[发明专利]特征量计算装置、图像连接装置、图像检索装置及特征量计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及特征量计算装置、图像连接装置、图像检索装置及特征量计算方法。

背景技术

为了将多个图像连接而合成全景图像、或从一个图像中检索其他图像，一般利用各图像中的特征性的点(特征点)。例如，通过检测出在各图像中对应的特征点，利用重叠部分的特征点，可以合成全景图像。

各特征点由对于各特征点而言为固有的量的特征量描述。特征量按照特征量的计算方法而不同。在美国专利第6711293中记载有一种被称为SIFT(Scale Invariant Feature Transformation：尺度不变特征转换算法)的特征量计算方法。根据SIFT，能够计算出对图像的比例换算抗性强的特征量。

但是，存在通过SIFT计算出的特征量在图像的旋转方面弱的课题。而且，SIFT还存在不适合计算对比度弱的图像的特征量的课题。

发明内容

本发明为了解决上述的课题而提出，其目的在于，提供一种能够与对比度无关地计算出对图像的旋转鲁棒性强的特征量的特征量计算装置、图像连接装置、图像检索装置及特征量计算方法。

本发明涉及的特征量计算装置，其特征在于，具备：

相角量计算部，其针对构成被输入的图像数据的多个像素数据，分别计算出哈里斯矩阵，利用计算出的哈里斯矩阵分别计算相角量；

特征点检测部，其检测出构成所述图像数据的像素数据中、具有比周围的像素数据的相角量大的相角量的像素数据，作为特征点；

支配性取向计算部，其根据所述特征点的像素值及该特征点的邻域的像素数据的像素值，计算出对该特征点附近处的像素值的梯度的角度进行表示的支配性取向；

同心圆检测部，其检测在所述图像数据中，以所述特征点为中心的半径不同的p(p≥2)个圆的圆周上的像素数据；

权重差量值计算部，其针对p个圆，分别计算出对圆周上的各像素数据中的像素值的梯度的角度、与所述支配性梯度的差量值，乘以了圆的半径的平方根而得到的权重差量值；

度数分布生成部，其针对p个圆分别生成具有关于所述权重差量值的q(q≥2)个级别的度数分布；和

描述符向量计算部，其针对p个圆分别计算出以各度数作为成分的q维向量，并根据计算出的各q维向量计算出p×q维描述符向量。

根据本发明，由描述符向量计算部计算出p×q维描述符向量，作为特征量。该描述符向量不易受到比例换算及旋转的影响。另外，即使是对比度弱的图像数据，对于各特征点的各描述符向量而言，各自的独立性也高。因此，能够提供一种与图像的对比度无关地计算出对图像的旋转抗性强的特征量的特征量计算装置。

而且，本发明的特征在于，具备图像数据组生成部，其生成包含一个图像数据、和将该一个图像数据平滑化后进行缩小而得到的其他图像数据的图像数据组，取代所述图像数据，将生成的图像数据组输入给所述相角量计算部。

根据本发明，由于使用由图像数据组生成部生成的图像数据组进行特征点的检测，所以能够计算出独立性更高的描述符向量。

并且，本发明的特征在于，所述支配性取向计算部计算出：所述特征点及该特征点的邻域的8个像素数据中的像素值的梯度的角度平均值Ao；以该特征点为中心的半径为3个像素的圆内的像素数据的像素值的梯度的角度平均值Ac；如果Ac大于Ao，计算以该特征点为中心的半径为3个像素的圆内的梯度值小于Ac的像素数据的梯度的角度的平均值，该平均值作为所述支配性取向；如果Ac小于Ao，计算以该特征点为中心的半径为3个像素的圆内的梯度值大于Ac的像素数据的梯度的角度的平均值，该平均值作为所述支配性取向；如果Ac等于Ao，以平均值Ao作为所述支配性取向。

根据本发明，由于能够通过支配性取向计算部获得进一步反映了特征点附近处的像素值的梯度的角度的支配性取向，所以可以计算出独立性更高的描述符向量。

另外，本发明的特征在于，所述同心圆检测部将p的值设定为8，

所述度数分布生成部将q的值设定为8。

根据本发明，通过将p及q的值设定为8，能够计算出独立性更高的描述符向量。

而且，本发明涉及的图像连接装置具备：所述特征量计算装置；和利用所述描述符向量将2个以上图像数据连接，合成为1个图像数据的图像连接部。

根据本发明，通过具备上述特征量计算装置，能够提供高精度连接图像数据的图像连接装置。

并且，本发明涉及的图像检索装置具备：所述特征量计算装置；和利用所述描述符向量从一个图像数据中检索其他图像数据的图像检索部。