(57)【要約】【課題】画像間の照合を高精度に行うことができる画像照合装置、画像照合方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの２次元上の位置関係の複数の候補を特定する候補特定部２４１と、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとを比較して類似度Ｓｉｍを生成する類似度生成部２４２と、類似度生成部２４２が生成した類似度Ｓｉｍを積算する積算部２４３と、積算部２４３が積算した類似度Ｓｉｍを基に照合を行う照合部２４５４とを設ける。【選択図】  図２
2004272859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較して類似度を生成する類似度生成手段と、
前記類似度生成手段が生成した前記類似度を積算する積算手段と、
前記積算手段が積算した前記類似度を基に、前記第１の画像と前記第２の画像とを照合する照合手段と
を有する画像照合装置。
【請求項２】
前記第１の画像と前記第２の画像との相関を検出する相関検出手段と、
前記相関検出手段が検出した前記相関を基に、前記第１の画像と前記第２の画像との前記２次元上の位置関係の複数の候補を特定する候補特定手段と
をさらに有し、
前記類似度生成手段は、前記候補特定手段で特定された前記複数の候補それぞれの位置関係で前記類似度を生成する
請求項１に記載の画像照合装置。
【請求項３】
前記類似度生成手段は、前記第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像の画素毎に比較して前記類似度を生成する
請求項１に記載の画像照合装置。
【請求項４】
前記類似度生成手段は、前記第１の画像と前記第２の画像との２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像の画素毎に比較し、前記比較の結果を当該画素の周囲の画像特性に応じて補正して前記類似度を生成する
請求項３に記載の画像照合装置。
【請求項５】
前記相関検出手段は、前記第１の画像と前記第２の画像との回転角度補正処理または拡大率補正処理、およびフーリエ変換処理の結果の位相成分に基づいて前記相関を検出する
請求項２に記載の画像照合装置。
【請求項６】
第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較して類似度を生成する第１の工程と、
前記第１の工程で生成した前記類似度を積算する第２の工程と、
前記第２の工程で積算した前記類似度を基に、前記第１の画像と前記第２の画像とを照合する第３の工程と
を有する画像照合方法。
【請求項７】
前記第１の工程の前に、前記第１の画像と前記第２の画像との相関を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記相関を基に、前記第１の画像と前記第２の画像との前記２次元上の位置関係の複数の候補を特定する候補特定工程と
をさらに有し、
前記第１の工程は、前記候補特定工程で特定された前記複数の候補それぞれの位置関係で前記類似度を生成する
請求項６に記載の画像照合方法。
【請求項８】
前記第１の工程は、前記第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像の画素毎に比較して前記類似度を生成する
請求項６に記載の画像照合方法。
【請求項９】
前記第１の工程は、前記第１の画像と前記第２の画像との２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像の画素毎に比較し、前記比較の結果を当該画素の周囲の画像特性に応じて補正して前記類似度を生成する
請求項８に記載の画像照合方法。
【請求項１０】
前記検出工程は、前記第１の画像と前記第２の画像との回転角度補正処理または拡大率補正処理、およびフーリエ変換処理の結果の位相成分に基づいて前記相関を検出する
請求項７に記載の画像照合方法。
【請求項１１】
情報処理装置に実行させるためのプログラムであって、
第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較して類似度を生成する第１の手順と、
前記第１の手順で生成した前記類似度を積算する第２の手順と、
前記第２の手順で積算した前記類似度を基に、前記第１の画像と前記第２の画像とを照合する第３の手順とを実行させる
プログラム。
【請求項１２】
前記第１の手順の前に、前記第１の画像と前記第２の画像との相関を検出する検出手順と、
前記検出手順で検出した前記相関を基に、前記第１の画像と前記第２の画像との前記２次元上の位置関係の複数の候補を特定する候補特定手順と
をさらに有し、
前記第１の手順は、前記候補特定手順で特定された前記複数の候補それぞれの位置関係で前記類似度を生成する
請求項１１に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、指紋画像、静止画像、動画像等の画像情報に基づいて照合を行う画像照合装置、画像照合方法、およびプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像情報に基づいて照合を行う方法として、種々のパターン照合装置が知られている。例えばパターン照合装置としては、登録画像と、比較対象となる照合画像とを、所定の位置関係でのみ比較し相関値を算出し、その相関値に基づいて登録画像と照合画像の照合を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパターン照合装置では、画像のパターンの種類によっては、ほぼ同じ画像であっても相関値が高くならずに、そのピークのみを用いても高精度に照合を行えない場合があり、改善が望まれている。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像間の照合を高精度に行うことができる画像照合装置、画像照合方法、およびプログラムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の観点は、第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較して類似度を生成する類似度生成手段と、前記類似度生成手段が生成した前記類似度を積算する積算手段と、前記積算手段が積算した前記類似度を基に、前記第１の画像と前記第２の画像とを照合する照合手段とを有する。
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、類似度生成手段では、第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、第１の画像と第２の画像とを比較して類似度を生成する。
照合手段では、類似度生成手段が生成した類似度を積算する積算手段と、積算手段が積算した類似度を基に、第１の画像と第２の画像とを照合する。
【０００７】
さらに、前記目的を達成するために、本発明の第２の観点は、第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較して類似度を生成する第１の工程と、前記第１の工程で生成した前記類似度を積算する第２の工程と、前記第２の工程で積算した前記類似度を基に、前記第１の画像と前記第２の画像とを照合する第３の工程とを有する。
【０００８】
さらに、前記目的を達成するために、本発明の第３の観点は、情報処理装置に実行させるためのプログラムであって、第１の画像と第２の画像との間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較して類似度を生成する第１の手順と、前記第１の手順で生成した前記類似度を積算する第２の手順と、前記第２の手順で積算した前記類似度を基に、前記第１の画像と前記第２の画像とを照合する第３の手順とを実行させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態に係る画像照合装置は、登録画像と照合画像間の回転角度補正処理または拡大率補正処理を行い、２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、登録画像と照合画像とを比較して類似度を生成し、類似度を積算し、積算した類似度を基に照合を行う。
以下、図を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る画像照合装置の第１実施形態の機能ブロック図である。
本実施形態に係る画像照合装置１は、例えば図１に示すように、画像入力部１１、メモリ１２、ＦＦＴ処理部１３、座標変換部１４、ＣＰＵ１５、および動作処理部１６を有する。
画像入力部１１、メモリ１２、ＦＦＴ処理部１３、座標変換部１４、およびＣＰＵ１５は、バスＢＳにより接続されている。動作処理部１６はＣＰＵ１５に接続されている。
【００１１】
画像入力部１１は、外部からの画像を入力するための入力部である。例えば、画像入力部１１には、登録画像ＡＩＭ、および登録画像ＡＩＭの比較対象である画像（照合画像ＲＩＭという）が入力される。
メモリ１２は、画像入力部から入力された画像等が記憶される。例えば、メモリ１２には、登録画像ＡＩＭ、照合画像ＲＩＭ、およびプログラムＰが記憶されている。
プログラムＰは、例えばＣＰＵ１５に実行させる、本発明に係る相関処理、補正処理、類似度生成処理、積算処理、および照合処理等に関する手順を含む。
ＦＦＴ処理部１３は、例えばＣＰＵ１５の制御により、メモリ１２に記憶された画像に基づいて２次元フーリエ変換処理を行い、処理結果を座標変換部１４およびＣＰＵ１５に出力する。
【００１２】
座標変換部１４は、例えば、ＣＰＵ１５の制御により、ＦＦＴ処理部１３が処理した２次元フーリエ変換処理の結果に基づいて対数−極座標に変換し、座標変換結果をＣＰＵ１５に出力する。
動作処理部１６は、後述するＣＰＵ１５の照合処理の結果に基づいて、例えば２つの画像が一致した場合には、電子鍵を解除する等の所定処理を行う。
【００１３】
ＣＰＵ１５は、例えばメモリ１２に記憶されているプログラムＰ、登録画像ＡＩＭ、および照合画像ＲＩＭに基づいて、本発明の実施形態に係る照合処理を行う。
また、ＣＰＵ１５は、画像入力部１１、メモリ１２、ＦＦＴ処理部１３、座標変換部１４、および動作処理部１６等の制御を行い、本実施形態に係る処理を実行する。
【００１４】
図２は、図１に示した画像照合装置のソフトウェア的な機能ブロック図である。ＣＰＵ１５は、ＦＦＴ処理部１３および座標変換部１４等を制御し、例えば図２に示すような機能ブロックに基づいて処理を行う。
ＣＰＵ１５は、図２に示すように、倍率情報−回転情報部２１、補正部２２、位相限定相関部２３、および判別部２４を有する。
倍率情報−回転情報部２１、補正部２２、および位相限定相関部２３は、本発明に係る相関検出手段に相当する。
【００１５】
倍率情報−回転情報部２１および補正部２２は、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭとの回転角度補正処理または拡大率補正処理を行う。
倍率情報−回転情報部２１は、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭに基づいて倍率情報および／または回転情報を生成し、補正部２２に出力する。
倍率情報は、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭの拡大・縮小率を示す情報を含む。回転情報は、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭの回転角度を示す情報を含む。
【００１６】
詳細には例えば倍率情報−回転情報部２１は、フーリエ・メリン変換部２１１、位相限定相関部２１２、および倍率情報−回転情報生成部２１３を有する。
フーリエ・メリン変換部２１１は、それぞれの画像情報に基いて後述するフーリエ・メリン変換を行い、それぞれの変換結果を示す信号ＳＡ２１１，ＳＲ２１１を位相限定相関部２１２に出力する。
【００１７】
詳細には、フーリエ・メリン変換部２１１は、フーリエ変換部２１１１１，２１１１２、対数変換部２１１２１，２１１２２、および対数−極座標変換部２１１３１，２１１３２を有する。
【００１８】
フーリエ変換部２１１１１は、例えば、登録画像ＡＩＭがＮ×Ｎ画像の画像の場合に、登録画像ＡＩＭをｆ１（ｍ，ｎ）とすると、数式（１）に示すようにフーリエ変換を行い、フーリエ画像データＦ１（ｍ，ｎ）を生成し、対数変換部２１１２１に出力する。フーリエ変換部２１１１２は、例えば、照合画像ＲＩＭがＮ×Ｎ画像の画像の場合に、照合画像ＲＩＭをｆ２（ｍ，ｎ）とすると、数式（２）に示すようにフーリエ変換を行い、フーリエ画像データＦ２（ｍ，ｎ）を生成し、対数変換部２１１２２に出力する。
【００１９】
フーリエ画像データＦ１（ｍ，ｎ）は、数式（１）に示すように振幅スペクトルＡ（ｕ，ｖ）および位相スペクトルΘ（ｕ，ｖ）で構成され、フーリエ画像データＦ２（ｍ，ｎ）は、数式（２）に示すように振幅スペクトルＢ（ｕ，ｖ）および位相スペクトルΦ（ｕ，ｖ）で構成される。
【００２０】
【数１】
2004272859.tif 000003
【００２１】
【数２】
2004272859.tif 000004
【００２２】
対数変換部２１１２１，２１１２２は、フーリエ変換部２１１１１，２１１１２で生成された、フーリエ画像データＦ１（ｍ，ｎ），Ｆ２（ｍ，ｎ）の振幅成分に基いて対数処理を行う。この振幅成分の対数処理は、画像データの詳細な特徴情報を含む高周波成分を強調する。
【００２３】
詳細には、対数変換部２１１２１は数式（３）に示すように振幅成分Ａ（ｕ，ｖ）に基いて対数処理を行いＡ’（ｕ，ｖ）を生成し対数−極座標変換部２１１３１に出力する。対数変換部２１１２２は数式（４）に示すように振幅成分Ｂ（ｕ，ｖ）に基いて対数処理を行いＢ’（ｕ，ｖ）を生成し対数−極座標変換部２１１３２に出力する。
【００２４】
【数３】
2004272859.tif 000005
【００２５】
【数４】
2004272859.tif 000006
【００２６】
対数−極座標変換部２１１３１，２１１３２は、対数変換部２１１２１，２１１２２から出力された信号に基いて、対数−極座標系（例えばｌｏｇ−ｒ，Θ）に変換する。
一般的に例えば点（ｘ，ｙ）に対して数式（５），（６）に示すように定義すると、ｒ＝ｅμの場合にはμ＝ｌｏｇ（ｒ）であり、任意の点（ｘ，ｙ）に対応する一義的な（ｌｏｇ（ｒ），Θ）が存在する。この性質により対数−極座標変換部２１１３１，２１１３２は座標変換を行う。
【００２７】
【数５】
2004272859.tif 000007
【００２８】
【数６】
2004272859.tif 000008
2004272859.tif 000009
【００２９】
詳細には、対数−極座標変換部２１１３１，２１１３２は、数式（７）に示す集合（ｒｉ、θｊ）、および数式（８）に示す関数ｆ（ｒｉ、θｊ）を定義する。
【００３０】
【数７】
2004272859.tif 000010
【００３１】
【数８】
2004272859.tif 000011
【００３２】
対数−極座標変換部２１１３１，２１１３２は、数式（７），（８）で定義した集合（ｒｉ、θｊ），関数ｆ（ｒｉ、θｊ）を用いて、画像データＡ’（ｕ，ｖ），Ｂ’（ｕ，ｖ）それぞれを、数式（９），（１０）に示すように対数−極座標変換を行い、ｐＡ（ｒｉ、θｊ）、ｐＢ（ｒｉ、θｊ）を生成し、それぞれ信号ＳＡ２１１、信号ＳＲ２１１として、位相限定相関部２１２に出力する。
【００３３】
【数９】
2004272859.tif 000012
【００３４】
【数１０】
2004272859.tif 000013
【００３５】
図３は、図２に示したフーリエ・メリン変換部２１１の動作を説明するための図である。
画像ｆ１（ｍ，ｎ），画像ｆ２（ｍ，ｎ）は、例えばｘ，ｙ軸に対して異なる所定角度を持った矩形領域Ｗ１，Ｗ２を含む。
フーリエ・メリン変換部２１１において、例えば図３に示すように、画像ｆ１（ｍ，ｎ）が、フーリエ変換部２１１１１によりフーリエ変換されて、フーリエ画像データＡ’（ｕ，ｖ）が生成され、対数変換部２１１２１および対数−極座標変換部２１１３１により、画像データｐＡ（ｒ，θ）が生成される。
【００３６】
同様に、画像ｆ２（ｍ，ｎ）が、フーリエ変換部２１１１２によりフーリエ変換されて、フーリエ画像データＢ’（ｕ，ｖ）が生成され、対数変換部２１１２２および対数−極座標変換部２１１３２により、画像データｐＢ（ｒ，θ）が生成される。
【００３７】
上述したように、画像ｆ１（ｍ，ｎ），ｆ２（ｍ，ｎ）は、フーリエ変換および対数−極座標変換により、デカルト座標から対数−極座標系（フーリエ・メリン空間とも言う）上に変換される。
フーリエ・メリン空間では、画像のスケーリングに応じて、成分がｌｏｇ−ｒの軸に沿って移動し、画像の回転角度に応じてθ軸に沿って移動する性質がある。
この性質を用いて、画像ｆ１（ｍ，ｎ），ｆ２（ｍ，ｎ）のスケーリング（倍率情報）および回転角度を、フーリエ・メリン空間上のｌｏｇ−ｒの軸に沿った移動量、およびθ軸に沿った移動量に基いて、求めることができる。
【００３８】
位相限定相関部２１２は、例えば位相限定フィルタ（ＳＰＯＭＦ：Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｐｈａｓｅ−ｏｎｌｙ  ｍａｔｃｈｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）を用いた位相限定相関法により、フーリエ・メリン変換部２１１から出力されたパターンデータを示す信号ＳＡ２１１およびＳＲ２１１に基いて、それぞれの平行移動量を求める。
位相限定相関部２１２は、例えば図１に示すように、フーリエ変換部２１２０，２１２１、合成部２１２２、位相抽出部２１２３、および逆フーリエ変換部２１２４を有する。
【００３９】
フーリエ変換部２１２０，２１２１は、対数−極座標変換部２１１３１，２１１３２から出力された信号ＳＡ２１１（ｐＡ（ｍ，ｎ）），ＳＲ２１１（ｐＢ（ｍ，ｎ））に基いて数式（１１），（１２）により、フーリエ変換を行う。ここで、Ｘ（ｕ，ｖ），Ｙ（ｕ，ｖ）は、フーリエ係数である。フーリエ係数Ｘ（ｕ，ｖ）は数式（１１）に示すように振幅スペクトルＣ（ｕ，ｖ）および位相スペクトルθ（ｕ，ｖ）により構成される。フーリエ係数Ｙ（ｕ，ｖ）は数式（１２）に示すように振幅スペクトルＤ（ｕ，ｖ）および位相スペクトルφ（ｕ，ｖ）により構成される。
【００４０】
【数１１】
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【００４１】
【数１２】
2004272859.tif 000015
【００４２】
合成部２１２２は、フーリエ変換部２１２０，２１２１で生成されたＸ（ｕ，ｖ），Ｙ（ｕ，ｖ）を合成して相関をとる。例えば合成部２１２２は、Ｘ（ｕ，ｖ）・Ｙ＊（ｕ，ｖ）を生成し、位相抽出部２１２３に出力する。ここで、Ｙ＊（ｕ，ｖ）は、Ｙ（ｕ，ｖ）の複素共役である。
【００４３】
位相抽出部２１２３は、合成部２１２２から出力された合成信号に基いて振幅成分を除去して位相情報を抽出する。
例えば位相抽出部２１２３は、例えばＸ（ｕ，ｖ）Ｙ＊（ｕ，ｖ）に基いて、その位相成分Ｚ（ｕ，ｖ）＝ｅｊ（θ（ｕ，ｖ）−φ（ｕ，ｖ））を抽出する。
【００４４】
位相情報の抽出は、上述した形態に限られるものではない。例えば、フーリエ変換部２１２０，２１２１の出力、数式（１３），（１４）に基いて位相情報を抽出した後、数式（１５）に示すように位相成分のみ合成を行い、Ｚ（ｕ，ｖ）を生成してもよい。
【００４５】
【数１３】
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【００４６】
【数１４】
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【００４７】
【数１５】
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【００４８】
逆フーリエ変換部２１２４は、位相抽出部２１２３から出力された、位相情報のみの信号Ｚ（ｕ，ｖ）に基いて、逆フーリエ変換処理を行い、相関強度画像を生成する。
詳細には、逆フーリエ変換部２１２４は、数式（１６）に示すように、信号Ｚ（ｕ，ｖ）に基いて逆フーリエ変換処理を行い、相関強度画像Ｇ（ｐ，ｑ）を生成する。
【００４９】
【数１６】
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【００５０】
倍率情報−回転情報生成部２１３は、逆フーリエ変換部２１２４により生成された相関強度画像Ｇ（ｐ、ｑ）におけるピーク位置の画像中心からのずれ量が、すなわち登録画像ＡＩＭと、照合画像ＲＩＭに対してフーリエ・メリン変換を行った結果得られたパターンデータ間の平行移動量と等価であるので、このずれ量を検出することにより、登録画像ＡＩＭに対する照合画像ＲＩＭの倍率情報（拡大／縮小率）および回転角度情報を示すデータを含む補正情報Ｓ２１を生成する。
【００５１】
補正部２２は、倍率情報−回転情報部２１の倍率情報−回転情報生成部２１３から出力された補正情報Ｓ２１に基いて、照合画像ＲＩＭの補正を行う。詳細には、補正部２２は、補正情報Ｓ２１に含まれる倍率情報および回転角度情報に基づいて、照合画像ＲＩＭを拡大／縮小処理し、回転処理を行い、位相限定相関部２３に出力する。補正部２２の補正処理により、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭ間のスケーリングおよび回転成分の差異が除去される。
このため、登録画像ＡＩＭと、補正処理された照合画像ＲＩＭとの間には、平行移動成分のみが差異として残っている。
【００５２】
位相限定相関部２３は、上述した登録画像ＡＩＭと、補正処理された照合画像ＲＩＭとの間の平行移動成分、およびその相関値を検出する。この検出は、例えば上述した位相限定フィルタを用いた位相限定相関法により求める。
詳細には、位相限定相関部２３は、フーリエ変換部２３１１，２３１２、合成部２３２、位相抽出部２３３、および逆フーリエ変換部２３４を有する。
【００５３】
フーリエ変換部２３１１，２３１２、合成部２３２、位相抽出部２３３、および逆フーリエ変換部２３４それぞれは、上述した位相限定相関部２１２のフーリエ変換部２１２０，２１２１、合成部２１２２、位相抽出部２１２３、および逆フーリエ変換部２１２４それぞれと同じ機能を有するので簡単に説明する。
【００５４】
フーリエ変換部２３１１は、登録画像ＡＩＭをフーリエ変換し合成部２３２に出力する。この際、予めフーリエ変換部２１１１１でフーリエ変換処理した登録画像ＡＩＭをメモリ１２に記憶しておき、それを合成部２３２に出力してもよい。こうすることにより２重にフーリエ変換処理を行うことがないために、処理が軽減される。
フーリエ変換部２３１２は、補正部２２により、補正された画像Ｓ２２をフーリエ変換を行い、処理結果のフーリエ画像を合成部２３２に出力する。
【００５５】
合成部２３２は、フーリエ変換部２３１１，２３１２から出力されたフーリエ画像Ｓ２３１１，Ｓ２３１２を合成し、合成画像Ｓ２３２を位相抽出部２３３に出力する。
位相抽出部２３３は，合成画像Ｓ２３２に基づいて上述したように位相情報を抽出して信号Ｓ２３３を逆フーリエ変換部２３４に出力する。
逆フーリエ変換部２３４は、信号Ｓ２３３に基づいて逆フーリエ変換を行い相関強度画像（相関画像データ）を生成し、信号Ｓ２３として判別部２４に出力する。
【００５６】
上述の位相限定相関法における平行移動量の検出処理の詳細な説明を行う。
例えば、原画像ｆ１（ｍ，ｎ）、原画像ｆ２（ｍ，ｎ）、および画像ｆ２（ｍ，ｎ）を平行移動した画像ｆ３（ｍ，ｎ）＝ｆ２（ｍ＋α，ｎ＋β）それぞれをフーリエ変換処理し、数式（１７）〜（１９）に示すように、フーリエ係数Ｆ１（ｕ，ｖ），Ｆ２（ｕ，ｖ），Ｆ３（ｕ，ｖ）を生成する。
【００５７】
【数１７】
2004272859.tif 000020
【００５８】
【数１８】
2004272859.tif 000021
【００５９】
【数１９】
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【００６０】
フーリエ係数Ｆ１（ｕ，ｖ）〜Ｆ３（ｕ，ｖ）に基づいて、数式（２０）〜（２２）に示すように、位相情報のみの位相画像Ｆ’１（ｕ，ｖ）〜Ｆ’３（ｕ，ｖ）を生成する。
【００６１】
【数２０】
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【００６２】
【数２１】
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【００６３】
【数２２】
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【００６４】
位相画像Ｆ’１（ｕ，ｖ）と位相画像Ｆ’２（ｕ，ｖ）の相関の位相画像の相関Ｚ１２（ｕ，ｖ）を数式（２３）に示すように計算し、位相画像Ｆ’１（ｕ，ｖ）と位相画像Ｆ’３（ｕ，ｖ）の相関の位相画像の相関Ｚ１３（ｕ，ｖ）を数式（２４）に示すように計算する。
【００６５】
【数２３】
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【００６６】
【数２４】
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【００６７】
相関Ｚ１２（ｕ，ｖ）の相関強度画像Ｇ１２（ｒ，ｓ）、および相関Ｚ１３（ｕ，ｖ）の相関強度画像Ｇ１３（ｒ，ｓ）を数式（２５），（２６）に示すように計算する。
【００６８】
【数２５】
2004272859.tif 000028
【００６９】
【数２６】
2004272859.tif 000029
【００７０】
数式（２５），（２６）に示すように、画像ｆ３（ｍ，ｎ）が、画像２（ｍ，ｎ）に比べて（＋α、＋β）だけずれている場合には、位相限定相関法では、相関強画像において、（−α，−β）だけずれた位置に相関強度のピークが生成される。この相関強度位置の位置により、２つの画像間の平行移動量を求めることができる。
また、上述したフーリエ・メリン空間上で、この位相限定相関法を用いることにより、フーリエ・メリン空間上の平行移動量が検出できる。この平行移動量は、上述したように実空間では倍率情報および回転角度情報に相当する。
【００７１】
図４は、自己相関法と位相限定相関法の相違点を説明するための図である。
自己相関法では、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、画像ＩＭ１、および画像ＩＭ１と同じ画像ＩＭ２をフーリエ変換を行い自己相関関数ＳＧ１を生成すると、図４（ｃ）に示すように、相関強度が高いピークと、その周辺部に小さい相関強度を有する相関強度分布が得られる。図４（ｃ）において縦軸は相関強度を示す。
【００７２】
一方、上述した位相限定相関法では、図４（ｄ），（ｅ）に示すように、画像ＩＭ１、および画像ＩＭ１と同じ画像ＩＭ２をフーリエ変換を行い、位相情報のみを相関すると図４（ｆ）に示すように、相関強度が高く鋭いピークのみを有する相関強度分布が得られる。このように位相限定法では自己相関法に比べて相関に関して明確な情報を得ることができる。図４（ｆ）において、縦軸（ｚ軸）は相関強度を示し、ｘ軸，ｙ軸はずれ量を示す。
【００７３】
図５は、位相限定相関法において、２つの画像間で平行移動ずれがある場合の相関強度分布を説明するための図である。
例えば図５（ａ），（ｂ）に示すような画像ＩＭ１、および画像ＩＭ１より数画素平行移動している画像ＩＭ３の画像の位相限定法における相関強度分布は、例えば図５（ｃ）に示すように、相関強度が高く鋭いピークが、図４（ｆ）に示した相関画像データの内のピーク位置から、平行移動量に応じた距離だけずれた位置に分布している。しかし、図５（ｃ）に示すピーク強度は、図４（ｆ）に示したピーク強度に比べて小さい。これは画像ＩＭ１，ＩＭ２に比べて、画像ＩＭ１，ＩＭ３の一致している画素領域が小さいためである。
【００７４】
図６は、位相限定法において、２つの画像間で回転ずれがある場合の相関強度分布を説明するための図である。
図６（ａ），（ｂ）に示すような画像ＩＭ１、および画像ＩＭ１より数度回転している画像４の位相限定法における相関強度分布は、例えば図６に示すように、弱い相関強度の相関強度分布が得られる。単純に位相限定相関法を用いた場合には回転ずれにより、相関を検出することが困難である。
【００７５】
このため、本実施形態に係る画像照合装置１では、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭを、フーリエ・メリン変換を行い、フーリエ・メリン空間上で、位相限定相関法を用いることにより、平行移動量を検出し、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭの倍率情報、および回転角度情報を検出する。その情報に基づいて、照合画像の倍率および回転角度を補正する。
補正した照合画像ＲＩＭおよび登録画像ＡＩＭ間の平行移動ずれを、位相限定相関法により検出し、同時に相関ピークに基づいて画像間の照合を行う。
【００７６】
図７は、位相限定相関部２３が出力する相関画像データを説明するための図である。図７（ａ）は登録画像ＡＩＭ、図７（ｂ）は照合画像ＲＩＭ、図７（ｃ）は相関画像データの一具体例を示す図である。図８は図７（ｃ）に示した相関画像データを説明するための図である。
【００７７】
登録画像ＡＩＭ，照合画像ＲＩＭとして、例えば手書き文字や血管パターン等の２値化および線形状のパターンを含む場合、例えば図７（ａ），（ｂ）に示すような登録画像ＡＩＭ，照合画像ＲＩＭの場合、位相限定相関部２３は信号Ｓ２３として図７（ｃ）に示すような相関画像データを出力する。
【００７８】
図７（ｃ）において、ｚ軸方向は相関画像データにおける相関ピーク強度を示し、相関ピーク強度は登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭ間の相関度に相当する。図７（ｃ）および図８に示すように、ｘ軸方向，ｙ軸方向での相関ピーク位置は、例えば画像中心からのずれ量が登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭ間の平行移動量に相当する。
【００７９】
判別部２４は、位相限定相関部２３から出力された信号Ｓ２３に基づいて、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭの照合を行う。
照合部２４は、例えば図１に示すように、候補特定部２４１、類似度生成部２４２、積算部２４３、および照合部２４４を有する。
候補特定部２４１は本発明に係る候補特定手段に相当し、類似度生成部２４２は本発明に係る類似度生成手段に相当し、積算部２４３は本発明に係る積算手段に相当し、照合部２４４は本発明に係る照合手段に相当する。
【００８０】
候補特定部２４１は、位相限定相関部２３から出力された信号Ｓ２３に基づいて、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭと２次元上の位置関係の複数の候補を特定し、信号Ｓ２４１として類似度生成部２４２に出力する。
【００８１】
図９は、図１に示した候補特定部２４１の候補特定処理を説明するための図である。数値は、相関画像データのＸ−Ｙ面上での相関画像データの相関ピーク強度を示す。
例えば図７（ａ），（ｂ）に示すような２値化および線形状のパターンを含む登録画像ＡＩＭ，照合画像ＲＩＭの場合、相関の大きい画像同士でも、相関ピーク強度（相関強度とも言う）が図９に示すように値が小さい。
候補特定部２４１は、例えば図９に示すように、信号Ｓ２３に基づいて相関強度の上位Ｎ個、本実施形態では８個を、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭと２次元上の位置関係の候補として特定し、信号Ｓ２４１として類似度生成部２４２に出力する。
【００８２】
類似度生成部２４２は、候補特定部２４２で特定された複数の位置関係の候補を示す信号Ｓ２４２に基づいて、登録画像ＡＩＭと、補正部２２で補正された照合画像ＲＩＭとの間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、画素毎に、登録画像ＡＩＭと、補正部２２で補正された照合画像ＲＩＭを比較して類似度を生成する。
【００８３】
詳細には、類似度生成部２４２は、例えば図７（ａ），（ｂ）に示すように、登録画像ＡＩＭをｆ１（ｍ，ｎ）、補正部２２で補正された照合画像ＲＩＭをｆ２（ｍ，ｎ）のｍ×ｎ画素の２値化および線形状のパターンを含む画像とすると、例えば類似度Ｓｉｍを数式（２７）により算出し、算出結果を積算部２４３および照合部２４４に出力する。
【００８４】
【数２７】
2004272859.tif 000030
【００８５】
積算部２４３は、類似度生成部２４２が生成した類似度Ｓｉｍを積算し、積算結果を信号Ｓ２４３として照合部２４４に出力する。
【００８６】
照合部２４４は、積算部２４３が積算した類似度Ｓｉｍを基に登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭの照合を行う。詳細には、例えば照合部２４４は、積算した類似度Ｓｉｍが所定値よりも大きい場合には、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭが一致していると判別する。
【００８７】
また、照合部２４４は、類似度生成部２４２から出力された類似度Ｓｉｍを基に登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭの照合を行う。詳細には、例えば照合部２４４は、類似度Ｓｉｍが所定値よりも大きい場合には、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭが一致していると判別する。
また、照合部２４４は、照合処理の結果を示す信号Ｓ２４を出力する。
【００８８】
図１０は、図１に示した画像照合装置１の動作を説明するためのフローチャートである。以上説明した構成の画像照合装置１の動作を図８を参照しながら簡単に説明する。
例えば画像入力部１１により、登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭが入力され、メモリにそれぞれの画像データが格納される（ＳＴ１）。
ここで、登録画像ＡＩＭに対する照合画像ＲＩＭの倍率（拡大／縮小率）および回転角度情報を求めるために、登録画像ＡＩＭがメモリ１２から読み出され（ＳＴ２）、倍率情報−回転情報部２１のフーリエ変換部２１１１１により、フーリエ変換処理され（ＳＴ３）、フーリエ画像データＳ２１１１１がメモリ１２に格納、記憶される（ＳＴ４）。
フーリエ画像データＳ２１１１１の内の振幅成分は、対数変換部２１１２１により対数処理が行われ、対数−極座標変換部２１１３１により、対数−極座標系に変換される（ＳＴ５）。
【００８９】
照合画像ＲＩＭが、メモリ１２から読み出され（ＳＴ６）、同様にフーリエ変換部２１１１２によりフーリエ変換処理され（ＳＴ７）、フーリエ画像データＳ２１１１２の内の振幅成分が、対数変換部２１１２２により対数処理が行われ、対数−極座標変換部２１１３２により、対数−極座標系に変換される（ＳＴ８）。
【００９０】
上述した登録画像ＡＩＭおよび照合画像ＲＩＭにフーリエ・メリン変換を行った結果得られた、画像信号（パターンデータとも言う）ＳＡ２１１、ＳＲ２１１それぞれは、位相限定相関部２１２のフーリエ変換部２１２０，２１２１によりフーリエ変換処理され（ＳＴ９）、合成部２１２２により合成され（ＳＴ１０）、位相抽出部２１２３により合成信号から振幅成分が除去され（ＳＴ１１）、残りの位相成分が、逆フーリエ変換部２１２４により逆フーリエ変換処理され（ＳＴ１２）、得られた相関画像データのピーク位置の画像中心からのずれ量に基づいて、倍率情報−回転情報生成部２１３により倍率情報および回転情報を含む補正情報が生成される（ＳＴ１３）。
【００９１】
補正部２２では、補正情報に基づいて照合画像の拡大／縮小および回転処理の補正処理が行われ、画像間のスケーリング成分、および回転成分が除去される（ＳＴ１４）。残る差異は平行移動成分のみであり、位相限定相関法を用いて検出される。
【００９２】
補正処理が行われた照合画像ＲＩＭは、位相限定相関部２３のフーリエ変換部２３１２によりフーリエ変換されて（ＳＴ１５）フーリエ画像データＳ２３１２が生成され、メモリ１２に格納されたフーリエ変換された登録画像ＡＩＭが読み出され（ＳＴ１６）、合成部２３２により合成データＳ２３２が生成される（ＳＴ１７）。
【００９３】
この際、登録画像ＡＩＭがフーリエ変換部２３１１によりフーリエ変換されてフーリエ画像データＳ２３１１が生成されて合部部２３２に入力されてもよい。
合成データＳ２３２の内の振幅情報が位相抽出部２３３により除去され（ＳＴ１８）、残りの位相情報が逆フーリエ変換部２３４に入力され、相関画像データとして信号Ｓ２３が出力される（ＳＴ１９）。
【００９４】
上述した処理により生成された相関画像データＳ２３に基づいて、候補特定部２４１により相関画像データＳ２３における相関ピーク強度の上位側から、例えばＮ個の候補Ｐｉ（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎ−１）が抽出され、信号Ｓ２４１として類似度生成部２４２に出力される（ＳＴ２０）。
【００９５】
積算部２４３は、積算のための変数を初期化する（ＳＴ２１）。例えば変数ｉを０、積算値Ｓを０に初期化する。
類似度生成部２４２では、各候補（座標）Ｐｉについて、相関画像データの中心からのずれ量をそれぞれ検出することで、登録画像ＡＩＭ，照合画像ＲＩＭの位置合わせを行った後に類似度Ｓｉｍ（ｉ）を算出し信号Ｓ２４２として積算部２４３および判別部２４４に出力する（ＳＴ２２）。
【００９６】
ステップＳＴ２３において、照合部２４４では、類似度Ｓｉｍ（ｉ）と、予め設定した第１の閾値ｔｈ１とを比較し、類似度Ｓｉｍ（ｉ）が第１の閾値より小さい場合には、積算部２４３では、類似度Ｓｉｍ（ｉ）を積算し、詳細には数式Ｓ＝Ｓ＋Ｓｉｍ（ｉ）により積算し照合部２４４に出力する（ＳＴ２４）。
ステップＳＴ２５において、照合部２４４では、積算値Ｓと予め設定した第２の閾値ｔｈ２とを比較し、積算値Ｓが第２の閾値ｔｈ２よりも小さい場合には、変数ｉと値Ｎ−１とが比較され（ＳＴ２６）、変数ｉがＮ−１と一致していない場合には、変数ｉに１加算し（ＳＴ２７）、ステップＳＴ２２の処理に戻る。ステップＳＴ２５において、変数ｉがＮ−１と一致した場合には、画像が不一致であるとする（ＳＴ２８）。
【００９７】
一方、ステップＳＴ２３の比較処理において、照合部２４４では、類似度Ｓｉｍ（ｉ）が第１の閾値以上の場合には、画像が一致していると判別し、また、ステップＳＴ２５の比較処理において、照合部２４４では、積算値Ｓが第２の閾値ｔｈ２以上の場合には、画像が一致しているとし（ＳＴ２９）、例えばセキュリティ分野における静脈パターン照合装置に、本実施形態に係る画像照合装置を適用した場合には、電子錠を解除するといった処理を動作処理部１６が行う。
【００９８】
以上説明したように、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの２次元上の位置関係の複数の候補を特定する候補特定部２４１と、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの間の２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとを比較して類似度Ｓｉｍを生成する類似度生成部２４２と、類似度生成部２４２が生成した類似度Ｓｉｍを積算する積算部２４３と、積算部２４３が積算した類似度Ｓｉｍを基に照合を行う照合部２４４とを設けたので、例えば、比較対照を行う２枚の画像データ間おの相関が小さい場合であっても、複数の各候補の位置関係それぞれについて算出される類似度を加算することにより、類似度単独で照合を行う場合に比べて、高精度に照合を行うことができる。
また、類似度Ｓｉｍが第１の閾値ｔｈ１よりも大きい場合には一致していると判別するので、高速に照合処理を行うことができる。
【００９９】
また、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの回転角度補正処理または拡大率補正処理、およびフーリエ変換処理の結果の位相成分に基づいて相関を検出する倍率情報−回転情報部２１、補正部２２、および位相限定相関部２３を設けたので、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとが回転角度や拡大率が異なる場合であっても、照合処理を行うことができる。
【０１００】
図１１は、本発明に係る画像照合装置の第２実施形態のソフトウェア的な機能ブロック図である。
本実施形態に係る画像照合装置１ａのハード的な機能ブロックは、第１実施形態とほぼ同じであるので説明を省略する。
画像照合装置１ａのＣＰＵ１５ａは、例えば図１１に示すように、倍率情報−回転情報部２１、補正部２２、位相限定相関部２３、および判別部２４ａを有する。
判別部２４ａは、例えば図１１に示すように、候補特定部２４１、類似度生成部２４２、類似度補正部２４２１、積算部２４３、および照合部２４４を有する。
第１実施形態と同様な機能については説明を省略し、相違点のみ説明する。
【０１０１】
類似度補正部２４２１は、類似度生成部２４２が、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭの画素毎に比較して生成した類似度Ｓｉｍを、当該画素の周囲の画像特性に応じて補正し類似度Ｓｉｍ’を生成し、信号Ｓ２４２１として積算部２４３および照合部２４４に出力する。
積算部２４３および照合部２４４は、類似度Ｓｉｍ’に基づいて第１実施形態と同様な処理を行う。
【０１０２】
図１２は、図１に示した類似度補正部２４２１の機能を説明するための図である。図１２（ａ）は登録画像ＡＩＭの画像パターン、図１２（ｂ）は照合画像ＲＩＭの画像パターン、図１２（ｃ）は類似度生成部２４２が生成する類似度Ｓｉｍの一具体例を説明するための図である。図１３は、図１に示した類似度補正部２４２１の機能を説明するための図である。
【０１０３】
例えば類似度生成部２４２が生成する類似度Ｓｉｍは、例えば図１２（ａ）に示す登録画像ＡＩＭの画像パターンと、図１２（ｂ）示す照合画像ＲＩＭの画像パターンの類似度Ｓｉｍを生成する場合には、図１２（ｃ）に示すように、両画像の線形状のパターンの交点ＣＰに基づいて算出する。
【０１０４】
類似度生成部２４２は、例えば図１３（ａ）に示すように、登録画像ＡＩＭのパターンＰＴ１１と、照合画像ＲＩＭのパターンＰＴ２１との相関パターンＰＴ３１の場合に、線形状のパターンの方向が異なり相関がないにもかかわらず、交点のみにより類似度Ｓｉｍを算出するために、類似度が上昇してしまう。
本実施形態に係る類似度補正部２４２１は、例えば交点ＣＰを検出し、例えばその画素の周囲の９画素において中心部以外にも交点ＣＰがある場合には中心部の交点ＣＰを相関のある点と判別し、中心部以外に交点ＣＰのない場合には中心部の交点ＣＰを相関のない交点として判別する。
【０１０５】
例えば類似度補正部２４２１は、図１３（ａ）に示すように登録画像ＡＩＭのパターンＰＴ１１と、照合画像ＲＩＭのパターンＰＴ２１との相関パターンＰＴ３１の場合に、中心部以外に交点ＣＰがないので、中心部の交点を相関のない交点として判別する。
類似度補正部２４２１は、図１３（ｂ）に示すように登録画像ＡＩＭのパターンＰＴ１２と、照合画像ＲＩＭのパターンＰＴ２２との相関パターンＰＴ３２の場合に、中心部以外に交点ＣＰがないので、中心部の交点を相関のない交点として判別する。
【０１０６】
類似度補正部２４２１は、図１３（ｃ）に示すように登録画像ＡＩＭのパターンＰＴ１２と、照合画像ＲＩＭのパターンＰＴ２２との相関パターンＰＴ３２の場合に、中心部以外に交点ＣＰがあるので、中心部の交点ＣＰを相関のある交点として判別する。
【０１０７】
類似度補正部２４２１は、画像全体について求めた相関のある交点数を、全交点数で割った値を有効率ｅｆｆとし、数式（２８）に示すように、類似度生成部２４２が生成した類似度Ｓｉｍに乗算して補正処理を行い、補正した類似度Ｓｉｍ’を生成し、信号Ｓ２４２１として出力する。
【０１０８】
【数２８】
2004272859.tif 000031
【０１０９】
例えば、図１２に示したような場合には、有効率ｅｆｆが０であり、その結果補正した類似度Ｓｉｍ’は０である。
【０１１０】
図１４は、図１１に示した画像照合装置１ａの動作を説明するためのフローチャートである。以上説明した構成の画像照合装置１の動作を図１４を参照しながら、第１実施形態との相違点のみ説明する。ステップＳＴ１〜ステップＳＴ２０の処理は第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【０１１１】
積算部２４３は、積算のための変数を初期化する（ＳＴ２１）。例えば変数ｉを０、積算値Ｓを０に初期化する。
類似度生成部２４２では、各候補（座標）Ｐｉについて、相関画像データの中心からのずれ量をそれぞれ検出することで、登録画像ＡＩＭ，照合画像ＲＩＭの位置合わせを行った後に類似度Ｓｉｍ（ｉ）を算出し信号Ｓ２４２として、類似度補正部２４２１に出力する（ＳＴ２２）。
【０１１２】
ステップＳＴ２２１において、類似度補正部２４２１は、類似度生成部２４２から出力された類似度Ｓｉｍとしての補正信号Ｓ２４２に基づいて、画像全体について求めた相関のある交点数を、全交点数で割った値を有効率ｅｆｆとし、数式（２８）に示すように、類似度生成部２４２が生成した類似度Ｓｉｍに乗算して補正処理を行い、補正した類似度Ｓｉｍ’を生成し、信号Ｓ２４２１として、照合部２４４および積算部２４３に出力する。
【０１１３】
ステップＳＴ２３において、照合部２４４では、類似度Ｓｉｍ’（ｉ）と、予め設定した第１の閾値ｔｈ１とを比較し、類似度Ｓｉｍ’（ｉ）が第１の閾値より小さい場合には、積算部２４３では、類似度Ｓｉｍ’（ｉ）を積算し、詳細には数式Ｓ＝Ｓ＋Ｓｉｍ’（ｉ）により積算し照合部２４４に出力する（ＳＴ２４）。
【０１１４】
ステップＳＴ２５において、照合部２４４では、積算値Ｓと予め設定した第２の閾値ｔｈ２とを比較し、積算値Ｓが第２の閾値ｔｈ２よりも小さい場合には、変数ｉと値Ｎ−１とが比較され（ＳＴ２６）、変数ｉがＮ−１と一致していない場合には、変数ｉに１加算し（ＳＴ２７）、ステップＳＴ２２の処理に戻る。ステップＳＴ２５において、変数ｉがＮ−１と一致した場合には、画像が不一致であるとする（ＳＴ２８）。
【０１１５】
一方、ステップＳＴ２３の比較処理において、照合部２４４では、類似度Ｓｉｍ’（ｉ）が第１の閾値以上の場合には、画像が一致していると判別し、また、ステップＳＴ２５の比較処理において、照合部２４４では、積算値Ｓが第２の閾値ｔｈ２以上の場合には、画像が一致しているとし（ＳＴ２９）、例えばセキュリティ分野における静脈パターン照合装置に、本実施形態に係る画像照合装置を適用した場合には、電子錠を解除するといった処理を動作処理部１６が行う。
【０１１６】
以上、説明したように、本実施形態では、類似度生成部２４２が、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭとの２次元上の異なる複数の位置関係それぞれにおいて、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭの画素毎に比較して生成した類似度Ｓｉｍを、当該画素の周囲の画像特性に応じて補正し類似度Ｓｉｍ’を生成する類似度補正部２４２１を設け、照合部２４４は、補正した類似度Ｓｉｍ’に基づいて照合を行うので、第１実施形態に比べて、より高精度の照合処理を行うことができる。
【０１１７】
また、角度ずれの大きい、つまり相関の小さい線分同士の交点がある場合であっても、補正処理により類似度を低くするので、その結果、相関の大きい画像同士から求めた相関と、小さい画像同士から求めた相関度との差異が大きくなり、より高精度の照合処理を行うことができる。
【０１１８】
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能である。
例えば、本実施形態では、類似度生成部は、数式（２７）により類似度を算出したが、この形態に限られるものではない。例えば類似度生成部は、線形状のパターンの相関に適した類似度を算出する処理を行えればよい。
【０１１９】
本実施形態では、フーリエ変換処理、対数変換処理、および対数−局座標変換を行い、フーリエ・メリン空間上での平行移動量を算出することにより、倍率情報および回転角度情報を生成したが、この形態に限られるものではない。例えば、倍率情報および回転角度情報が検出可能な空間に、座標変換を行ってもよい。
【０１２０】
また、第１の閾値ｔｈ１と、第２の閾値ｔｈ２を固定値にしたが、この形態に限られるものではない。例えば閾値それぞれを、画像パターンにより可変にすることで、より高精度の照合を行うことができる。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明によれば、画像間の照合を高精度に行うことができる画像照合装置、画像照合方法、およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る画像照合装置の第１実施形態の機能ブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した画像照合装置のソフトウェア的な機能ブロック図である。
【図３】図３は、図２に示したフーリエ・メリン変換部の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、自己相関法と位相限定相関法の相違点を説明するための図である。
【図５】図５は、位相限定相関法において、２つの画像間で平行移動ずれがある場合の相関強度分布を説明するための図である。
【図６】図６は、位相限定法において、２つの画像間で回転ずれがある場合の相関強度分布を説明するための図である。
【図７】図７は、位相限定相関部２３が出力する相関画像データを説明するための図である。（ａ）は登録画像ＡＩＭ、（ｂ）は照合画像ＲＩＭ、（ｃ）は相関画像データの一具体例を示す図である。
【図８】図８は図７（ｃ）に示した相関画像データを説明するための図である。
【図９】図９は、図１に示した候補特定部２４１の候補特定処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図１に示した画像照合装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明に係る画像照合装置の第２実施形態のソフトウェア的な機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、図１に示した類似度補正部２４２１の機能を説明するための図である。
【図１３】図１３は、図１に示した類似度補正部の機能を説明するための図である。
【図１４】図１４は、図１１に示した画像照合装置１ａの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１，１ａ…画像照合装置、１１…画像入力部、１２…メモリ、１３…ＦＦＴ処理部、１４…座標変換部、１５…ＣＰＵ、１６…動作処理部、２１…倍率情報−回転情報部、２２…補正部、２３…平行移動部、２４…判別部、２１１…フーリエ・メリン変換部、２１２…位相限定相関部、２１３…倍率情報−回転情報生成部、２３２…合成部、２３３…位相抽出部、２３４…逆フーリエ変換部、２４１…候補特定部、２４２…類似度生成部、２４３…積算部、２４４…照合部、２１２０，２１２１…フーリエ変換部、２１２２…合成部、２１２３…位相抽出部、２１２４…逆フーリエ変換部、２３１１，２３１２…フーリエ変換部、２４２１…類似度補正部、２１１１１，２１１１２…フーリエ変換部、２１１２１，２１１２２…対数変換部、２１１３１，２１１３２…対数−極座標変換部。
【図１】
2004272859.tif 000032
【図２】
2004272859.tif 000033
【図３】
2004272859.tif 000034
【図４】
2004272859.tif 000035
【図５】
2004272859.tif 000036
【図６】
2004272859.tif 000037
【図７】
2004272859.tif 000038
【図８】
2004272859.tif 000039
【図９】
2004272859.tif 000040
【図１０】
2004272859.tif 000041
【図１１】
2004272859.tif 000042
【図１２】
2004272859.tif 000043
【図１３】
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【図１４】
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