物体识别设备、方法和存储介质技术

本发明专利技术所公开的是一种用于减少参照图像中的识别误差的物体识别设备等，所述参照图像呈现与输入图像中所呈现的物体只有略微不同的物体。所述物体识别设备包括局部特征量匹配单元，用于计算用以从参照图像中的坐标到输入图像中的相应对应坐标的变换的几何变换信息，并且将从参照图像中提取的局部特征量与从输入图像中提取的局部特征量进行匹配；输入图像差异区域确定单元，用于基于关于通过所述匹配而被确定为一致的输入图像的几何变换信息来对参照图像中的差异区域进行变换，并且确定与参照图像中的差异区域相对应的输入图像中的差异区域；输入图像差异区域特征量提取单元，用于修正输入图像中的差异区域，并且从输入图像的经修正的差异区域中提取特征量；以及特征量匹配单元，用于将由输入图像差异区域特征量提取单元所提取的特征量与从参照图像的差异区域中提取的特征量进行匹配，并且输出匹配结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】物体识别设备、方法和存储介质
本专利技术涉及用于准确地识别图像中的物体的设备、方法和存储介质。
技术介绍
已经提出了一种方法以通过检测图像中的很多不同的点(特征点)来提取每个特征点周围的局部区域中的特征量(局部特征量)，以按照一种对抗图像捕获的尺寸和角度的改变以及阻塞的鲁棒的方式来识别图像中的主体。利用SIFT(尺度不变特征变换)特征量的局部特征量提取设备作为典型的方法在PTL1和NPL1中被公开。首先，局部特征量提取设备从图像的每个像素中提取关于亮度的信息，并根据所提取的亮度信息检测很多独特的点(特征点)。然后，局部特征量提取设备输出作为关于每个被检测到的特征点的信息的特征点信息。在该情况中，例如特征点信息指示所检测到的局部特征点的坐标位置和尺度、特征点的定向等。然后，局部特征量提取设备根据特征点信息(即每个被检测到的特征点的坐标值、尺度、定向等)获得其中特征量提取被执行的局部区域，并且生成(描述)局部特征量。然后，包括与被捕获图像中的主体相同的主体的图像通过对从被捕获图像(即输入图像)中提取的局部特征量1与从参照图像生成的局部特征量2进行比较而被识别，如NPL1中所述。更具体来说，首先，描述关于构成局部特征量1的每个特征点的信息的特征量和构成局部特征量2的特征量的所有组合的距离在特征空间中被计算。然后，所计算的距离最接近的局部特征量1和局部特征量2的组合被确定为对应特征量。此外，作为用于生成这些对应特征量的源的特征点的组合也被确定为对应的。之后，做出关于被确定为对应的特征点的组合是否根据特定几何变换信息从输入图像中的特征点的坐标位置移动到参照图像中的特征点的坐标位置的确定。对应特征点是正确还是错误的基于这个移动的确定而被确定。在该情况中，当被确定为正确对应的特征点的数目等于或大于预设值时，确定相同的主体被显示。文献引用列表专利文献[PTL1]美国专利号6711293的说明书[PTL2]日本专利申请公开号2010-79545[PTL3]WO2012/108088[PTL4]日本专利申请公开号2010-266964[PTL5]日本专利申请公开号2010-128925[PTL6]日本专利申请公开号2010-115109非专利文献[NPL1]DavidG.Lowe,“Distinctiveimagefeaturesfromscale-invariantkeypoints”,(UnitedStates),InternationalJournalofComputerVision,60(2),November,2004,p91-110
技术实现思路
技术问题在利用相关局部特征量的物体识别方法中，基于从输入图像的亮度信息提取的局部特征量与从参照图像的亮度信息提取的局部特征量的对应关系来识别物体。结果，在其中显示与输入图像中所显示的物体只有略微差别的物体的图像被采用作参照图像的情况下，在输入图像与参照图像之间存在很多对应特征点，并且因此存在的问题，在于两个图像都被错误地识别为显示相同物体的图像。本专利技术的主要目的在于提供用于抑制呈现与输入图像中所呈现的物体只有略微不同的物体的参照图像中的识别误差并且更准确地识别显示相同物体的参照图像的设备、方法和存储介质。问题解决方案根据本专利技术的物体识别设备包括：局部特征量匹配单元，该局部特征量匹配单元计算用以从参照图像中的坐标到输入图像中的对应坐标的变换的几何变换信息，并且将从参照图像中提取的局部特征量与从输入图像中提取的局部特征量进行匹配；输入图像差异区域确定单元，该输入图像差异区域确定单元基于关于通过所述匹配而被确定为一致的输入图像的几何变换信息来对参照图像中的差异区域进行变换，并且确定与参照图像中的差异区域相对应的输入图像中的差异区域；输入图像差异区域特征量提取单元，该输入图像差异区域特征量提取单元修正输入图像中的差异区域，并且从输入图像的经修正的差异区域中提取特征量；以及特征量匹配单元，该特征量匹配单元将由输入图像差异区域特征量提取单元提取的特征量与从参照图像的差异区域中提取的特征量进行匹配，并且输出匹配结果。一种根据本专利技术的物体识别方法包括：计算用以从参照图像中的坐标到输入图像中的对应坐标的变换的几何变换信息，并且将从参照图像中提取的局部特征量与从输入图像中提取的局部特征量进行匹配；基于关于通过所述匹配而被确定为一致的输入图像的几何变换信息来对参照图像中的差异区域进行变换，并且确定与参照图像中的差异区域相对应的输入图像中的差异区域；修正输入图像中的差异区域，并且从输入图像的经修正的差异区域中提取特征量；并且将从输入图像的差异区域中提取的特征量与从参照图像的差异区域中提取的特征量进行匹配，并且输出匹配结果。根据本专利技术的程序使得计算机执行：局部特征量匹配处理，该局部特征量匹配处理计算用以从参照图像中的坐标到输入图像中的对应坐标的变换的几何变换信息，并且将从参照图像中提取的局部特征量与从输入图像中提取的局部特征量进行匹配；输入图像差异区域确定处理，该输入图像差异区域确定处理基于关于通过所述匹配而被确定为一致的输入图像的几何变换信息对参照图像中的差异区域进行变换，并且确定与参照图像中的经变换的差异区域相对应的输入图像中的差异区域；输入图像差异区域特征量提取处理，该输入图像差异区域特征量提取处理修正输入图像中的差异区域，并且从输入图像的经修正的差异区域中提取特征量；以及特征量匹配处理，该特征量匹配处理将输入图像差异区域特征量提取处理而提取的特征量与从参照图像的差异区域中提取的特征量进行匹配，并且输出匹配结果。采用上述配置，以使得输入图像差异区域确定单元通过基于局部特征量匹配单元所计算的几何变换信息对参照图像中的差异区域进行变换来确定输入图像中的差异区域，并且输入图像差异区域特征量提取单元从输入图像的差异区域提取特征量，并且特征量匹配单元对从输入图像中的差异区域提取的特征量与从参照图像中的差异区域提取的特征量进行匹配，并且因此，能够辨认通过仅仅执行基于传统局部特征量的匹配而不能被识别的小差别，并且能够被识别仅显示相同物体的图像，因此实现本专利技术的目的。此外，本专利技术还能够利用存储程序的计算机可读非易失性存储介质来实现。本专利技术的有益效果根据本专利技术，提供了一种能够减少参照图像中的识别误差的技术，该参照图像呈现与输入图像中所呈现的物体只有略微不同的物体。附图说明[图1]图1是示出了根据第一示例性实施例的物体识别设备的配置的示例的框图。[图2]图2是示出了输入图像差异区域确定单元13的操作的示例的流程图。[图3]图3是示出了局部特征量提取单元11的配置的示例的框图。[图4]图4是示出了局部特征量提取单元12的配置的示例的框图。[图5]图5是示出了输入图像差异区域特征量提取单元14的配置的示例的框图。[图6]图6是示出了输入图像差异区域特征量提取单元14的配置的示例的框图。[图7]图7是示出了差异区域特征量计算单元403的配置的示例的框图。[图8]图8是示出了差异区域特征量计算单元403的配置的示例的框图。[图9]图9是示出了差异区域特征量计算单元403的配置的示例的框图。[图10]图10是示出了差异区域特征量计算单元403的配置的示例的框图。[图11]图11是示出了差异区域特征量计算单元4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物体识别设备，包括：局部特征量匹配装置，所述局部特征量匹配装置用于计算用以从参照图像中的坐标到输入图像中的对应坐标的变换的几何变换信息，并且将从所述参照图像中提取的局部特征量与从所述输入图像中提取的局部特征量进行匹配；输入图像差异区域确定装置，所述输入图像差异区域确定装置用于基于关于通过所述匹配而被确定为一致的所述输入图像的所述几何变换信息来对所述参照图像中的所述差异区域进行变换，并且确定与所述参照图像中的所述差异区域相对应的所述输入图像中的差异区域；输入图像差异区域特征量提取装置，所述输入图像差异区域特征量提取装置用于修正所述输入图像中的差异区域，并且从所述输入图像的经修正的所述差异区域中提取特征量；以及特征量匹配装置，所述特征量匹配装置用于将由所述输入图像差异区域特征量提取单元提取的特征量与从所述参照图像的所述差异区域中提取的特征量进行匹配，并且输出匹配结果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.28 JP 2012-2883971.一种物体识别设备，包括：局部特征量匹配装置，所述局部特征量匹配装置用于计算用以从参照图像中的坐标到输入图像中的对应坐标的变换的几何变换信息，并且将从所述参照图像中提取的局部特征量与从所述输入图像中提取的局部特征量进行匹配；差异区域估计单元，所述差异区域估计单元通过从所述参照图像中搜索错误对应特征点集中的区域来估计所述参照图像中的差异区域，所述错误对应特征点是其特征量被确定为错误对应的特征点；输入图像差异区域确定装置，所述输入图像差异区域确定装置用于基于关于通过所述匹配而被确定为一致的所述输入图像的所述几何变换信息来对所述参照图像中的所述差异区域进行变换，并且确定与所述参照图像中的所述差异区域相对应的所述输入图像中的差异区域；输入图像差异区域特征量提取装置，所述输入图像差异区域特征量提取装置用于修正所述输入图像中的差异区域，并且从所述输入图像的经修正的所述差异区域中提取特征量；以及特征量匹配装置，所述特征量匹配装置用于将由所述输入图像差异区域特征量提取单元提取的特征量与从所述参照图像的所述差异区域中提取的特征量进行匹配，并且输出匹配结果。2.根据权利要求1所述的物体识别设备，其中所述输入图像差异区域特征量提取装置将所述输入图像的所述差异区域修正为被放大了预设像素的区域，并且从所述输入图像的经修正的所述差异区域中提取特征量。3.根据权利要求1所述的物体识别设备，其中所述输入图像差异区域特征量提取装置将所述输入图像的所述差异区域修正为基于所述差异区域中的参照点而被放大了预设比率的区域，并且从所述输入图像的经修正的所述差异区域中提取特征量。4.根据权利要求1所述的物体识别设备，其中在存在其中边缘集中在所述输入图像的所述差异区域中的端部处的区域的情况下，所述输入图像差异区域特征量提取装置将所述输入图像的所述差异区域修正为在所述边缘集中的方向上被放大的区域，并且从所述输入图像的经修正的所述差异区域中提取特征量。5.根据权利要求1所述的物体识别设备，还包括：差异区域估计装置，所述差异区域估计装置用于每次比较两个参照图像，并且将其中被比较的参照图像之间存在差异的区域计算为所述参照图像中的所述差异区域。6.根据权利要求5所述的物体识别设备，其中所述局部特征量匹配装置输出几何变换信息和对应特征点信息，所述对应特征点信息包括指示正确对应的特征点和错误对应的特征点的信息，并且所述差异区域估计装置基于从所述局部特征量匹配装置输出的对应特征点信息来计算所述参照图像中的所述差异区域。7.根据权利要求1至6中任一项所述的物体识别设备，其中所述输入图像差异区域特征量提取装置输出第一特征量和第二特征量，所述第一特征量是从由所述输入图像差异...

【专利技术属性】
技术研发人员：间濑亮太，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP