專利名稱：特征量提取裝置、物體識(shí)別裝置、以及特征量提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特征量提取裝置、物體識(shí)別裝置、以及特征量提取方法，例如涉及判斷提供的濃淡圖像是否為人物的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，在判定提供的圖像是否為人物圖像時(shí)，大多使用邊緣特征。例如，提出有使用了邊緣方向直方圖(HOG Histograms of Oriented Gradients，方向梯度直方圖)的物體識(shí)別方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1 3)。簡單地說明使用了邊緣方向直方圖的物體識(shí)別方法。以Ni表示邊緣方向的數(shù)，從提供的M(像素)XN(像素)的濃淡圖像I，求某一個(gè)數(shù)的邊緣方向圖像&。這里，如下式這樣定義Ei。在位置(X，y)的邊緣方向?yàn)閕時(shí)=Ei (X，y) = 1在位置(x，y)的邊緣方向?yàn)閕以外時(shí)=Ei(Ly) =0…(1)i 邊緣方向的號(hào)碼，i = 1，...，NiNi:邊緣方向的數(shù)通過下式求邊緣方向直方圖(HOG)。
1 M-\ N-I
_9] Hii) = mil·,…⑵i 邊緣方向的號(hào)碼，i = 1，...，NiNi:邊緣方向的數(shù)通過使用邊緣方向直方圖，能夠識(shí)別圖IA的邊緣圖像和圖IB的邊緣圖像。也就是說，通過使用邊緣方向直方圖，能夠識(shí)別邊緣方向不同的圖像。但是，使用了邊緣方向直方圖的識(shí)別方法檢測圖像整體的統(tǒng)計(jì)性的特征，所以例如難以識(shí)別圖IB與

圖1C。其原因是，在圖IB的邊緣圖像與圖IC的邊緣圖像之間，邊緣方向的頻數(shù)相同。其結(jié)果，發(fā)生錯(cuò)誤識(shí)別。因此，作為能夠識(shí)別圖IB的邊緣圖像與圖IC的邊緣圖像的一個(gè)方法，提出過使用了邊緣的共現(xiàn)性的方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。該方法使用邊緣方向的共生矩陣 (co-occurrence matrix of edge direction)作為表示邊緣的共現(xiàn)性的特征量。用下式表示邊緣方向的共生矩陣Hro (i，j)。
權(quán)利要求
1.特征量提取裝置，包括邊緣圖像提取單元，由濃淡圖像形成邊緣圖像；以及特征量計(jì)算單元，計(jì)算由規(guī)定像素的邊緣的方向和或存在于所述規(guī)定像素的鄰近區(qū)域的邊緣像素的邊緣方向、以及所述規(guī)定像素與存在于所述鄰近區(qū)域的邊緣像素的空間位置關(guān)系規(guī)定了的邊緣像素的個(gè)數(shù)作為圖像的特征量。
2.如權(quán)利要求1所述的特征量提取裝置，所述空間位置關(guān)系是，存在于所述鄰近區(qū)域的邊緣像素位于將所述規(guī)定像素的鄰近區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域而構(gòu)成的分割區(qū)域中的哪個(gè)分割區(qū)域。
3.特征量提取裝置，包括邊緣圖像提取單元，由濃淡圖像形成邊緣圖像；以及特征量計(jì)算單元，通過以下的式(1)或式( 計(jì)算所述邊緣圖像的特征量， i 邊緣方向的號(hào)碼，i = 1，...，Ni Ni:邊緣方向的數(shù)k 邊緣像素的位置號(hào)碼，k = 1，. . .，Nk Nk 分割子區(qū)域的數(shù)，Nj ι M-IN-IiV/ 1 M-IN-I聊=Σ忐ΣΣ/=1 iyiVI x=0 y=0.⑵Es{x,y) Υ^Ε^χ',γ')_(x',y')eRt(x,y)_j 邊緣方向的號(hào)碼，j = 1,... ,NjNj 邊緣方向的數(shù)k 邊緣像素的位置號(hào)碼，k = 1，. . .，Nk Nk 分割子區(qū)域的數(shù)，其中，在式(1)和式O)中，N、M表示計(jì)算特征量的對象區(qū)域的縱方向和橫方向的像素?cái)?shù)，(x，y)表示規(guī)定像素的坐標(biāo)，Rk(x，y)表示像素(x，y)的第k鄰近區(qū)域，Ei^j由下式 ⑶定義，在位置(χ，y)的邊緣方向?yàn)閕時(shí)=Ei(χ，y) = 1在位置(X，y)的邊緣方向?yàn)閕以外時(shí)=Ei(X，y) = 0 ... (3)i 邊緣方向的號(hào)碼，i = 1，...，NiNi:邊緣方向的數(shù)。
4.特征量提取裝置，包括邊緣圖像提取單元，由濃淡圖像形成邊緣圖像；以及特征量計(jì)算單元，通過下式(4)計(jì)算所述邊緣圖像的特征量， Μ- ΓΕ^χ,γ) ^jE7 (χ*, y)_(x',y')eRt(x,y)_i, j 邊緣方向的號(hào)碼，i = 1，. . .，Ni, j = 1，. . .，NjNi, Nj:邊緣方向的數(shù) k 邊緣像素的位置號(hào)碼，k = 1，. . .，NkιNk 分割子區(qū)域的數(shù)，其中，在式中，N、M表示計(jì)算特征量的對象區(qū)域的縱方向和橫方向的像素?cái)?shù)，(x，y) 表示規(guī)定像素的坐標(biāo)，&(x，y)表示像素(x，y)的第k鄰近區(qū)域，Ei、&由下式(5)定義， 在位置(χ，y)的邊緣方向?yàn)閕時(shí)=Ei(χ，y) = 1 在位置(X，y)的邊緣方向?yàn)閕以外時(shí)=Ei(X，y) = 0 ... (5) i 邊緣方向的號(hào)碼，i = 1，...，Ni Ni:邊緣方向的數(shù)。
5.物體識(shí)別裝置，包括權(quán)利要求1所述的特征量提取裝置；多個(gè)弱識(shí)別器，分別輸入由所述特征量提取裝置獲得了的多個(gè)特征量，從輸入的特征量和通過預(yù)先學(xué)習(xí)獲得了的識(shí)別函數(shù)輸出估計(jì)值；結(jié)合單元，將從所述多個(gè)弱識(shí)別器輸出的估計(jì)值相加；以及判定單元，對相加所得的估計(jì)值進(jìn)行閾值判定。
6.特征量提取方法，包括邊緣圖像形成步驟，由濃淡圖像形成邊緣圖像；以及特征量計(jì)算步驟，計(jì)算由規(guī)定像素的邊緣的方向和或存在于所述規(guī)定像素的鄰近區(qū)域的邊緣像素的邊緣方向、以及所述規(guī)定像素與存在于所述鄰近區(qū)域的邊緣像素的空間位置關(guān)系規(guī)定了的邊緣像素的個(gè)數(shù)作為圖像的特征量。
全文摘要
特征量計(jì)算單元(105)計(jì)算由規(guī)定像素的邊緣的方向、存在于上述規(guī)定像素的鄰近區(qū)域的邊緣像素的邊緣方向、以及與存在于上述規(guī)定像素的鄰近區(qū)域的邊緣像素的空間位置關(guān)系規(guī)定了的邊緣像素的個(gè)數(shù)(三維直方圖)作為圖像的特征量(S5)。由此，能夠得到還表現(xiàn)了邊緣的位置關(guān)系的特征量(S5)。其結(jié)果，還能夠識(shí)別起因于邊緣的位置關(guān)系的不同的邊緣圖案的不同，例如，能夠提高人物圖像的識(shí)別精度。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102209974SQ200980144589
公開日2011年10月5日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者曹蕓蕓 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社