は、該写像した相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存し、
画像入力手段は、さらに検索対象画像を入力し、
相対角度−距離・長さ分布作成手段は、さらに該入力した検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、
相対角度−距離・長さ分布記憶手段は、さらに該写像した相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、
照合手段は、相対角度−距離・長さ分布記憶手段に保存した各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、
検出判定手段は、該求めた類似度に所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする、図形検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入力画像から検索対象図形を検出する方法プログラム、および装置に関し、特に、撮影位置の変動、あるいは入力対象位置の変動により画像の見え方が変化した場合であっても、検出のための処理量増加を抑制し、効率的に、入力画像から検索対象図形と相似な図形を検出する方法、プログラム、および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路上に設置された監視カメラの画像から、自動車のナンバープレート部分を抽出する技術が開示されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−２１６９５８号公報
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、図１６に示すごとく、カメラで撮影した画像から多角形を抽出し、抽出した多角形の特徴量が検出すべきナンバープレートの特徴量の範囲内である場合に、該抽出した多角形をナンバープレートと判定している。ここで、ナンバープレートの特徴量としては、例えば長方形の縦横比が２：１とし、抽出した長方形の縦横比が所定の範囲内であることを条件に判定している。
【０００４】
一方、スケール・回転変化した画像に対応する画像検索技術が開示されている。（非特許文献１参照）
【非特許文献１】電子情報通信学会論文誌  Ｄ−ＩＩ  Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｄ−ＩＩ  Ｎｏ．４  ｐｐ．１１１９−１１３０  ２０００年４月  非特許文献１に記載の技術では、検索対象図形に相当する、テンプレートを、多数持たせてマッチング処理を行う代わりに、異なる回転角、あるいは異なるスケールの、２つの端点テンプレート間をパラメトリック補完したテンプレートを用いてマッチング処理を行う。
【０００５】
これにより、保存するテンプレートは２つではあるが、スケール・回転変化した多数のテンプテートを用いてマッチング処理を行う効果を持たせている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、撮影画面内におけるナンバープレートの大きさが変動する場合には対応可能であるが、撮影画面内におけるナンバープレートの位置等により、ナンバープレートの画像が回転変化したような場合には対応できない。
【０００７】
非特許文献１に記載の技術では、保存するテンプレートの数は減らせるものの、マッチング処理そのものは、パラメトリック補完したテンプレートの数だけ実行することになり、処理量は減らせない。
【０００８】
本発明は、撮影位置の変動、あるいは入力対象位置の変動により画像の見え方が変化した場合であっても、検出のための処理量増加を抑制し、効率的に、入力画像から検索対象図形と相似な図形を検出する方法、プログラム、および装置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】
【０００９】
第一の発明は、検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する方法であって、検索対象図形を含む画像を入力し、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象図形分布として保存し、検索対象画像を入力し、該入力した検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする。
【００１０】
第二の発明は、少なくとも、ＣＰＵ、画像入力手段、相対角度−距離分布作成手段、相対角度−距離分布記憶手段、照合手段、および検出判定手段を備えた、検索対象画像に含まれる検索対象図形と相似な図形を検出する図形検出装置であって、画像入力手段は、検索対象図形を含む画像を入力し、相対角度−距離分布作成手段は、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、相対角度−距離分布記憶手段は、該写像した相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存し、画像入力手段は、さらに検索対象画像を入力し、相対角度−距離分布作成手段は、さらに該入力した検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、相対角度−距離分布記憶手段は、さらに該写像した相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、照合手段は、相対角度−距離分布記憶手段に保存した各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、検出判定手段は、該求めた類似度に所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする。
【００１１】
第三の発明は、第一の発明に記載の方法であって、さらに、保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、検索対象図形分布として保存し、保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする。
【００１２】
第四の発明は、コンピュータに、検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する処理を実行させるプログラムであって、検索対象図形を含む画像を入力するステップと、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出するステップと、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存するステップと、保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、検索対象図形分布として保存するステップと、検索対象画像を入力するステップと、該入力した検索対象画像から線分を抽出するステップと、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離との分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象画像分布として保存するステップと、保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求めるステップと、該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定するステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
第五の発明は、第二の発明に記載の図形検出装置であって、さらに、保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、相対角度−距離分布記憶手段に、検索対象図形分布として保存する、スケール変換手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
第六の発明は、検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する方法であって、検索対象図形を含む画像を入力し、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象図形分布として保存し、さらに、検索対象図形分布のうち、距離、および長さを、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成してそれぞれ検索対象図形分布として保存し、検索対象画像を入力し、該入力した検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする。
【００１５】
第七の発明は、コンピュータに、検索対象画像に含まれる、検索対象図形と相似な図形を検出する処理を実行させるプログラムであって、検索対象図形を含む画像を入力するステップと、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出するステップと、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、該写像した各相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存するステップと、保存した検索対象図形分布のうち、距離を、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、検索対象図形分布として保存するステップと、検索対象画像を入力するステップと、該入力した検索対象画像から線分を抽出するステップと、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、それぞれ検索対象画像分布として保存するステップと、保存した、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求めるステップと、該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定するステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
第八の発明は、少なくとも、ＣＰＵ、画像入力手段、相対角度−距離・長さ分布作成手段、相対角度−距離・長さ分布記憶手段、照合手段、および検出判定手段を備えた、検索対象画像に含まれる検索対象図形と相似な図形を検出する図形検出装置であって、画像入力手段は、検索対象図形を含む画像を入力し、相対角度−距離・長さ分布作成手段は、該入力した検索対象図形を含む画像から、該検索対象図形を構成する複数の線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、相対角度−距離・長さ分布記憶手段は、該写像した相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象図形分布として保存し、画像入力手段は、さらに検索対象画像を入力し、相対角度−距離・長さ分布作成手段は、さらに該入力した検索対象画像から線分を抽出し、抽出した一の線分を基準とし、他の線分の相対角度と距離・長さの分布を、各線分について相対角度−距離空間に写像し、相対角度−距離・長さ分布記憶手段は、さらに該写像した相対角度−距離・長さ分布を、それぞれ検索対象画像分布として保存し、照合手段は、相対角度−距離・長さ分布記憶手段に保存した各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、検出判定手段は、該求めた類似度に所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、撮影位置の変動、あるいは入力対象位置の変動により画像の見え方が変化した場合であっても、検索対象図形、及び検索対象画像から抽出した線分を、各々の線分を基準とした相対角度、および距離を表すθ−ρ空間に写像することにより、検索対象画像の回転角の変化は正規化されるため、照合処理の角度対応が不要となり、処理量の増加抑制が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、本発明の原理を示す。あらかじめ、図２（Ａ）に示す、検索対象図形（この場合、三角形）を含む画像を入力し、該入力した画像から線分ｓ０、ｓ１、ｓ２を抽出する。
【００１９】
次に、図２（Ｂ）に示すごとく、入力した三角形を、抽出した線分ｓ０を基準としてｘ，ｙ座標空間に配置、すなわちｓ０の一方の端点Ｐ０を原点とし、他方の端点Ｐ１をｘ軸上の点として入力した三角形を配置し出し、線分ｓ０を基準とした、線分ｓ１、ｓ２の相対角度θと距離ρとを求める。例えば線分ｓ０と線分ｓ１との距離ρ１は、原点、すなわちＰ０から線分ｓ１に垂線を下ろし、交差した点Ｒ１とＰ０との距離ρ１を距離とする。
【００２０】
次に、図２（Ｃ）に示すごとく、線分ｓ０を基準とした場合の、線分ｓ１、線分ｓ２の相対角度θ−距離ρ空間への写像を作成し、ｓ０基準の相対角度θと距離ρの分布として保存する。
【００２１】
角度θは、線分ｓ０の向きを０とし、線分ｓ０に対する各線分の角度をそれぞれのθとする。また、距離ρは、
【００２２】
【数１】
2008242764.tif 000003
により計算する。
【００２３】
同様にして、線分ｓ１、ｓ２を基準とした相対角度−距離分布についても作成し、作成した相対角度−距離分布を、図２（Ｄ）に示すごとく、まとめて検索対象図形分布として保存する。
【００２４】
次に、図３（Ａ）に示す、検索対象画像（この場合、三角形と四角形を含む）を入力し、該入力した検索対象画像から線分ｒ０〜ｒ６を抽出し、検索対象図形の場合と同様にして、図３（Ｂ）のｒ０基準に示す、抽出した線分ｒ０を基準とした、線分ｒ１〜ｒ６の相対角度θと距離ρとを求めてθ−ρ空間に写像した相対角度−距離分布を作成し、ｒ０基準の相対角度θと距離ρの分布として保存する。
【００２５】
同様にして、線分ｒ１〜ｒ６を基準とした相対角度−距離分布についても作成し、作成した相対角度−距離分布を、検索対象画像分布として保存する。
【００２６】
次に、θ−ρ空間上で、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とを照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を求め、該求めた類似度に、所定の値以上の類似度があった場合に、検索対象画像内に検索対象図形が存在すると判定する。
【００２７】
図１に示す例では、線分ｓ０基準の検索対象図形（線分ｓ０、ｓ１、ｓ２）の分布に、線分ｒ０基準の検索対象画像の線分ｒ０、ｒ１、ｒ２の分布が、線分ｓ１基準の検索対象図形の分布（線分ｓ０、ｓ１、ｓ２）に、線分ｒ１基準の検索対象画像の線分ｒ０、ｒ１、ｒ２の分布が、線分ｓ２基準の検索対象図形の分布（線分ｓ０、ｓ１、ｓ２）に、線分ｒ２基準の検索対象画像の線分ｒ０、ｒ１、ｒ２の分布が類似しており、検索対象画像中の線分ｒ０、ｒ１、ｒ２で構成される図形が、検索対象図形と相似な図形として検出され、検索対象画像中に、検索対象図形と相似な図形があると判定される。
【００２８】
ここで、類似度の求め方は、例えば、正規化相互相関値
【００２９】
【数２】
2008242764.tif 000004
を用いる事が出来るが、その他一般的な類似度の求め方を用いてもよい。
【実施例１】
【００３０】
図４に、本発明の実施例１の構成、図５、および図６に実施例１の処理フローを示す。
【００３１】
図４に示す図形検出装置１は、少なくとも、ＣＰＵ１１、画像入力手段１２、相対角度−距離分布作成手段１３、スケール変換手段１４、相対角度−距離分布記憶手段１５、照合手段１６、および検出判定手段１７を備え、検索対象図形を含む画像２、および検索対象画像３を入力し、入力した検索対象画像３中の、検索対象図形と相似な図形を検出する。以下、図形検出装置１の処理を、図５、図６の処理フローと合わせて説明する。
【００３２】
図５において、図形検出装置１のＣＰＵ１１は、処理を開始するとステップＳ５１で、画像入力手段１２に指示し、検索対象図形を含む画像２を入力する。
【００３３】
次にステップＳ５２で、相対角度−距離分布作成手段１３に指示し、該入力した画像２から線分を抽出し、ステップＳ５３で、該抽出した線分のうち、一の線分を基準に、他の線分の相対角度−距離分布を作成する。
【００３４】
次にステップＳ５４で、抽出した全線分を基準にした相対角度−距離分布を作成済かを確認し、未作成の分布がある場合は、ステップＳ５３に戻り、全ての分布を作成済の場合は、ステップＳ５５に進む。
【００３５】
ここで作成された相対角度−距離の分布は、図２（Ｄ）に示す検索対象図形分布と同様である。
【００３６】
次にステップＳ５５で、スケール変換手段１４に指示し、作成した検索対象図形分布のうち、距離を所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、相対角度−距離分布記憶手段１５に、検索対象図形分布として保存し、図６に示す実施例１（処理フロー２）に進む。
【００３７】
図７に、距離のスケールを変換した、検索対象図形の相対角度−距離分布例、すなわち、検索対象図形分布例を示す。
【００３８】
検索対象図形分布を保存すると、ＣＰＵ１１は図６のステップＳ６１に進み、検索対象画像３の入力待ちとなる。
【００３９】
検索対象画像３が入力されると、ステップＳ６２に進み、相対角度−距離分布作成手段１３に指示し、該入力した画像３から線分を抽出し、ステップＳ６３で、該抽出した一の線分を基準に、他の線分の相対角度−距離分布を作成する。
【００４０】
次にステップＳ６４で、抽出した全線分を基準にした相対角度−距離分布を作成済かを確認し、未作成の分布がある場合は、ステップＳ６３に戻り、全ての分布を作成済の場合は、ステップＳ６５に進み、作成した各分布を、相対角度−距離分布記憶手段１５に、検索対象画像分布として保存し、ステップＳ６６に進む。
【００４１】
ここで作成された相対角度−距離の分布は、図３（Ｂ）に示す相対角度−距離の分布と同様である。
【００４２】
次にステップＳ６６で、照合手段１６に指示し、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とをθ−ρ空間上で照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を計算し、ステップＳ６７に進む。
【００４３】
次にステップＳ６７で、検出判定手段１７に指示し、計算した類似度に所定の値を超えたものがあるかを判定し、所定の値を超えたものが検出された場合は、ステップＳ６８に進み、入力した検索対象画像３に、検索対象図形と相似な図形ありと判定して終了し、所定の値を超えたものが検出されなかった場合は、ステップＳ６９に進み、入力した検索対象画像３に、検索対象図形と相似な図形無しと判定して終了する。
【００４４】
図８に、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とをθ−ρ空間上で照合する様子を示す。この例では、検索対象図形を２倍にした図形が、入力した検索対象画像３中に検出されたことを示す。
【実施例２】
【００４５】
図９に、本発明の実施例２の構成、図１０、および図１１に実施例２の処理フローを示す。
【００４６】
図９に示す図形検出装置２０においては、実施例１に示す図形検出装置１における相対角度−距離分布作成手段１３、および相対角度−距離分布記憶手段１５が、相対角度−距離・長さ分布作成手段２３、相対角度−距離・長さ分布記憶手段２５、となっている点以外は、実施例１と同様である。
【００４７】
図１０において、図形検出装置２０のＣＰＵ１１は、処理を開始すると、ステップＳ７１で、画像入力手段１２に指示し、検索対象図形を含む画像２を入力する。
【００４８】
次にステップＳ７２で、相対角度−距離・長さ分布作成手段２３に指示し、該入力した画像２から線分を抽出し、ステップＳ７３で、該抽出した線分のうち、一の線分を基準に、他の線分の相対角度−距離・長さ分布を作成する。
【００４９】
図１２（Ａ）に、図２に示す実施例１で用いた図形の、線分ｓ０を基準とした場合の、線分ｓ１、線分ｓ２の相対角度−距離・長さを求める例を示す。この場合、線分ｓ１は、線分（Ｒ１，Ｐ０）、および線分（Ｒ１，Ｐ２）に分割され、線分（Ｒ１，Ｐ０）の距離・長さをλ１１、線分（Ｒ１，Ｐ２）の距離・長さをλ１２とする。ここで、点Ｐ０から点Ｒを見て、右側にある点Ｐ１の距離・長さλ１１は負、左側にある点Ｐ２の距離・長さλ１２は正の値を取るものとする。
【００５０】
次に、図１２（Ｂ）に示すごとく、線分ｓ０を基準とした場合の、線分ｓ１、線分ｓ２の相対角度θ−距離・長さλ空間への写像を作成し、ｓ０基準の相対角度θと距離・長さλの分布として保存する。
【００５１】
次にステップＳ７４で、抽出した全線分を基準にした相対角度−距離・長さ分布を作成済かを確認し、未作成の分布がある場合は、ステップＳ７３に戻り、全ての分布を作成済の場合は、作成した相対角度−距離分布を、図１２（Ｃ）に示すごとく、まとめて検索対象図形分布として保存し、ステップＳ７５に進む。
【００５２】
図１２（Ｃ）に、作成された検索対象図形分布を示す。
【００５３】
次にステップＳ７５で、スケール変換手段１４に指示し、作成した検索対象図形分布のうち、距離・長さを、所定のスケールファクターでスケーリングした分布を作成し、各スケーリングした分布を、相対角度−距離・長さ分布記憶手段２５に、検索対象図形分布として保存し、図１１に示す実施例２（処理フロー２）に進む。
【００５４】
図１３に、距離・長さのスケールを変換した検索対象図形分布例を示す。
【００５５】
検索対象図形分布を保存すると、ＣＰＵ１１は図１１のステップＳ８１に進み、検索対象画像３の入力待ちとなる。
【００５６】
検索対象画像３が入力されると、ステップＳ８２に進み、相対角度−距離・長さ分布作成手段２３に指示し、該入力した画像３から線分を抽出し、ステップＳ８３で、該抽出した一の線分を基準に、他の線分の相対角度−距離・長さ分布を作成する。
【００５７】
次にステップＳ８４で、抽出した全線分を基準にした相対角度−距離・長さ分布を作成済かを確認し、未作成の分布がある場合は、ステップＳ８３に戻り、全ての分布を作成済の場合は、ステップＳ８５に進み、作成した各分布を、相対角度−距離・長さ分布記憶手段２５に、検索対象画像分布として保存し、ステップＳ８６に進む。
【００５８】
図１４に、入力した検索対象画像の各線分を基準とした相対角度−距離・長さ分布の例を示す。
【００５９】
次にステップＳ８６で、照合手段１６に指示し、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とをθ−ρ空間上で照合し、各検索対象図形分布に対する各検索対象画像分布の類似度を計算し、ステップＳ８７に進む。
【００６０】
次にステップＳ８７で、検出判定手段１７に指示し、計算した類似度に所定の値を超えたものがあるかを判定し、所定の値を超えたものが検出された場合は、ステップＳ８８に進み、入力した検索対象画像３に、検索対象図形と相似な図形ありと判定して終了し、所定の値を超えたものが検出されなかった場合は、ステップＳ８９に進み、入力した検索対象画像３に、検索対象図形と相似な図形無しと判定して終了する。
【００６１】
図１５に、各検索対象図形分布と各検索対象画像分布とをθ−ρ空間上で照合する様子を示す。この例では、検索対象図形を２倍にした図形が、入力した検索対象画像３中に検出されたことを示す。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の原理
【図２】検索対象図形例と、検索対象図形の各線分を基準とした相対角度−距離分布
【図３】検索対象画像例と、検索対象画像の各線分を基準とした相対角度−距離分布
【図４】実施例１（構成）
【図５】実施例１（処理フロー１）
【図６】実施例１（処理フロー２）
【図７】距離のスケールを変換した検索対象図形の相対角度−距離分布
【図８】実施例１の検索対象図形分布と検索対象画像とのθ−ρ空間上での照合例
【図９】実施例２（構成）
【図１０】実施例２（処理フロー１）
【図１１】実施例２（処理フロー２）
【図１２】検索対象図形の各線分を基準とした相対角度−距離分布
【図１３】距離・長さのスケールを変換した検索対象図形の相対角度−距離・長さ分布
【図１４】検索対象画像の各線分を基準とした相対角度−距離・長さ分布
【図１５】実施例２の検索対象図形分布と検索対象画像とのθ−ρ空間上での照合例
【図１６】従来例の処理フロー
【符号の説明】
【００６３】
１、２０    図形検出装置
２    検索対象図形を含む画像
３    検索対象画像
１１    ＣＰＵ
１２    画像入力手段
１３    相対角度−距離分布作成手段
１４    スケール変換手段
１５    相対角度−距離分布記憶手段
１６    照合手段
１７    検出判定手段
２３    相対角度−距離・長さ分布作成手段
２５    相対角度−距離・長さ分布記憶手段
【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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