[发明专利]信息处理设备及方法、图像识别设备及方法，以及程序

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含涉及与2007年11月1日向日本发明专利局提交的日本专 利申请JP2007-285164相关的主题，该专利申请的全部内容通过引用结合 与此。

发明领域

本发明涉及一种信息处理设备、信息处理方法、图像识别设备、图像 识别方法以及程序。更具体地说，本发明涉及被优选用于执行识别图像的 过程的信息处理设备、信息处理方法、图像识别设备、图像识别方法以及 程序。

背景技术

已有使用局部特征量的基于纹理的一般对象辨识方法(例如，参见专 利文献1：日本未经审查的专利申请出版物No.2004-326693)。在此方法 中，为了辨识，模型图像预先被登记，从图像模型和为辨识而输入的查询 图像中提取特征点，进行特征点周围的局部特征量之间的匹配，以及通过 使用几何约束去除不匹配，从而进行辨识。

在此技术中，从模型图像和查询图像中提取特征点，描述特征点周围 的局部特征量，进行特征量之间的匹配，并通过霍夫变换或RANSAC(随 机抽样一致性算法)去除离群点(outlier)(不匹配)。然后，根据去除离 群点之后剩余的匹配对的数量，识别查询图像中的对象。

发明内容

然而，当多个模型图像彼此相似时，例如当模型图像在纹理上部分相 同时，使用根据专利文献1的用于根据匹配对的数量来判断查询图像中的 对象的匹配/不匹配的上述一般对象辨识方法，会导致针对多个模型图像 的“匹配”辨识结果，因为在多个模型图像中观察到了超过阈值的匹配对。

本发明是在考虑到这些情况的背景下做出的，并旨在实现，即使多个 模型图像彼此相似也能正确地辨识对象。

根据本发明的第一个实施例的信息处理设备是一种生成用于识别图 像的信息的信息处理设备。该信息处理设备包括：模型图像获取装置，用 于获取多个模型图像；模型图像特征量提取装置，用于提取由模型图像获 取装置所获取的模型图像的特征量；匹配装置，用于对模型图像特征量提 取装置所提取的模型图像的特征量进行匹配；以及识别特征点提取装置， 用于根据由匹配装置进行匹配的结果，来提取相似模型图像中与预定模型 图像具有低相关性的特征点，其中所述相似模型图像是具有预定数量或更 多的与预定模型图像的特征量相匹配的特征量的模型图像，所提取的特征 点被视为用于识别相应的相似模型图像的识别特征点。

匹配装置可以包括离群点去除装置，该离群点去除装置用于根据对模 型图像的特征量进行匹配的结果去除离群点。

信息处理设备还可以进一步包括第一变换装置，用于对相似模型图像 进行仿射变换，使得相似模型图像与预定的模型图像一致。识别特征点提 取装置可以通过使用经第一变换装置进行的变换而获取的相似模型图像 来提取识别特征点。

信息处理设备还可以进一步包括：被辨识图像获取装置，用于获取被 辨识图像；被辨识图像特征量提取装置，用于提取由被辨识图像获取装置 所获取的被辨识图像的特征量；以及识别装置，用于通过获取在由识别特 征点提取装置所提取的识别特征点中相似模型图像与被辨识图像之间的 特征量的相关性，来识别对应于被辨识图像的相似模型图像。

信息处理设备还可以进一步包括第二变换装置，用于对相似模型图像 进行仿射变换，使得相似模型图像与被辨识图像一致。识别装置可以通过 使用经第二变换装置进行的变换而获取的相似模型图像，来识别对应于被 辨识图像的相似模型图像。

由识别特征点提取装置所提取的识别特征点被分类为第一组和第二 组，当在第一组中的识别特征点处具有较大数量的匹配对时或当在第二组 中的识别特征点处具有较小数量的匹配对时，每个模型图像都被识别为对 应的相似模型图像。

识别特征点提取装置分层地提取识别特征点。

根据本发明的第一个实施例的信息处理方法是一种用于信息处理设 备的信息处理方法，该信息处理设备生成用于识别图像的信息。该信息处 理方法包括如下步骤：获取多个模型图像；提取所获取的模型图像的特征 量；对所提取的模型图像的特征量进行匹配；以及根据由匹配装置进行匹 配的结果，来提取相似模型图像中与预定模型图像具有低相关性的特征 点，其中所述相似模型图像是具有预定数量或更多的与预定模型图像的特 征量相匹配的特征量的模型图像，所提取的特征点被视为用于识别相应的 相似模型图像的识别特征点。