JP2013080389A - Vanishing point estimation method, vanishing point estimation device, and computer program - Google Patents
Vanishing point estimation method, vanishing point estimation device, and computer program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013080389A JP2013080389A JP2011220234A JP2011220234A JP2013080389A JP 2013080389 A JP2013080389 A JP 2013080389A JP 2011220234 A JP2011220234 A JP 2011220234A JP 2011220234 A JP2011220234 A JP 2011220234A JP 2013080389 A JP2013080389 A JP 2013080389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- straight line
- combination
- vanishing point
- vertical
- vertical direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
【課題】消失点の推定精度を向上すること。
【解決手段】入力された画像に含まれる直線を検出し、直線の中から、略垂直の直線である垂直方向直線を検出し、画像に含まれる直線のうち垂直方向直線ではない直線である非垂直方向直線と、垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出し、組合せ候補の中から、垂直方向直線と非垂直方向直線とが類似している組合せ候補を消失線組合せとして選択し、選択された複数の消失線組合せにおける、複数の非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定する。
【選択図】図1To improve vanishing point estimation accuracy.
A straight line included in an input image is detected, a vertical straight line that is a substantially vertical straight line is detected from the straight lines, and a non-vertical straight line among the straight lines included in the image is detected. Among the combinations of the vertical straight line and the vertical straight line, a combination in which the distance between the end points is shorter than the threshold value is detected as a combination candidate. Are selected as vanishing line combinations, and the positions of vanishing points are estimated based on a plurality of non-vertical lines in the selected plurality of vanishing line combinations.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、画像の消失点を推定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for estimating a vanishing point of an image.
近年、消失点に基づいて、奥行き情報が与えられていない画像から奥行き情報を推定する技術が提案されている。例えば、非特許文献1に記載の技術では、消失点の位置に基づいて三次元情報が復元される。そのため、画像の消失点の位置を推定する技術が要求されている。 In recent years, a technique for estimating depth information from an image for which depth information is not given based on vanishing points has been proposed. For example, in the technique described in Non-Patent Document 1, three-dimensional information is restored based on the position of the vanishing point. Therefore, a technique for estimating the position of the vanishing point of the image is required.
一般的に画像中には消失点を形成する直線(例えば天井や壁などの縁)以外にも様々な直線が存在する。そのため、消失点を形成する直線以外の直線に基づいて消失点の推定を行うと、誤った消失点が得られてしまうおそれがあった。 In general, there are various straight lines other than a straight line (for example, an edge of a ceiling, a wall, etc.) that forms a vanishing point in an image. Therefore, if the vanishing point is estimated based on a straight line other than the straight line forming the vanishing point, there is a possibility that an incorrect vanishing point may be obtained.
上記事情に鑑み、本発明は、画像の消失点の推定精度を向上させる技術の提供を目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for improving the estimation accuracy of a vanishing point of an image.
本発明の一態様は、コンピュータが、入力された画像に含まれる直線を検出する直線検出ステップと、前記直線の中から、略垂直の直線である垂直方向直線を検出する垂直方向直線検出ステップと、前記画像に含まれる直線のうち前記垂直方向直線ではない直線である非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する組合せ候補検出ステップと、前記組合せ候補の中から、前記垂直方向直線と前記非垂直方向直線とが類似している組合せ候補を消失線組合せとして選択する消失線組合せ選択ステップと、選択された複数の消失線組合せにおける、複数の前記非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定する位置推定ステップと、を有する消失点推定方法である。 According to one aspect of the present invention, a computer detects a straight line included in an input image, and a vertical straight line detection step detects a vertical straight line that is a substantially vertical straight line from the straight lines. The combination of the non-vertical straight line that is not the vertical straight line among the straight lines included in the image and the vertical straight line is detected as a combination candidate whose distance between the end points is shorter than a threshold value. A combination candidate detection step for selecting a combination candidate in which the vertical straight line and the non-vertical straight line are similar to each other as a erasure line combination, and a plurality of selected combinations A vanishing point estimation method for estimating a vanishing point position based on a plurality of the non-vertical direction straight lines in the vanishing line combination of .
本発明の一態様は、上記の消失点推定方法であって、前記組合せ候補検出ステップは、前記コンピュータが、入力された画像における消失点のおおよその位置を推定するシーン推定ステップと、前記おおよその位置に基づいて、入力された画像における消失点の方向に伸びる直線の特徴を判定し、前記特徴を有する前記非垂直方向直線を選択する非垂直方向直線選択ステップと、選択された前記非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する候補検出ステップと、を有する。 One aspect of the present invention is the vanishing point estimation method described above, wherein the combination candidate detection step includes a scene estimation step in which the computer estimates an approximate position of a vanishing point in an input image, and the approximate Determining a feature of a straight line extending in the direction of the vanishing point in the input image based on the position and selecting the non-vertical direction straight line having the feature; and the selected non-vertical direction A candidate detecting step of detecting, as a combination candidate, a combination in which a distance between the end points is shorter than a threshold value among combinations of the straight line and the vertical direction straight line.
本発明の一態様は、入力された画像に含まれる直線を検出する直線検出部と、前記直線の中から、略垂直の直線である垂直方向直線を検出する垂直方向直線検出部と、前記画像に含まれる直線のうち前記垂直方向直線ではない直線である非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する組合せ候補検出部と、前記組合せ候補の中から、前記垂直方向直線と前記非垂直方向直線とが類似している組合せ候補を消失線組合せとして選択する消失線組合せ選択部と、選択された複数の消失線組合せにおける、複数の前記非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定する位置推定部と、を備える消失点推定装置である。 According to one aspect of the present invention, a straight line detection unit that detects a straight line included in an input image, a vertical direction straight line detection unit that detects a vertical straight line that is a substantially vertical straight line from the straight lines, and the image A combination candidate that detects, as a combination candidate, a combination whose non-vertical direction straight line that is not the vertical straight line among the straight lines included in the line and the vertical straight line has a distance between end points shorter than a threshold value A detection unit; a vanishing line combination selection unit that selects, from the combination candidates, a combination candidate in which the vertical straight line and the non-vertical straight line are similar to each other as a vanishing line combination; and a plurality of selected vanishing lines A vanishing point estimation device comprising: a position estimation unit that estimates the position of a vanishing point based on a plurality of the non-vertical direction straight lines in a combination.
本発明の一態様は、上記の消失点推定装置であって、前記組合せ候補検出部は、入力された画像における消失点のおおよその位置を推定するシーン推定部と、前記おおよその位置に基づいて、入力された画像における消失点の方向に伸びる直線の特徴を判定し、前記特徴を有する前記非垂直方向直線を選択する非垂直方向直線選択部と、選択された前記非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する候補検出部と、を備える。 One aspect of the present invention is the vanishing point estimation device described above, wherein the combination candidate detection unit is based on a scene estimation unit that estimates an approximate position of a vanishing point in an input image, and the approximate position. Determining a feature of a straight line extending in the direction of the vanishing point in the input image and selecting the non-vertical direction straight line having the feature; the selected non-vertical direction straight line; and A candidate detection unit that detects, as a combination candidate, a combination in which the distance between the end points is shorter than the threshold among the combinations with the vertical straight line.
本発明の一態様は、コンピュータに対し上述した各ステップを実行させるためのコンピュータプログラムである。 One aspect of the present invention is a computer program for causing a computer to execute the above steps.
本発明により、画像の消失点の推定精度の向上が可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the estimation accuracy of the vanishing point of an image.
[概要]
消失点推定装置は、画像を解析することによって、画像の消失点の位置を推定する。具体的な処理は以下の通りである。まず、消失点推定装置は、画像に含まれる直線のうち、垂直に近い方向に伸びる直線(以下、「垂直方向直線」という。)を検出する。次に、消失点推定装置は、画像に含まれる直線のうち、垂直方向直線ではない直線(以下、「非垂直方向直線」という。)と、垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せ(以下、「組合せ候補」という。)を検出する。消失点推定装置は、組合せ候補の中から、それらの直線の類似性に基づいて、所定の条件を満たす組合せ候補を消失線組合せとして選択する。そして、消失点推定装置は、選択された複数の消失線組合せにおける、複数の非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定する。
[Overview]
The vanishing point estimation device estimates the position of the vanishing point of the image by analyzing the image. Specific processing is as follows. First, the vanishing point estimation device detects a straight line extending in a direction close to vertical (hereinafter referred to as “vertical direction straight line”) among straight lines included in the image. Next, the vanishing point estimation device uses a straight line that is not a vertical straight line (hereinafter, referred to as a “non-vertical straight line”) among straight lines included in the image and a vertical straight line between the end points. A combination whose distance is shorter than the threshold (hereinafter referred to as “combination candidate”) is detected. The vanishing point estimation device selects a combination candidate satisfying a predetermined condition as a vanishing line combination from the combination candidates based on the similarity of the straight lines. Then, the vanishing point estimation device estimates the position of the vanishing point based on the plurality of non-vertical direction straight lines in the selected plurality of vanishing line combinations.
[第一実施形態]
次に、消失点推定装置の詳細について説明する。
図1は、消失点推定装置の第一実施形態の機能構成を表す概略ブロック図である。消失点推定装置100は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、消失点推定プログラムを実行する。消失点推定装置100は、このプログラムを実行することによって、画像入力部101、直線検出部102、垂直方向直線検出部103、組合せ候補検出部104、消失線組合せ選択部105、位置推定部106、出力部107を備える装置として機能する。なお、消失点推定装置100の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されても良い。消失点推定プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。消失点推定プログラムは、電気通信回線を介して通信されても良い。
[First embodiment]
Next, details of the vanishing point estimation apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the first embodiment of the vanishing point estimation device. The vanishing point estimation device 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a vanishing point estimation program. By executing this program, the vanishing point estimating apparatus 100 performs an image input unit 101, a straight line detecting unit 102, a vertical straight line detecting unit 103, a combination candidate detecting unit 104, a vanishing line combination selecting unit 105, a position estimating unit 106, It functions as a device including the output unit 107. All or some of the functions of the vanishing point estimation apparatus 100 may be realized using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA). good. The vanishing point estimation program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system. The vanishing point estimation program may be communicated via a telecommunication line.
画像入力部101は、消失点推定装置100に対して入力される画像のデータを受け付ける。画像入力部101は、例えばCD−ROMやUSBメモリ(Universal Serial Bus Memory)等の記録媒体に記録された画像のデータを読み出しても良い。また、画像入力部101は、スチルカメラやビデオカメラによって撮像された画像を、カメラから受信しても良い。また、消失点推定装置100がスチルカメラやビデオカメラに内蔵されている場合は、画像入力部101は撮像された画像又は撮像前の画像をバスから受信しても良い。また、画像入力部101は、ネットワークを介して他の情報処理装置から画像のデータを受信しても良い。画像入力部101は、画像のデータの入力を受けることが可能な構成であれば、さらに異なる態様で構成されても良い。画像入力部101によって入力が受け付けられた画像を、「入力画像」という。 The image input unit 101 receives image data input to the vanishing point estimation apparatus 100. The image input unit 101 may read image data recorded on a recording medium such as a CD-ROM or a USB memory (Universal Serial Bus Memory). The image input unit 101 may receive an image captured by a still camera or a video camera from the camera. When the vanishing point estimation apparatus 100 is built in a still camera or a video camera, the image input unit 101 may receive a captured image or an image before imaging from the bus. Further, the image input unit 101 may receive image data from another information processing apparatus via a network. The image input unit 101 may be configured in a different manner as long as it can receive input of image data. An image whose input is accepted by the image input unit 101 is referred to as an “input image”.
直線検出部102は、入力画像から直線を検出する。垂直方向直線検出部103は、直線検出部102によって検出された複数の直線の中から、垂直に近い方向に伸びる直線を検出する。組合せ候補検出部104は、非垂直方向直線と垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する。消失線組合せ選択部105は、組合せ候補の中から、垂直方向直線と非垂直方向直線とが類似している組合せ候補を消失線組合せとして選択する。位置推定部106は、選択された複数の消失線組合せにおける、複数の非垂直方向直線に基づいて、消失点の位置を推定する。出力部107は、位置推定部106による推定結果を出力する。 The straight line detection unit 102 detects a straight line from the input image. The vertical direction straight line detection unit 103 detects a straight line extending in a direction close to vertical from the plurality of straight lines detected by the straight line detection unit 102. The combination candidate detection unit 104 detects, as a combination candidate, a combination in which the distance between the end points is shorter than the threshold among the combinations of the non-vertical direction straight line and the vertical direction straight line. Vanishing line combination selection section 105 selects a combination candidate having a similar vertical straight line and non-vertical straight line as a disappearing line combination from among the combination candidates. The position estimation unit 106 estimates the position of the vanishing point based on the plurality of non-vertical direction straight lines in the selected plurality of vanishing line combinations. The output unit 107 outputs the estimation result obtained by the position estimation unit 106.
次に、直線検出部102の処理について詳細に説明する。図2は、直線検出部102の処理の概略を示す図である。図2Aは入力画像の具体例であり、図2Bは直線検出結果を示す画像の具体例である。直線検出部102は、入力画像からエッジを抽出し、一繋がりのエッジを一本の直線として検出する。エッジの抽出は、例えばCannyエッジ検出器を用いて行われても良いし、Hough変換を用いて行われても良いし、他の方法によって行われても良い。Cannyエッジ検出器には、例えば以下の文献に開示される技術が適用されても良い。Canny, J., A Computational Approach To Edge Detection, IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, 8:679-714, 1986。 Next, the process of the straight line detection unit 102 will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing an outline of processing of the straight line detection unit 102. 2A is a specific example of an input image, and FIG. 2B is a specific example of an image showing a straight line detection result. The straight line detection unit 102 extracts edges from the input image and detects a continuous edge as a single straight line. Edge extraction may be performed using, for example, a Canny edge detector, may be performed using Hough transform, or may be performed by other methods. For example, the technique disclosed in the following document may be applied to the Canny edge detector. Canny, J., A Computational Approach To Edge Detection, IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, 8: 679-714, 1986.
次に、垂直方向直線検出部103の処理について詳細に説明する。垂直方向直線検出部103は、直線検出部102によって検出された直線毎にその角度を算出する。例えば、垂直方向直線検出部103は、画像の横軸をx軸、縦軸をy軸としたときの各直線とx軸との角度を算出する。そして、垂直方向直線検出部103は、算出された角度と90度との差が角度閾値(例えば20度)以下の直線を、垂直方向直線として検出する。角度閾値は、予め垂直方向直線検出部103に記憶されている値である。図3は、垂直方向直線検出部103の処理結果を示す画像の具体例である。このような処理によって、垂直方向直線検出部103は、垂直に近い直線を、床と天井、あるいは地面と空を結ぶ直線として抽出する。 Next, the process of the vertical direction straight line detection unit 103 will be described in detail. The vertical straight line detection unit 103 calculates the angle of each straight line detected by the straight line detection unit 102. For example, the vertical direction straight line detection unit 103 calculates the angle between each straight line and the x axis when the horizontal axis of the image is the x axis and the vertical axis is the y axis. Then, the vertical direction straight line detection unit 103 detects a straight line whose difference between the calculated angle and 90 degrees is an angle threshold (for example, 20 degrees) or less as a vertical straight line. The angle threshold is a value stored in advance in the vertical direction straight line detection unit 103. FIG. 3 is a specific example of an image showing the processing result of the vertical direction straight line detection unit 103. Through such processing, the vertical direction straight line detection unit 103 extracts a straight line that is nearly vertical as a straight line that connects the floor and the ceiling or the ground and the sky.
次に、組合せ候補検出部104の処理について詳細に説明する。組合せ候補検出部104は、垂直方向直線検出部103によって検出された垂直方向直線と、非垂直方向直線との組合せ毎に、最も近い端点同士の距離を算出する。そして、組合せ候補検出部104は、算出された距離が端点距離閾値(例えば3ピクセル)以下となる組合せを、組合せ候補として検出する。端点距離閾値は、予め組合せ候補検出部104に記憶されている値である。 Next, the process of the combination candidate detection unit 104 will be described in detail. The combination candidate detection unit 104 calculates the distance between the nearest end points for each combination of the vertical direction straight line detected by the vertical direction straight line detection unit 103 and the non-vertical direction straight line. Then, the combination candidate detection unit 104 detects a combination in which the calculated distance is equal to or less than the endpoint distance threshold (for example, 3 pixels) as a combination candidate. The endpoint distance threshold is a value stored in the combination candidate detection unit 104 in advance.
次に、消失線組合せ選択部105の処理について詳細に説明する。消失線組合せ選択部105は、組合せ候補毎に、同一の物体によって生じた直線(エッジ部分)であるか否か判定する。同一の物体によって生じた垂直方向直線と非垂直方向直線の組合せにおける非垂直方向直線は、画面内の矩形の縁によって生じた直線の組合せである可能性が高い。そのため、上述した非垂直方向直線は、画面の消失点を構成する直線(消失線)である可能性が一般的に高いと言える。したがって、消失線組合せ選択部105が、組合せ候補の中から、同一の物体によって生じた直線の組合せである組合せ候補を選択することによって、消失線を精度良く抽出することが可能となる。 Next, the process of the vanishing line combination selection unit 105 will be described in detail. The vanishing line combination selection unit 105 determines whether each combination candidate is a straight line (edge portion) generated by the same object. A non-vertical straight line in a combination of a vertical straight line and a non-vertical straight line generated by the same object is likely to be a combination of straight lines generated by a rectangular edge in the screen. For this reason, it can be said that the non-vertical direction straight line described above is generally highly likely to be a straight line (vanishing line) constituting the vanishing point of the screen. Therefore, the vanishing line combination selection unit 105 can extract the vanishing line with high accuracy by selecting a combination candidate that is a combination of straight lines generated by the same object from the combination candidates.
消失線組合せ選択部105の処理について、図2の具体例を用いて説明する。例えば、画像中に壁面201(図2A)が存在する場合には、この壁面201の縁には直線が生じる。具体的には、壁面201の繋ぎ目には垂直方向直線201aが生じ、壁面201と天井との境目には非垂直方向直線201bが生じる。これらの二つの直線は、同一の物体(壁面201)によって生じた直線である。そのため、これらの二つの直線におけるそれぞれの画素値(例えば入力画像におけるRGB値など)やエッジ強度などは類似する。したがって、消失線組合せ選択部105は、画素値やエッジ強度の類比を比較することによって、組合せ候補の中から同一の物体によって生じた直線の組合せを選択することができる。 The processing of the vanishing line combination selection unit 105 will be described using a specific example of FIG. For example, when the wall surface 201 (FIG. 2A) exists in the image, a straight line is generated at the edge of the wall surface 201. Specifically, a vertical straight line 201a is generated at the joint of the wall surface 201, and a non-vertical straight line 201b is generated at the boundary between the wall surface 201 and the ceiling. These two straight lines are straight lines generated by the same object (wall surface 201). For this reason, pixel values (for example, RGB values in the input image) and edge strengths in these two straight lines are similar. Accordingly, the disappearance line combination selection unit 105 can select a combination of straight lines generated by the same object from among the combination candidates by comparing the analog values of pixel values and edge strengths.
以下、消失線組合せ選択部105のより詳細な処理の具体例について説明する。消失線組合せ選択部105は、例えばバタチャリヤ距離(Bhattacharyya Distance)を算出することによって消失線組合せを選択しても良い。バタチャリヤ距離は、二つの分布間の距離を表す。より詳細には、バタチャリヤ距離とは、二つの分布をそれぞれ独立の事象と見なした場合に、この二つの事象が同時に生じる確率(同時確率)に対する自己情報量として定義される距離である。 Hereinafter, a specific example of more detailed processing of the vanishing line combination selection unit 105 will be described. The vanishing line combination selection unit 105 may select the vanishing line combination by, for example, calculating a Bhattacharyya Distance. The Batachariya distance represents the distance between the two distributions. More specifically, the batcha rear distance is a distance defined as a self-information amount with respect to a probability (simultaneous probability) that two events occur simultaneously when two distributions are regarded as independent events.
具体的な処理は以下の通りである。消失線組合せ選択部105は、組合せ候補毎に、垂直方向直線と非垂直方向直線との画素値のヒストグラムを生成する。垂直方向直線のヒストグラムをhistaとし、非垂直方向直線のヒストグラムをhistbと表す。この場合、両者のバタチャリヤ距離は、以下の式1及び式2で表される。 Specific processing is as follows. The erasure line combination selection unit 105 generates a histogram of pixel values of vertical and non-vertical straight lines for each combination candidate. The histogram of the straight line in the vertical direction is represented as hist a, and the histogram of the straight line in the non-vertical direction is represented as hist b . In this case, the distance between the two batteries is expressed by the following formulas 1 and 2.
消失線組合せ選択部105は、算出されたバタチャリヤ距離がバタチャリヤ閾値よりも小さい組合せ候補を、消失線組合せとして選択する。バタチャリヤ閾値は、予め消失線組合せ選択部105に記憶されている値である。 Vanishing line combination selection section 105 selects a combination candidate whose calculated batcha distance is smaller than the buttery rear threshold as the vanishing line combination. The virtual threshold value is a value stored in advance in the disappearance line combination selection unit 105.
次に、位置推定部106の処理について詳細に説明する。位置推定部106は、複数の消失線組合せに含まれる複数の非垂直方向直線に基づいて、消失点の位置を推定する。以下に、位置推定部106の処理についていくつかのパターンを説明する。
位置推定部106は、消失線組合せの中から二つの消失線組合せを選択し、それらの非垂直方向直線の交点を消失点として算出しても良い。
Next, the process of the position estimation unit 106 will be described in detail. The position estimation unit 106 estimates the position of the vanishing point based on a plurality of non-vertical direction straight lines included in the plurality of vanishing line combinations. Hereinafter, some patterns of the processing of the position estimation unit 106 will be described.
The position estimation unit 106 may select two vanishing line combinations from the vanishing line combinations, and calculate an intersection of these non-vertical straight lines as a vanishing point.
位置推定部106は、消失線組合せの中から3以上の消失線組合せを選択し、選択された複数の垂直線方向直線同士の交点の重心や平均を消失点として算出しても良い。
位置推定部106は、消失線組合せの中から二つの消失線組合せを選択し、その交点を求める。次に、位置推定部106は、その交点を通過する非垂直方向直線を、消失線組合せの中から検出し、その数をその交点の得票数とする。位置推定部106は、全ての交点について得票数を取得し、得票数の一番多い交点を消失点として算出しても良い。
位置推定部106は、非垂直方向直線の長さを信頼度とみなし、最も信頼度が高い非垂直方向直線と二番目に信頼度が高い非垂直方向直線との交点を消失点として算出しても良い。
The position estimation unit 106 may select three or more vanishing line combinations from the vanishing line combinations, and calculate the center of gravity or average of the intersection points of the selected plurality of vertical line direction straight lines as vanishing points.
The position estimation unit 106 selects two vanishing line combinations from the vanishing line combinations and obtains their intersection. Next, the position estimation unit 106 detects a non-vertical direction straight line passing through the intersection from the vanishing line combination, and sets the number as the number of votes obtained at the intersection. The position estimation unit 106 may acquire the number of votes for all intersections and calculate the intersection with the largest number of votes as the vanishing point.
The position estimation unit 106 regards the length of the non-vertical line as the reliability, and calculates the intersection of the non-vertical line with the highest reliability and the non-vertical line with the second highest reliability as the vanishing point. Also good.
消失点推定装置100は、入力画像に含まれる直線のうち、消失点を形成すると推定される非垂直方向直線のみを用いて交点を算出し、算出結果を消失点であると推定する。そのため、消失点の推定精度を向上させることが可能となる。
より具体的には以下の通りである。建物の壁等には、長方形や正方形の窓やドアやポスターのように、矩形を形成する直線が数多く存在することが一般的である。そこで、消失点推定装置100は、矩形を形成している可能性の高い直線の組合せ(消失線組合せ)を検出する。矩形を形成している可能性を表す指標は、例えば直線同士の端点の距離や、直線上の画素値などに基づいて算出される。そして、消失点推定装置100は、選択された消失線組合せに含まれる非垂直方向直線に基づいて消失点を算出する。このような処理により、消失点を形成する直線を非垂直方向直線として精度良く選択することが可能となる。そのため、選択した非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定することにより、消失点の推定精度を高めることが可能となる。したがって、消失点を形成する直線以外の直線の多い一枚の入力画像からであっても、消失点を精度良く推定することが可能となる。また、これによって、擬似的に立体画像を生成することはもちろん、奥行き推定値を用いて画像のセグメンテーションを行い、所望の領域を抽出することも可能となる。
The vanishing point estimation apparatus 100 calculates an intersection using only the non-vertical direction straight line estimated to form the vanishing point among the straight lines included in the input image, and estimates the calculation result as the vanishing point. Therefore, the vanishing point estimation accuracy can be improved.
More specifically, it is as follows. In general, a wall of a building has many straight lines forming a rectangle, such as a rectangular or square window, a door, or a poster. Therefore, the vanishing point estimation device 100 detects a combination of straight lines (vanishing line combination) that is highly likely to form a rectangle. An index representing the possibility of forming a rectangle is calculated based on, for example, the distance between end points of straight lines, pixel values on the straight lines, and the like. Then, the vanishing point estimation device 100 calculates the vanishing point based on the non-vertical direction straight line included in the selected vanishing line combination. By such processing, it is possible to select the straight line forming the vanishing point as a non-vertical direction straight line with high accuracy. Therefore, it is possible to improve the vanishing point estimation accuracy by estimating the position of the vanishing point based on the selected non-vertical direction straight line. Therefore, the vanishing point can be accurately estimated even from one input image having many straight lines other than the straight line forming the vanishing point. In addition to this, it is possible not only to generate a stereoscopic image in a pseudo manner, but also to perform segmentation of the image using the depth estimation value and extract a desired region.
<変形例>
消失線組合せ選択部105は、以下の式3に基づいてコストCを算出し、コストCがコスト閾値以下である組合せ候補を消失線組合せとして選択しても良い。コスト閾値は、予め消失線組合せ選択部105に記憶されている値である。
Vanishing line combination selection unit 105 may calculate cost C based on Equation 3 below, and may select a combination candidate whose cost C is equal to or less than the cost threshold as the vanishing line combination. The cost threshold is a value stored in advance in the disappearance line combination selection unit 105.
式3において、α及びβは、それぞれ任意の係数である。De(x1,x2)は、垂直方向直線x1の端点と非垂直方向直線x2の端点との距離のうち最小の値である。x1の長さは、垂直方向直線の長さを表す。Db(x1,x2)は、垂直方向直線x1と非垂直方向直線x2とのバタチャリヤ距離を表す。 In Equation 3, α and β are arbitrary coefficients. De (x1, x2) is the minimum value of the distance between the end point of the vertical straight line x1 and the end point of the non-vertical straight line x2. The length of x1 represents the length of the vertical straight line. Db (x1, x2) represents the distance between the vertical straight line x1 and the non-vertical straight line x2.
[第二実施形値]
次に、消失点推定装置の第二実施形態について説明する。消失点推定装置の第二実施形態は、組合せ候補検出部の構成が第一実施形態の組合せ候補検出部104と異なり、他の構成は第一実施形態と同様である。そのため、以下の説明では、組合せ候補検出部についてのみ説明する。
[Second embodiment value]
Next, a second embodiment of the vanishing point estimation device will be described. In the second embodiment of the vanishing point estimation device, the configuration of the combination candidate detection unit is different from the combination candidate detection unit 104 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the following description, only the combination candidate detection unit will be described.
図4は、第二実施形態における組合せ候補検出部104aの機能構成を示す概略ブロック図である。組合せ候補検出部104aは、シーン推定部401、非垂直方向直線選択部402、候補検出部403を備える。
シーン推定部401は、入力画像における消失点のおおよその位置を推定する。例えば、シーン推定部401は、消失点の位置が、画像内の左側又は画像外の左側、画像内の中央付近、画像内の右側又は画像外の右側、のいずれであるのかについて推定する。非垂直方向直線選択部402は、シーン推定部401によって推定された消失点の位置に応じて、入力画像内の非垂直方向直線の中から消失点を形成する可能性の高い非垂直方向直線(以下、「候補非垂直方向直線」という。)を選択する。候補検出部403は、候補非垂直方向直線と垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する。
FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the combination candidate detection unit 104a in the second embodiment. The combination candidate detection unit 104a includes a scene estimation unit 401, a non-vertical direction straight line selection unit 402, and a candidate detection unit 403.
The scene estimation unit 401 estimates the approximate position of the vanishing point in the input image. For example, the scene estimation unit 401 estimates whether the position of the vanishing point is the left side in the image or the left side outside the image, the vicinity of the center in the image, the right side in the image, or the right side outside the image. The non-vertical direction straight line selection unit 402 has a high possibility of forming a vanishing point from non-vertical direction straight lines in the input image according to the position of the vanishing point estimated by the scene estimation unit 401 ( Hereinafter, “candidate non-vertical direction straight line” is selected. The candidate detection unit 403 detects, as a combination candidate, a combination in which the distance between the end points is shorter than the threshold among the combinations of the candidate non-vertical direction straight line and the vertical direction straight line.
次に、シーン推定部401の処理について詳細に説明する。シーン推定部401には、複数のシーン分類と、各シーン分類における入力画像の特徴量と、各シーン分類における消失点の位置との対応付けが予め記憶されている。シーン推定部401は、入力画像の特徴量を算出し、予め記憶している特徴量と比較することによって、複数のシーン分類の中から一つのシーン分類を選択する。図5及び図6は、シーン分類の具体例を示す図である。図5に示されるように、建物の内部は一般的に左右の壁面A,Cと、奥側の面Dと、天井面Bと床面Eとで構成される。 Next, the process of the scene estimation unit 401 will be described in detail. The scene estimation unit 401 stores a plurality of scene classifications, associations of input image feature amounts in each scene classification, and vanishing point positions in each scene classification in advance. The scene estimation unit 401 selects one scene classification from among a plurality of scene classifications by calculating the feature quantity of the input image and comparing it with a feature quantity stored in advance. 5 and 6 are diagrams showing specific examples of scene classification. As shown in FIG. 5, the interior of a building is generally composed of left and right wall surfaces A and C, a back surface D, a ceiling surface B, and a floor surface E.
図5の視点VAから矢印方向に撮影すると、図6Aのように壁面Aが右方向に向けて小さくなるように撮影される。すなわち、図6Aの画像では、向かって左側の地面に垂直な壁面Aと天井面Bで構成されているシーンが撮影されている。この場合、消失点は右方向(画像内の右側又は画像外の右側)に存在し、消失点へ向かう直線は右肩下がりの直線が多くなる。 When photographing from the viewpoint VA in FIG. 5 in the direction of the arrow, the wall surface A is photographed so as to become smaller in the right direction as shown in FIG. 6A. That is, in the image of FIG. 6A, a scene including a wall surface A and a ceiling surface B perpendicular to the ground on the left side is photographed. In this case, the vanishing point exists in the right direction (the right side in the image or the right side outside the image), and the straight line toward the vanishing point has a large number of straight lines descending to the right.
図5の視点VBから矢印方向に撮影すると、図6Bのように壁面A、天井面B、右壁面Cなどが中心に向けて小さくなるように撮影される。図6Bの画像では、左右の地面に垂直な壁面A及び壁面Cと天井面Bとで構成されているシーンが撮影されている。この場合、消失点は画像中央付近に存在し、消失点へ向かう直線は中心に向けた直線(言い換えれば、中心からの放射線)が多くなる。 When photographing from the viewpoint VB in FIG. 5 in the direction of the arrow, the wall surface A, the ceiling surface B, the right wall surface C, etc. are photographed so as to become smaller toward the center as shown in FIG. 6B. In the image of FIG. 6B, a scene composed of a wall surface A and a wall surface C perpendicular to the left and right grounds and a ceiling surface B is photographed. In this case, the vanishing point exists near the center of the image, and the straight line toward the vanishing point has more straight lines toward the center (in other words, radiation from the center).
図5の視点VCから矢印方向に撮影すると、図6Cのように壁面Cが左方向に向けて小さくなるように撮影される。図6Cの画像では、向かって右側の地面に垂直な壁面Cと天井面Bで構成されているシーンが撮影されている。この場合、消失点は左方向(画像内の左側又は画像外の左側)に存在し、消失点へ向かう直線は左肩下がりの直線が多くなる。
シーン推定部401は、入力画像がいずれのシーン分類に属するか推定する。
なお、シーン分類として3種のシーンを説明したが、シーン分類は上述したものに限定される必要は無い。
When photographing from the viewpoint VC in FIG. 5 in the direction of the arrow, photographing is performed so that the wall surface C becomes smaller in the left direction as shown in FIG. 6C. In the image of FIG. 6C, a scene composed of a wall surface C and a ceiling surface B perpendicular to the ground on the right side is photographed. In this case, the vanishing point exists in the left direction (the left side in the image or the left side outside the image), and the straight line toward the vanishing point has a large number of straight lines descending to the left.
The scene estimation unit 401 estimates which scene category the input image belongs to.
Although three types of scenes have been described as the scene classification, the scene classification need not be limited to those described above.
図7は、シーン推定部401の推定処理の概略を示す図である。次に、図7を用いてシーン推定部401の推定処理の具体例について説明する。以下に説明する具体例では、シーン推定部401は教師付学習に基づいてシーン分類を推定する。ただし、以下に説明する代表微分値の組合せは、シーン構成を表現できる特徴量の一例にすぎず、他の値がシーン構成を表現できる特徴量として用いられても良い。 FIG. 7 is a diagram showing an outline of the estimation process of the scene estimation unit 401. Next, a specific example of the estimation process of the scene estimation unit 401 will be described with reference to FIG. In the specific example described below, the scene estimation unit 401 estimates scene classification based on supervised learning. However, the combination of representative differential values described below is merely an example of a feature amount that can represent the scene configuration, and other values may be used as feature amounts that can represent the scene configuration.
まず、前処理について説明する。シーン毎に複数枚の学習用画像が用意される。次に、学習用画像毎に複数の解像度の画像が作成される。次に、各画像が縦4横4の16等分に分割される。以下の説明では、16等分によって生じた16個の画像を「部分画像」という。図7Aは、16等分にされた画像の具体例を示す図である。 First, preprocessing will be described. A plurality of learning images are prepared for each scene. Next, images with a plurality of resolutions are created for each learning image. Next, each image is divided into 16 equal parts of 4 in the vertical direction and 4 in the horizontal direction. In the following description, 16 images generated by 16 equal divisions are referred to as “partial images”. FIG. 7A is a diagram illustrating a specific example of an image divided into 16 equal parts.
次に、各部分画像について、各方向のエッジ成分を抽出した微分画像を作成する。図7Bの例では、縦方向(y軸方向)のエッジ、横方向(x軸方向)のエッジ、x軸から45度反時計回りに回転したエッジ、x軸から45度時計回りに回転したエッジ、の4種類の方向のエッジ成分を抽出した微分画像が生成される。この処理により、各部分画像について、方向毎に4種類の微分画像が生成される。 Next, for each partial image, a differential image is created by extracting edge components in each direction. In the example of FIG. 7B, the edge in the vertical direction (y-axis direction), the edge in the horizontal direction (x-axis direction), the edge rotated 45 degrees counterclockwise from the x-axis, and the edge rotated 45 degrees clockwise from the x-axis A differential image obtained by extracting edge components in the four types of directions is generated. With this process, four types of differential images are generated for each direction for each partial image.
次に、各微分画像の代表微分値を算出する。代表微分値は各微分画像内の微分値の統計値(合計値や平均値や最頻値など)である。より具体的には、微分画像を二値化し、画素値が1(エッジ強度が強いことを示す値)の画素の数を代表微分値して用いても良い。また、微分画像を256階調の画像とし、各画素の値の合計値を代表微分値として用いても良い。また、微分画像を256階調の画像とし、画素値の平均値を代表微分値として用いても良い。
この時点で、一つの画像に対し、16枚の部分画像が生成され、各部分画像について4枚の微分画像が生成され、微分画像毎に一つの代表微分値が算出されている。したがって、一つの画像に対し、16×4=64個の代表微分値が算出されている。この代表微分値の数字の並びが、その画像の特徴量として用いられる。以上の処理が各解像度の画像毎に行われ、それぞれの特徴量が算出される。
Next, a representative differential value of each differential image is calculated. The representative differential value is a statistical value (total value, average value, mode value, etc.) of the differential value in each differential image. More specifically, the differential image may be binarized, and the number of pixels having a pixel value of 1 (a value indicating that the edge strength is strong) may be used as a representative differential value. Alternatively, the differential image may be an image with 256 gradations, and the total value of the values of each pixel may be used as the representative differential value. Alternatively, the differential image may be an image having 256 gradations, and the average value of the pixel values may be used as the representative differential value.
At this time, 16 partial images are generated for one image, four differential images are generated for each partial image, and one representative differential value is calculated for each differential image. Therefore, 16 × 4 = 64 representative differential values are calculated for one image. The sequence of numbers of the representative differential values is used as the feature amount of the image. The above processing is performed for each resolution image, and each feature amount is calculated.
次に、上述のようにして算出した各解像度の各学習用画像の特徴量に基づいて、シーン分類を推定するための識別器が作成される。図7Cは、識別器のモデルを表す図である。図7Dは、識別器による識別結果のパターンを表す図である。特徴量と、その特徴量が示すシーン分類とを教師データとして、ニューラルネットワークで学習させる。ニューラルネットワークとしては、例えば以下の文献に開示される技術が適用されても良い。コンピュータビジョン最先端ガイド2, 八木康史・齋藤英雄編,アドコム・メディア株式会社,2010年6月発行,p.96-98。また、識別器はニューラルネットワークに限定される必要は無く、例えばSVMなど、他の識別器が用いられても良い。SVMとしては、例えば以下の文献に開示される技術が適用されても良い。コンピュータビジョン最先端ガイド2, 八木康史・齋藤英雄編,アドコム・メディア株式会社,2010年6月発行,p.108-113。
以上の処理が前処理である。
Next, a discriminator for estimating the scene classification is created based on the feature amount of each learning image having each resolution calculated as described above. FIG. 7C is a diagram illustrating a model of a discriminator. FIG. 7D is a diagram illustrating a pattern of the identification result by the classifier. The neural network learns the feature amount and the scene classification indicated by the feature amount as teacher data. As the neural network, for example, techniques disclosed in the following documents may be applied. Computer Vision State-of-the-Art Guide 2, Yoji Yagi, Hideo Saito, Adcom Media Co., Ltd., June 2010, p.96-98. The classifier is not necessarily limited to the neural network, and other classifiers such as SVM may be used. For example, techniques disclosed in the following documents may be applied as the SVM. Computer Vision Advanced Guide 2, Yagi Yasushi and Saito Hideo, Adcom Media Co., Ltd., published in June 2010, p.108-113.
The above processing is preprocessing.
次に、シーン推定部401の処理について説明する。シーン推定部401は、以上のようにして前処理によって予め作成された識別器を用いて、シーン分類を行う。具体的には以下の通りである。シーン推定部401は、識別器を作成する処理(前処理)と同様にして、入力画像について特徴量を算出する。そして、シーン推定部401は、算出された特徴量と、予め設定された識別器と、に基づいて、入力画像のシーンを分類する。そして、シーン推定部401は、分類結果に基づいて、入力画像において消失点の存在する位置を推定する。 Next, processing of the scene estimation unit 401 will be described. The scene estimation unit 401 performs scene classification using the discriminator created in advance by preprocessing as described above. Specifically, it is as follows. The scene estimation unit 401 calculates the feature amount for the input image in the same manner as the process for creating the classifier (pre-processing). Then, the scene estimation unit 401 classifies the scene of the input image based on the calculated feature amount and a preset classifier. And the scene estimation part 401 estimates the position where a vanishing point exists in an input image based on a classification result.
次に、非垂直方向直線選択部402の処理について詳細に説明する。非垂直方向直線選択部402は、シーン推定部401によって推定された消失点の位置に基づいて、消失点の方向に伸びる直線(消失線)が有する特徴を判定する。そして、判定した特徴を有する非垂直方向直線を、入力画像に含まれる非垂直方向直線の中から候補非垂直方向直線として選択する。 Next, the processing of the non-vertical direction straight line selection unit 402 will be described in detail. The non-vertical direction straight line selection unit 402 determines characteristics of a straight line (vanishing line) extending in the direction of the vanishing point based on the position of the vanishing point estimated by the scene estimation unit 401. Then, the non-vertical straight line having the determined characteristics is selected as a candidate non-vertical straight line from the non-vertical straight lines included in the input image.
例えば、画像の右側に消失点がある場合(図6Aの場合)、非垂直方向直線選択部402は、選択対象となる非垂直方向直線の特徴として、右肩下がりであると判定する。そして、入力画像に含まれる非垂直方向直線の中から右肩下がりの非垂直方向直線を選択する。例えば、右方向にx軸が伸び、上方向にy軸が伸びる座標系を想定した場合、非垂直方向直線選択部402はy=f(x)の傾きが負である非垂直方向直線を選択する。 For example, when there is a vanishing point on the right side of the image (in the case of FIG. 6A), the non-vertical direction straight line selection unit 402 determines that the characteristic is a non-vertical direction straight line to be selected, that is, a downward slope. Then, a non-vertical straight line descending to the right is selected from the non-vertical straight lines included in the input image. For example, assuming a coordinate system in which the x-axis extends in the right direction and the y-axis extends in the upward direction, the non-vertical direction straight line selection unit 402 selects a non-vertical direction straight line with a negative slope of y = f (x). To do.
例えば、画像の中央に消失点がある場合(図6Bの場合)、非垂直方向直線選択部402は、選択対象となる非垂直方向直線の特徴として、画像の中心に向けて下がる直線であると判定する。そして、入力画像に含まれる非垂直方向直線の中から、画像の中心に向けて下がる非垂直方向直線を選択する。例えば、右方向にx軸が伸び、上方向にy軸が伸びる座標系を想定した場合、非垂直方向直線選択部402は、画面左側に位置する直線についてはy=f(x)の傾きが負である非垂直方向直線を選択する。一方、非垂直方向直線選択部402は、画面右側に位置する直線については傾きが正である非垂直方向直線を選択する。 For example, when there is a vanishing point at the center of the image (in the case of FIG. 6B), the non-vertical direction straight line selection unit 402 is a straight line that goes down toward the center of the image as a feature of the non-vertical direction straight line to be selected. judge. Then, a non-vertical line that falls toward the center of the image is selected from non-vertical lines included in the input image. For example, assuming a coordinate system in which the x-axis extends in the right direction and the y-axis extends in the upward direction, the non-vertical direction straight line selection unit 402 has a slope of y = f (x) for the straight line located on the left side of the screen. Select a non-vertical line that is negative. On the other hand, the non-vertical direction straight line selection unit 402 selects a non-vertical direction straight line having a positive slope for the straight line located on the right side of the screen.
例えば、画像の左側に消失点がある場合(図6Cの場合)、非垂直方向直線選択部402は、選択対象となる非垂直方向直線の特徴として、左肩下がりであると判定する。そして、入力画像に含まれる非垂直方向直線の中から左肩下がりの非垂直方向直線を選択する。例えば、右方向にx軸が伸び、上方向にy軸が伸びる座標系を想定した場合、非垂直方向直線選択部402はy=f(x)の傾きが正である非垂直方向直線を選択する。 For example, when there is a vanishing point on the left side of the image (in the case of FIG. 6C), the non-vertical direction straight line selection unit 402 determines that the characteristic is a non-vertical direction straight line to be selected, that is, a left-down shoulder. Then, a non-vertical straight line descending to the left is selected from the non-vertical straight lines included in the input image. For example, assuming a coordinate system in which the x-axis extends in the right direction and the y-axis extends in the upward direction, the non-vertical direction straight line selection unit 402 selects a non-vertical direction straight line with a positive slope of y = f (x). To do.
次に、候補検出部403の処理について詳細に説明する。候補検出部403は、非垂直方向直線選択部402によって選択された候補非垂直方向直線と、垂直方向直線検出部103によって選択された垂直方向直線と、の組合せ毎に、最も近い端点同士の距離を算出する。そして、候補検出部403は、算出された距離が端点距離閾値(例えば3ピクセル)以下となる組合せを、組合せ候補として検出する。端点距離閾値は、予め候補検出部403に記憶されている値である。 Next, the process of the candidate detection unit 403 will be described in detail. The candidate detection unit 403 determines the distance between the nearest end points for each combination of the candidate non-vertical direction straight line selected by the non-vertical direction straight line selection unit 402 and the vertical direction straight line selected by the vertical direction straight line detection unit 103. Is calculated. Then, the candidate detection unit 403 detects a combination in which the calculated distance is equal to or less than the endpoint distance threshold (for example, 3 pixels) as a combination candidate. The end point distance threshold is a value stored in advance in the candidate detection unit 403.
このように構成された第二実施形態では、シーンの推定結果に応じて、非垂直方向直線が選択される。そのため、消失点を構成する消失線をより精度良く選択することが可能となる。その結果として、消失点の推定精度を向上させることが可能となる。 In the second embodiment configured as described above, a non-vertical direction straight line is selected according to a scene estimation result. Therefore, it is possible to select the vanishing line constituting the vanishing point with higher accuracy. As a result, the vanishing point estimation accuracy can be improved.
<変形例>
第二実施形態の消失点推定装置は、フィードバック処理を行うように構成されても良い。フィードバック処理では、位置推定部106によって算出された消失点の位置に基づいて、シーン推定部401は推定結果を修正する。具体的には、シーン推定部401は、位置推定部106によって算出された交点の位置が、シーンの推定結果に応じた消失点の位置と一致するか否か判定する。
<Modification>
The vanishing point estimation apparatus of the second embodiment may be configured to perform feedback processing. In the feedback processing, the scene estimation unit 401 corrects the estimation result based on the vanishing point position calculated by the position estimation unit 106. Specifically, the scene estimation unit 401 determines whether or not the position of the intersection calculated by the position estimation unit 106 matches the position of the vanishing point according to the scene estimation result.
図8は、フィードバック処理の具体例を示す図である。図8のシーンでは、消失点が、点801と、点802として二つ存在する。シーン推定部401によって、消失点が一つしか存在しないシーン分類であると推定されていた場合、シーン推定部401はフィードバック処理により図8のように消失点が二つ存在するシーン分類に推定結果を修正する。非垂直方向直線選択部402は、修正後の推定結果に基づいて、非垂直方向直線を選択する。その後、この選択結果に基づいて、消失点推定装置は消失点を推定する。 FIG. 8 is a diagram illustrating a specific example of feedback processing. In the scene of FIG. 8, there are two vanishing points, point 801 and point 802. When the scene estimation unit 401 estimates that the scene classification has only one vanishing point, the scene estimation unit 401 estimates the result of the feedback into the scene classification having two vanishing points as shown in FIG. To correct. The non-vertical direction straight line selection unit 402 selects a non-vertical direction straight line based on the corrected estimation result. Thereafter, based on the selection result, the vanishing point estimation device estimates the vanishing point.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
100…消失点推定装置, 101…画像入力部, 102…直線検出部, 103…垂直方向直線検出部, 104…組合せ候補検出部, 105…消失線組合せ選択部, 106…位置推定部, 107…出力部, 401…シーン推定部, 402…非垂直方向直線選択部, 403…候補検出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Vanishing point estimation apparatus, 101 ... Image input part, 102 ... Straight line detection part, 103 ... Vertical direction straight line detection part, 104 ... Combination candidate detection part, 105 ... Vanishing line combination selection part, 106 ... Position estimation part, 107 ... Output unit 401 ... Scene estimation unit 402 ... Non-vertical direction straight line selection unit 403 ... Candidate detection unit
Claims (5)
入力された画像に含まれる直線を検出する直線検出ステップと、
前記直線の中から、略垂直の直線である垂直方向直線を検出する垂直方向直線検出ステップと、
前記画像に含まれる直線のうち前記垂直方向直線ではない直線である非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する組合せ候補検出ステップと、
前記組合せ候補の中から、前記垂直方向直線と前記非垂直方向直線とが類似している組合せ候補を消失線組合せとして選択する消失線組合せ選択ステップと、
選択された複数の消失線組合せにおける、複数の前記非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定する位置推定ステップと、
を有する消失点推定方法。 Computer
A straight line detection step for detecting a straight line included in the input image;
A vertical straight line detecting step for detecting a vertical straight line that is a substantially vertical straight line from the straight lines;
Among combinations of a non-vertical direction straight line that is not the vertical direction straight line among the straight lines included in the image and the vertical direction straight line, a combination in which the distance between the end points is shorter than a threshold is detected as a combination candidate. A combination candidate detection step;
An erasure line combination selection step of selecting, from among the combination candidates, a combination candidate in which the vertical direction straight line and the non-vertical direction straight line are similar to each other,
A position estimating step for estimating a position of a vanishing point based on a plurality of the non-vertical direction straight lines in a plurality of selected vanishing line combinations;
A vanishing point estimation method comprising:
入力された画像における消失点のおおよその位置を推定するシーン推定ステップと、
前記おおよその位置に基づいて、入力された画像における消失点の方向に伸びる直線の特徴を判定し、前記特徴を有する前記非垂直方向直線を選択する非垂直方向直線選択ステップと、
選択された前記非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する候補検出ステップと、
を有する、請求項1に記載の消失点推定方法。 In the combination candidate detection step, the computer
A scene estimation step for estimating the approximate position of the vanishing point in the input image;
Determining a feature of a straight line extending in the direction of the vanishing point in the input image based on the approximate position, and selecting the non-vertical straight line having the feature;
A candidate detection step of detecting, as a combination candidate, a combination in which the distance between the end points is shorter than a threshold among the selected combination of the non-vertical straight line and the vertical straight line;
The vanishing point estimation method according to claim 1, wherein:
前記直線の中から、略垂直の直線である垂直方向直線を検出する垂直方向直線検出部と、
前記画像に含まれる直線のうち前記垂直方向直線ではない直線である非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する組合せ候補検出部と、
前記組合せ候補の中から、前記垂直方向直線と前記非垂直方向直線とが類似している組合せ候補を消失線組合せとして選択する消失線組合せ選択部と、
選択された複数の消失線組合せにおける、複数の前記非垂直方向直線に基づいて消失点の位置を推定する位置推定部と、
を備える消失点推定装置。 A straight line detection unit for detecting a straight line included in the input image;
A vertical straight line detection unit for detecting a vertical straight line that is a substantially vertical straight line from the straight lines;
Among combinations of a non-vertical direction straight line that is not the vertical direction straight line among the straight lines included in the image and the vertical direction straight line, a combination in which the distance between the end points is shorter than a threshold is detected as a combination candidate. A combination candidate detection unit;
An erasure line combination selection unit that selects, as the erasure line combination, a combination candidate in which the vertical line and the non-vertical line are similar from the combination candidates;
A position estimation unit that estimates a position of a vanishing point based on a plurality of the non-vertical direction straight lines in a plurality of selected vanishing line combinations;
A vanishing point estimation device comprising:
入力された画像における消失点のおおよその位置を推定するシーン推定部と、
前記おおよその位置に基づいて、入力された画像における消失点の方向に伸びる直線の特徴を判定し、前記特徴を有する前記非垂直方向直線を選択する非垂直方向直線選択部と、
選択された前記非垂直方向直線と、前記垂直方向直線との組合せのうち、その端点同士の距離が閾値よりも短い組合せを組合せ候補として検出する候補検出部と、
を備える、請求項3に記載の消失点推定装置。 The combination candidate detection unit
A scene estimator that estimates the approximate position of the vanishing point in the input image;
Determining a feature of a straight line extending in the direction of the vanishing point in the input image based on the approximate position, and selecting the non-vertical direction straight line having the feature;
A candidate detection unit that detects, as a combination candidate, a combination in which the distance between the end points is shorter than a threshold among the selected combinations of the non-vertical direction straight line and the vertical direction straight line;
The vanishing point estimation apparatus according to claim 3, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011220234A JP2013080389A (en) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Vanishing point estimation method, vanishing point estimation device, and computer program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011220234A JP2013080389A (en) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Vanishing point estimation method, vanishing point estimation device, and computer program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013080389A true JP2013080389A (en) | 2013-05-02 |
Family
ID=48526708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011220234A Pending JP2013080389A (en) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Vanishing point estimation method, vanishing point estimation device, and computer program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013080389A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014220804A (en) * | 2013-05-11 | 2014-11-20 | 三菱電機株式会社 | Method of reconstituting scene from single two-dimensional image |
JP2018005891A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | キヤノン株式会社 | Image processing device, imaging device, image processing method, and program |
KR20190025267A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-11 | 숭실대학교산학협력단 | Apparatus for detecting of inside wall frame in single image using orthogonal vanishing points and method thereof |
JP2019125076A (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 株式会社ドリコム | Image processing system and image processing method and program |
CN112101321A (en) * | 2020-11-18 | 2020-12-18 | 蘑菇车联信息科技有限公司 | Vanishing point extraction method and device, electronic equipment and storage medium |
-
2011
- 2011-10-04 JP JP2011220234A patent/JP2013080389A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014220804A (en) * | 2013-05-11 | 2014-11-20 | 三菱電機株式会社 | Method of reconstituting scene from single two-dimensional image |
JP2018005891A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | キヤノン株式会社 | Image processing device, imaging device, image processing method, and program |
KR20190025267A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-11 | 숭실대학교산학협력단 | Apparatus for detecting of inside wall frame in single image using orthogonal vanishing points and method thereof |
KR101980899B1 (en) | 2017-09-01 | 2019-05-24 | 숭실대학교산학협력단 | Apparatus for detecting of inside wall frame in single image using orthogonal vanishing points and method thereof |
JP2019125076A (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 株式会社ドリコム | Image processing system and image processing method and program |
CN112101321A (en) * | 2020-11-18 | 2020-12-18 | 蘑菇车联信息科技有限公司 | Vanishing point extraction method and device, electronic equipment and storage medium |
CN112101321B (en) * | 2020-11-18 | 2021-02-02 | 蘑菇车联信息科技有限公司 | Vanishing point extraction method and device, electronic equipment and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110119728B (en) | Remote sensing image cloud detection method based on multi-scale fusion semantic segmentation network | |
Tang et al. | Single-camera and inter-camera vehicle tracking and 3D speed estimation based on fusion of visual and semantic features | |
CN105590312B (en) | Foreground image dividing method and device | |
JP6000455B2 (en) | Form recognition method and form recognition apparatus | |
CN108475433B (en) | Method and system for large-scale determination of RGBD camera pose | |
JP6496987B2 (en) | Target detection method and target detection apparatus | |
JP5542889B2 (en) | Image processing device | |
CN102741884B (en) | Moving body detecting device and moving body detection method | |
US8503760B2 (en) | System and method for real-time object recognition and pose estimation using in-situ monitoring | |
JP5538868B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method and program | |
CN108629286B (en) | Remote sensing airport target detection method based on subjective perception significance model | |
JP6397379B2 (en) | CHANGE AREA DETECTION DEVICE, METHOD, AND PROGRAM | |
US20110044506A1 (en) | Target analysis apparatus, method and computer-readable medium | |
US12211213B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, and image processing system | |
CN107369131B (en) | Conspicuousness detection method, device, storage medium and the processor of image | |
CN109033972A (en) | A kind of object detection method, device, equipment and storage medium | |
US20140270479A1 (en) | Systems and methods for parameter estimation of images | |
US10249046B2 (en) | Method and apparatus for object tracking and segmentation via background tracking | |
JP2010176380A (en) | Information processing device and method, program, and recording medium | |
Haines et al. | Recognising planes in a single image | |
CN105205480A (en) | Complex scene human eye locating method and system | |
JP2018055367A (en) | Image processing device, image processing method, and program | |
Martens et al. | Cross domain matching for semantic point cloud segmentation based on image segmentation and geometric reasoning | |
JP2013080389A (en) | Vanishing point estimation method, vanishing point estimation device, and computer program | |
JP2018124963A (en) | Image processing device, image recognition device, image processing program, and image recognition program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20130606 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20130801 |