JP2004312613A

JP2004312613A - 画像正規化装置、画像正規化プログラム

Info

Publication number: JP2004312613A
Application number: JP2003106576A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Ide; 博康井手
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】簡単な画像処理によって、一部に歪みが生じた画像についても正しい照合結果が得られるように正規化する。
【解決手段】ＣＰＵ１０は、画像照合プログラム（画像正規化プログラム）を実行することで、照合対象とする画像に対して正規化処理を施す。正規化処理では、画像を複数の部分画像に分割し、この分割により生成された各部分画像について重心位置を算出し、この算出された各部分画像の重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小することで正規化する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像照合のために画像に対して正規化を施す画像正規化装置、画像正規化プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２つの画像の照合を行なう画像照合装置では、画像の照合（比較）をする場合に、比較の対象となる画像の大きさを合わせる正規化処理が行われている。
【０００３】
正規化処理としては、例えば光学式文字読取装置（ＯＣＲ）などにおいて、背景画像と対象画像（文字などの画像）とが明確に分離される画像データを扱う場合には、画像全体の上下左右の端部の位置が合うように（画像に外接する長方形）が同じ大きさになるように）拡大または縮小を施すことにより画像の大きさを合わせる。
【０００４】
また、画像を入力した入力機器（スキャナなど）の解像度をもとにして、予め決められた解像度と一致するように拡大あるいは縮小する方法、あるいは画像から特徴的な部分を複数検出し、特徴間の距離を合わせる方法がある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された単語画像正規化装置では、文字の並びに垂直な方向の特性位置を算出し、その特性位置をもとに分割点を求めて単語画像を小領域に分割し、小領域毎に文字の並びの垂直方向に画像を正規化し、この正規化した小領域の画像を足し合わせて画像全体についての文字の並びの方向に正規化する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３４４５６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来では各種の方法によって画像の正規化が行われているが、照合対象として入力される画像が、例えばハンディスキャナにより読み取られた画像や手書き文字の画像のように、画像の一部に歪みが生じているの場合には対応することができない。
【０００７】
例えば、画像全体の上下左右の端部の位置が合うように拡大／縮小した場合、一部に生じている画像の歪みのために画像全体の特徴が変化してしまい、良好な画像照合の結果が得られなくなってしまう。
【０００８】
また、入力機器の特性（解像度）を利用した正規化の方法では、入力される画像に対応する入力機器の情報を予め取得しておかなければならず、またこの情報がなければ正規化を実施することができない。
【０００９】
また、画像の特徴的な部分（特許文献１では特性位置）を用いる正規化の方法では、入力される画像の種類を把握する必要があったり、また特徴的な部分（特性位置）を検索するための特別なアルゴリズムを用いる必要があった。
【００１０】
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、簡単な画像処理によって、一部に歪みが生じた画像についても正しい照合結果が得られるように正規化することが可能な画像正規化装置、画像正規化プログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像照合のために画像に対して正規化を施す画像正規化装置において、画像を複数の部分画像に分割する画像分割手段と、前記画像分割手段によって生成された各部分画像について重心位置を算出する重心位置算出手段と、前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小する画像拡大縮小手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
これにより、正規化される画像を複数の部分画像に分割し、各部分画像について重心位置を算出する簡単な画像処理をもとに、各部分画像の重心位置を所定の位置、例えば照合対象とする画像から同様にして検出された各部分画像の重心位置となるように、各部分画像に対する拡大縮小処理によって画像全体の正規化が行われるため、画像の種類に応じた特別なアルゴリズムによる特徴（特性）の検出などを用いることなく、一部に歪みが生じた画像について正規化することができる。
【００１３】
また、前記画像分割手段は、入力した画像を予め決められた比率で等分割することを特徴とする。
これにより、部分画像を求めるための処理が単純化されるために、画像処理をより簡単化することができる。
【００１４】
また本発明は、画像照合のために画像に対して正規化を施す画像正規化装置において、画像の重心位置を算出する重心位置算出手段と、前記重心位置算出手段によって算出された重心位置をもとに画像を複数の部分画像に分割する画像分割手段と、前記画像分割手段によって生成された各部分画像の前記重心位置算出手段によって算出される重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小する画像拡大縮小手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
これにより、正規化される画像をその重心位置をもとに複数の部分画像に分割し、各部分画像について重心位置を算出する簡単な画像処理をもとに、各部分画像の重心位置を所定の位置、例えば照合対象とする画像から同様にして検出された各部分画像の重心位置となるように、各部分画像に対する拡大縮小処理によって画像全体の正規化が行われるため、画像の種類に応じた特別なアルゴリズムによる特徴（特性）の検出などを用いることなく、一部に歪みが生じた画像について正規化することができる。
【００１６】
また、前記画像拡大縮小手段は、第１の画像から前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置が、第２の画像から前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置となるように、前記第１の画像の各部分画像を拡大縮小することを特徴とする。
【００１７】
これにより、第１の画像（例えば、照合対象として入力される画像）について、第２の画像（例えば、照合元として用意されている画像）から算出されている重心位置に合わせて拡大縮小が実行される。
【００１８】
また、前記画像分割手段は、前記重心位置算出手段によって算出された重心位置を直行する２つの直線により画像を複数の部分画像に分割することを特徴とする。
【００１９】
これにより、画像の横方向への歪みだけでなく、縦方向の歪みについても補正することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態（第１及び第２実施形態）における画像照合装置（画像正規化装置）を実現するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像照合装置は、ＣＰＵ１０がメモリ１２、記録装置１４、入力装置１６、タブレット１８、表示装置２０、画像入力装置２２、通信装置２４と相互に接続されている。
【００２１】
ＣＰＵ１０は、画像照合装置全体の制御を司るもので、メモリ１２に記録されたプログラムを実行することにより各種の処理を実行する。ＣＰＵ１０は、メモリ１２に記録された画像照合プログラム１２ａを実行することにより画像照合を実現する。画像照合プログラム１２ａには、画像正規化プログラムが含まれており、画像照合のために画像に対して正規化を施す正規化処理を実現する。
【００２２】
メモリ１２は、ＣＰＵ１０によってアクセスされるプログラムやデータの情報が記録媒体１４ａから読み出されるなどして必要に応じて記録されるもので、本実施形態では例えば画像照合プログラム１２ａ（画像正規化プログラム）などの各種プログラムや、各プログラムを実行する際に用いられる各種データの他、作業用のデータを一時的に記録するためのワークエリアなどが設定される。画像照合プログラム１２ａの実行に伴って格納される各種データとしては、処理対象とする画像データや正規化処理によって算出される画像の重心位置を示すデータなどが含まれている。
【００２３】
記録装置１４は、記録媒体１４ａを有しており、記録媒体１４ａに対するプログラム、データ等の記録や読み出しを実行する。記録媒体１４ａは磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成され、記録装置１４に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものである。また、記録媒体１４ａに記録されるプログラム、データ等は、通信回線等を介して接続された他の機器から受信して記録する構成にしても良く、さらに、通信回線等を介して接続された他の機器側に記録媒体を備えた記録装置を設け、この記録媒体に記録されているプログラムやデータを、通信回線を介して使用する構成にしても良い。記録装置１４は、記録媒体１４ａに対して各種アプリケーションによって使用される各種のデータ等も記録し、必要に応じて読み出してメモリ１２に記録させることができる。本実施形態では、画像照合プログラム（画像正規化プログラム）の他、画像照合に用いられる照合元の画像に関するデータなどが記録されるものとする。
【００２４】
入力装置１６は、キーボードや、マウスなどポインティングデバイスにより構成され、データや各種の指示を入力するために用いられる。
タブレット１８は、ペンなどにより入力面上で指示された位置を検出するもので、例えば手書きによるサインの画像を生成する場合などに用いられる。
【００２５】
表示装置２０は、各種情報を表示するためのもので、メモリ１２に格納された各種プログラムの実行に伴う画面を表示する。
【００２６】
画像入力装置２２は、画像を入力するもので、例えば、スキャナ、イメージセンサ、ビデオカメラ、デジタルカメラなどである。画像入力装置２２から入力された画像を照合の対象として処理に供することができる。
通信装置２４は、ＣＰＵ１０の制御のもとで通信回線を介した他の電子機器との通信を制御する。
【００２７】
次に、第１実施形態における画像照合装置（画像正規化装置）における動作について説明する。
本実施形態では、例えばタブレット１８においてユーザがペンを用いて手書きすることで入力されたサインの画像について照合を行なう場合について説明する。この場合、入力されるサインの画像（第１の画像）について照合を行なうために、照合元となるサインの画像（第２の画像）が予め画像照合装置に入力され、記録装置１４（記録媒体１４ａ）に記録されているものとする。
【００２８】
ＣＰＵ１０は、画像照合処理の実行開始が入力装置１６に対するユーザ操作により入力されると、画像照合プログラム１２ａを起動する。
【００２９】
まず、画像照合処理では、ユーザに対して、タブレット１８の入力面上でサインを手書きさせる。サインが手書きされることによりタブレット１８は、入力面上でペンが指示する位置を示す時系列の位置データを入力する。ＣＰＵ１０は、タブレット１８から入力される時系列の位置データをもとに、サインを表す画像を生成する。
【００３０】
ここで、予め記憶されている照合元となる画像と入力された画像との照合の前に、図２のフローチャートに示す正規化処理を実行する。
【００３１】
まず、ＣＰＵ１０は、タブレット１８から入力された位置データをもとにした画像（第１の画像）に対して、サインに該当する画像部分に外接する矩形（長方形）を検出する（ステップＡ１）。この長方形の各辺は、ＸＹ座標系の軸方向に沿って設定されるものとする。
【００３２】
次に、ＣＰＵ１０は、入力された画像に対して検出された長方形をＹ座標軸に平行な直線によって、予め決められた数（ｎ）で等分割して、複数の部分画像を生成する（ステップＡ２）。すなわち、横書きされるサインの横方向への歪みを補正するために、入力された画像を横方向に配列される複数の部分画像に分割する。
【００３３】
次に、ＣＰＵ１０は、分割により生成された各部分画像について、重心位置を算出してメモリ１２に記録しておく（ステップＡ３）。なお、重心とは、画像の濃度（階調値）を重みとした時の全体のバランスの取れる位置を示す。例えば、デジタル画像では、サインの画像部分は点の集合として表現されるが、各点の濃度に対応した重さを各点が持っているとした時に、画像全体で重さのバランスが取れる位置を重心とする。
【００３４】
一方、ＣＰＵ１０は、記録装置１４（記録媒体１４ａ）に記録されている照合元の画像（第２の画像）に対して、入力された画像に対する処理と同様にしてサインに該当する画像部分に外接する矩形（長方形）を検出する（ステップＡ４）。
【００３５】
ＣＰＵ１０は、照合元の画像に対して検出された長方形をＹ座標軸に平行な直線によって、予め決められた数（ｎ）で等分割して、複数の部分画像を生成する（ステップＡ５）。次に、ＣＰＵ１０は、分割により生成された各部分画像について、重心位置を算出してメモリ１２に記録しておく（ステップＡ６）。
【００３６】
こうして、入力された画像と照合元の画像について、それぞれ同数（ｎ）の部分画像に分割し、各部分画像について重心位置を算出すると、入力された画像と照合元の画像の対応する重心位置が同じ位置となるように、一方の画像の各部分画像に対して拡大処理あるいは縮小処理を施すことにより画像の大きさを変更する（ステップＡ７）。例えば、本実施形態では、入力された画像（第１の画像）の各部分画像に対して拡大／縮小処理を施して重心位置を一致させる。こうして、入力された画像に対する正規化を完了する。
【００３７】
図３〜図６には、前述した第１実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示している。なお、図３〜図６に示す画像の例は、画像に対する補正が明瞭となるように、実際の手書き入力されたサインを表す画像ではなく、線分（直線）の組み合わせにより表現された画像を示している。
【００３８】
図３（ａ）は照合元の画像（第２の画像）を示し、図３（ｂ）は入力された画像（第１の画像）を示している。例えば、図３（ａ）に示す照合元の画像と同程度の横幅でサインが手書き入力されると、サインの形状が照合元の画像におけるサインと類似しやすくなるため良好な照合結果を期待できるが、サインが横書きされることから、手書き入力させるたびに横幅がばらついてしまい、図３（ｂ）に示すようにサインの形状が部分的に変化（歪みが発生）してしまうことがある。
【００３９】
ここでは、照合元の画像と入力された画像について、それぞれＹ軸に平行な直線（図中、破線で示す）によって３つの部分画像に分割するものとし、図３（ａ）に示す照合元の画像の部分画像を（ａ１）〜（ａ３）、図３（ｂ）に示す入力された画像の部分画像を（ｂ１）〜（ｂ３）とする。
【００４０】
この場合、図４（ａ）（ｂ）に示すように、部分画像（ａ１）の重心位置（ａ１ｃ）と部分画像（ｂ１）の重心位置（ｂ１ｃ）とが対応し、同様にして、重心位置（ａ２ｃ）と重心位置（ｂ２ｃ）、重心位置（ａ３ｃ）と重心位置（ｂ３ｃ）とがそれぞれ対応する。
【００４１】
従って、図４（ｂ）に示す部分画像（ｂ１）〜（ｂ３）を、図５（ｂ）に示すように、重心位置（ｂ１ｃ）（ｂ２ｃ）（ｂ３ｃ）が、それぞれに対応する部分画像を（ａ１）〜（ａ３）の重心位置（ａ１ｃ）（ａ２ｃ）（ａ３ｃ）と横方向（Ｘ軸方向）で一致するように拡大縮小する。
【００４２】
図６には、画像の拡大縮小の具体例を示している。
例えば、仮に照合元の画像（第２の画像）の横幅をＸａ、入力された画像（第１の画像）の横幅をＸｂとして３等分に分割して部分画像を生成し、照合元の画像の部分画像（ａ１）〜（ａ３）の重心（ａ１ｃ）（ａ２ｃ）（ａ３ｃ）の画像左端からの距離をａ１，ａ２，ａ３、同様にして部分画像（ｂ１）〜（ｂ３）の重心（ｂ１ｃ）（ｂ２ｃ）（ｂ３ｃ）の画像左端からの距離をｂ１，ｂ２，ｂ３とする。ここで、部分画像（ａ１）〜（ａ３）の重心位置が部分画像（ｂ１）〜（ｂ３）の重心位置と一致するように、部分画像（ｂ１）〜（ｂ３）の各点の位置を以下のようにして変更する。
【００４３】
なお、入力された画像で位置合わせの対象として注目している点をｂｔ、照合元の画像に大きさを合わせたときの位置をＢｔとする。
【００４４】
（１）ｂｔ≦ｂ１の時、
Ｂｔ＝ａ１−（（ｂ１−ｂｔ）＊ａ１／ｂ１）
（２）ｂｔ＞ｂ１かつｂｔ≦（Ｘｂ／３）の時、
Ｂｔ＝（Ｘａ／３）−（（（Ｘｂ／３）−ｂｔ）＊（（Ｘａ／３）−ａ１）／（（Ｘｂ／３）−ｂ１））
（３）ｂｔ＞（Ｘｂ／３）かつｂｔ＜ｂ２の時、
Ｂｔ＝（Ｘａ／３）＋（（ｂｔ−（Ｘｂ／３））＊（ａ２−（Ｘａ／３））／（ｂ２−（Ｘｂ／３）））
（４）ｂｔ＝ｂ２の時、
Ｂｔ＝ａ２
（５）ｂｔ＞ｂ２かつｂｔ≦（２＊Ｘｂ／３）の時、
Ｂｔ＝（２＊Ｘａ／３）−（（（２＊Ｘｂ／３）−ｂｔ）＊（（２＊Ｘａ／３）−ａ２）／（（２＊Ｘｂ／３）−ｂ２））
（６）ｂｔ＞（２＊Ｘｂ／３）かつｂｔ＜ｂ３の時、
Ｂｔ＝（２＊Ｘａ／３）＋（（ｂｔ−（２＊Ｘｂ／３））＊（ａ３−（２＊Ｘａ／３））／（ｂ３−（２＊Ｘｂ／３）））
（７）ｂｔ＝ｂ３の時、
Ｂｔ＝ａ３
（８）ｂｔ＞ｂ３の時、
Ｂｔ＝Ｘａ−（（Ｘｂ−ｂｔ）＊（Ｘａ−ａ３）／（Ｘｂ−ｂ３））
こうして、画像中の各点ｂｔについて、各部分画像の重心位置との関係に応じて位置を変更することで、各部分画像が拡大あるいは縮小されてそれぞれの重心位置が一致するように大きさが変更される。
【００４５】
こうして、入力された画像に対して正規化が施された後、この正規化済みの画像と照合元の画像との間で照合を行なう。入力された画像に対しては、一部に歪みがあったとしても正規化処理によって補正されているので、正しい照合結果を期待することができる。
【００４６】
なお、前述した説明では、入力された画像（第１の画像）と照合元の画像（第２の画像）のそれぞれについて、外接する長方形を検出して等分割し、それぞれの部分画像について重心位置を算出しているが、照合元の画像については予め正規化処理が施されて記録装置１４（記録媒体１４ａ）に記憶されているものとしても良い。すなわち、照合元の画像については、予め重心位置が所定の位置となるように各部分画像に対して拡大／縮小処理が施されているものとする（ステップＡ４〜Ａ６の処理が不要）。
【００４７】
また、前述した説明では、画像（部分画像）に対して横方向に拡大／縮小処理を施すことで画像の正規化を行っているが、縦方向に拡大／縮小処理をすることで画像の正規化をするようにしても良い。この場合、画像を縦方向に配列される複数の部分画像に分割して、前述と同様にして各部分画像について拡大／縮小処理を施す。さらに、横方向と縦方向の両方に拡大／縮小処理を施して正規化するようにしても良い。
【００４８】
このようにして、第１実施形態では、入力された画像を複数の部分画像に分割し、それぞれの部分画像の重心を算出し、その重心位置を照合元の画像における重心位置と合わせるように大きさを変更することにより、単に画像全体（外接する矩形）だけを合わせた場合に比べて、画像の部分的な歪みについても補正することができるので良好な照合結果を得ることができる。この方法によれば、画像の特徴抽出をするための特別なアルゴリズムを必要とせず、また入力系の特性（例えば解像度）などのその他のデータを必要とすることなく正規化を実現することができる。また、画像を複数の部分画像に分割する場合に、予め決められた比率で等分割することで高速に処理を行なうことができる。
【００４９】
次に、第２実施形態について説明する。ここでは、第２実施形態に係わる正規化処理のみについて説明する。
【００５０】
図７は、第２実施形態における正規化方法を説明するためのフローチャートである。
【００５１】
第１実施形態では、予め決められた位置（例では、等分割位置）で画像を分割して複数の部分画像を生成しているが、第２実施形態では、画像を分割する際に重心位置を利用して実行することでより高性能に歪みを補正できるようにする。
【００５２】
まず、ＣＰＵ１０は、タブレット１８から入力された位置データをもとにした画像（第１の画像）に対して、サインに該当する画像部分に外接する矩形（長方形）を検出する（ステップＢ１）。この長方形の各辺は、ＸＹ座標系の軸方向に沿って設定されるものとする。
【００５３】
次に、ＣＰＵ１０は、入力された画像に対して検出された長方形の画像について、重心位置を算出してメモリ１２に記録する（ステップＢ２）。そして、算出された重心位置を通過するＹ座標軸に平行な直線によって、入力された画像を分割して部分画像を生成する（ステップＢ３）。すなわち、横書きされるサインの横方向への歪みを補正するために、入力された画像を横方向に配列される２つの部分画像に分割する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１０は、分割により生成された各部分画像について、重心位置を算出してメモリ１２に記録しておく（ステップＢ４）。
【００５５】
一方、ＣＰＵ１０は、記録装置１４（記録媒体１４ａ）に記録されている照合元の画像（第２の画像）に対して、入力された画像に対する処理と同様にしてサインに該当する画像部分に外接する矩形（長方形）を検出する（ステップＢ５）。
【００５６】
次に、ＣＰＵ１０は、照合元の画像に対して検出された長方形の画像について、重心位置を算出してメモリ１２に記録する（ステップＢ６）。そして、算出された重心位置を通過するＹ座標軸に平行な直線によって、照合元の画像を分割して部分画像を生成する（ステップＢ７）。すなわち、横書きされるサインの横方向への歪みを補正するために、入力された画像を横方向に配列される２つの部分画像に分割する。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１０は、分割により生成された各部分画像について、重心位置を算出してメモリ１２に記録しておく（ステップＢ８）。
【００５８】
こうして、入力された画像と照合元の画像について、それぞれ２つの部分画像に分割し、各部分画像について重心位置を算出すると、入力された画像と照合元の画像の対応する重心位置が同じ位置となるように、一方の画像の各部分画像に対して拡大処理あるいは縮小処理を施すことにより画像の大きさを変更する（ステップＢ９）。例えば、本実施形態では、入力された画像（第１の画像）の各部分画像に対して拡大／縮小処理を施して重心位置を一致させる。こうして、入力された画像に対する正規化を完了する。
【００５９】
図８〜図１１には、前述した第２実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示している。なお、図８〜図１１に示す画像の例は、第１実施形態と同様、画像に対する補正が明瞭となるように、実際の手書き入力されたサインを表す画像ではなく、線分（直線）の組み合わせにより表現された画像を示している。
【００６０】
図８（ａ）は照合元の画像（第２の画像）を示し、図８（ｂ）は入力された画像（第１の画像）を示している。図８（ａ）に示す照合元の画像から算出される重心位置を（ａｃ）、図８（ｂ）に示す入力された画像から算出される重心位置を（ｂｃ）によって示している。
【００６１】
図８（ａ）に示す画像については、図９（ａ）に示すように、重心位置（ａｃ）を通過する直線（図中、破線で示す）によって２つの部分画像（ａ１）（ａ２）が生成されている。また、図８（ｂ）に示す画像については、図９（ｂ）に示すように、重心位置（ｂｃ）を通過する直線によって２つの部分画像（ｂ１）（ｂ２）が生成されている。
【００６２】
この場合、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、部分画像（ａ１）の重心位置（ａ１ｃ）と部分画像（ｂ１）の重心位置（ｂ１ｃ）とが対応し、同様にして、重心位置（ａ２ｃ）と重心位置（ｂ２ｃ）とがそれぞれ対応する。
【００６３】
従って、図１０（ｂ）に示す部分画像（ｂ１）（ｂ２）を、図１１（ｂ）に示すように、重心位置（ｂ１ｃ）（ｂ２ｃ）が、それぞれに対応する部分画像を（ａ１）（ａ２）の重心位置（ａ１ｃ）（ａ２ｃ）と横方向（Ｘ軸方向）で一致するように拡大縮小する。
なお、部分画像（ｂ１）（ｂ２）の各点の位置については、第１実施形態と同様にして変更するものとする。
【００６４】
また、第２実施形態においても、照合元の画像については予め正規化処理が施されて記録装置１４（記録媒体１４ａ）に記憶されているものとしても良い。すなわち、照合元の画像については、予め重心位置が所定の位置となるように各部分画像に対して拡大／縮小処理が施されているものとする（ステップＢ５〜Ｂ８の処理が不要）。
【００６５】
また、前述した説明では、画像（部分画像）に対して横方向に拡大／縮小処理を施すことで画像の正規化を行っているが、縦方向に拡大／縮小処理をすることで画像の正規化をするようにしても良い。この場合、画像を縦方向に配列される複数の部分画像に分割して、前述と同様にして各部分画像について拡大／縮小処理を施す。
【００６６】
さらに、横方向と縦方向の両方に拡大／縮小処理を施して正規化するようにしても良い。この場合、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、部分画像から求めた重心位置（ａｃ）（ｂｃ）を通過する直交する２つの直線によって画像を分割する。図１２（ａ）では、重心位置（ａｃ）を通過する直交する直線によって部分画像（ａ１）（ａ２）（ａ３）（ａ４）の４つの部分画像に分割されている。同様にして、図１２（ｂ）では、部分画像（ｂ１）（ｂ２）（ｂ３）（ｂ４）の４つの部分画像に分割されている。この場合、各部分画像の重心位置を算出して、それぞれに対応する重心位置が一致するように各部分画像を拡大／縮小して大きさを変更する。これにより、より効率よく画像を分割することができ、画像の縦方向と横方向の歪みについて補正することができる。
【００６７】
また、前述した説明では、画像全体の重心位置（ａｃ）（ｂｃ）を通過する直線により画像を１回分割し、２つの部分画像を生成するものとして説明しているが、複数回の分割を多段階に実行するようにしても良い。すなわち、部分画像から求められる重心位置を通過する直線によって部分画像を分割することで、さらに細分化された部分画像を生成する。こうして、分割回数を２回以上に増やすことで、細分化された部分画像ごとに対応する重心位置が一致するように補正がされることになるので、歪み補正の精度を向上させることができる。
【００６８】
このようにして、第２実施形態では、画像の重心位置を通過する直線によって画像を分割して部分画像を生成するので、分割により生成される複数の部分画像が平均化されることになる。従って、部分画像ごとに重心位置をもとにした補正をすることで、より効果的に画像全体の歪みを補正することができ、良好な照合結果を得ることができる。また、重心位置を通過する直線を画像の座標軸と平行としているので、分割された部分画像の重心計算を高速に行うことが可能となる。
【００６９】
なお、前述した説明では、説明を簡単にするために手書きのサインの画像について照合を行なう場合を対象としているが、画像入力装置２２から入力される各種の画像に対する正規化に用いることができる。
【００７０】
また、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、前述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られるので有れば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００７１】
また、前述した各実施形態において記載した処理は、コンピュータに実行させることのできる画像照合プログラム（画像正規化プログラム）として、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に提供することができる。また、通信媒体により伝送して各種装置に提供することも可能である。画像照合装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録された画像照合プログラムを読み込み、または通信媒体を介して画像照合プログラムを受信し、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、画像からの重心位置の算出と画像に対する拡大縮小の簡単な画像処理によって、一部に歪みが生じた画像についても正しい照合結果が得られるように正規化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における画像照合装置（画像正規化装置）を実現するコンピュータの概略構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態における正規化処理を説明するためのフローチャート。
【図３】第１実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図４】第１実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図５】第１実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図６】第１実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図７】第２実施形態における正規化方法を説明するためのフローチャート。
【図８】第２実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図９】第２実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図１０】第２実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図１１】第２実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【図１２】第２実施形態における正規化処理を説明するための画像例を示す図。
【符号の説明】
１０…ＣＰＵ
１２…メモリ
１２ａ…画像照合プログラム（画像正規化プログラム）
１４…記録装置
１４ａ…記録媒体
１６…入力装置
１８…タブレット
２０…表示装置
２２…画像入力装置
２４…通信装置

Claims

画像照合のために画像に対して正規化を施す画像正規化装置において、
画像を複数の部分画像に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段によって生成された各部分画像について重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小する画像拡大縮小手段と
を具備したことを特徴とする画像正規化装置。
前記画像分割手段は、入力した画像を予め決められた比率で等分割することを特徴とする請求項１記載の画像正規化装置。
画像照合のために画像に対して正規化を施す画像正規化装置において、
画像の重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段によって算出された重心位置をもとに画像を複数の部分画像に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段によって生成された各部分画像の前記重心位置算出手段によって算出される重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小する画像拡大縮小手段と
を具備したことを特徴とする画像正規化装置。
前記画像拡大縮小手段は、第１の画像から前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置が、第２の画像から前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置となるように、前記第１の画像の各部分画像を拡大縮小することを特徴とする請求項１または請求項３記載の画像正規化装置。
前記画像分割手段は、前記重心位置算出手段によって算出された重心位置を直行する２つの直線により画像を複数の部分画像に分割することを特徴とする請求項３記載の画像正規化装置。
画像照合のために画像に対して正規化を施すコンピュータを、
画像を複数の部分画像に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段によって生成された各部分画像について重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段によって算出された各部分画像の重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小する画像拡大縮小手段とに機能させるための画像正規化プログラム。
画像照合のために画像に対して正規化を施すコンピュータを、
画像の重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段によって算出された重心位置をもとに画像を複数の部分画像に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段によって生成された各部分画像の前記重心位置算出手段によって算出される重心位置が所定の位置となるように各部分画像を拡大縮小する画像拡大縮小手段とに機能させるための画像正規化プログラム。