专利名称：标记生成及标记检测的系统、方法和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种标记生成及标记检测的系统、方法和程序。
背景技术：
专利文献1 7中记载有现有的来自的影像的目标检测系统之一例。
现有的来自影像的目标检测系统以下述方式进行工作。
艮p，在专利文献1记载的方式中，通过使目标检测高度化，不将 用于容易或者高速地进行检测处理的预先详细设计的预定的标记进行 粘贴，而可以检测任意形状的物体并推定其姿势。不使用专利文献1 等的标记的目标检测方式不需要标记的粘贴，另一方面，存在可靠性
低、检测速度慢或者不稳定的问题。在专利文献2记载的方式中，为 了解决该问题而将视觉上比较容易捕捉的特征性图形图案作为标记， 并粘贴于要进行检测的目标上。在同文献中，达到了可以提高预先设 定的任意的图形图案的检测精度。但是，在偶尔在背景部出现与预定 的标记的图形图案相类似的图案时，则存在与此混同的问题。在专利 文献3及专利文献4中，通过用特征性的颜色对使各种标记发光的标 记进行着色等，在经验上设计预想为不会在背景部出现的特殊形态的 标记，以回避上述的问题。在专利文献5记载的方式中，使用同心圆 弧状等特殊形状的图形标记。还并用由红外线反射材料构成图形标记 等手段。其中，除增加标记的成本之外，仍然在或者偶尔在背景部出 现类似于标记的形态的图案，或者在室外等置于含有消除标记形态的 特殊性的干扰的状况的情况下，含有发生和专利文献2等记载的方法相类似的问题的可能性。另外，在标记的设计上，能否在经验上通过 需要熟练的方法来设计预想为难以影响背景、干扰的形态，还需要经 过在实际运用环境下的试行错误来设计。另外，为了利用摄影时的摄 影机设置方法的自由度几何变形地观测标记而需要准备考虑到这些方 面的检测方式。除考虑到几何变形的检测使计算成本激增外，还有可 能增加受到变形的标记和背景图案偶然类似的可能性。在专利文献6 及专利文献7所记载的方式中，使标记高度复杂化，将不会偶然与背 景图案类似的图形图案作为标记。有时将用于验证标记的冗长代码埋 没于标记自身。可以大大减少根据背景部过度检测标记的可能性，另 一方面，必须能够在影像上确认标记的微小的图形信息，成为标记模 糊的原因，因此，需要縮小拍摄范围或者使摄影器件达到高析像度， 还预想编码器的安装成本、检测速度降低。
专利文献l:(日本国) 专利文献2:(日本国) 专利文献3:(日本国) 专利文献4:(日本国) 专利文献5:(日本国) 专利文献6:(日本国) 专利文献7:(日本国)
特开2000 — 207568号公报 特开2003 — 223639号公报 特开2003 — 256783号公报 特开2005 — 293141号公报 特开2005 — 293579号公报 特开2006—190U0号公报 特开平07 — 254037号公报
第一个问题在于，现有方式降低了目标检测的了可靠性。其原因 在于，在背景上出现与标记类似的图案时有过度检测的趋势，为了避 免此类情况而在使标记复杂化时将产生检测的模糊而读取不到标记的 微细结构。
第二个问题在于，在标记的设计上需要试行错误，或者需要熟练 者的设计。其原因在于，由于标记预先有经验地被进行设计，因而在 存在与实际运用环境相类似的图案时成为过度检测的原因。第三个问题在于，标记设置所需要的成本增加。其原因在于，为 了避免标记和背景图案相类似，有时使用视觉上易于识别的反射材料、 发光元件等。
第四个问题在于，在自如地设定标记和摄影器件的位置关系时， 将成为更大的检测精度/速度降低的原因。其原因在于，由于标记的设 计自身未考虑几何变形而是基于经验、熟练程度而进行的，因而需要 考虑了变形的检测阿拉伯数字，进而增加了几何变形偶然与背景图案 相一致的频度。
第五个问题在于，为了降低过度检测而需要更高析像度的摄影器 件和更复杂的标记的译码器。其原因在于，需要使标记复杂化。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述课题而设立的，其目的在于提供一种解 决上述课题的标记生成及标记检测的系统、方法和程序。
本发明的另一目的在于，提供一种可以以不会与在背景影像中出 现的任何图案相类似的方式自动设计图形标记的标记生成及标记检测 的系统、方法和程序。
本发明的其它目的在于，提供一种标记生成及标记检测的系统、 方法和程序，由于生成及检测考虑到几何变形的标记，所以能够进行 高精度且高速的检测。
另外，本发明的另一目的在于，提供一种标记生成及标记检测的 系统、方法和程序，由于不使标记图案复杂化到所需要的程度以上， 故而可以使摄影器件的析像度降低。
解决上述课题的本发明提供一种标记生成系统，其特征在于，具有特征提取装置，其提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部 位作为特征；特异特征选择装置，其基于所述提取的特征，选择在所 述影像上未出现的图像特征作为特异特征；标记生成装置，其基于所 述特异特征生成标记。
解决上述课题的本发明提供一种标记检测系统，其提取含有不含 标记的影像中的特征性图案的部位作为特征，并基于所述提取的特征 选择在所述影像上未出现的图像特征作为特异特征，同时基于该特异 特征对所生成的标记进行检测，其特征在于，具有存储装置，其对 所述标记的特征进行存储；特征对照装置，其对待检测的影像的特征 和所述标记的特征进行对照，在确认特征一致时通知标记的检测。
解决上述课题的本发明提供一种标记检测系统，其提取含有不含 标记的影像中的特征性图案的部位作为特征，并基于从不是根据该特 征生成的不变特征的部分中选择的特异特征而对所生成的标记进行检 测，其特征在于，具有存储装置，其对所述标记的不变特征进行存 储；不变特征对照装置，其对待检测的影像的不变特征和所述标记的 不变特征进行对照，在确认不变特征一致时通知标记的检测。
解决上述课题的本发明提供一种标记生成方法，其特征在于，以 含有不含标记的影像中的特征性图案的部位为特征进行提取，基于所 述提取的特征以在所述影像上未出现的图像特征为特异特征进行选 择，基于所述特异特征生成标记。
解决上述课题的本发明提供一种标记检测方法，其以含有不含标 记的影像中的特征性图案的部位为特征而进行提取，根据所述提取的 特征以没有在所述影像中出现的图像特征为特异特征进行选择，并对 根据该特异特征生成的标记进行检测，其特征在于，对待检测的影像 的特征和预先存储的所述标记的特征进行对照，在确认特征一致时通 知标记的检测。解决上述课题的本发明提供一种标记的检测方法，其以含有不含 标记的影像中的特征性图案的部位为特征进行提取，并基于从不是根 据该特征生成的不变特征的部分中选择的特异特征对所生成的标记进 行检测，其特征在于，对待检测的影像的不变特征和预先储存的所述 标记的不变特征进行对照，在确认不变特征一致时通知标记的检测。
解决上述课题的本发明提供一种程序，其特征在于，由信息处理 装置执行下述处理以含有不含标记的影像中的特征性图案的部位为 特征并进行提取的处理；基于所述提取的特征以未在所述影像中出现 的图像特征为特异特征进行选择的处理；基于所述特异特征生成标记 的处理。
解决上述课题的本发明提供一种程序，以含有不含标记的影像中 的特征性图案的部位为特征并进行提取，并基于所述提取的特征以未 在所述影像中出现的图像特征为特异特征进行选择，并基于该特异特 征对所生成的标记进行检测，其特征在于，由信息处理装置执行下述 处理，对待检测的影像的特征和预先存储的所述标记的特征进行对照， 在确认特征一致时通知标记的检测。
解决了上述课题的本发明提供一种程序，以含有不含标记的影像 中的特征性图案的部位为特征并进行提取，并基于从不是根据该特征 生成的不变特征的部分中所选择的特异特征对所生成的标记进行检 测，其特征在于，由信息处理装置执行下述处理，对待检测的影像的
不变特征和预先存储的所述标记的不变特征进行对照，在确认不变特 征一致时通知标记的检测。
解决了上述课题的本发明提供一种标记，其为检测对象，其特征 在于，具有与不含标记的背景影像中的任一图案都不一致的图案。解决了上述课题的本发明提供一种标记，其为检测对象，其特征 在于，以含有不含标记的影像中的特征性图案的部位为特征并进行提 取，并基于所述提取的特征以未在所述影像中出现的图像特征为特异 特征进行选择，并基于该特异特征被生成。
解决了上述课题的本发明提供一种标记，其为检测对象，其特征 在于，以含有不含标记的影像中的特征性图案的部位为特征进行提取， 并根据所述特征取得不变特征，且以不是所述不变特征的部分为特异 特征进行选择，同时基于该被选择了的特异特征被生成。
第一效果在于，可以提高目标检测的可靠性。其原因是由于观测 背景并避免类似的图案来设计标记。由于不需要使标记图案复杂化到 所需要的程度以上，因而即使使用析像度比较低的摄影器件也不会读 取不到标记的微细结构，进而不会发生检测的模糊。
第二效果在于，在标记的设计上不需要试行错误、熟练者。其原 因在于，观测背景并自动进行以此为基础的标记设计。
第三效果在于，可以降低标记的设置成本。其原因是由于可以将 标记作为难以与背景混同的特征性图形图案而自动生成，因而不依靠 反射材料、发光元件等所谓的标记素材而实现视觉上的识别的容易度。
第四效果在于，即使自由地设置标记和摄影器件的位置关系，也 不发生检测精度/速度的降低。其原因是在设计标记时，由于进行经由 不影响与对象物的相对位置关系带来的几何变形的几何学上的不变量 的观测，且设计标记以使几何学上的不变量不与背景图案相类似，因 此，除没有因几何变形而使标记偶然与背景图案一致的可能性之外， 还以不需要特别考虑依赖于与在标记检测时修正几何变形或者进行考 虑到变形的匹配等对象物的位置关系的变化的方式，进行标记检测。第五问题在于，不需要高析像度的摄影器件和更复杂的标记译码 器就可以进行低成本的安装。其原因是由于只要能够在图形上识别标 记与最低背景图案即可，因而不需要使标记复杂化到所需要的程度以 上，而将冗长代码埋入标记也不是必不可少的。
图1是表示第一及第二实施方式的构成的框图2是表示第一实施方式的动作的流程图3是表示第二实施方式的动作的流程图4是用于说明本发明的模式图5是用于说明本发明的模式图6是用于说明本发明的模式图7是表示实施例的动作的模式图8是表示实施例的动作的模式图9是表示实施例的动作的模式图IO是表示实施例的动作的模式图11是表示实施例的动作的模式图12是表示实施例的动作的模式图13是表示实施例的动作的模式图14是表示实施例的动作的模式图15是表示实施例的动作的模式图16是表示实施例的动作的模式图17是表示实施例的动作的模式图18是表示实施例的动作的模式图19是表示第三及第四实施方式的构成的框图20是表示第三实施方式的动作的流程图21是表示第四实施方式的动作的流程图22是用于说明本发明的模式图23是用于说明本发明的模式图24是用于说明本发明的模式图；图25是用于说明本发明的模式图26是表示第五及第六实施方式的构成的框图27是表示第五实施方式的动作的流程图28是表示第六实施方式的动作的流程图29是表示第五及第六实施方式的其它方式的构成的框图;
图30是用于说明本发明的实施方式的图31是用于说明本发明的实施方式的图32是用于说明本发明的实施例的图33是用于说明本发明的实施例的图34是用于说明本发明的实施例的图35是用于说明本发明的实施例的图36是用于说明本发明的实施例的图37是用于说明本发明的实施例的图38是用于说明本发明的实施例的图39是用于说明本发明的实施例的图40是用于说明本发明的实施例的图41是用于说明本发明的实施例的图42是用于说明本发明的实施例的图43是用于说明本发明的实施例的图44是用于说明本发明的其它实施方式的图。
符号说明
10、 11:图形标记生成部 20、 21:图形标记检测部 100:影像输入装置 101:特征提取装置 102:特征存储装置 103:特异特征选择装置 104:标记生成装置 105:标记存储装置106:不变特征变换装置 200:特征对照装置
具体实施例方式
下面，说明本发明的实施方式。
本发明的实施方式的特征在于，具有特征提取装置，其提取含 有不含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征；特异特征选择装 置，其基于上述提取的特征，选择在上述影像上未出现的图像特征作 为特异特征；标记生成装置，其基于上述特异特征生成标记。
另外，本发明的实施方式具有特征存储装置，该特征存储装置计 算并存储上述提取的特征的频度分布，上述特异特征选择装置根据上 述特征的频度分布，选择具有等于或小于预定值的频度的部分作为特 异特征。
另外，本发明的实施方式具有不变特征变换装置，该不变特征变 换装置根据上述提取的特征而生成不变特征，上述特异特征选择装置 选择不是上述不变特征的部分作为特异特征。
另外，本发明的实施方式中的不变特征变换装置根据上述特征生 成几何学上的不变特征。
另外，本发明的实施方式中的不变特征变换装置根据上述特征生 成物体色上的不变特征。
另外，本发明的实施方式中的不变特征变换装置根据上述特征生 成结构性不变特征。
另外，本发明的实施方式中的不变特征变换装置以多维的特征为输入来生成多维的不变特征。
另外，本发明的实施方式中的不变特征变换装置将几何学上的不 变特征、物体色上的不变特征、结构性不变特征及其多维的不变特征 中的任一种进行组合来生成不变特征。
另外，本发明的实施方式中的特异特征选择装置以可以增减所选 择的特异特征的数量的方式构成。
另外，本发明的实施方式中的特异特征选择装置计算上述不变特 征的频度分布，并根据计算出的不变特征的频度分布，选择具有等于 或小于规定的阈值的频度的部分为特异特征。
另外，本发明的实施方式中的特异特征选择装置通过变更上述阈 值来控制所选择的特异特征的数目。
另外，本发明的实施方式具有输入影像的影像输入装置。
另外，本发明的实施方式中的影像输入装置可以进行摇摆、倾斜、 变焦距、移动。
另外，本发明的实施方式具有向影像输入装置提供输入影像的开 始和结束时刻以及执行摄影的定时的影像输入控制装置。
另外，本发明的实施方式中的影像输入装置响应于来自上述影像 控制装置的信号而进行摄影并随之生成标记。
另外，本发明的实施方式中的影像输入装置响应于来自上述影像 输入控制装置的信号进行摄影，上述不变特征变换装置随之对上述不 变特征进行累积。另外，本发明的实施方式提供一种标记检测系统，其提取含有不 含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征，并基于上述提取的特 征选择在上述影像上未出现的图像特征作为特异特征，同时基于该特 异特征对所生成的标记进行检测，其中，具有存储装置，其对上述 标记的特征进行存储；特征对照装置，其对待检测的影像的特征和上 述标记的特征进行对照，在确认特征一致时通知标记的检测。
另外，本发明的实施方式的特征在于，具有影像输入装置，其 输入待检测的影像；影像输入控制装置，其用于向所述影像输入装置 提供输入影像的开始和结束时刻以及执行摄影的定时，上述特征对照 装置根据所输入的影像对特征和标记进行对照，在按照等于或大于预 定次数的频度对照成功的情况下生成通知。
另外，本发明的实施方式提供一种标记检测系统，其提取含有不 含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征，并基于从不是根据该 特征生成的不变特征的部分中选择的特异特征而对所生成的标记进行 检测，其中，其具有存储装置，其对上述标记的不变特征进行存储； 不变特征对照装置，其对待检测的影像的不变特征和上述标记的不变 特征进行对照，在确认不变特征一致时通知标记的检测。
另外，本发明的实施方式中的上述不变特征为几何学上的不变特 征、物体色上的不变特征、结构性不变特征及其多维的不变特征中的 任一种或者它们的组合。
另外，本发明的实施方式中的上述不变特征对照装置在一个不变 特征一致的情况下通知标记的检测。
另外，本发明的实施方式中的上述不变特征对照装置从对照对象 中除去与导致过度检测的上述影像的不变特征相对应的上述标记的不变特征。
另外，本发明的实施方式中的上述不变特征对照装置指定与导致 过度检测的不变特征相对应的背景部分。
另外，本发明的实施方式具有限定待检测的影像范围的装置。
另外，本发明的实施方式具有影像输入装置，其输入待检测的 影像；影像输入控制装置，其用于向上述影像输入装置提供输入影像 的开始和结束时刻以及执行摄影的定时，上述不变特征对照装置根据 所输入的影像对上述影像的不变特征和标记的不变特征进行对照，在 按照等于或大于预定次数的频度对照成功的情况下发出通知。
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。
参照图1，本发明可大致分为图形标记生成部10、图形标记检测
部20。
<第一实施方式>
第一实施方式涉及图形标记生成部10。该图形标记生成部10的构 成包含影像输入装置100、特征提取装置101、特征存储装置102、 特异特征选择装置103、标记生成装置104。
图形标记生成部IO实际上在对象物上进行标记的粘贴，在实施标 记检测之前，在进行标记检测的环境中，观测除去了背景图案即检测 对象物的情景，得到特征的出现频度分布，与此同时，将在背景图案 上不能存在的图形图案作为标记图案输出。
构成图形标记生成部10的各装置分别大致以下述的方式进行工作。影像输入装置IOO输入含有来自摄影器件的活动影像、录像影像、 发送影像等应用本发明的环境的影像的影像。
特征提取装置101通过影像输入装置100输入不含标记的影像， 并提取含有影像帧中的特征性图案的图像特征。
特征存储装置102保持计算特征提取装置101输出的特征的频度
分布的存储范围并将此储存。
特异特征选择装置103根据所生成的特征的频度分布，选择频度 例如为0或者等于或小于预定值的部分作为特异特征。
标记生成装置104输入特异特征，对特征提取装置101可容易检 测的图像图案进行组合等并生成标记图案将其输出。
标记存储装置105将上述标记生成装置104输出的标记图案进行 储存。
下面，参照图1及图2的流程图来详细说明本实施方式的整体的 工作。
首先，将拍摄到的不含标记的环境即背景影像的静止画面帧作为 进行了数字化的帧图像并将其输入(图2的步骤A1)。
然后，从所输入的静止画面帧提取图像特征(步骤A2)。作为图 像特征，例如也可以在图形上将特征性的特性进行数值化。例如，在 使用刊载于1998年IEEE计算机视觉/图案识别会议征稿集上的由 Tommasini等编著的《Making good features track better》中所记载的方 法时，可以提取图像(参照图4)中的物体形状的顶点、线状物体的交叉点、端点(图5中的〇)等，但也可以将这些点在图像上的位置坐 标信息的系列作为图形性特征。在用上述的方法对如图6所示的背景
场面提取特征时，可得到图7中用O表示的那样的特征点群，以后， 可以将这些坐标值作为特征使用。也可以如刊载于Montanari的1971 年Commmunications of ACM 14巻的《On the optimal detection of curves in noisy pictures》所记载的方法那样，将存储有来自基准点的距离、相 对角度的R目录的内容作为特征使用。此时，对所有的特征位置设定 基准点，通过提取网格性特征，相对于局部特征的缺损使标记的检测 (后述)达到成熟。作为其它的特征提取之一例，也可以将图像上的 各像素的亮度值、色差值本身作为特征。
这样制作的整体特征可输出到特征存储部并进行储存(步骤A3)。
在结束了一系列的特征记录时，从存储的特征群中将未在场面上 出现的画面特征作为特异特征进行选择(步骤A4)。特异特征只要选 择与背景图案不一致的特征即未出现来自背景的特征群的特征空间的 部位即可。之后，相反，为了通过特征点的提取误差等来避免特异特 征与背景图案相类似，也可以在特征空间内从在存在背景图案的特征 的更大的范围内选择特异特征。为了将此安装，本安装可以与从空间 中的点的分布中看到大的空白的问题一视同仁，因此，例如既可以使 用刊登在2003年文书解析认知国际会议预备稿集的《An Algorithm of Finding Maximal Whitespace Rectangles at Arbitrary Orientations for Document Layout Analysis》等的阿拉伯数字来提取大的空白区域，也 可以将不含得到的特征点的矩形区域的中心作为特异特征。作为其它 的方法，也可以以特定的大的网格对特征空间进行量化，生成一维或 者多维的直方图，将频度为0的网格的中心作为特异特征等。在不存 在频度为0的网格的情况下，縮小网格的大小而得到直方图，在出现 频度为0的网格的情况下，也可以从此时的网格中选择特异特征。在 不能找到频度为0的网格时，也可以利用预定值对直方图进行阈值处 理，从规定值以下的网格中选择特异特征。最后，根据上述提取的特异特征生成标记图案(步骤A5)。首先， 如上述的例子那样，以将图像中的顶点、交叉点、端点作为特征点使
用的情况为例进行说明。在以上述《On the optimal detection of curves in noisy pictures》记载的方法等为基础的情况下，检测标记图案时所需要 的特征点群的检测，有赖于在A2的特征提取中使用的特征点检测阿拉 伯数字。例如，作为例子可以列举下述的标记图案的生成方法。
(1) 将交叉点配置于特异特征位置的图案。
(2) 反复进行下述操作直至生成所有的特征的图案，所述操作为 求出特异特征的凸包并利用特定的颜色涂敷内部，再使用在凸包中未 使用的特异特征再次求出凸包并使用其它颜色涂敷内部。
(3) 由使顶点保持特异特征位置的、保持水平/垂直的边的涂敷 的矩形的集合构成的图案。
(4) 在特异特征点的最近旁点间用线段连接的图案。
另外，也可以在作为通过A2得到的特征而使用亮度值、色差值时， 利用与特异特征相对应的对应于亮度值、色差值的涂料印刷标记。
另外，还可以并用将顶点、交叉点、端点作为图形性的特征来利 用的上述方法及其它的特征信息。该情况下，只要生成与所选定的特 异特征相对应的对应于亮度、颜色、形状的标记即可。
下面，说明本实施方式的效果。
在本实施方式中，其构成为，能够观测背景场面，并以不与背景 图案相类似的方式自动设计标记图案，因此，可提高目标检测的可靠性。基于同样的理由，在标记的设计上不需要试行错误、熟练者。由 于不需要使标记图案复杂化至所需要的程度以上，因而即使使用低析 像度的摄影器件也不会读取不到标记的微细结构，不会发生检测的模 糊。
另外，在本实施方式中，以下述方式构成，即，可以将标记作为 难以与背景混同的特征性的图案而自动生成，因此，可降低标记的设 置成本。
最后，在本实施方式中，由于标记只要可最低限度地与背景图案
识别即可，因而不需要使标记图案复杂化至所需要的程度以上，同时， 由于其以并不是必须将冗长代码埋入标记的方式被构成，因而不需要
高析像度的摄影器件及复杂的标记解码器，从而低成本的安装成为可
<第二实施方式>
下面，参照附图详细说明用于实施本发明的第二发明的最佳实施 方式。
参照图1详细说明本发明的图形标记检测部20。本发明涉及从场 面中检测标记图形。
第二实施方式涉及图形标记检测部20。该图形标记检测部20的构 成包含影像输入装置100、特征提取装置101、标记存储装置105、 特征对照装置200。
这些装置分别大致以下述的方式工作。
影像输入装置IOO和特征提取装置101与第一实施方式的相应的 各装置一样地工作。标记存储装置106对预先生成的标记图案进行存储。在使用由第 一实施方式的图形标记生成部IO生成的标记图案的情况下，输入由标 记生成装置104生成的标记图案并将此储存。
特征对照装置200对照存储于标记存储装置104的标记图案并在 确认一致时报告发现标记。
下面，参照图1及图3的流程图详细说明本实施方式的整体的工作。
首先，对于要检测标记的映像场面，使图3的步骤A1 A2与第 一实施方式同样地工作。
另外，将根据映像场面生成的特征群与预先储存在标记存储装置 104的标记图案进行对照(步骤Bl)。将标记图案预先变换为特征， 例如，在标记图案的特征之一和根据映像场面生成地特征之一在特征 空间的欧几里得距离为等于或小于预定值时，也可以使其特征一致并 将一致的不变特征的数量作为划线进行累积。
另外，在标记图案的对照结果满足预定的条件时，根据映像场面 发现标记图案，并发送信息(步骤B2)。
在采用上述例的情况下，划线超过预定值时既可以接受标记的检 测，也可以附加上述欧几里得距离的累积值为等于或小于预定值的条 件。如在第一实施方式中所做的说明，通过在进行了量子化的特征空 间实施特异特征的决定的情况下将此储存，在将来自映像场面的特征 一次投影到标记设计时频度为0的网格时，通过设为来自标记的赋予 并确定检测，从而高速地进行标记检测。为了避免因干扰信号及特征 的提取计算的误差而引起的误对应，也可以将所接受的投影频度设定为一次以上的预定值。另外，在可根据标记图案生成同样的量子化的 特征空间的情况下，也可以利用这种方法。该情况下，从映像场面得 到的不变特征也可以在与对标记图案投影的特征空间网格相一致达一 次或者预定次数时接受标记图案检测。
下面，说明用于实施本发明的最佳实施方式的效果。
在用于实施本发明的最佳实施方式中，由于是以对照经由不变量 的标记图案和映像场面的方式被构成的，因而，可提高目标检测的高 速性、可靠性。通过简化用于接受或者放弃标记图案的判定方法，除 可维持目标检测的可靠性之外，还可以使检测处理更加高速。
实施例1
下面，说明具体的实施例。
首先，采用使用了图形特征的情况来具体说明标记设计的动作。
对于如图6那样的映像场面，生成在图7中用表示的那样 的特征点群。下面，以从量子化的特征空间选择特异特征的动作为例
进行说明。将特征点群映像到特征量空间，图8表示根据该结果将不 变量空间量子化为8X8的网格的情况。同图中，被涂敷的网格表示出 现频度为非0即特征点的射影存在于网格内的情况，无色的网格表示 出现频度为0的网格。
根据第一实施方式，特异特征可从无色的网格中选择。图9表示 以无色网格的中心为特异特征的例子。在该例中，在特征空间的基准 点即原点(0， 0)包含于特异特征。不包含此也无所谓。图10 13分 别表示从得到的特异特征点群并根据在第一实施方式中做了说明的四 个生成方法生成标记图案的例子。下面，具体说明标记检测的动作。根据如含有标记的图14所示的 影像场面，说明高速且稳定地检测图13的标记的顺序。图15表示与
该场面相对的特征提取结果。另外，图17表示在将此映像到不变特征
空间并量子化后用色彩表示映像有特征点的网格。在不存在标记的情
况下，特征点的映像如图16所示。因此，在根据背景在应该没有映像 的网格(图17的粗框)上存在有特征点的情况下，也可以判断为存在 标记。
在使用多种类型标记的情况下，也可以使图18的"〇"或者紫色 的网格与各标记图案相对应并储存(用薄字记载的"A" "H" "B" 为标记之例)，在检测时可以把最类似的，即将在近旁或者同一网格 得到多个映像的特征点作为检测结果来采用。
<第三实施方式>
下面，参照附图详细说明本发明第三实施方式。
参照图19，第三实施方式涉及图形标记生成部11，其构成为包含 不变特征变换装置106，但有别于第一实施方式中的图形标记生成部 10。
在图形标记生成部11，不变特征变换装置106大致以下述的方式工作。
不变特征变换装置106将由特征提取装置101提取的特征变换为 不变特征，并输出到特征存储装置102。
其它的各装置100、 101、 102 105与第一实施方式同样地进行工作。
下面，参照图19及图20的流程图详细说明本实施方式的工作。首先，关于图形标记生成部11，相对于要生成标记的映像场面，
自图20的步骤Al至A2与第一实施方式同样地进行工作。
将得到的特征变换为不变特征(步骤A7)。将从特征提取装置101 输出的特征变换为不变特征，并输出到特征存储装置102。在提取图像 的特征性的部位并将在其图像上的位置坐标信息的系列作为图形性特 征的情况下，向这些不变特征的变换按下述方式进行。出于方便，在 此，将位置坐标信息的系列称为特征点群。在此，为了便于说明，说 明背景处于远方时的几何学上的不变特征。但是，因光学变形的影响 而作如下考虑，即，在图像受到剪切变形的情况下也假设特征量是不 变的。另外，在背景不在远方时等，如下所述将很容易扩张到自由度 更高的不变特征。将要说明的一例为，在几何学上的不变特征即摄像 机和摄影对象的场面相对转动、平行移动、受到剪切变形的情况下， 不依其相对的位置关系变化而是根据特征点群的位置关系生成不变的 特征量的方法。
从特征点群中(图5中的O)选择任意三点特征点(图22中的绿 色〇)。另一方面，对在不变特征空间正交的两个轴延伸的二维平面 进行定义(图23)。使从特征点群选择的特征点中的一点与在不变特 征空间的原点相对应。使另外两点分别与在不变特征空间的位置坐标 (1， 0)及(0， 1)对应(图23的绿色O)将这三点称为基底。此时， 可根据原图像空间将向不变特征空间的一对一线形映像作为仿射变换 进行定义。在通过基底并使用带特征的同一仿射变换将除去基底的全 部特征点群映射到不变特征空间(图23的红色0)时，这些特征点群 不依赖摄像机和场面的相对位置关系，是不变的。但是，在实际上， 由于通常不限于从场面选择同样的基底，因而，必须从特征点群的所 有三点的顺序组合中进行基底选择，并将与各基底相对的非基底特征 点映射到不变特征空间。将这样制作的全部基底和向不变特征空间的全部特征点的映射作 为不变特征输出到不变特征存储部并将其储存(步骤A4)。这些特征 点群相对于几何变形不变的原因在于，在含有其它物体的影像(图7)
中，通过根据标记选择的基底得到的不变特征通常是一致的(图24)。
在结束了一系列的不变特征的记录时(步骤A3)，使以后的步骤 A4至A5与第一实施方式同样地进行动作。
上述步骤7的动作的说明记载为几何学上的不变量，但除几何学 上的不变量之外也可以使用各种不变量。作为可在本发明使用的不变 量的例子，说明物体色不变量。物体的色彩即使是同一物体也与存在 于摄影环境的光源色有关，并用不同的色彩进行摄像。若是可以从图 像上分离光源色变动的影响并将其去除，则可达到实际的物体色。也 可以将得到的实际的物体色作为物体色不变量来使用。由于发生镜面 反射的场所受光源色影响的支配，而亮度值在光源色成分上易于饱和， 因而，也可以将此看作光源色并将与饱和场所相对应的色成分作为不 变特征不予选择。此外，在根据图像推定物体色的方法中，也可以使 用记载于由 Robby T.Tan禾B Katsushi Ikeuchi 著的 IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELIGENCE,VOL.27,N0.2,FEBRUARY 2005，pp.l78隱193 的 《Separating Reflection Components of Textured Surface Using a Single Image》、以及i己载于由Graham D.Finlayson、 Steven D.Hordley、 Cheng Lu、禾卩Mark S.Drew著的IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELIGENCE，VOL.28,N0.1，JANUARY 2006，pp.59-68的《On the Removal of Shadows from Images》等。
下面，说明结构性不变量的例子。对于图像的部分区域的亮度分 布将实施数值运算得到的数值或者矢量作为特征量。与图形性不变量 同样，由于结构性不变量在摄像机和摄影对象的相对位置关系上易受 影响，因而，计算出不易受该影响的特征量并作为结构性不变量。例如，通过对受关注的部分图像进行极坐标变换并在动径方向采用功率 谱，可安装在摄像机和对象的距离及变焦距上不变的特征量。另外， 在对于上述功率谱在方位角方向再次求得功率谱时，相对于绕摄像机
的光轴的旋转成为不变的特征量。此外，也可以使用由Chi-Man Pun 和Moon-Chuen Lee著的IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELIGENCE,VOL.25,N0.5,MAY 2003 的《Log-Polar Wavelet Energy Signatures for Rotation and Invariant Texture Classification》等方法。
另外，对于几何学不变量，也可以使用记载于由Richard Hartley 禾口 Andrew Zisserman著的《Multiple View in Computer Vision》等那样
的其它的几何学上的不变量。在使用多个摄像机观测同一场面时，通 过记载于同文献的方法可得到距离或者深度方向的相对位置关系的信 息，但该情况下，在基底选择不位于同一平面上的四点，并将图23的 不变量空间做成三维时，可制作三维的几何学不变量，此时，在从特 征点群选择的基底四点中将一点设为不变量空间的原点求得使其它基 底的特征点与不变量空间的位置坐标(1， 0， 0)以及(0， 1， 0)、
(0, 0， 1)对应的变换映射，使用该变换映射将其它特征映射到不变 量空间。
此外，也可以将它们及其它不变量中的两种以上进行组合，并加 以使用。根据此时的特征从向不变特征的变换(步骤A7)至特异特征 的选择大致以下述的方式工作。
关于并用上述几何学上的不变量和物体色不变量的情况，例示动 作的例子。
在几何学上的不变量中，与用于上述步骤7的动作的说明(图23) 同样。在物体色不变量中，对于求得几何学不变量时提取的特征点群 的附近像素，使用由上述Tan等的方法得到的物体色的亮度值。首先，200880002920.X
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与求得上述几何学不变量的顺序同样，从特征点群选择三点作为基底， 通过二维平面映射到上述的几何学不变量空间。求得与各特征位置对 应的物体色不变量，并假设含有垂直于几何学不变量平面的轴，即含 有物体色不变量坐标的三维空间。对三维空间的各轴进行量子化并分 割成预定大小的立方体网格，生成每个立方体的直方图。对于所谓的 基底的组合进行同样的计算，将直方图为0的网格的中心值设为特异
特征(步骤A4)。标记的生成(步骤A5)只要由与各特异特征对应的
位置及色彩生成标记即可。 <第四实施方式〉
下面参照附图详细说明本发明第四实施方式。
参照图19，第四实施方式涉及图形标记检测部21，其构成为包含 不变特征变换装置106，但有别于第二实施方式中的图形标记检测部 20。
参照图19，详细说明本发明的图形标记检测部21。本实施方式涉 及根据场面检测标记图案的方法。
本实施方式涉及图形标记检测部21，其特征在于，构成包含映 像输入装置100、特征提取装置101、不变特征变换装置106、标记存 储装置105、不变特征对照装置200。
这些装置分别大致以下述的方式工作。
映像输入装置100、特征提取装置101、不变特征变换装置102按 与上述实施方式的相对应的各装置一样的方式进行工作。
标记存储装置106存储预先生成的标记图案。在使用通过图形标 记生成部11生成的标记时，输入由标记生成装置105生成的标记图案并对其进行存储。
不变特征对照装置200在对存储于标记存储装置105的标记图案 进行对照并确认一致的情况下，通知发现标记。
下面，参照图19及图21的流程图详细说明本实施方式整体的工作。
首先，对于要检测标记的映像场面，图21的步骤Al、 A2、 A7 按与图形标记生成部11的实施方式一样的方式进行工作。
其次，将根据映像场面生成的不变特征与预先存储于标记存储装 置105的标记图案进行对照(步骤B1)。将标记图案预先转换为不变 特征。与根据实际的映像场面生成的不变特征的对照在不变特征空间 进行。例如，在标记图案的不变特征之一和根据映像场面生成的不变 特征之一在不变特征空间的欧几里得距离为预定值的情况下，也可以 使其不变特征一致，且以一致的不变特征的数量为划线进行累积。
另外，在标记图案的对照结果满足预定的条件时，认为从映像场 面发现标记图案并发送(步骤B2)。
在采用上述例的情况下，划线超过预定值时既可以接受标记的检 测，也可以附加上述欧几里得距离的累积值为等于或小于预定值的条 件。如在第一及第二实施方式中所作的说明那样，在量子化的特征空 间执行特异特征的决定的情况下将此储存，在标记设计时将来自映像 场面的特征一次投影到频度为0的网格内的情况下，通过作为根据标 记图案的赋予并确定检测，从而高速地进行标记检测。为了避免因干 扰信号及特征提取计算的误差而引起的误对应，也可以将接受的投影 的频度设定为一次以上的预定值。或者，在可以根据标记图案生成同 样的量子化了的不变特征空间的情况下，也可以利用此。该情况下，也可以根据映像场面得到的不变特征在一次或者预定次数一致时在对 标记图案投影的不变量空间网格内接受标记图案检测。
下面，说明第三及第四实施方式的效果。
除第一、第二实施方式的效果之外，在第三及第四实施方式中， 其构成为，在设计标记时，进行经由不影响到因与对象物的相对位置 关系引起的几何变形的几何学不变量的观测，并按几何学不变量不与 背景图案相类似的方式来设计标记，因此，除没有因几何变形使标记 偶然与背景图案相一致的可能性之外，还按不用特别考虑依赖于与在 标记检测时修正几何变形或者进行考虑到变形的匹配等对象物的位置 关系的变化的方式进行标记检测。
另外，在本实施方式中，由于得到几何学不变量和物体色不变量、 结构性不变量等多种不变量的统计，并求出特异特征，因而其构成为 相对于环境变化成熟地自动生成更难以与背景混同的特征性图形图 案，所以，可以降低标记的设置成本且稳定地执行检测。
<第五实施方式>
下面，参照附图详细说明本发明第五实施方式。
参照图24详细说明本实施方式图形标记生成部12。本实施方式涉 及根据背景场面生成标记图案的方法，本发明的实施方式的构成包含
影像输入控制装置107，但有别于第一及第三实施方式的图形标记生成
部11。
影像输入控制装置107大致以下述的方式工作。
影像输入控制装置107在规定的开始终止时刻、规定的时间间隔， 向影像输入装置IOO做出进行生成标记的背景影像的影像输入的指示。，影像输入装置100、特
征提取装置101、不变特征变换装置106、特征存储装置102、特异特 征选择装置103、标记生成装置104、标记存储装置105按与上述实施 方式对应的各装置一样的方式进行工作，依次或者相对于整个图像生 成一个或者一群特异特征。
下面，参照图24及图25的流程图详细说明本实施方式整体的工作。
首先，对于要检测标记的映像场面，图25的各步骤A2 A8按与 第一或者第三实施方式同样的方式进行工作。但是，映像画面的输入 (步骤A8)根据影像输入控制装置107的指示连续地或者间歇性地输 入影像帧。根据画面输入，各步骤执行与第一或者第三实施方式同样 的处理。也可以在步骤A4不向每一个画面输出特异特征而是储积在不 变量空间，将经过多画面的观测的结果、不能从背景场面上观测到的 特征作为特异特征进行输出。
另外，如记载于图27的框图所表示的那样，可以使用多个影像输 入装置108 110进行影像输入并执行同样的一系列的处理，也可以处 理来自多个影像输入装置108 110的时间系列影像帧。影像输入装置 108 110也可以保持摇摆、倾斜、变焦距、可移动的机构。该情况下， 也可以一边进行摄影机的画面控制一边进行同样的一系列的特异特征 选定的处理。
下面，说明第五实施方式的效果。
由于通过长时间或者广域或者不同的画角的观测进行特异特征及 该标记的生成，所以能够增加不变特征的成熟度。通过在多个影像帧 上共有不变量空间，还有助于消减标记生成及检测处理所需的计算资 源。在背景上存在有象人物及动物那样进行非刚性运动的物体的情况下，能够通过长时间或者多角度观测生成稳定的标记。 <第六实施方式>
下面，参照附图详细说明本发明第六实施方式。
参照图24及图27详细说明本发明的图形标记检测部12、 13。本 发明涉及一种根据映像场面检测标记图案的方法，本发明的实施方式 的构成包含影像输入控制装置107，但有别于第一及第三实施方式中的 图形标记生成部ll。图27的图形标记检测部13的不同之处在于，其 构成包含多个影像输入装置108 110。
影像输入控制装置107按照规定的开始终止时刻、规定的时间间 隔，向影像输入装置100做出进行要检测标记的影像的影像输入的指 示。这些指示也可以经由本装置由人工做出。以后，影像输入装置100、 特征提取装置IOI、不变特征变换装置106、标记存储装置105和标记 对照装置200按与上述实施方式对应的各装置一样的方式进行工作， 依次或者相对于整个图像对一个或者一群标记进行检测。
下面，参照图24、图27及图26的流程图详细说明本实施方式的 整体的动作。
首先，对于作为要检测标记的映像场面，图25的各步骤A2 B2 按与第二或者第四实施方式同样的方式进行工作。但是，映像画面的 输入(步骤A8)根据影像输入控制装置107的指示连续地或者间歇性 地输入影像帧。根据画面输入，各步骤执行与第一或者第三实施方式 同样的处理。也可以按即使是根据步骤B1即一个画面检测标记也不发 通知的方式追踪检测状况，只是输出经过多画面的观测的结果、根据 多个场面观测到的标记。
另外，如记载于图27的框图所表示的那样，可以使用多个影像输入装置108 110进行影像输入并执行同样的一系列的处理，也可以处 理来自多个影像输入装置108 110的时间系列影像帧。影像输入装置
108 110也可以保持摇摆、倾斜、变焦距、可移动的机构。该情况下，
也可以一边进行摄影机的画面控制一边进行同样的一系列的标记检测 的处理。
下面，说明第六实施方式的效果。
由于进行长时间的、广域的或者不同画角的标记检测，能够增加 标记检测的成熟度。通过在多个影像帧上共有用于标记检测的标记存 储装置，还有助于消减标记检测处理所需的计算资源。在背景上存在 有象人物及动物那样进行非刚性运动的物体的情况下，可以通过长时 间或者多角度观测只检测标记。
实施例2
下面，使用具体的实施例说明用于实施本发明的最佳实施方式。
首先，具体说明标记设计的工作。对于如图30那样的映像场面， 生成如图31上用圆点表示的那样的特征点群。在此，以从量子化了的 不变特征空间中选择特异特征的动作为例进行说明。将特征点群映射 到不变量空间，图32表示根据该结果将不变量空间量子化成8X8的 网格的情况。在该图上，无色的网格表示网格内存在有出现频度为非O 即特征点的射影的情况，被涂敷的网格表示出现频度为0的网格。根 据第一实施方式，特异特征从被涂敷的网格中选择。图33表示以被涂 敷的网格的中心为特异特征的例子。在该例中，特异特征中包含有在 不变特征空间的基底即(0， 0) 、 (1， 0) 、 (0， 1)点。不包含这 些也无所谓。图34 37分别表示根据得到的特异特征点群，并按照在 第一实施方式中做了说明的四个生成方法生成标记图案的例子。
下面，具体说明标记的检测的动作。要说明的是根据如含有标记的图38那样的映像场面高速且稳定地检测图37的标记的顺序。图39 表示对应于该场面的特征提取结果。另外，图41表示在将此映射到不 变特征空间并量子化后，对映射有特征点的网格进行了涂敷的结果。 假设在不存在标记的情况下，则特征点的映射如图40所示。因此，在 根据背景在不应存在映射的网格(被图41的粗框包围的斜线部分)存 在有特征点的情况下，也可以判断为标记存在。
在使用多种类型标记的情况下，使被图42的圆点或者斜线涂敷的 网格与各标记图案建立对应关系并将其储存("A" "H" "B"为标 记的例子)，在检测时可以把最类似的、即在近旁或者同一网格内得 到多个映射的特征点作为检测结果来采用(图43)。
下面说明本发明的其它实施方式。
在其它实施方式中，说明将本发明的标记及检测的技术应用于 RFID检测技术的例子。图44是表示用于说明其它实施方式的图。
在RFID300上标注本发明的标记301。 RFID300由RFID检测装 置302进行检测，标记301由与RFID检测装置302分开设置的标记检 测装置303进行检测。另外，标记检测装置303为与上述的标记检测 部20同样的构成。RFID检测装置302的检测结果和标记检测装置303 的检测结果被输入到比较部304，并对检测结果进行比较。
在将这样的构成应用于对通过规定的门的物品进行管理的物流管 理的情况下，对于各物品添加带有标记301的RFID300。而且，其构 成为，在通过门时，同时进行由RFID检测装置302进行的RFID300 的检测和由标记检测装置303进行的标记301的检测。另外，在通过 比较部304对这些检测结果进行比较时，可提高物品的检测精度。另 外，在上述的例子中，说明了 RFID300上带有标记301的例子，但并 不局限于此，也可以分别添加于物品，另外，如上所述那样，也可以将物品的包装纸作为本发明的标记来制作，并使用它。
本申请主张于2007年1月23日提出申请的日本国出愿特愿2007 —12134号、以及于2008年1月11日提出申请的日本国出愿特愿2008 一3950号为基础的优先权，并在此采用其全部的公示。
产业上利用的可行性
根据本发明，可应用在以物资管理、物理安全性为代表的影像监 控等用途中。另外，还可应用于机器人、复合真实感UI、内容生成应 用等用途。
权利要求
1、一种标记生成系统，其特征在于，具有特征提取装置，其提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部分作为特征；特异特征选择装置，其基于所述提取的特征，选择在所述影像上未出现的图像特征作为特异特征；标记生成装置，其基于所述特异特征生成标记。
2、 如权利要求1所述的标记生成系统，其特征在于， 具有特征存储装置，该特征存储装置计算并存储所述提取的特征的频度分布，其中所述特异特征选择装置从所述特征的频度分布中，选择具有 等于或小于预定值的频度的部分作为特异特征。
3、 如权利要求1所述的标记生成系统，其特征在于， 具有不变特征变换装置，其根据所述提取的特征生成不变特征， 其中所述特异特征选择装置选择不是所述不变特征的部分作为特异特征。
4、 如权利要求3所述的标记生成系统，其特征在于，所述不变特征变换装置根据所述特征而生成几何学上的不变特征。
5、 如权利要求3所述的标记生成系统，其特征在于， 所述不变特征变换装置根据所述特征而生成物体色上的不变特征。
6、 如权利要求3所述的标记生成系统，其特征在于， 所述不变特征变换装置根据所述特征而生成结构不变特征。
7、 如权利要求3 6中任一项所述的标记生成系统，其特征在于， 所述不变特征变换装置接收多维的特征作为输入，并且生成多维的不变特征。
8、 如权利要求3 7中任一项所述的标记生成系统，其特征在于， 所述不变特征变换装置根据几何学上的不变特征、物体色上的不变特征、结构不变特征及其多维的不变特征中的一种或多种的组合， 生成不变特征。
9、 如权利要求1 8中任一项所述的标记生成系统，其特征在于， 所述特异特征选择装置构成为增减所选择的特异特征的数量。
10、 如权利要求3 9中任一项所述的标记生成系统，其特征在于， 所述特异特征选择装置计算所述不变特征的频度分布，并根据计算出的不变特征的频度分布，选择具有等于或小于预定的阈值的频度 的部分作为特异特征。
11、 如权利要求IO所述的标记生成系统，其特征在于， 所述特异特征选择装置通过变更所述阈值来控制所选择的特异特征的数量。
12、 如权利要求1 11中任一项所述的标记生成系统，其特征在于，具有输入所述影像的影像输入装置。
13、 如权利要求12所述的标记生成系统，其特征在于， 所述影像输入装置可以进行摇摆、倾斜、变焦距、或移动。
14、 如权利要求12或者13所述的标记生成系统，其特征在于，具有影像输入控制装置，其用于向所述影像输入装置提供输入影 像的开始和结束时刻以及执行摄影的定时。
15、 如权利要求14所述的标记生成系统，其特征在于， 所述影像输入装置响应于来自所述影像输入控制装置的信号而进行摄影，随之生成标记。
16、 如权利要求14或者15所述的标记生成系统，其特征在于，所述影像输入装置响应于来自所述影像输入控制装置的信号而进 行摄影，所述不变特征变换装置随之对所述不变特征进行累积。
17、 一种标记检测系统，用于提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征、基于所述提取的特征选择在所述影像上未出 现的图像特征作为特异特征、并基于该特异特征对所生成的标记进行检测，其特征在于，具有存储装置，其对所述标记的特征进行存储；特征对照装置，其对照待检测的影像的特征和所述标记的特征， 并在确认特征一致时通知标记的检测。
18、 如权利要求17所述的标记检测系统，其特征在于，具有 影像输入装置，其输入待检测的影像；影像输入控制装置，其向所述影像输入装置提供输入影像的开始 和结束时刻以及执行摄影的定时，其中当输入所述影像时，所述特征对照装置对照特征和标记，并 在按照等于或大于预定次数的频度对照成功的时候生成通知。
19、 一种标记检测系统，用于提取含有不含标记的影像中的特征 性图案的部位作为特征，并基于从根据该特征生成的不是不变特征的 部分中所选择的特异特征而对所生成的标记进行检测，其特征在于， 具有存储装置，其对所述标记的不变特征进行存储；不变特征对照装置，其对照待检测的影像中的不变特征和所述标 记的不变特征，并在确认该不变特征一致时通知标记的检测。
20、 如权利要求19所述的标记检测系统，其特征在于， 所述不变特征为几何学上的不变特征、物体色上的不变特征、结构不变特征及其多维的不变特征中的任一种或者上述的组合。
21、 如权利要求19或者20所述的标记检测系统，其特征在于， 当一个不变特征一致时，所述不变特征对照装置通知标记的检测。
22、 如权利要求19 21中任一项所述的标记检测系统，其特征在于，所述不变特征对照装置从对照对象中除去与导致过度检测的所述 影像的不变特征相对应的所述标记的不变特征。
23、 如权利要求19 22中任一项所述的标记检测系统，其特征在于，所述不变特征对照装置指定与导致过度检测的不变特征相对应的 背景部分。
24、 如权利要求19 23中任一项所述的标记检测系统，其特征在于，具有用于限定待检测的影像的范围的装置。
25、 如权利要求19 24中任一项所述的标记检测系统，其特征在于，具有影像输入装置，其输入待检测的影像；影像输入控制装置，其向所述影像输入装置提供输入影像的开始和结束时刻以及执行摄影的定时，其中当输入所述影像时，所述不变特征对照装置对照所述影像中 的不变特征和标记的不变特征，并在以等于或大于预定次数的频度对 照成功的时候下生成通知。
26、 一种标记生成方法，其特征在于，包括 提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征， 基于所述提取的特征，选择在所述影像上未出现的图像特征作为特异特征，以及基于所述特异特征生成标记。
27、 如权利要求26所述的标记生成方法，其特征在于，计算所述提取的特征的频度分布，并根据特征的所述频度分布选 择具有等于或小于预定值的频度的部分作为特异特征。
28、 如权利要求26所述的标记生成方法，其特征在于，包括 根据所述提取的特征生成不变特征，以及 选择不是所述不变特征的部分作为特异特征。
29、 如权利要求28所述的标记生成方法，其特征在于， 所述不变特征是根据所述特征生成的几何学上的不变特征。
30、 如权利要求28所述的标记生成方法，其特征在于， 所述不变特征是根据所述特征生成的物体色上的不变特征。
31、 如权利要求28所述的标记生成方法，其特征在于， 所述不变特征是根据所述特征生成的结构不变特征。
32、 如权利要求26 31中任一项所述的标记生成方法，其特征在 于，包括根据多维的特征生成多维的不变特征。
33、 如权利要求26 32中任一项所述的标记生成方法，其特征在于，所述不变特征是几何学上的不变特征、物体色上的不变特征、结 构不变特征及其多维的不变特征中的任意一种或多种的组合。
34、 如权利要求26 33中任一项所述的标记生成方法，其特征在 于，包括对所选择的特异特征的数量进行增减。
35、 如权利要求28 34中任一项所述的标记生成方法，其特征在于，包括计算所述不变特征的频度分布，并根据所计算的不变特征的频度 分布选择具有等于或小于预定的阈值的部分作为特异特征。
36、 如权利要求35所述的标记生成方法，其特征在于，包括通 过变更所述阈值来控制所选择的特异特征的数量。
37、 如权利要求26 36中任一项所述的标记生成方法，其特征在 于，包括当影像的摄影开始时，开始标记的生成处理。
38、 如权利要求26 37中任一项所述的标记生成方法，其特征在 于，包括-当影像的摄影开始时，累积不变特征。
39、 一种标记检测方法，其用于提取含有不含标记的影像中的特 征性图案的部位作为特征、根据所述提取的特征选择在所述影像上未 出现的图像特征作为特异特征、并根据所述特异特征对生成的标记进行检测，其特征在于，包括将待检测的影像的特征和预先存储的所述标记的特征进行对照， 并在确认特征一致时通知标记的检测。
40、 如权利要求39所述的标记检测方法，其特征在于，包括 将所输入的待检测的影像中的特征和作为所述影像的标记的特征进行对照，并在按照等于或大于预定次数的频度对照成功时生成通知。
41、 一种标记检测方法，其用于提取含有不含标记的影像中的特 征性图案的部位作为特征，并基于从不是根据该特征生成的不变特征 的部分中所选择的特异特征，对所生成的标记进行检测，其特征在于， 包括将待检测的影像中的不变特征和预先储存的所述标记的不变特征 进行对照，并在确认不变特征一致时通知标记的检测。
42、 如权利要求41所述的标记检测方法，其特征在于，所述不变特征是几何学上的不变特征、物体色上的不变特征、结 构不变特征及其多维的不变特征中的任一种或者上述的组合。
43、 如权利要求41或者42所述的标记检测方法，其特征在于，包括当一个不变特征一致时，通知标记的检测。
44、 如权利要求41 43中任一项所述的标记检测方法，其特征在于，包括从待对照对象中除去与导致过度检测的所述影像中的不变特征相 对应的所述标记的不变特征。
45、 如权利要求41 44中任一项所述的标记检测方法，其特征在于，包括指定与导致过度检测的不变特征相对应的背景部分。
46、 如权利要求41 45中任一项所述的标记检测方法，其特征在于，包括对待检测的影像的范围进行限定。
47、 如权利要求41 46中任一项所述的标记检测方法，其特征在于，包括当输入影像时，对照待检测的所述影像中的不变特征和标记的不 变特征，并在以等于或大于预定次数的频度对照成功时生成通知。
48、 一种程序，其特征在于，在信息处理装置中执行下述处理提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征的处理；基于所述提取的特征，选择在所述影像中未出现的图像特征作为 特异特征的处理；基于所述特异特征生成标记的处理。
49、 一种程序，用于提取含有不含标记的影像中的特征性图案的 部位作为特征、基于所述提取的特征，选择在所述影像上未出现的图 像特征作为特异特征、并基于该特异特征对所生成的标记进行检测， 其特征在于，所述程序是的信息处理装置执行下面的处理将检测用的影像的特征和预先存储的所述标记的特征进行对照， 在确认特征一致时通知标记的检测。
50、 一种程序，用于提取含有不含标记的影像中的特征性图案的 部位作为特征行，并检测基于从不是根据该特征生成的不变特征的部 分中所选择的特异特征所生成的标记，其特征在于，所述程序是的信 息处理装置执行下面的处理对照待检测的影像的不变特征和预先存储的所述标记的不变特征，在确认不变特征一致时通知标记的检测。
51、 一种标记，其用作检测的对象，其特征在于， 所述标记具有与不含标记的背景影像中的任一图案都不一致的图案。
52、 一种标记，其用作检测的对象，其特征在于，通过提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部位作为特征、 基于所述提取的特征选择在所述影像上未出现的图像特征作为特异特 征、并基于所述特异特征而生成所述标记。
53、 一种标记，其用作检测的对象，其特征在于， 通过提取含有不含标记的背景影像中的特征性图案的部位作为特 征、并根据所述特征取得不变特征、选择不是所述不变特征的部分作 为特异特征、并且基于所述选择的特异特征而生成该标记。
全文摘要
本发明提供一种标记、标记生成及检测的技术，能够以不会与在背景影像中所出现的任何图案相类似的方式自动设计图形标记。标记生成系统的特征在于具有特征提取装置，其提取含有不含标记的影像中的特征性图案的部分作为特征；特异特征选择装置，其基于所提取的特征，选择在影像上未出现的图像特征作为特异特征；标记生成装置，其基于特异特征生成标记。
文档编号G06T7/60GK101589408SQ200880002920
公开日2009年11月25日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者中岛昇 申请人:日本电气株式会社