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公開番号2025157722
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024059912
出願日2024-04-03
発明の名称画像処理装置
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ,日本電気株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G06T 7/60 20170101AFI20251008BHJP(計算;計数)
要約【課題】画像全体の特徴点数を調整しつつ、効率的に間引き処理を実行できる技術を提供する。
【解決手段】画像処理装置100は、複数の特徴点を検出する特徴点検出部110と、複数の特徴点に関する特徴点スコアを算出するスコア算出部120と、特徴点スコアを用いて複数の特徴点の間引きを実行する間引き処理部130と、を備える。間引き処理部は、(a)画像を初期の複数の小領域に分割する処理と、(b)互いに隣接するN×M個の小領域を結合することによって、複数の結合領域を生成する処理と、(c)複数の結合領域の各結合領域に存在する特徴点のうち、特徴点スコアの大きな順にQ個の特徴点を選択して他の特徴点を結合領域から削除する処理と、(d)終了条件が成立するまで、複数の結合領域を新たな複数の小領域として処理(b),(c)の間引きステップを繰り返す処理と、を実行するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
画像処理装置（１００）であって、
画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出部（１１０）と、
前記複数の特徴点のそれぞれに関する特徴点スコアを算出するスコア算出部（１２０）と、
前記特徴点スコアを用いて前記複数の特徴点の間引きを実行する間引き処理部（１３０）と、
を備え、
前記間引き処理部は、
（ａ）前記画像を初期の複数の小領域に分割する処理と、
（ｂ）Ｎ，Ｍの一方を１以上の整数とし、他方を２以上の整数としたとき、互いに隣接するＮ×Ｍ個の前記小領域を結合することによって、複数の結合領域を生成する処理と、
（ｃ）Ｑを１以上の整数としたとき、前記複数の結合領域の各結合領域に存在する前記特徴点のうち、前記特徴点スコアの大きな順にＱ個の前記特徴点を選択して他の前記特徴点を前記結合領域から削除する処理と、
（ｄ）予め設定された終了条件が成立するまで、前記複数の結合領域を新たな複数の小領域として前記処理（ｂ），（ｃ）の間引きステップを繰り返す処理と、
を実行するように構成されている、画像処理装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記処理（ａ）は、前記画像の幅方向の分割数Ｄｗと前記画像の高さ方向の分割数Ｄｈを用いて、前記画像の高さと幅をそれぞれ分割することによって、前記初期の複数の小領域を設定する処理を含み、
ｊ，ｋを１以上の整数とし、ｐを２以上の整数としたとき、Ｄｗ＝ｊ×Ｎ
ｐ
，Ｄｈ＝ｋ×Ｍ
ｐ
に設定される、画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記整数Ｎ，Ｍはそれぞれ２であり、前記整数Ｑは１であり、
Ｄｗ＝ｊ×２
ｐ
，Ｄｈ＝ｋ×２
ｐ
である、画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置であって、
前記画像の幅をＷ画素とし、前記画像の高さをＨ画素としたとき、
前記整数ｐは、２
ｎ
＜Ｗとなる最大の整数ｎと、２
ｍ
＜Ｈとなる最大の整数ｍと、を含む複数の候補値のうちの最小値であり、
前記整数ｊは、ｊ×２
ｐ
＜Ｗとなる最大の整数であり，前記整数ｋは、ｋ×２
ｐ
＜Ｈとなる最大の整数である、画像処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像処理装置であって、
前記画像の幅をＷ画素とし、前記画像の高さをＨ画素としたとき、
前記整数ｐは、２
ｎ
≦Ｗとなる最大の整数ｎと、２
ｍ
≦Ｈとなる最大の整数ｍと、を含む複数の候補値のうちの最小値であり、
前記整数ｊは、ｊ×２
ｐ
≦Ｗとなる最大の整数であり，前記整数ｋは、ｋ×２
ｐ
≦Ｈとなる最大の整数である、画像処理装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像処理装置であって、
前記複数の候補値は、更に、予め設定された許容最大値を含む、画像処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
最後に実行される前記間引きステップである最終間引きステップの処理によって前記画像の全体に残存する前記特徴点の個数が予め設定された目標個数よりも少なくなる場合に、前記間引き処理部は、
（ｅ１）前記最終間引きステップの処理前における前記複数の小領域及び前記複数の特徴点を、複数の復元小領域及び複数の復元特徴点として取得する処理と、
（ｅ２）前記最終間引きステップの処理後の前記複数の結合領域のうちの１つを選択する処理と、
（ｅ３）前記選択された前記結合領域に対応するＮ×Ｍ個の前記復元小領域を結合して新たな結合領域を生成する処理と、
（ｅ４）前記新たな結合領域に存在する前記復元特徴点のうち、前記特徴点スコアの大きな順にＱ個の前記復元特徴点を選択して他の前記復元特徴点を前記新たな結合領域から削除する処理と、
（ｅ５）前記復元特徴点の残数が前記目標個数以下になるまで前記処理（ｅ２）～（ｅ４）を繰り返す処理と、
を実行するように構成されている、画像処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理装置であって、
前記間引き処理部は、
前記複数の小領域を記憶するための２つのバッファメモリを有しており、
各間引きステップにおける前記処理（ｂ）を、前記２つのバッファメモリのうちの一方のバッファメモリから前記結合の前の前記Ｎ×Ｍ個の前記小領域を読み出すとともに、他方のバッファメモリへ前記結合の後の前記結合領域を書き込むことによって実行する、画像処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理装置であって、
前記間引き処理部は、
前記処理（ｅ１）を、前記２つのバッファメモリのうち、前記最後の前記間引きステップにおける読み出しに使用された第１のバッファメモリから前記複数の小領域を読み出すことによって実行し、
前記処理（ｅ２）における前記選択を、前記２つのバッファメモリのうちの第２のバッファメモリに記憶されている前記複数の結合領域を用いて実行し、
前記処理（ｅ３）～（ｅ５）を、前記選択された前記結合領域に対応する前記Ｎ×Ｍ個の前記復元小領域を前記第１のバッファメモリから読み出して実行する、画像処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、特徴点の間引き処理を行う画像処理装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、特徴点の間引き処理を実行する画像処理装置が開示されている。この画像処理装置は、画像を複数領域に分割し、分割領域毎に特徴点が予め設定した特徴点制限数以内となるように特徴点の間引きを実行する。この際、特徴点の信頼度が低い順に間引きを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２３４２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、各分割領域で特徴点数を制限数以内にするため、画像全体の特徴点数を効率的に調整するのが難しいという問題があった。そこで、画像全体の特徴点数を調整しつつ、効率的に間引き処理を実行できる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一形態によれば、画像処理装置（１００）が提供される。この画像処理装置は、画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出部（１１０）と、前記複数の特徴点のそれぞれに関する特徴点スコアを算出するスコア算出部（１２０）と、前記特徴点スコアを用いて前記複数の特徴点の間引きを実行する間引き処理部（１３０）と、を備える。前記間引き処理部は、（ａ）前記画像を初期の複数の小領域に分割する処理と、（ｂ）Ｎ，Ｍの一方を１以上の整数とし、他方を２以上の整数としたとき、互いに隣接するＮ×Ｍ個の前記小領域を結合することによって、複数の結合領域を生成する処理と、（ｃ）Ｑを１以上の整数としたとき、前記複数の結合領域の各結合領域に存在する前記特徴点のうち、前記特徴点スコアの大きな順にＱ個の前記特徴点を選択して他の前記特徴点を前記結合領域から削除する処理と、（ｄ）予め設定された終了条件が成立するまで、前記複数の結合領域を新たな複数の小領域として前記処理（ｂ），（ｃ）の間引きステップを繰り返す処理と、を実行するように構成されている。
【０００６】
この画像処理装置によれば、小領域を結合しながら特徴点の間引きを行うので、画像全体の特徴点数を調整しつつ、効率的に間引きを実行できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態としての画像処理装置の構成を示すブロック図。
第１実施形態における間引き処理の手順を示すフローチャート。
処理対象の画像の例を示す説明図。
検出された複数の特徴点を含む特徴点マップの例を示す説明図。
初期の複数の小領域に分割された特徴点マップを示す説明図。
１回目の間引きステップ実行後の特徴点マップを示す説明図。
２回目の間引きステップ実行後の特徴点マップを示す説明図。
第１実施形態に適用可能な間引き処理部の構成を示すブロック図。
第２実施形態における間引き処理の手順を示すフローチャート。
復元小領域で構成される復元特徴点マップを示す説明図。
復元結合領域のソート順を示す説明図。
調整間引き処理後の特徴点マップを示す説明図。
第２実施形態に適用可能な間引き処理部の構成を示すブロック図。
第３実施形態における間引き処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１に示すように、第１実施形態の画像処理装置１００は、特徴点検出部１１０と、スコア算出部１２０と、間引き処理部１３０と、入力バッファ１４０と、出力バッファ１５０とを備える。
【０００９】
特徴点検出部１１０は、入力バッファ１４０を介して外部装置から入力された画像ＩＭから、複数の特徴点ＣＰを検出する処理を実行する。特徴点ＣＰの検出アルゴリズムとしては、例えば、Ｈａｒｒｉｓコーナー検出や、Ｓｈｉ－Ｔｏｍａｓｈｉコーナー検出、ＧＦＴＴ、ＳＩＦＴ、ＳＵＲＦ、ＦＡＳＴ、ＡＫＡＺＥ，ＯＲＢなどを用いることができる。スコア算出部１２０は、複数の特徴点ＣＰのそれぞれに関する特徴点スコアを算出する。特徴点スコアは、特徴点ＣＰの信頼度を示す指標である。特徴点スコアとしては、例えば、ＨａｒｒｉｓコーナースコアやＳｈｉ－Ｔｏｍａｓｉコーナースコアなどを使用することができる。間引き処理部１３０は、特徴点スコアを用いて複数の特徴点ＣＰの間引きを実行する。間引き処理後の複数の特徴点ＣＰは、出力バッファ１５０を介して外部装置に出力される。
【００１０】
画像処理装置１００は、ハードウェア回路として実装することが可能である。また、画像処理装置１００の機能をコンピュータープログラムとして実装するようにしてもよい。即ち、プロセッサがコンピュータープログラムを実行することによって、画像処理装置１００の機能を実現するようにしてもよい。但し、画像処理装置１００をハードウェア回路として構成すれば、より高速に間引き処理を実行できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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