[发明专利]图像识别装置、图像识别系统及图像识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从拍摄装置所拍摄的图像中检测规定的拍摄对象的图像识别装置、图像识别系统及图像识别方法。

背景技术

目前，已经存在从摄像机等拍摄装置所拍摄的图像(拍摄图像)中检测规定的拍摄对象的技术。例如，非专利文献1中记载了：在增强现实技术中，对用摄像机所拍摄到的拍摄图像中包含的标记进行图像识别处理的技术。具体而言，非专利文献1中记载着：通过用固定的阈值对拍摄图像进行二值化处理，来提取连接区域，并从所提取出的连接区域中选择大小及形状合适的图像作为标记候补，并对标记候补进行模式匹配，从而检测出标记。

然而，采用记载于非专利文献1中的检测标记的方法，在某些情况下(例如，明亮、昏暗、标记的一部分被用户的手指等遮蔽、标记相对摄像机不朝向正面、强烈的光线被标记反射等情况下)不一定能够以高精度或较小的处理负荷来检测标记。

并且，记载于非专利文献1的检测标记的方法不能防止标记的检测位置的抖动。

【非专利文献】加藤博一，Mark Billinghurst，浅野浩一，橘啓八郎、「マ一カ一追跡に基づく拡張現実感システムとそのキヤリブレ一シヨン」(基于标记追踪的增强现实系统及其校准)、日本バ一チヤルリアリテイ学会論文誌Vol.4No.4、1999年(日本虚拟现实学会论文杂志，Vol.4No.4，1999年)

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够以较高的精度或较小的处理负荷来检测出图像中的规定物体或图案的图像识别装置、图像识别系统及图像识别方法，或者能够防止或减轻所检测的规定物体或图案的位置的微小抖动的图像识别装置、图像识别系统及图像识别方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下构成。

本发明的第一构成例是一种图像识别装置，包括图像获取单元、差值计算单元、阈值计算单元、及边界像素检测单元。

上述图像获取单元用于获取图像。上述差值计算单元计算第一像素的像素值与第二像素的像素值之间的差值，其中，上述第一像素的像素值是上述图像中的像素，上述第二像素是与上述第一像素相隔n个像素的位置上存在的像素，n为规定的整数。上述阈值计算单元根据上述差值大于或等于规定值时的上述第一像素或者其附近的像素的像素值、及对应于该第一像素的上述第二像素或者其附近的像素的像素值，来计算边界判断阈值。上述边界像素检测单元通过将位于上述第一像素和上述第二像素之间的各个像素的像素值与上述边界判断阈值进行比较，来检测出与存在于上述第一像素和上述第二像素之间的边界对应的边界像素。

根据上述构成例，能够使用与图像的整体或一部分的亮度相应的合适的边界判断阈值来检测出边界像素。

另外，作为变形例，上述阈值计算单元还可以包括第一检测部和第一计算部，该第一检测部从上述第一像素和上述第二像素中像素值较大的像素、及其周边的像素的像素值之中检测出极大值，该第一计算部根据上述第一检测部所检测出的极大值来计算上述边界判断阈值。

根据上述变形例，即使在第一像素(或第二像素)是边界附近的像素的情况下，也能够算出合适的边界判断阈值。

另外，作为其它变形例，上述第一检测部也可以通过从上述第一像素和上述第二像素中像素值较大的像素起沿着背朝像素值较小的像素的方向，依次判断相邻的2个像素之间的像素值的大小关系，来检测上述极大值。

另外，作为其它变形例，上述阈值计算单元也可以包括第二判断部和第二计算部，该第二判断部判断特定附近像素的像素值是否满足规定条件，该特定附近像素是指，从上述第一像素和上述第二像素中像素值较小的像素来看，在背朝像素值较大的像素的一侧，且与该像素值较小的像素相隔m个像素的位置上存在的像素，m为规定的整数；该第二计算部在上述第二判断部判断为上述规定条件被满足的情况下，根据上述特定附近像素的像素值来计算上述边界判断阈值。

根据上述变形例，即使在上述图像是被施加了边界强调处理之后的图像的情况下，也能够算出合适的边界判断阈值。

另外，作为其它变形例，也可以在上述第一像素和上述第二像素中像素值较小的像素的像素值小于上述特定附近像素的像素值，而且上述第一像素和上述第二像素中像素值较大的像素或者其附近的像素的像素值、与上述特定附近像素的像素值之间的差值大于或等于上述规定值的情况下，上述第二判断部判断为上述规定条件被满足。

另外，作为其它变形例，上述阈值计算单元也可以将上述第一像素或者其附近的像素的像素值与上述第二像素或者其附近的像素的像素值的平均值作为上述边界判断阈值算出。