[发明专利]物体领域信息产生方法和装置及近似多边形产生方法和装置

说明书

本发明涉及产生表示影像和图像中的物体的领域的信息的物体领域信息产生方法和物体领域信息产生装置，以及产生近似影像或图像的1个帧中的任意物体的领域的近似多边形的近似多边形产生方法和近似多边形产生装置。

近年来，由于影像图像处理技术的快速发展，一般将影像和图像处理为数字数据。确立了将该数字化的数据量与效率地压缩为大的影像和图像的技术。另外，伴随着互联网和卫星广播和CATV等网络技术的发展，与大量的影像需求相对照取得的利用影像和图像数据库和影像联机实时进入实用阶段，另外，来自远方的自动监视系统也变得主要了。如此利用影像和图像时，要求通过画面内的内容来将影像和图像分类，并抽出影像和图像中的物体后进行处理或检索。

为了响应该要求，判别影像和图像内描述的内容用的技术的研究盛行起来。然而，因为在影像和图像中存在同时多个物体和背景，所以为了判别物体，作为前提条件就有必要将背景与物体区分开。此时，虽然有必要以其形状来表示物体的领域信息，但它却不能正确表现物体的位置、大小、形状信息。作为此目的的方法有例如作为提高物体存在的部分的亮度、降低没有存在部分的亮度的图像表示的α变换和由长方形近似的跳动盒等方案。但是，α变换具有数据量大，物体的位置和大小的检测的计算量大的缺点，另外，在跳动盒中不可能表现物体的形状。

作为解决这些缺点的方法是以多边形来近似物体的方法。因为仅记述了多边形各顶点的坐标，所以与α变换相比，数据量特别少。另外，因为具有能够忠实地表现物体的位置、大小、形状的特征，所以是最适于物体领域信息的表现的方法。

但是，作为已有的多边形近似物体的方法，主要使用求出物体的惯性主轴并将惯性主轴与物体轮廓的交点作为顶点后、向顶点追加离连接各顶点间的直线的距离最远的物体轮廓上的顶点、得到必要的顶点数的多边形的方法。在该方法中，在追加一个顶点时，需要探索物体轮廓上的点，因而多边形近似的计算量大。另外，因为顶点一定存在于物体轮廓上，所以在物体的凸出部分中，顶点间的连线进入物体的内部。反过来，在物体的凹入部分中，顶点间的连线在物体的外部之外，多边形与物体的误差大。

另外，即使在影像中的物体的表现，由于与图像相同的理由，与α变换和跳动盒(バウンディングボツクス)相比，多边形近似在数据量和物体的位置、大小、形状的表面方面具有优点。但是，以多边形近似来表现物体的时间变化的情况下，虽然记述了多边形近似的各顶点的移动，但为了逐一记录各帧的顶点的位置，数据量变多，因而不适合。

因为考虑了上述事情，所以本发明的目的是提供一种能够快速高精度地产生表现影像中所期望的物体的领域的近似多边形的顶点的轨迹的物体领域信息产生方法和物体领域信息产生装置。

本发明的另一个目的是提供一种能够以少的数据量来记述影像中所期望物体的领域且容易进行其操作和其数据处理的物体领域信息产生方法和物体领域产生装置。

本发明的再一个目的是提供一种能够高精度快速地产生近似影像或图像的1个帧中的任意物体的领域的近似多边形的近似多边形产生方法和近似多边形产生装置。

本发明第1方面的经过连续的涉及影像数据中的任意物体的领域的信息的多个帧产生记述的物体领域信息的物体领域信息产生方法，其特征在于：在各个所述的多个帧中，使用近似多边形来近似所述影像数据中的所述物体的领域，在各个所述帧的相邻帧之间，对于近似前面的帧中的所述物体的领域的近似多边形的多个顶点中的每一个，近似下一帧中的所述物体的领域的近似多边形的多个顶点中，通过对应于重合两近似多边形的重心时的顶点间距离最小，求出多个顶点中沿帧的行进排列多个顶点中的顶点位置数据时的轨迹，基于求出的所述多个顶点的轨迹，产生所述物体领域信息。

本发明第2方面的经过连续的涉及影像数据中的任意物体的领域的信息的多个帧后产生记述的物体领域信息的物体领域信息产生方法，其特征在于：在各个所述的多个帧中，使用近似多边形来近似所述影像数据中的所述物体的领域，在各个所述帧的相邻帧之间，对于近似前面的帧中的所述物体的领域的近似多边形的多个顶点中的每一个，近似下一帧中的所述物体的领域的近似多边形的多个顶点中，通过对应于由至已求出的前面帧中的该顶点的轨迹推定的位置中最近的位置，求出多个顶点中沿帧的行进排列多个顶点中的顶点位置数据时的轨迹，基于求出的所述多个顶点的轨迹，产生所述物体领域信息。