(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画像と第２画像とを照合する画像照合装置において、
前記第１画像を複数の領域に分割する手段と、
前記分割された前記第１画像上の各領域毎に前記第２画像上の対応する類似領域の位置を移動させながら、前記第１画像上の複数の領域それぞれに対応する前記第２画像上の複数の類似領域の位置を探索する探索手段と、
前記第１画像上の隣り合う領域の組毎に当該隣り合う領域間の距離とそれら隣り合う領域にそれぞれ対応する前記第２画像上の類似領域間の距離との差分を算出した場合における全組についての差分の総和と、前記第１画像上の複数の領域とそれら領域に対応する前記第２画像上の複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分の総和とに基づいて、前記探索手段によって移動対象となる類似領域が現在位置にある場合と移動先位置に移動した場合のそれぞれについて、前記第２画像上の複数の類似領域の位置の組み合わせに関する位置適合度を評価し、その評価結果に基づいて前記移動先位置への移動の可否を制御する制御手段と、
前記第１画像上の複数の領域とそれに対応する前記第２画像上で探索された最終的な複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分を算出することにより、前記第１画像と前記第２画像との間の照合結果を出力する手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記探索課程の初期においては前記位置適合度の評価結果とは無関係に前記複数の類似領域それぞれが任意の移動先位置に移動され、且つそれ以降は前記位置適合度が高まる位置方向への移動に制限されるように、前記現在位置および前記移動先位置それぞれに関する前記位置適合度の評価結果に基づく移動条件を、前記探索手段による探索課程の進捗に応じて適応的に可変設定する手段を含むことを特徴とする画像照合装置。
【請求項２】
前記探索手段は、前記複数の類似領域のそれぞれについて順番にその移動先位置をその現在位置と乱数値とに基づいて決定することを特徴とする請求項１記載の画像照合装置。
【請求項３】
第１画像と第２画像とを照合する画像照合方法において、
前記第１画像を複数の領域に分割するステップと、
前記分割された前記第１画像上の各領域毎に前記第２画像上の対応する類似領域の位置を移動させながら、前記第１画像上の複数の領域それぞれに対応する前記第２画像上の複数の類似領域の位置を探索する探索ステップと、
前記第１画像上の隣り合う領域の組毎に当該隣り合う領域間の距離とそれら隣り合う領域にそれぞれ対応する前記第２画像上の類似領域間の距離との差分を算出した場合における全組についての差分の総和と、前記第１画像上の複数の領域とそれら領域に対応する前記第２画像上の複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分の総和とに基づいて、前記探索ステップによって移動対象となる類似領域が現在位置にある場合と移動先位置に移動した場合のそれぞれについて、前記第２画像上の複数の類似領域の位置の組み合わせに関する位置適合度を評価し、その評価結果に基づいて前記移動先位置への移動の可否を制御する制御ステップと、
前記第１画像上の複数の領域とそれに対応する前記第２画像上で探索された最終的な複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分を算出することにより、前記第１画像と前記第２画像との間の照合結果を出力するステップとを具備し、
前記制御ステップは、
前記探索課程の初期においては前記位置適合度の評価結果とは無関係に前記複数の類似領域それぞれが任意の移動先位置に移動され、且つそれ以降は前記位置適合度が高まる位置方向への移動に制限されるように、前記現在位置および前記移動先位置それぞれに関する前記位置適合度の評価結果に基づく移動条件を、前記探索ステップによる探索課程の進捗に応じて適応的に可変設定するステップを含むことを特徴とする画像照合方法。
【請求項４】
前記探索ステップは、前記複数の類似領域のそれぞれについて順番にその移動先位置をその現在位置と乱数値とに基づいて決定することを特徴とする請求項３記載の画像照合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像照合装置および画像照合方法に関し、特に２枚の画像間のピクセル値の差に基づいてそれら画像間の照合を行う画像照合装置および画像照合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基準画像と入力画像の２枚の画像を比較し、一致／不一致を判定するアプリケーションには指紋照合などがある。この場合の画像照合の方式には幾つかあるが、代表的な方法の１つに２枚の画像のそれぞれから特徴を抽出して、その特徴同士を比較する方式がある。この方式では特徴の抽出精度の問題があるため、極めて類似した画像のわずかな差異部分を検出するのには向かないが、一般的に高速である。
【０００３】
この他に、２枚の画像の対応するピクセル値を直接比較する方式がある。この方式では、ピクセル値の比較に先だって、２枚の画像間のずれを補正して位置合わせをしなければならないため低速であるが、画像のわずかな差異部分を検出するのに適している。例えば特開平１１−３４３１号公報には、このようなピクセルの直接比較方式によって画像の比較を行う技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２枚の画像のピクセル同士を直接比較するという従来の照合方式では、上述したように２枚の画像間の位置合わせに膨大な時間を要するため、現実には利用されることは少ない。そこで、基準画像から特徴を抽出し、同じ特徴を持つ領域を入力画像から検索して２枚の画像間のずれを補正するという比較的単純な方式で位置合わせを行うことも考えられているが、このような方式では十分な位置合わせ精度を得るのは困難となる。
【０００５】
そこで本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、十分な精度の位置合わせを高速に実行できるようにし、ピクセル同士の比較による画像照合を実用的な速度で且つ高精度に行うことが可能な画像照合装置および画像照合方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、第１画像と第２画像とを照合する画像照合装置において、前記第１画像を複数の領域に分割する手段と、前記分割された前記第１画像上の各領域毎に前記第２画像上の対応する類似領域の位置を移動させながら、前記第１画像上の複数の領域それぞれに対応する前記第２画像上の複数の類似領域の位置を探索する探索手段と、前記第１画像上の隣り合う領域の組毎に当該隣り合う領域間の距離とそれら隣り合う領域にそれぞれ対応する前記第２画像上の類似領域間の距離との差分を算出した場合における全組についての差分の総和と、前記第１画像上の複数の領域とそれら領域に対応する前記第２画像上の複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分の総和とに基づいて、前記探索手段によって移動対象となる類似領域が現在位置にある場合と移動先位置に移動した場合のそれぞれについて、前記第２画像上の複数の類似領域の位置の組み合わせに関する位置適合度を評価し、その評価結果に基づいて前記移動先位置への移動の可否を制御する制御手段と、前記第１画像上の複数の領域とそれに対応する前記第２画像上で探索された最終的な複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分を算出することにより、前記第１画像と前記第２画像との間の照合結果を出力する手段とを具備し、前記制御手段は、前記探索課程の初期においては前記位置適合度の評価結果とは無関係に前記複数の類似領域それぞれが任意の移動先位置に移動され、且つそれ以降は前記位置適合度が高まる位置方向への移動に制限されるように、前記現在位置および前記移動先位置それぞれに関する前記位置適合度の評価結果に基づく移動条件を、前記探索手段による探索課程の進捗に応じて適応的に可変設定する手段を含むことを特徴とする。
【０００７】
この画像照合装置においては、第１の画像上の複数の領域の中で隣り合う領域同士に着目した場合に、入力画像となる第２の画像上においてもそれら領域それぞれに対応する類似領域間の位置は隣り合っているのが自然であるということを考慮し、第２画像上の複数の類似領域の位置の組み合わせに関する位置適合度を、第１画像上の隣り合う領域の組毎に当該隣り合う領域間の距離とそれら隣り合う領域にそれぞれ対応する前記第２画像上の類似領域間の距離との差分を算出した場合における全組についての差分の総和と、前記第１画像上の複数の領域とそれら領域に対応する前記第２画像上の複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分の総和とに基づいて、評価している。このように、領域相互の位置関係に関する新たな評価尺度を用いて、移動操作の度に現在位置と移動先位置の位置適合度を評価して移動の可否を制御することにより、ピクセル値の差分のみを用いて探索制御を行う場合よりも、効率よく位置合わせを行うことが可能となる。
【０００９】
また、制御手段は、前記探索課程の初期においては前記位置適合度の評価結果とは無関係に前記複数の類似領域それぞれが任意の移動先位置に移動され、且つそれ以降は前記位置適合度が高まる位置方向への移動に制限されるように、前記現在位置および前記移動先位置それぞれに関する前記位置適合度の評価結果に基づく移動条件を、前記探索手段による探索課程の進捗に応じて適応的に可変設定する手段を含んでいる。これにより、最初は、各類似領域はそれが移動したことによってたとえ位置適合度が一時的に低下したとしてもそれには関係なく任意の移動先位置に次から次へと移動していく。位置合わせは、類似領域相互間の相対的な位置関係を最適化することであるので、ある類似領域の移動が位置適合度を低下させるものであっても、後にその移動は別の類似領域の移動によって最適なものとなる場合がある。このような自由な移動を許した状態から徐々に移動条件を厳しくすることにより、位置適合度が高くなる方向にのみの移動に制限していくことが可能となり、最終的には全体の位置適合度が最も高くなる位置に各類似領域が収束されていく。よって、探索範囲を予め小さい範囲に制限しておかずとも、探索に要する時間を実用的な範囲に収めることが可能となるので、十分な精度の位置合わせを高速に実行することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る画像照合システムの構成が示されている。この画像照合システムは、例えば指紋照合や画像改竄チェックなどを行うために、基準画像と入力画像との照合を行うものである。この画像照合システムはコンピュータ上で実行されるソフトウェアとして実現されており、その機能モジュールとして、図示のように、画像入力部１１、入力画像記憶部１２、基準画像記憶部１３、画像分割部１４、照合処理部１５、および照合結果出力部１６を有している。
【００１１】
画像照合処理は、１）基準画像との間の照合の対象となる入力画像の入力、２）基準画像と入力画像との位置合わせ、３）基準画像と入力画像との間の対応するピクセル同士の比較、４）比較結果出力の順で行われる。本実施形態では、特に２）の位置合わせ処理を改良することにより、十分な精度の位置合わせを高速に実行できるようにしている。位置合わせは、基準画像を複数の小領域に分割し、それら複数の小領域それぞれについて入力画像上の最も適した位置を照合処理部１５で求めることによって行われる。
【００１２】
画像照合を行う際には、先ず、画像入力部１１を介して外部から入力画像が入力され、それが入力画像記憶部１２に記憶される。基準画像記憶部１３には予め基準画像が記憶されており、その基準画像が画像分割部１４によってメッシュ状の複数の小領域に分割される。照合処理部１５では、各小領域毎に、その小領域に類似する画像を持つ類似領域を入力画像記憶部１２に記憶されている入力画像の中から探索する処理が行われる。この照合処理部１５は、図示のように、探索部１１１、位置合せ評価部１１２、および最適化部１１３を有している。
【００１３】
探索部１１１では、各小領域毎に入力画像上の対応する類似領域の位置を移動させながら、基準画像上の複数の小領域それぞれに対応する入力画像上の複数の類似領域の位置を探索する処理が行われる。この探索処理では、入力画像上の複数の類似領域について順番にその移動先位置が求められ、その移動先位置への移動が行われる。各類似領域の次の移動先位置（移動先位置の候補）は、乱数を発生し、その乱数値を現在位置の座標に加えることによって決定される。各類似領域の移動先位置が決定されるたびに、その移動先位置と現在位置のそれぞれについて、入力画像上の複数の類似領域の位置の組み合わせに関する位置適合度が位置合せ評価部１１２により評価され、その評価結果を基に現在位置を移動先位置に移動させるか否かが制御される。
【００１４】
位置適合度の評価は、位置合せ評価指数（Ｄ）に基づいて行われる。この位置合せ評価指数（Ｄ）を算出するための式については後述するが、基本的には、基準画像上の隣り合う小領域間の距離とそれら隣り合う小領域にそれぞれ対応する入力画像上の類似領域間の距離との間の差分と、基準画像上の複数の小領域とそれら小領域に対応する入力画像上の複数の類似領域それぞれとの間のピクセル値の差分とに基づいて、算出される。
【００１５】
上述のように、類似領域の位置の探索に際して現在位置から次の移動先位置へ移動するか否かは、類似領域の現在位置および次の移動先位置それぞれに関する位置適合度の評価結果に基づいて制御されるので、位置適合度が最良となるように複数の類似領域それぞれの位置が探索されることになる。この場合、類似領域の探索課程でその探索範囲が絞り込まれていくように、最適化部１１３においては位置適合度の評価結果に基づく移動条件についての最適化処理が行われる。この最適化処理により、最初は比較的大きな探索範囲の中を類似領域が移動することになるが、徐々に、大きな探索範囲の中から位置適合度が高くなる方向にのみ類似領域の移動が制限されていき、最終的には位置適合度が最も高くなる位置に収束されていく。このようにして、小領域を単位とした基準画像と入力画像との間の位置合わせが行われる。
【００１６】
この後、照合結果出力部１６にて基準画像と入力画像との間の対応するピクセル同士の比較がなされ、その比較結果が照合結果として出力される。
【００１７】
以下、具体的な処理内容について説明する。
【００１８】
図２は基準画像と入力画像の対応を調べる様子を示したものである。本実施形態では、基準画像は細かなメッシュ状の矩形領域Ｓ１〜Ｓｎ（図２においては、Ｓ１〜Ｓ４）に分割される。そして、各領域Ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）について、入力画像から絵柄の似ている部分Ｓ’ｉを選び出す。これはつまり各領域毎に基準画像と入力画像との間の位置合わせを行うことを意味する。
【００１９】
この後に、各対応するメッシュ領域ＳｉとＳ’ｉのペア毎にピクセル値の差の総和ＤＰ（Ｓｉ，Ｓ’ｉ）を調べ、それを全ての領域について加算することにより基準画像と入力画像との間の類似度（一致不一致、改竄の程度など）を判定する。
【００２０】
今、基準画像上でＳｉとＳｊが隣り合っている場合を、（Ｓｉ，Ｓｊ）∈Ｌと書くことにする。ここで、ＳｉとＳｊが隣り合っているとすれば、それらＳｉ，Ｓｊにそれぞれ対応する入力画像上におけるＳ’ｉとＳ’ｊもまたなるべく隣り合った位置にあると考える方が自然である。すなわち、Ｓｉの中心ｘ座標とＳｊの中心ｘ座標との差をＤｘ（Ｓｉ，Ｓｊ）とすれば、Ｄｘ（Ｓｉ，Ｓｊ）はＤｘ（Ｓ’ｉ，Ｓ’ｊ）とほぼ同じ値とならなければならない。同様に、Ｓｉの中心ｙ座標とＳｊの中心ｙ座標との差をＤｙ（Ｓｉ，Ｓｊ）とすれば、Ｄｙ（Ｓｉ，Ｓｊ）はＤｙ（Ｓ’ｉ，Ｓ’ｊ）とほぼ同じ値とならなければならない。
【００２１】
従って、本実施形態では、前述の位置合せ評価指数として、次のＤの値を使用する。このＤは位置合わせの自然さを示すパラメータである。
【００２２】
【数１】
0004034523.tif 000002
【００２３】
ここで、αは経験的に定められた定数である。上式の右辺第１項は、隣り合う小領域Ｓｉ，Ｓｊの組毎にそれらＳｉ，Ｓｊ間の距離と類似領域Ｓ’ｉ，Ｓ’ｊ間の距離との差分を算出した場合における全組についての差分の総和を示している。また右辺第２項は、複数の領域Ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）とそれに対応する複数の類似領域Ｓ’ｉ（ｉ＝１〜ｎ）それぞれとの間のピクセル値の差分の総和を示している。
【００２４】
隣り合う小領域Ｓｉ，Ｓｊの組合わせは多数考えられる。例えば図２において、Ｓ１とＳ２を相互にＳｉ，Ｓｊの関係、およびＳ３とＳ４を相互にＳｉ，Ｓｊの関係として定義してもよいし、Ｓ１とＳ３を相互にＳｉ，Ｓｊの関係、およびＳ２とＳ４を相互にＳｉ，Ｓｊの関係として定義してもよい。さらに、Ｓ１をＳｉとした場合のＳｊをＳ２、Ｓ２をＳｉとした場合のＳｊをＳ４、Ｓ４をＳｉとした場合のＳｊをＳ３、Ｓ３をＳｉとした場合のＳｊをＳ１、のように定義してもよい。いずれにしても、隣り合う領域同士の関係は基準画像と入力画像とで同じ定義のものが利用される。
【００２５】
式（１）から分かるように、最も自然な位置合わせ結果を得るためには、上記Ｄを最小にするような、Ｓ’ｊ（ｉ＝１〜ｎ）の組み合わせ決めれば良いことになる。ただし、Ｓ’ｊ（ｉ＝１〜ｎ）の組み合わせは無限にある。
【００２６】
そこで、本実施形態では、式（１）と、Simulated Aneeling法と呼ばれる方法とを用いて、式（１）のＤを最小にする最適な組み合わせを求める。
【００２７】
具体的にはまず初期状態では、図３に示すように、ほぼランダムにＳ’ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を決める。つまり、Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれに対応するＳ’１〜Ｓ’４の位置がそれぞれランダム的に決定される。もちろん、Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの座標関係と全く同じ位置にＳ’１〜Ｓ’４を初期設定しても良い。
【００２８】
この後、Ｓ’１〜Ｓ’４の順に移動操作が行われる。ここでは、図４のように、Ｓ’１をランダムに動かす新しい移動先領域Ｓ’ｔを想定する。そして、Ｓ’１がＳ’ｔに移った場合のＤをＤｔ、移る前の現在位置に対応するＤをＤ０とする。
【００２９】
この時、０と１の間の値を取る乱数ｐを発生し、ｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔと比較する。ここでＴは温度パラメータと呼ばれる値である。この結果、ｐがｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔよりも小さかったら、Ｓ’１をＳ’ｔに移動して、Ｓ’ｔを新たな現在位置とする。そうでなければ、Ｓ’１はＳ’ｔに移動しない。
【００３０】
このようにして、移動先位置を決めてｐとｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔとの関係によって移動先位置へ移動するかどうかを決める探索制御処理を、例えばＳ’１〜Ｓ’４の順に１回ずつの割合で、何度も反復して実行する。この時、Ｔが十分に大きな値であれば（Ｄ０−Ｄｔ）／ＴはＤ０とＤｔの大小関係にかかわらず０となるので、ｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔの値は１となり、０と１の間の乱数ｐの方が必ずｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔよりも小さくなる。よって、現在位置と移動先のそれぞれのＤの値に関係なく、Ｓ’１〜Ｓ’４はそれぞれ任意の位置に自由にどんどん移動して行く。
【００３１】
一方、Ｔが小さな値の場合には、（Ｄ０−Ｄｔ）の値に対する依存度が高くなり、（Ｄ０−Ｄｔ）が正の場合つまりＤ０よりもＤｔが小さい場合にのみ乱数ｐがｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔよりも小さくなる。よって、Ｔが小さな値の場合にはＳ’１〜Ｓ’４は必ずＤの値が小さくなる方向へ移動する。（厳密には、Ｄ０−Ｄｔが負であってもそのときの乱数ｐの値が小さく、且つＤｔがＤ０よりもさほど大きくない場合には移動するが、その確率はＤ０−Ｄｔが正の場合に比し十分に低い）。
【００３２】
そこで、本実施形態では、探索課程の初期においては（Ｄ０−Ｄｔ）の値とは無関係にＳ’１〜Ｓ’４それぞれが任意の移動先位置に移動され、且つそれ以降はＤ０よりもＤｔの方が小さくなる場合にだけＳ’１〜Ｓ’４の移動が行われるように、最初はＴを経験的に決められた大きな値に設定しておき、Ｔを徐々に下げていく。つまり、例えばある一定のＴの条件下でＳ’１〜Ｓ’４それぞれの探索制御処理を一回ずつ行い、そしてＴを所定値だけ下げた状態で、Ｓ’１〜Ｓ’４それぞれの探索制御処理を一回ずつ行い、さらにＴを所定値下げた状態で、Ｓ’１〜Ｓ’４それぞれの探索制御処理を一回ずつ行う、という処理を繰り返す。すると、最終的にＴが予め決められた十分に小さな下限値（Ｔｔ）に達した時点で、Ｄが最小となるＳ’１〜Ｓ’４の最適な位置の組み合わせが得られる。
【００３３】
図５には、Ｔを変化させて移動条件を徐々に厳しくしながらＳ’１〜Ｓ’４それぞれの探索制御を繰り返し実行した場合のＤの変化の様子が示されている。
【００３４】
図示のように、最初はＳ’１〜Ｓ’４はランダム的に広範囲を自由に移動することになるのでＤの値は変動しながらもなかなか低下していかない。しかし、徐々にＴの値を下げていくと、（Ｄ０−Ｄｔ）の値に対する依存度が高くなり始めるため、ランダム的な自由な移動とＤが小さくなる方向への移動とが混在し始める。Ｓ’１〜Ｓ’４の内、ある類似領域の移動がランダムであっても、他の類似領域の移動を考慮すると相対的にはそれがＤの値を小さくするような移動につながるといった効果が得られるようになる。そして、さらなるＴの低下と共に、Ｓ’１〜Ｓ’４がそれぞれ最適位置に移動していくので、あるＴを境にＤの値が最小値に向けて低下を初め、いずれＤはそれ以上低下しない最小値に収束していく。Ｔの最終的な下限温度（Ｔｔ）をＤの値が収束する程度の温度に規定しておくことで、Ｓ’１〜Ｓ’４の位置の最適な組み合わせが得られる。
【００３５】
次に、図６のフローチャートを参照して、一連の処理手順について説明する。
【００３６】
まず、移動対象のＳ’ｎについての次の移動先領域（移動先枠Ｓｔ）を、乱数とＳ’ｉの現在位置の座標値とから算出する（ステップＳ１０１）。次に、Ｓ’ｎを次の移動先領域（Ｓｔ）に移動した場合のＤｔを式（１）により算出する（ステップＳ１０２）。この後、０と１の間の値を取る乱数ｐを発生し、ｐとｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔとの比較を行って、移動先領域（Ｓｔ）への移動の可否を判断する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。ｐがｅｘｐ（Ｄ０−Ｄｔ）／Ｔよりも小さい場合には移動先領域（Ｓｔ）への移動が行われ（ステップＳ１０５）、そうでなければ移動は行われない。以上の探索制御処理は、Ｓ’１〜Ｓ’４の全てについて行われる。
【００３７】
そして、Ｓ’１〜Ｓ’４の全てに関する探索制御処理が一周すると、温度パラメータＴの値が所定値Ｋだけ減算される（ステップＳ１０６）。そして、Ｔの値が下限値Ｔｔに達するまで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の探索制御処理がＳ’１〜Ｓ’４の全てについて繰り返し実行される。
【００３８】
Ｔの値が下限値Ｔｔに達った時点で位置合わせ処理は終了し、その時のＳ’１〜Ｓ’４の位置がＳ１〜Ｓ４に対応する最適な組み合わせとして決定される。このように小領域毎に分割して精度良く位置合わせを行った後に、Ｓ１〜Ｓ４ とＳ’１〜Ｓ’４それぞれとの間でピクセル同士の比較を行うことにより、たとえ指紋照合や手書き署名の改竄チェックなどのように基準画像と入力画像間のわずかな差異部分についての検知が必要な照合処理についても精度良く行うことが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、１）隣り合う領域間の距離の差を用いて適合度を評価しながら探索制御を行うことにより、Ｓ’１〜Ｓ’４を効率良く最適位置に設定することが可能となる。２）Simulated Aneeling法を用いて移動条件を可変設定することにより、探索範囲を狭く制限することなく、Ｓ’ｊ（ｉ＝１〜ｎ）の無限の組み合わせの中から最適な組み合わせを高速に求めることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態の画像照合システムの機能はすべてソフトウェアによって実現できるので、上述の各処理手順をコンピュータに実行させるプログラムを用意し、それをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶すると共に、その記憶媒体を通じてコンピュータに導入して実行するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に得ることができる。
【００４１】
また、本発明は、上記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。例えば、上記実施形態では、ある類似領域を移動する際に、全ての小領域Ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）とそれに対応する全ての類似領域Ｓ’ｉ（ｉ＝１〜ｎ）それぞれとの間のピクセル値の差分の総和を考慮して評価値を求めたが、ピクセル値の差分については当該類似領域とそれに対応する小領域との間のピクセル値の差分のみであってもよく、同様に、距離の差分についても、当該類似領域とそれに隣り合う関係であると決められた他の類似領域との間の距離と、対応する基準領域上の隣り合う領域間の距離との差分についてのみでもよい。
【００４２】
また、上記では最初に領域分割する形状を矩形としたが、矩形の代わりに六角形状の領域で画像を分割しても良い。この場合の基準画像と入力画像との関係を図７に示す。図７では六角形状の小領域を単位として画像の探索がなされることになり、矩形の場合よりも領域間の組み合わせの自由度がますことにより、より自然な位置合わせ結果を得ることが可能となる。
【００４３】
更に、上記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、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構成が発明として抽出され得る。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、十分な精度の位置合わせを高速に実行できるようになり、ピクセル同士の比較による画像照合を実用的な速度で且つ高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像照合システムの機能構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における基準画像と入力画像の対応関係を示す図。
【図３】同実施形態における類似領域それぞれの初期状態位置を説明するための図。
【図４】同実施形態における類似領域の現在位置と移動先位置を説明するための図。
【図５】同実施形態において移動条件を徐々に厳しくしながら類似領域の探索制御を繰り返し実行した場合の位置適合度の変化の様子を示す図。
【図６】同実施形態における位置合わせ処理の手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態における基準画像と入力画像の対応関係の他の例を示す図。
【符号の説明】
１１…画像入力部
１２…入力画像記憶部
１３…基準画像記憶部
１４…画像分割部
１５…照合処理部
１６…照合結果出力部
１１１…探索部
１１２…位置合せ評価部
１１３…最適化部
【図１】
0004034523.tif 000003
【図２】
0004034523.tif 000004
【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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