專利名稱：圖像匹配方法、程序和圖像匹配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)圖像中的線性成分匹配兩個血管圖像、指紋圖像、靜止圖像、移動圖像以及其他圖像的圖像匹配方法，以及用于它的程序和圖像匹配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為用于匹配圖像信息的系統(tǒng)，過去已經(jīng)知道各種圖像匹配系統(tǒng)。例如已經(jīng)知道一種信息處理設(shè)備，用于例如將登記的圖像與成預(yù)定位置關(guān)系的用于進(jìn)行比較的圖像、也就是“匹配圖像”進(jìn)行比較以計(jì)算相關(guān)值，并根據(jù)該相關(guān)值來將登記的圖像與匹配圖像進(jìn)行匹配；或者一種信息處理設(shè)備，通過處理像素單元來生成相關(guān)值(參考例如日本未經(jīng)審查的專利公開2000-194862)。
但是在上述信息處理設(shè)備中，當(dāng)在登記的圖像和匹配圖像之間發(fā)生平行移動、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小或者其他偏離時，就難以適當(dāng)?shù)厣上嚓P(guān)值，有時不能獲得足夠的匹配精度。因此尚需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠高精度地匹配圖像的圖像匹配方法，以及用于它的程序和圖像匹配系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種用于匹配第一圖像和第二圖像的圖像匹配方法，包括第一步驟，根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像；以及第二步驟，根據(jù)沿著在第一步驟中所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行第一圖像對第二圖像的匹配處理。
優(yōu)選地，在第一步驟中，根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離，以及由經(jīng)過參考位置和該最近點(diǎn)的直線與包括參考位置的參考軸所形成的夾角，將每個圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將每個圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線的圖案，從而該方法進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種由用于匹配第一圖像和第二圖像的信息處理設(shè)備來運(yùn)行的程序，包括第一程序，根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像；以及第二程序，根據(jù)沿著在第一程序中所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行第一圖像對第二圖像的匹配處理。
優(yōu)選地，在第一程序中，根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離，以及由經(jīng)過參考位置和該最近點(diǎn)的直線與包括參考位置的參考軸所形成的夾角，將每個圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將每個圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線的圖案，從而該程序進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于匹配第一圖像和第二圖像的圖像匹配系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換裝置，用于根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像；以及匹配裝置，用于根據(jù)沿著在第一程序中所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行第一圖像對第二圖像的匹配處理。
優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)換裝置中，根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離，以及由經(jīng)過參考位置和該最近點(diǎn)的直線與包括參考位置的參考軸所形成的夾角，將每個圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將每個圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線的圖案，從而執(zhí)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
根據(jù)本發(fā)明，第一步驟、第一程序以及轉(zhuǎn)換裝置中的每一個都根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像，第二步驟、第二程序和匹配裝置中的每一個都根據(jù)沿著所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行第一圖像對第二圖像的匹配處理。


通過結(jié)合附圖參考本發(fā)明實(shí)施方式的以下說明將更加了解本發(fā)明的上述和其他的目的和特征，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的圖像匹配系統(tǒng)的類似硬件的功能塊圖；圖2是圖1所示的圖像匹配系統(tǒng)的類似軟件的功能塊圖；圖3A和3B是用于解釋圖2所示的轉(zhuǎn)換單元的操作的示圖；圖4A-4F是用于解釋圖2所示的轉(zhuǎn)換單元的操作的示圖，其中圖4A是樣品圖像va1的示圖，圖4B是通過將圖4A所示的圖像va1確切地以預(yù)定角度θ進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而獲得的圖像va2的示圖；圖4C是通過將圖4B所示的圖像va2平行移動而獲得的圖像va3的示圖；圖4D是通過對圖4A所示的圖像va1進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理而得到的圖像hva1的示圖；圖4E是通過對圖4B所示的圖像va2進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理而得到的圖像hva2的示圖；圖4F是通過對圖4C所示的圖像va3進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理而得到的圖像hva3的示圖；圖5A-5F是用于解釋圖2所示的轉(zhuǎn)換單元的操作的示圖；圖6是圖2所示的相關(guān)值生成單元的具體示例的功能塊圖；圖7A-7C是用于解釋相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)的相關(guān)值的示圖，其中圖7A和7B是作為轉(zhuǎn)換的圖像的信號S1621和S1622的示圖，圖7C是相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)的強(qiáng)度峰值的示圖；圖8是用于解釋相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)的示圖；圖9是用于解釋圖1所示的圖像匹配系統(tǒng)的操作的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的功能塊圖；圖11A和11B是用于解釋圖10所示的位置相關(guān)單元的操作的示圖；
圖12A和12B是用于解釋相似度生成單元的操作的示圖；圖13A-13C是用于解釋圖10所示的相似度生成單元的操作的示圖；圖14是用于解釋圖10所示的圖像匹配系統(tǒng)的操作的示圖；圖15A-15C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的操作的示圖；以及圖16是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的類似硬件的功能塊圖。例如圖1所示的該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)(信息處理設(shè)備)1具有圖像輸入部分11、存儲器12、轉(zhuǎn)換處理單元13、抽取處理單元14、快速傅立葉變換(FFT)處理單元15、中央處理單元(CPU)16以及操作處理單元17。例如，圖像輸入部分11連接至存儲器12。存儲器12、轉(zhuǎn)換處理單元13、抽取處理單元14、FFT處理單元15和CPU處理單元16通過總線BS連接。
圖像輸入部分11是用于從外界接受圖像輸入的輸入部分。例如，圖像輸入部分11接受登記的圖像AIM和要與該登記的圖像AIM相比較的圖像(也稱為“匹配圖像RIM”)作為輸入。存儲器12存儲例如從其圖像輸入部分輸入的圖像。另外，存儲器12例如存儲登記的圖像AIM、匹配的圖像RIM、程序PRG等等，如圖1所示。程序PRG由例如CPU16運(yùn)行，并包括用于實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明的轉(zhuǎn)換處理、相關(guān)處理、匹配處理等相關(guān)的程序。
轉(zhuǎn)換處理單元13在CPU16的控制下執(zhí)行將在以后解釋的圖像轉(zhuǎn)換處理，并將處理結(jié)果輸出至CPU16。轉(zhuǎn)換處理單元13優(yōu)選采用由硬件構(gòu)成的專用電路從而以高速進(jìn)行例如圖像轉(zhuǎn)換處理。
抽取處理單元14在CPU16的控制下執(zhí)行將在以后解釋的抽取處理(也稱為“遮蔽處理”)，并將結(jié)果輸出至CPU16。抽取處理單元14優(yōu)選采用由硬件構(gòu)成的專用電路從而以高速進(jìn)行例如抽取處理。
快速傅立葉變換(FFT)處理單元15根據(jù)存儲器12存儲的圖像在例如CPU16的控制下執(zhí)行二維傅立葉變換處理，并將處理結(jié)果輸出至CPU16等。
在例如登記的圖像AIM根據(jù)將在以后解釋的CPU16的處理結(jié)果與匹配圖像RIM匹配的時候，操作處理單元17執(zhí)行用于釋放電子鎖等的預(yù)定處理。
CPU16根據(jù)例如存儲在存儲器12中的程序PRG、登記的圖像AIM和匹配圖像RIM執(zhí)行本發(fā)明該實(shí)施方式的匹配處理。另外，CPU16控制圖像輸入部分11、存儲器12、轉(zhuǎn)換處理單元13、抽取處理單元14、FFT處理單元15、操作處理單元17等等，以實(shí)現(xiàn)該實(shí)施方式的處理。
圖2是圖1所示的圖像匹配系統(tǒng)的類似軟件的功能塊圖。例如，如圖2所示，運(yùn)行存儲器12中的程序的CPU16實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換單元161、抽取單元162、相關(guān)值生成單元163、以及匹配單元164的功能。轉(zhuǎn)換單元161對應(yīng)于本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置，相關(guān)值生成單元163和匹配單元164對應(yīng)于本發(fā)明的匹配裝置。
轉(zhuǎn)換單元161使得轉(zhuǎn)換處理單元13就例如執(zhí)行圖像轉(zhuǎn)換處理的硬件進(jìn)行專門的圖像處理。更詳細(xì)地說，例如轉(zhuǎn)換單元161根據(jù)登記的圖像AIM進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并將處理結(jié)果輸出作為信號S1611。另外，轉(zhuǎn)換單元161根據(jù)匹配的圖像RIM執(zhí)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并將處理結(jié)果輸出作為信號S1612。
圖3A和3B是用于解釋圖2所示的轉(zhuǎn)換單元的操作的示圖。轉(zhuǎn)換單元161根據(jù)例如從第一圖像和第二圖像中每一個內(nèi)的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線和包括參考位置的參考軸所形成的夾角來執(zhí)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以在由該距離和夾角所限定的二維空間內(nèi)生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
更詳細(xì)地說，轉(zhuǎn)換單元161執(zhí)行圖像處理，用于根據(jù)從參考位置O至經(jīng)過該圖像中的點(diǎn)的直線L0上的最近點(diǎn)P0的距離ρ0以及由經(jīng)過參考位置O和該最近點(diǎn)P0的直線n0和包括參考位置O的參考軸所形成的夾角θ0而將每個圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊的曲線圖案，以生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
為了簡化解釋，例如如圖3A所示，假設(shè)直線L0和該直線L0上的點(diǎn)P1(x1，y1)、點(diǎn)P2(x2，y2)和點(diǎn)P3(x3，y3)存在于一個X-Y平面上。如果例如經(jīng)過原點(diǎn)(參考位置)O并垂直于直線L0的直線是n0，直線n0和作為參考軸的x軸具有呈θ0角度的相互關(guān)系。從原點(diǎn)O至直線L0呈距離為|ρ0|的相互關(guān)系。直線L0可以由參數(shù)例如(ρ0，θ0)來實(shí)現(xiàn)。在X-Y平面上的坐標(biāo)(x，y)上進(jìn)行的本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換處理由例如以下公式(1)來限定ρ＝x·cosθ+y·sinθ(1)例如，當(dāng)對P1、P2和P3中的每個點(diǎn)進(jìn)行公式(1)所示的轉(zhuǎn)換處理時，如圖3B所示在ρ-θ空間內(nèi)將點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線。更詳細(xì)地說，轉(zhuǎn)換處理用于將點(diǎn)P1(x1，y1)轉(zhuǎn)換為曲線PL1(x1·cosθ+y1·sinθ)、將點(diǎn)P2(x2，y2)轉(zhuǎn)換為曲線PL2(x2·cosθ+y2·sinθ)，以及將點(diǎn)P3(x3，y3)轉(zhuǎn)換為曲線PL3(x3·cosθ+y3·sinθ)。這些曲線PL1、PL2和PL3的圖案在ρ-θ空間內(nèi)在交點(diǎn)CP(ρ0，θ0)處相交。在ρ-θ空間內(nèi)，交點(diǎn)(ρ0，θ0)對應(yīng)于X-Y平面上的線性成分L0。相反如圖3A所示，X-Y平面上的線性成分對應(yīng)于ρ-θ空間內(nèi)的圖案PL1、PL2和PL3的交點(diǎn)CP。
如上所解釋的，進(jìn)行用于數(shù)字化的圖像轉(zhuǎn)換處理。根據(jù)在處理結(jié)果的ρ-θ空間內(nèi)的曲線圖案的重疊程度可以確定，在處理之前哪個線性成分在X-Y平面上是占支配地位的。圖像在該XY平面上的旋轉(zhuǎn)和平行移動對應(yīng)于在圖像處理之后在ρ-θ空間內(nèi)沿著θ方向和ρ方向的平行移動。
圖4A-4F是用于解釋圖2所示的轉(zhuǎn)換單元的操作的示圖，其中圖4A是樣品圖像va1的示圖，圖4B是通過將圖4A所示的圖像va1確切地以預(yù)定角度θ進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而獲得的圖像va2的示圖；圖4C是通過將圖4B所示的圖像va2平行移動而獲得的圖像va3的示圖；例如在圖4A-4C中，X軸畫在縱坐標(biāo)上，Y軸畫在橫坐標(biāo)上。圖4D是通過對圖4A所示的圖像va1進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理而得到的圖像hva1的示圖；圖4E是通過對圖4B所示的圖像va2進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理而得到的圖像hva2的示圖；圖4F是通過對圖4C所示的圖像va3進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理而得到的圖像hva3的示圖。例如在圖4D-4F中，ρ軸畫在縱坐標(biāo)上，θ軸畫在橫坐標(biāo)上。
當(dāng)轉(zhuǎn)換單元161對包括直線La1和La2的圖像va1進(jìn)行例如如圖4A所示的圖像轉(zhuǎn)換處理時，它通過如圖4D所示將指示ρ-θ空間的圖像中的曲線圖案進(jìn)行重疊生成一個包括兩個點(diǎn)的圖像hva1。為了簡化解釋，只顯示了具有曲線圖案的大重疊程度的點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)換單元161如圖4B所示對通過將圖像va1確切地以預(yù)定角度θ進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而獲得的圖像va2進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理時，它生成如圖4E所示的圖像hva2。與圖4D所示的圖像hva1相比，該圖像hva2沿著θ方向基于在指示ρ-θ的空間的圖像中的旋轉(zhuǎn)角度θ而準(zhǔn)確地平行移動一定的量。當(dāng)轉(zhuǎn)換單元161如圖4C所示對通過將圖像va2確切地以預(yù)定量平行移動而獲得的圖像va3進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理時，它生成如圖4F所示的圖像hva3。與圖4E所示的圖像hva2相比，該圖像hva3沿著ρ方向基于在指示ρ-θ的空間的圖像中的平行移動量而準(zhǔn)確地平行移動一定的量。從上述特征，通過檢測在在圖像轉(zhuǎn)換過程之后在圖像之間的平行移動量而計(jì)算相關(guān)程度，可以考慮在圖像轉(zhuǎn)換處理之前的圖像的旋轉(zhuǎn)角度和平行移動而進(jìn)行圖像匹配。
圖5A-5F是用于解釋圖2所示的轉(zhuǎn)換單元的操作的示圖。轉(zhuǎn)換單元161對例如圖5A中所示的登記的圖像AIM進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，生成如圖5C所示的圖像S1611，對圖5B所示的匹配圖像RIM進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，生成圖像S1612。在圖像S1611和圖像S1612中的像素內(nèi)設(shè)定與曲線圖案的重疊程度相一致的值。在該實(shí)施方式中由預(yù)定的半色調(diào)顯示的圖像之中，曲線圖案的重疊程度越高，所顯示的圖像越白。如后面所解釋的那樣，匹配單元164根據(jù)曲線圖案的重疊程度進(jìn)行匹配處理，從而根據(jù)原始XY空間內(nèi)的線性成分進(jìn)行匹配處理。
抽取單元162抽取其在一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于為第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的每個先前設(shè)定的閾值的區(qū)域。更詳細(xì)地說，例如抽取單元162抽取其一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于如圖5C所示根據(jù)第一轉(zhuǎn)換圖像的信號S1611而先前設(shè)定的閾值的區(qū)域，產(chǎn)生如圖5E所示的圖像信號S1621，并將其輸出至相關(guān)值生成單元163。另外例如，抽取單元162抽取其一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于如圖5D所示根據(jù)第二轉(zhuǎn)換圖像的信號S1612而先前設(shè)定的閾值的區(qū)域，產(chǎn)生如圖5F所示的圖像信號S1622，并將其輸出至相關(guān)值生成單元163。通過進(jìn)行這種抽取處理，消除了例如與例如登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM的XY空間中的線性成分不同的噪音成分，例如點(diǎn)成分。例如，抽取單元162使得抽取處理單元14就例如執(zhí)行如上所述的抽取處理的抽取處理(遮蔽處理)的硬件而進(jìn)行專門的抽取處理(也稱之為遮蔽處理)。
相關(guān)值生成單元163根據(jù)基于第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像的信號S1621和信號S1622在沿著第一方向和與該第一方向正交的第二方向的多個不同相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果進(jìn)行第一圖像和第二圖像的匹配處理。此處，第一方向和第二方向表示在轉(zhuǎn)換的圖像中的X方向和Y方向(或者θ軸方向和ρ軸方向)。
更詳細(xì)地說，相關(guān)值生成單元163根據(jù)第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案的重疊程度以及基于第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案的一致/不一致，生成相關(guān)值，并將所生成的相關(guān)值作為信號S163輸出至匹配單元164。
圖6是圖2所示的相關(guān)值生成單元162的具體示例的功能塊圖。如圖6所示，相關(guān)值生成單元163具有相關(guān)單元1631和相關(guān)值檢測單元1632。相關(guān)單元1631采用例如相位限制濾波器基于信號S1621和S1622進(jìn)行相關(guān)處理，并將處理結(jié)果作為信號S1631輸出至相關(guān)值檢測單元1632。相關(guān)單元1631例如圖6所示，具有傅立葉變換單元16311和16312，結(jié)合單元16313，相位抽取單元16314，以及反向傅立葉變換單元16315。
在例如M×N個像素的圖像pA(m，n)的情況下，傅立葉變換單元16311如公式(2)所示對信號S1621進(jìn)行傅立葉變換，生成傅立葉圖像數(shù)據(jù)X(u，v)，并將其作為信號S16311輸出至結(jié)合單元16313。在例如M×N個像素的圖像pB(m，n)的情況下，傅立葉變換單元16312如公式(3)所示對信號S1622進(jìn)行傅立葉變換，生成傅立葉圖像數(shù)據(jù)Y(u，v)，并將其作為信號S16312輸出至結(jié)合單元16313。
傅立葉圖像數(shù)據(jù)X(u，v)如公式(2)所示由振幅譜C(u，v)和相位譜θ(u，v)構(gòu)成，同時傅立葉圖像數(shù)據(jù)Y(u，v)如公式(3)所示由振幅譜D(u，v)和相位譜(u，v)構(gòu)成。
X(u,v)=Σm=0N-1Σn=0N-1pA(m,n)e-j2π((mu+nv)/N)=C(u,v)ejθ(u,v)---(2)]]>Y(u,v)=Σm=0N-1Σn=0N-1pB(m,n)e-j2π((mu+nv)/N)=D(u,v)ejθ(u,v)---(3)]]>結(jié)合單元16313結(jié)合在傅立葉變換單元16311和16312處生成的數(shù)據(jù)X(u，v)和Y(u，v)，并求相關(guān)。例如，結(jié)合單元16313生成X(u，v)·Y*(u，v)，并將其輸出給相位抽取單元16314。此處，Y*(u，v)是Y(u，v)的復(fù)共軛。
相位抽取單元16314基于來自結(jié)合單元16313的結(jié)合信號輸出消除了振幅成分，并抽取相位信息。例如相位抽取單元16314根據(jù)X(u，v)·Y*(u，v)抽取相位成分Z(u，v)＝exp{j(θ(u，v)-(u，v))}。
相位信息的抽取不限于上述形式。例如，可以在基于傅立葉變換單元16311和16312的輸出根據(jù)公式(4)和公式(5)抽取相位信息之后僅如公式(6)所示結(jié)合相位成分，并生成Z(u，v)。
X′(u，v)＝ejθ(u，v)(4)
Y′(u，v)＝ej(u，v)(5)Z(u，v)＝X′(u，v)(Y′(u，v))*＝ej(θ(u，v)-(u，v))(6)反向傅立葉變換單元16315根據(jù)僅是從相位抽取單元16314輸出的信號Z(u，v)進(jìn)行反向傅立葉變換處理，以生成相關(guān)強(qiáng)度圖像。更詳細(xì)地說，反向傅立葉變換單元16315如公式(7)所示基于信號Z(u，v)進(jìn)行反向傅立葉變換處理，并生成相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)，然后將其作為信號S1631輸出至相關(guān)值檢測單元1632。
相關(guān)值檢測單元1632根據(jù)例如基于從相關(guān)單元1631輸出的信號S1631的相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)中的峰值強(qiáng)度檢測相關(guān)值，并將所檢測的相關(guān)值作為信號S163輸出至匹配單元164。例如，相關(guān)值檢測單元1632將相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)中的最大峰值強(qiáng)度定義為相關(guān)值。
圖7A-7C是用于解釋相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)的相關(guān)值的示圖。圖7A和7B是顯示轉(zhuǎn)換的圖像的信號S1621和S1622的示圖；圖7C是相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)的強(qiáng)度峰值的示圖。圖8是用于解釋相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)的示圖。例如，相關(guān)值生成單元163如例如圖7A和7B所示基于圖像S1621和S1622進(jìn)行相關(guān)處理，生成相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)，如圖7C所示，并將其作為信號S1631輸出。在圖7C中，z軸指示在點(diǎn)(p，q)的相關(guān)強(qiáng)度。相關(guān)值檢測單元1632向匹配單元164輸出具有最大相關(guān)強(qiáng)度的峰PP的相關(guān)強(qiáng)度作為相關(guān)值信號S163。當(dāng)在例如圖像S1621和S1622之間沒有旋轉(zhuǎn)偏離和平行移動偏離的時候，相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631被設(shè)定為使得具有最大相關(guān)強(qiáng)度的峰PP在如圖8所示的相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631的圖像中央位置O處形成。當(dāng)在例如圖像S1621和S1622之間存在旋轉(zhuǎn)偏離或者平行移動偏離的時候，相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631被設(shè)定為使得具有最大相關(guān)強(qiáng)度的峰PP根據(jù)旋轉(zhuǎn)偏移或者平行移動偏離而從其圖像中央位置O準(zhǔn)確地偏離一定量來形成。
當(dāng)通過上述相關(guān)處理生成相關(guān)強(qiáng)度圖像的時候，即使在圖像S1621和S1622之間存在旋轉(zhuǎn)偏離或者平行移動偏離，也可以找到相關(guān)峰作為基于相關(guān)強(qiáng)度圖像的相關(guān)值。
匹配單元164將登記的圖像AIM和匹配圖像RIM基于指示從相關(guān)值生成單元163輸出的相關(guān)值的信號S163進(jìn)行匹配。更詳細(xì)地說，當(dāng)相關(guān)值大于預(yù)定閾值的時候，匹配單元164確定登記的圖像AIM和匹配圖像RIM一致，而當(dāng)相關(guān)值小于閾值的時候，確定它們不一致。例如當(dāng)將該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)用于安全領(lǐng)域的脈匹配系統(tǒng)時，CPU16使得操作處理單元17執(zhí)行預(yù)定的處理，例如根據(jù)匹配單元164的匹配結(jié)果解鎖電子鎖。
圖9是用于解釋圖1所示的圖像匹配系統(tǒng)的操作的流程圖。通過參考圖3A和3B、圖5A-5F以及圖7A-7C到圖9，主要就CPU16的操作來解釋圖像匹配系統(tǒng)1的操作。
例如，先前將登記的圖像AIM從圖像輸入部分11輸入，并存儲在存儲器12中。在步驟ST1，匹配圖像RIM從圖像輸入部分11輸入并存儲在存儲器12中。在步驟ST2，轉(zhuǎn)換單元161執(zhí)行圖像處理，用于基于例如圖5B所示的匹配圖像RIM如圖3A所示根據(jù)從參考位置O至穿過圖像中的點(diǎn)的直線L0上的最近點(diǎn)P0的距離ρ0以及穿過該參考位置O和最近點(diǎn)P0的直線n0與作為包括參考位置O的參考軸的x軸之間的夾角θ將圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將圖像中的線性成分L轉(zhuǎn)換為多個重疊的曲線PL的圖案，生成信號S1612作為在ρ-θ空間上的轉(zhuǎn)換的圖像，例如如圖5D所示。
在步驟ST3，抽取單元162基于轉(zhuǎn)換的圖像S1612，對其在一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域進(jìn)行抽取處理(遮蔽處理)。更詳細(xì)地說，如上所述，在圖像S1612的每個像素中，根據(jù)曲線圖案的重疊程度設(shè)定一個值。在由預(yù)定的半色調(diào)所顯示的圖像之中，曲線圖案的重疊程度越高，所顯示的圖像越白。例如，抽取單元162抽取其在如圖5F所示的轉(zhuǎn)換的圖像S1612中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域，生成例如圖5E所示的圖像S1622，并將其輸出至相關(guān)值生成單元163。
在步驟ST4，CPU16讀取在存儲器12中存儲的登記的圖像AIM。在步驟ST5，轉(zhuǎn)換單元161執(zhí)行圖像處理，用于基于例如圖5A所示的登記的圖像AIM如圖3A所示根據(jù)從參考位置O至穿過圖像中的點(diǎn)的直線L0上的最近點(diǎn)P0的距離ρ0以及穿過該參考位置O和最近點(diǎn)P0的直線n0與作為包括參考位置O的參考軸的x軸之間的夾角θ將圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將圖像中的線性成分L轉(zhuǎn)換為多個重疊的曲線PL的圖案，生成信號S1611作為在ρ-θ空間上的轉(zhuǎn)換的圖像，例如如圖5C所示。
步驟ST1-ST5對應(yīng)于本發(fā)明的根據(jù)從第一圖像和第二圖像中的每一個的參考位置的距離以及由穿過該參考位置的直線與包括參考位置的參考軸所形成的夾角進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理、并在由該距離和角度所限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像的第一步驟。
在步驟ST6，抽取單元162基于轉(zhuǎn)換的圖像S1611，對其在一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域進(jìn)行抽取處理(遮蔽處理)。例如，抽取單元162抽取其在如圖5C所示的轉(zhuǎn)換的圖像S1611中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域，生成例如圖5E所示的圖像S1621，并將其輸出至相關(guān)值生成單元163。
相關(guān)值生成單元163基于在轉(zhuǎn)換的圖像S1621和轉(zhuǎn)換的圖像S1622中的圖案的重疊程度以及在轉(zhuǎn)換的圖像S1621和轉(zhuǎn)換的圖像S1622中的圖案的一致/不一致來生成登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM的相關(guān)值。更詳細(xì)地說，在步驟ST7，相關(guān)單元1631的傅立葉變換單元16311和16312對轉(zhuǎn)換的圖像S1621和S1622進(jìn)行例如公式(2)和(3)所示的傅立葉變換處理，并將處理結(jié)果作為信號S16311和S16312輸出至結(jié)合單元16313。
步驟ST1-ST7的處理不需要按照上述順序。例如在轉(zhuǎn)換單元161對登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理之后，可以由抽取單元162對轉(zhuǎn)換的圖像進(jìn)行抽取處理。
在步驟ST8，結(jié)合單元16313基于信號S16311和S16312進(jìn)行如上所述的結(jié)合處理，并將處理結(jié)果作為信號S16313輸出至相位抽取單元16314。在步驟ST9，相位抽取單元16314僅根據(jù)信號S16313抽取相位成分，并將其作為信號S16314輸出至反向傅立葉變換單元16315。
在步驟ST10，反向傅立葉變換單元16315基于信號S16314進(jìn)行反向傅立葉變換處理，并將其作為如圖7C所示的信號S1631輸出至相關(guān)值檢測單元1632。該相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631的相關(guān)強(qiáng)度峰的幅度顯示了在圖像轉(zhuǎn)換之后的轉(zhuǎn)換的圖像之間的相關(guān)程度。例如當(dāng)在轉(zhuǎn)換的圖像之間有平行移動偏離的時候，相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631的相關(guān)強(qiáng)度峰的位置以與轉(zhuǎn)換的圖像之間的平行移動偏離的量相對應(yīng)的量準(zhǔn)確地從中央位置O偏離，但是不會對相關(guān)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。
在步驟ST11，相關(guān)值檢測單元1632將相關(guān)強(qiáng)度峰PP的強(qiáng)度定義為相關(guān)值，并將信號S163輸出至匹配單元164。
在步驟ST12，匹配單元164基于指示來自相關(guān)值檢測單元1632的相關(guān)值的信號S163進(jìn)行匹配。更詳細(xì)地說，匹配單元164確定該相關(guān)值是否大于先前確定的閾值，并且當(dāng)確定該相關(guān)值更大時，輸出指示該登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM一致的匹配結(jié)果信號S164。另一方面，在步驟ST12，當(dāng)確定該相關(guān)值小于先前決定的閾值的時候，匹配單元164輸出指示該登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM不一致的匹配結(jié)果信號S164，并結(jié)束這一系列處理。
步驟ST7至ST12對應(yīng)于根據(jù)在本發(fā)明第一步驟中生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中沿著第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相關(guān)位置處的相關(guān)處理結(jié)果進(jìn)行第一圖像和第二圖像的匹配處理的第二步驟。
如上所述，在該實(shí)施方式中，前提是，轉(zhuǎn)換單元161根據(jù)從第一圖像和第二圖像中的每一個的參考位置的距離以及由穿過該參考位置的直線與包括參考位置的參考軸所形成的夾角進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由該距離和角度所限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像，更詳細(xì)地說，轉(zhuǎn)換單元161用于根據(jù)登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM進(jìn)行圖像處理，用于根據(jù)從參考位置O至穿過圖像中的點(diǎn)的直線L0上的最近點(diǎn)P0的距離ρ0以及穿過該參考位置O和最近點(diǎn)P0的直線n0與作為包括參考位置O的參考軸的x軸之間的夾角θ將圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將圖像中的線性成分L轉(zhuǎn)換為多個重疊的曲線PL的圖案，生成轉(zhuǎn)換的信號S1611和S1612作為在ρ-θ空間上的轉(zhuǎn)換的圖像，相關(guān)值生成單元163用于基于轉(zhuǎn)換的圖像S1611和S1612進(jìn)行相關(guān)處理，并生成相關(guān)值S163，匹配單元164用于根據(jù)指示相關(guān)值生成單元163所生成的相關(guān)值的信號S163對登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM進(jìn)行匹配，因此可以高精度地進(jìn)行圖像的匹配。
也就是，匹配單元164根據(jù)在轉(zhuǎn)換單元161所生成的轉(zhuǎn)換的圖像S1611和轉(zhuǎn)換的圖像S1612中的圖案的重疊程度以及在轉(zhuǎn)換的圖像S1611和轉(zhuǎn)換的圖像S1612中的圖案的一致/不一致進(jìn)行匹配，因此可以高精度的匹配圖像。另外，即使當(dāng)?shù)怯浀膱D像AIM和匹配的圖像RIM之間存在平行移動偏離和旋轉(zhuǎn)角度偏離的情況下，在根據(jù)本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換處理之后，該平行移動偏離和旋轉(zhuǎn)角度偏離也表現(xiàn)為在轉(zhuǎn)換的圖像S1611和S1612之間的平行移動偏離和旋轉(zhuǎn)角度偏離。在本發(fā)明的相關(guān)處理中，即使當(dāng)轉(zhuǎn)換的圖像S1611和S1612之間存儲平行移動偏離時，也可以生成相關(guān)值，并可以利用簡單的處理進(jìn)行匹配。
例如在通常的圖像匹配處理中，在要匹配的圖像之間的平行移動偏離和旋轉(zhuǎn)角度偏離的校正處理進(jìn)行之后，必須進(jìn)行大負(fù)荷的處理，例如以像素為單位進(jìn)行匹配處理，但是在該實(shí)施方式的圖像匹配中，不必進(jìn)行這種校正處理，從而可以低負(fù)荷并且高速地進(jìn)行匹配處理。
圖10是本發(fā)明第二實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的功能塊圖。該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)1a根據(jù)登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM進(jìn)行Huff轉(zhuǎn)換處理，校正所轉(zhuǎn)換的圖像的平行移動偏離，生成作為位置校正之后的轉(zhuǎn)換圖像之間的相關(guān)值的相似度，基于該相似度在登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM之間進(jìn)行匹配處理。
就例如硬件而言，圖像處理設(shè)備1a與圖1所示的功能塊圖具有相同的組成，因此省略對它們的描述。就軟件而言，圖像處理設(shè)備1a例如如圖10所示通過由CPU16執(zhí)行在存儲器12中存儲的程序PRG而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換單元161、抽取單元162、相關(guān)值生成單元163a、位置校正單元170、以及匹配單元164a的功能。第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式之間的差異在于增加了位置校正單元170、相關(guān)值生成單元163a輸出用于位置校正處理的信號S1631、以及匹配單元164a的功能是不同的。在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式之間具有相同功能的組分用同樣的標(biāo)記來表示，省略對它們的解釋。
相關(guān)值生成單元163a例如如圖7A和7B所示基于圖像S1621和S1622進(jìn)行相關(guān)處理，并如圖7C所示生成相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)，將其作為信號S1631輸出。
位置校正單元170基于從相關(guān)值生成單元163a輸出的信號S1631、從抽取單元162輸出的信號S1621和S1622進(jìn)行位置校正處理，也就是基于在第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案進(jìn)行位置校正處理，將位置校正處理的結(jié)果作為信號S1701和信號S1702輸出至匹配單元164a。
圖11A和11B是用于解釋圖10所示的位置校正單元的操作的示圖。數(shù)值顯示在相關(guān)圖像數(shù)據(jù)的X-Y平圖像面上的相關(guān)數(shù)據(jù)的相關(guān)峰強(qiáng)度。例如在登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM包括數(shù)字化的線性成分(線性形狀)的圖案時，即使在具有較大相關(guān)性的圖像之間，相關(guān)峰強(qiáng)度(也稱之為相關(guān)強(qiáng)度)具有如圖11A和11B所示的小的數(shù)值。
例如，位置校正單元170指定具有較高相關(guān)強(qiáng)度的N個相關(guān)值以及相關(guān)峰位置，也就是在該實(shí)施方式中指定8個相關(guān)值和相關(guān)峰位置，作為例如在圖11A所示的登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM之間在二維中的位置關(guān)系的候選。位置校正單元170通過根據(jù)需要例如平行移動進(jìn)行多個位置校正處理而進(jìn)行位置校正，從而基于多個校正值和與它們相對應(yīng)的校正峰位置，登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM之間的圖案基本一致。
匹配單元164a基于在兩個轉(zhuǎn)換的圖像中的圖案生成校正值，并基于所生成的校正值和先前設(shè)定的閾值在登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM之間進(jìn)行匹配處理。另外，匹配單元164a基于和不同位置相對應(yīng)的相關(guān)值的總和以及根據(jù)多個位置校正處理的結(jié)果先前設(shè)定的閾值進(jìn)行匹配處理。
更詳細(xì)地說，匹配單元164a具有相似度生成單元1641、判決單元1642、以及加和單元1643。圖12A和12B是用于解釋相似度生成單元1641的操作的示圖。相似度生成單元1641對在第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的例如多個不同的位置關(guān)系中的每一個進(jìn)行比較處理，基于比較處理的結(jié)果生成相似度作為相關(guān)值。更詳細(xì)地說，相似度生成單元1641例如圖12A和12B所示基于信號S1701和1702對兩個圖像中的多個不同位置關(guān)系中的每一個進(jìn)行比較處理，基于比較處理的結(jié)果生成作為相關(guān)值的相似度。
例如，當(dāng)兩個圖像是f1(m，n)和f2(m，n)時，相似度生成單元1641例如通過公式(8)計(jì)算相似度Sim并將計(jì)算結(jié)果輸出作為S1641。
Sim(f1,f2)=Σm=0M-1Σn=0N-1f1(m,n)f2(m,n){Σm=0M-1Σn=0N-1f1(m,n)2}{Σm=0M-1Σn=0N-1f2(m,n)2}---(8)]]>圖13A-13C是用于解釋圖10所示的相似度生成單元的操作的示圖。當(dāng)例如圖13A和13B所示生成包括線性成分(也稱之為線性形狀)的兩個圖像的相似度的時候，相似度生成單元1641根據(jù)如圖13C所示兩個圖像的交點(diǎn)CP的數(shù)量生成相似度。此處為了簡化解釋，由比特值為“1”的黑色像素表示線性成分，由比特值為“0”的白色像素表示其他成分。
加和單元1643將基于信號S1641的相似度Sim加和，并將加和結(jié)果作為信號S1643輸出至判決單元1642。判決單元1642將登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM基于指示由相似度生成單元1641所生成的相似度的信號S1641來進(jìn)行匹配。例如，當(dāng)相似度大于預(yù)定值時，判決單元1642確定該登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM一致。另外，當(dāng)來自加和單元1643的相似度Sim的值加和的信號S1643大于預(yù)定閾值的時候，判決單元1642確定登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM一致。
圖14是用于解釋如圖10所示的第二實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的操作的示圖。主要就圖14所示的CPU的操作來說明圖像匹配系統(tǒng)的操作。和第一實(shí)施方式中相同的操作采用相同的附圖標(biāo)記，并省略對它們的解釋。步驟ST1-ST10的處理與第一實(shí)施方式的相同。因此省略對它們的描述。步驟ST2和步驟ST6對應(yīng)于本發(fā)明的第四步驟和第四程序。在步驟ST111，位置校正單元170基于從相關(guān)值生成單元163a輸出的作為信號S1631的相關(guān)強(qiáng)度圖像G(p，q)以及從抽取單元162輸出的信號S1621和S1622、也就是在第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案進(jìn)行位置校正處理，將位置校正處理結(jié)果輸出至匹配單元164a作為信號S1701和信號S1702。步驟ST111對應(yīng)于本發(fā)明的第三步驟和第三程序。
例如更詳細(xì)地說，基于信號S1631，位置校正單元170例如在如圖11A所示的該實(shí)施方式中指定(選擇)8個相關(guān)值和相關(guān)峰位置，作為在登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM之間在二維空間內(nèi)的位置關(guān)系的候選，例如更高的N個候選Pi(P0，P1，...PN-1)。
在步驟ST112，加和單元1643對用于加和的變量進(jìn)行初始化。例如，它將變量i初始化為0，并將加和值S初始化為0。在步驟ST113，位置校正單元170基于例如每個候選的(坐標(biāo))Pi和從與其相對應(yīng)的相關(guān)圖像數(shù)據(jù)的中央的偏離量來進(jìn)行登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM的位置校正處理。
在步驟ST114，通過相似度生成單元1641計(jì)算相似度Sim(i)，并輸出至加和單元1643和判決單元1642。
判決單元1642對相似度Sim(i)和先前設(shè)定的第一個閾值th1進(jìn)行比較。當(dāng)相似度Sim小于第一閾值th1(步驟ST115)時，加和單元1643將相似度Sim(i)加和，更詳細(xì)地說，通過公式S＝S+Sim(i)進(jìn)行加和，并將其輸出至判決單元S1642(ST116)。在步驟ST117，匹配單元1642對加和的值S與先前設(shè)定的第二閾值th2進(jìn)行比較。當(dāng)加和值S小于第二閾值th2時，它將變量i和值N-1進(jìn)行比較(ST118)。當(dāng)變量i和值N-1不一致的時候，它對變量i加1(ST119)，返回至步驟ST113的處理。在步驟ST118，當(dāng)變量i和值N-1一致的時候，它確定該圖像不一致(ST120)。
另一方面，在步驟ST115的比較處理中，當(dāng)相似度Sim(i)大于第一閾值th1時，匹配單元1642確定該圖像一致。在步驟ST117的比較處理中，當(dāng)加和值S大于第二閾值th2時，匹配單元1642確定圖像一致(ST121)。當(dāng)該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)用于例如安全領(lǐng)域的血管圖案匹配系統(tǒng)時，操作處理單元17執(zhí)行例如將電子鎖解鎖的操作。
如上所述，在該實(shí)施方式中，位置校正單元170生成指示校正位置的多個相關(guān)值，并根據(jù)所生成的多個相關(guān)值進(jìn)行登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM的多個位置校正處理，判決單元1642根據(jù)在轉(zhuǎn)換的圖像中的圖案基于作為相關(guān)值的相似度的加和值進(jìn)行匹配處理。因此例如，即使在要比較的兩個圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)度小的情況下，與僅通過相似度進(jìn)行匹配的情況相比，通過將為多個候選的每個位置關(guān)系所計(jì)算的相似度進(jìn)行加和，可以高精度地進(jìn)行匹配。
另外，當(dāng)相似度Sim大于第一閾值th1時確定轉(zhuǎn)換的圖像一致，因此可以高速進(jìn)行匹配處理。
需要指出，本發(fā)明不限于該實(shí)施方式?？梢宰鞒龈鞣N優(yōu)選的改進(jìn)。例如，在該實(shí)施方式中，相似度生成單元通過公式(8)計(jì)算相似度，但是本發(fā)明不限于此。例如，相似度生成單元可以進(jìn)行適合于線性成分(線性圖案)的相關(guān)的相似度計(jì)算處理。
另外，第一閾值th1和第二閾值th2是固定值，但是本發(fā)明不限于此。例如可以通過使得每個閾值根據(jù)圖像圖案發(fā)生變化而進(jìn)行更高精度的匹配。
以下情況也是可以的，即本發(fā)明的第三實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)1b存儲多個圖像作為登記的圖像或者匹配的圖像，當(dāng)進(jìn)行圖像的匹配處理的時候首先在具有小分辨率(也就是具有小的圖像尺寸)的轉(zhuǎn)換圖像之間進(jìn)行相關(guān)處理，并基于相關(guān)處理結(jié)果根據(jù)第一實(shí)施方式或者第二實(shí)施方式在具有正常分辨率(也就是正常的圖像尺寸)的圖像之間進(jìn)行匹配處理。
更詳細(xì)地說，該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)1b基于距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成其分辨率低于第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像的第三轉(zhuǎn)換圖像和第四轉(zhuǎn)換圖像，基于在沿著所生成的第三轉(zhuǎn)換圖像和第四轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，確定是否進(jìn)行高分辨率(正常分辨率)相關(guān)處理和匹配處理，當(dāng)相關(guān)值低于預(yù)定閾值的時候，擱置匹配處理，并對其他圖像進(jìn)行匹配處理，僅對分辨率高于閾值的圖像連續(xù)進(jìn)行高分辨率匹配處理。該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)1b的功能塊圖具有與第一實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)同樣的組成，因此省略對它的解釋。
圖15是用于解釋本發(fā)明第三實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的操作的示圖。根據(jù)該實(shí)施方式的圖像轉(zhuǎn)換處理所產(chǎn)生的ρ-θ平面(也稱之為參數(shù)空間)的尺寸，確定X-Y平面上的直線被以何種程度精細(xì)地分段為參數(shù)。參數(shù)空間的尺寸越大，直線可以被越精細(xì)的分段，從而分辨率按照這個量而更高。例如轉(zhuǎn)換單元161基于包括具有如圖15A所示的旋轉(zhuǎn)角度偏離的直線的圖像vb1而以高分辨率的參數(shù)空間尺寸(例如180×180像素)進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并連續(xù)生成圖15B所示的圖像vb2。另外，轉(zhuǎn)換單元161基于包括具有如圖15A所示的旋轉(zhuǎn)角度偏離的直線的圖像vb1，生成指示出按照低分辨率的參數(shù)空間尺寸(例如30×30像素)的圖像轉(zhuǎn)換處理結(jié)果的圖像vb3。
當(dāng)比較圖像vb2和圖像vb3的時候，在例如圖15B所示的高分辨率的圖像vb2中，在圖像轉(zhuǎn)換之前的具有角度偏離的每個直線被分類為其他的θ參數(shù)(θ1，θ2)，但是相反，在如圖15C所示的低分辨率的圖像vb3中，它們被分類為相同的θ參數(shù)(θ3)。在本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換處理之后在圖像之間的匹配處理的處理速度取決于參數(shù)空間的處理速度。更詳細(xì)地說，例如，參數(shù)空間的尺寸越大，也就是分辨率越高，處理時間越長，處理負(fù)荷越大。參數(shù)空間的尺寸越小，也就是分辨率越低，處理時間越短，處理負(fù)荷越小。在該實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)中，當(dāng)在輸入的匹配圖像RIM和存儲在存儲器12中的多個登記的圖像AIM之間進(jìn)行匹配的時候，首先，基于在具有低分辨率的參數(shù)空間中的相關(guān)值的計(jì)算結(jié)果，通過從一致性候選中排除具有低相關(guān)值的圖像作為其結(jié)果，縮短了用于整個匹配處理所花費(fèi)的時間。
圖16是用于解釋本發(fā)明第三實(shí)施方式的圖像匹配系統(tǒng)的操作的流程圖。通過參考圖16，主要就圖像匹配系統(tǒng)的CPU的操作解釋與第一實(shí)施方式和第二例如，先前從圖像輸入部分11輸入多個登記的圖像AIM，并存儲在存儲器12中。在步驟ST201，從圖像輸入部分11輸入匹配的圖像RIM，并存儲在存儲器12中。
在進(jìn)行高分辨率(正常分辨率)的匹配處理之前，基于第一圖像和第二圖像，根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成其分辨率低于第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像的第三轉(zhuǎn)換圖像和第四轉(zhuǎn)換圖像，基于在沿著所生成的第三轉(zhuǎn)換圖像和第四轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，確定是否進(jìn)行高分辨率轉(zhuǎn)換處理和匹配處理。
具體地說，在步驟202，設(shè)定低分辨率的參數(shù)空間。在步驟ST203，轉(zhuǎn)換單元161基于匹配的圖像RIM如圖3A所示根據(jù)從參考位置O至穿過圖像中的點(diǎn)的直線L0上的最近點(diǎn)P0的距離ρ0以及穿過該參考位置O和最近點(diǎn)P0的直線n0與作為包括參考位置O的參考軸的x軸之間的夾角θ將圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線PL圖案，并將圖像中的線性成分L轉(zhuǎn)換為多個重疊的曲線PL的圖案，從而進(jìn)行圖像處理，并且生成信號S1612作為在ρ-θ空間上的轉(zhuǎn)換的圖像。
在步驟ST204，抽取單元162基于轉(zhuǎn)換的圖像S1612，對其在一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域進(jìn)行抽取處理(遮蔽處理)。更詳細(xì)地說，如上所述，在圖像S1612的每個像素中，根據(jù)曲線圖案的重疊程度設(shè)定一個值。在由預(yù)定的半色調(diào)所顯示的圖像之中，曲線圖案的重疊程度越高，所顯示的圖像越白。例如，抽取單元162抽取其在轉(zhuǎn)換的圖像S1612中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域，生成圖像S1622，并將其輸出至相關(guān)值生成單元163。
在步驟ST205，CPU16讀取在存儲器12中存儲的登記的圖像AIM。在步驟ST206，轉(zhuǎn)換單元161進(jìn)行圖像處理，用于基于登記的圖像AIM如圖3A所示根據(jù)從參考位置O至穿過圖像中的點(diǎn)的直線L0上的最近點(diǎn)P0的距離ρ0以及穿過該參考位置O和最近點(diǎn)P0的直線n0與作為包括參考位置O的參考軸的x軸之間的夾角θ將圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將圖像中的線性成分L轉(zhuǎn)換為多個重疊的曲線PL的圖案，生成信號S1611作為在ρ-θ空間上的轉(zhuǎn)換的圖像。
在步驟ST207，抽取單元162基于轉(zhuǎn)換圖像S1611，對其在一個轉(zhuǎn)換圖像中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域進(jìn)行抽取處理(遮蔽處理)。例如，抽取單元162抽取其在轉(zhuǎn)換圖像S1611中的曲線圖案的重疊程度大于先前設(shè)置的閾值的區(qū)域，生成圖像S1621，并將其輸出至相關(guān)值生成單元163。
相關(guān)值生成單元163基于在轉(zhuǎn)換圖像S1621和轉(zhuǎn)換的圖像S1622中的圖案的重疊程度以及在轉(zhuǎn)換圖像S1621和轉(zhuǎn)換圖像S1622中的圖案的一致/不一致來生成在登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM之間的相關(guān)值。更詳細(xì)地說，在步驟ST208，相關(guān)單元1631的傅立葉變換單元16311和16312對轉(zhuǎn)換圖像S1621和S1622進(jìn)行例如公式(2)和(3)所示的傅立葉變換處理，并將處理結(jié)果作為信號S16311和S16312輸出至結(jié)合單元16313。
步驟ST201-ST208的處理不需要按照上述順序。例如在轉(zhuǎn)換單元161對登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理之后，也可以由抽取單元162對轉(zhuǎn)換圖像進(jìn)行抽取處理(遮蔽處理)。
在步驟ST209，結(jié)合單元16313基于信號S16311和S16312進(jìn)行如上所述的結(jié)合處理，并將處理結(jié)果作為信號S16313輸出至相位抽取單元16314。在步驟ST210，相位抽取單元16314僅根據(jù)信號S16313抽取相位成分，并將其作為信號S16314輸出至反向傅立葉變換單元16315。
在步驟ST211，反向傅立葉變換單元16315基于信號S16314進(jìn)行反向傅立葉變換處理，并將其如圖7C所示的作為信號S1631輸出至相關(guān)值檢測單元1632。該相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631的相關(guān)強(qiáng)度峰的幅度顯示了在圖像轉(zhuǎn)換之后的轉(zhuǎn)換的圖像之間的相關(guān)程度。例如當(dāng)在轉(zhuǎn)換圖像之間有平行移動偏離的時候，相關(guān)強(qiáng)度圖像S1631的相關(guān)強(qiáng)度峰的位置以與轉(zhuǎn)換圖像之間的平行移動偏離的量相對應(yīng)的量準(zhǔn)確地從中央位置O偏離，但是不會對相關(guān)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。
在步驟ST212，相關(guān)值檢測單元1632限定相關(guān)強(qiáng)度峰PP的強(qiáng)度作為相關(guān)值，并將信號S163輸出至匹配單元164。
在步驟ST213，匹配單元164基于指示來自相關(guān)值檢測單元1632的相關(guān)值的信號S163進(jìn)行匹配。更詳細(xì)地說，匹配單元164決定該相關(guān)值是否大于先前確定的閾值，并且當(dāng)確定該相關(guān)值更小時，擱置該登記的圖像AIM的匹配，讀取在存儲器12中的另一個登記的圖像AIM，并返回值步驟206的處理。
另一方面，當(dāng)確定該相關(guān)值大于在步驟ST213中先前決定的閾值的時候，匹配單元164確定該登記的圖像AIM與匹配的圖像RIM一致的候選，并設(shè)定高分辨率參數(shù)空間。
以下以相同的方式，對高分辨率參數(shù)空間的圖像進(jìn)行與步驟ST203-步驟ST212相同的處理(步驟ST216-ST224)。
在步驟ST225，匹配單元164基于指示來自相關(guān)值檢測單元1632的相關(guān)值的信號S163進(jìn)行匹配。更詳細(xì)地說，匹配單元164確定相關(guān)值是否大于先前確定的閾值。當(dāng)確定相關(guān)值更大時，輸出指示該登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM一致的結(jié)果信號S164(步驟ST226)。另一方面，當(dāng)確定該相關(guān)值小于在步驟ST225中先前設(shè)定的閾值的時候，匹配單元164輸出指示該登記的圖像AIM和匹配的圖像RIM不一致的結(jié)果信號S164(步驟ST227)，讀取在存儲器12中的另一個登記的圖像AIM(ST228)，設(shè)定低分辨率(ST229)，返回至步驟206的處理。
如上所述，在該實(shí)施方式中，在高分辨率(正常分辨率)匹配處理之前，基于第一圖像和第二圖像，根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成其分辨率低于第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像的第三轉(zhuǎn)換圖像和第四轉(zhuǎn)換圖像，基于在沿著所生成的第三轉(zhuǎn)換圖像和第四轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，確定是否進(jìn)行高分辨率轉(zhuǎn)換處理和匹配處理。當(dāng)相關(guān)值較低時，擱置圖像的匹配，并進(jìn)行另一個圖像的匹配處理，從而可以縮短整個匹配處理的處理時間。另外，由于首先進(jìn)行低分辨率圖像處理，因此減少了處理負(fù)荷。
需要指出，本發(fā)明不限于該實(shí)施方式。可以作出任何適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。例如通過先前對登記的圖像AIM進(jìn)行低分辨率圖像轉(zhuǎn)換處理，并在這些圖像之間進(jìn)行匹配處理，可以進(jìn)一步縮短匹配時間。
例如，本發(fā)明可以用于有關(guān)安全的用途，用于基于圖像中的線性成分匹配兩個血管圖像、指紋圖像、靜態(tài)圖像、以及移動圖像。
總結(jié)本發(fā)明的效果，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠高精度匹配圖像的圖像匹配方法，以及用于它的程序和圖像匹配系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)參考了為了進(jìn)行解釋所選擇的特定實(shí)施方式來描述本發(fā)明，但是可以理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其作出各種改進(jìn)，而不會脫離本發(fā)明的基本理念和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于匹配第一圖像和第二圖像的圖像匹配方法，包括第一步驟，根據(jù)距離所述第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過所述參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像；以及第二步驟，根據(jù)沿著在所述第一步驟中所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與所述第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行所述第一圖像對所述第二圖像的匹配處理。
2.如權(quán)利要求1的圖像匹配方法，其中在所述第一步驟中，根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離，以及由經(jīng)過所述參考位置和所述最近點(diǎn)的直線與包括參考位置的參考軸之間所形成的夾角，將每個圖像中的所述點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將每個圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線的圖案，從而該方法進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以生成所述第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
3.如權(quán)利要求1的圖像匹配方法，其中在第二步驟中，通過對在第一步驟中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像沿著第一方向和第二方向傅立葉變換而進(jìn)行處理，根據(jù)響應(yīng)于所得到的傅立葉變換處理值的相位成分的相關(guān)值，匹配第一圖像和第二圖像。
4.如權(quán)利要求2的圖像匹配方法，其中還包括第三步驟，用于根據(jù)在第一步驟中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案進(jìn)行位置校正，其中，在第二步驟中，根據(jù)在第三步驟中處理了位置校正的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案重疊程度，以及在第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案的一致或者不一致，進(jìn)行第一和第二圖像的匹配。
5.如權(quán)利要求4的圖像匹配方法，其中還包括第四步驟，用于抽取各第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的一個區(qū)域，該區(qū)域在一個轉(zhuǎn)換圖像中的曲線圖案的重疊程度大于預(yù)定閾值；其中在第三步驟中，根據(jù)第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的在第四步驟中所抽取區(qū)域中的圖案進(jìn)行位置校正；以及其中在第二步驟中，根據(jù)在第三步驟中校正了位置的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的所抽取區(qū)域中的圖案的一致或者不一致，進(jìn)行圖像匹配。
6.如權(quán)利要求4的圖像匹配方法，其中在第二步驟中，對在第一步驟中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的多個不同位置關(guān)系進(jìn)行比較，從比較結(jié)果中生成相似度作為相關(guān)值，以及根據(jù)所生成的相似度進(jìn)行圖像匹配。
7.如權(quán)利要求1的圖像匹配方法，還包括在進(jìn)行第一步驟之前的用于判斷第一步驟的過程是否進(jìn)行的附加步驟，在該附加步驟中，根據(jù)從第一和第二圖像中的參考位置的距離，以及在經(jīng)過該參考位置的線以及包括參考位置的參考軸之間的夾角，對第一和第二圖像進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理；在由該距離和角度所限定的二維空間中生成分辨率低于第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的第三和第四轉(zhuǎn)換圖像；以及根據(jù)在第三和第四轉(zhuǎn)換圖像上的第一方向和與該第一方向垂直的第二方向的多個不同的相對位置中的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行判斷。
8.一種由用于匹配第一圖像和第二圖像的信息處理設(shè)備來運(yùn)行的程序，包括第一程序，根據(jù)距離所述第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像；以及第二程序，根據(jù)沿著在所述第一程序中所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與所述第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行所述第一圖像對所述第二圖像的匹配處理。
9.如權(quán)利要求8的程序，其中在第一程序中，包括用于進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理的程序，用于根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離，以及由經(jīng)過參考位置和該最近點(diǎn)的直線與包括參考位置的參考軸之間所形成的夾角，將每個圖像中的所述點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將每個圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線的圖案，以生成所述第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
10.如權(quán)利要求8的程序，其中在第二程序中，通過對在第一程序中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像沿著第一方向和第二方向傅立葉變換而進(jìn)行處理，根據(jù)對應(yīng)于所得到的傅立葉變換處理值的相位成分的相關(guān)值，匹配第一圖像和第二圖像。
11.如權(quán)利要求9的程序，其中還包括第三程序，用于根據(jù)在第一程序中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案進(jìn)行位置校正，以及其中，在第二程序中，根據(jù)在第三程序中處理了位置校正的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案重疊程度，以及在第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案的一致或者不一致，進(jìn)行第一和第二圖像的匹配。
12.如權(quán)利要求11的程序，其中還包括第四程序，用于抽取各第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的一個區(qū)域，該區(qū)域的在一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于預(yù)定閾值；其中在第三程序中，根據(jù)第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的在第四程序中所抽取區(qū)域中的圖案進(jìn)行位置校正；以及其中在第二程序中，根據(jù)在第三程序中校正了位置的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的所抽取區(qū)域中的圖案的一致或者不一致，進(jìn)行圖像匹配。
13.如權(quán)利要求12的程序，其中在第二程序中，對在第一步驟中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的多個不同位置關(guān)系進(jìn)行比較，從此較結(jié)果中生成相似度作為相關(guān)值，以及根據(jù)所生成的相似度進(jìn)行圖像匹配。
14.如權(quán)利要求8的程序，還包括在進(jìn)行第一程序之前的用于判斷第一程序的過程是否進(jìn)行的附加程序，在該附加程序中，根據(jù)從第一和第二圖像中的參考位置的距離，以及在經(jīng)過該參考位置的線以及包括參考位置的參考軸之間的夾角，對第一和第二圖像進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理；在由該距離和角度所限定的二維空間中生成分辨率低于第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的第三和第四轉(zhuǎn)換圖像；以及根據(jù)在第三和第四轉(zhuǎn)換圖像上的第一方向和與該第一方向垂直的第二方向的多個不同的相對位置中的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行判斷。
15.一種用于匹配第一圖像和第二圖像的圖像匹配系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換裝置，用于根據(jù)距離第一圖像和第二圖像的每一個中的參考位置的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，并在由所述距離和所述角度限定的二維空間中生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像；以及匹配裝置，用于根據(jù)沿著在第一程序中所生成的第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像中的第一方向和與第一方向正交的第二方向的多個不同的相對位置處的相關(guān)處理結(jié)果，進(jìn)行第一圖像對第二圖像的匹配處理。
16.如權(quán)利要求15的圖像匹配系統(tǒng)，其中在轉(zhuǎn)換裝置中，根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離，以及由經(jīng)過參考位置和該最近點(diǎn)的直線與包括參考位置的參考軸之間所形成的夾角，將每個圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，并將每個圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線的圖案，從而進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換處理，以生成第一轉(zhuǎn)換圖像和第二轉(zhuǎn)換圖像。
17.如權(quán)利要求15的圖像匹配系統(tǒng)，其中匹配裝置對在第一步驟中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像沿著第一方向和第二方向傅立葉變換而進(jìn)行處理，根據(jù)對應(yīng)于所得到的傅立葉變換處理值的相位成分的相關(guān)值，匹配第一圖像和第二圖像。
18.如權(quán)利要求16的圖像匹配系統(tǒng)，其中還包括位置校正裝置，用于根據(jù)在第一步驟中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案進(jìn)行位置校正，以及其中，根據(jù)處理了位置校正的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案重疊程度，以及在第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的圖案的一致或者不一致，所述匹配裝置進(jìn)行第一和第二圖像的匹配。
19.如權(quán)利要求18的圖像匹配系統(tǒng)，其中還包括抽取裝置，用于抽取各第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的一個區(qū)域，該區(qū)域在一個轉(zhuǎn)換的圖像中的曲線圖案的重疊程度大于預(yù)定閾值；其中位置校正裝置根據(jù)第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的在第四程序中所抽取區(qū)域中的圖案進(jìn)行位置校正；以及其中匹配裝置根據(jù)在第三程序中校正了位置的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像的所抽取區(qū)域中的圖案的一致或者不一致，進(jìn)行圖像匹配。
20.如權(quán)利要求18的圖像匹配系統(tǒng)，其中匹配裝置，對在轉(zhuǎn)換裝置中生成的第一和第二轉(zhuǎn)換圖像中的多個不同位置關(guān)系進(jìn)行比較，從比較結(jié)果中生成相似度作為相關(guān)值，以及根據(jù)所生成的相似度進(jìn)行圖像匹配。
全文摘要
一種圖像匹配方法，能夠高精度的匹配圖像，還提供用于它的程序和圖像匹配系統(tǒng)。提供轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)登記的圖像和匹配的圖像進(jìn)行圖像處理，用于根據(jù)從參考位置至經(jīng)過圖像中每個點(diǎn)的直線上的最近點(diǎn)的距離以及由穿過參考位置的直線與包括所述參考位置的參考軸所形成的夾角來將每個圖像中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為曲線圖案，將圖像中的線性成分轉(zhuǎn)換為多個重疊曲線，并生成轉(zhuǎn)換的圖像；相關(guān)值生成單元，用于根據(jù)所轉(zhuǎn)換的圖像進(jìn)行相關(guān)處理，并生成相關(guān)值；以及匹配單元，用于根據(jù)指示由相關(guān)值生成單元所產(chǎn)生的相關(guān)值的信號進(jìn)行匹配。
文檔編號G06K9/46GK1619574SQ200410104759
公開日2005年5月25日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月7日
發(fā)明者飯塚健 申請人:索尼株式會社