JPH01123365A - 画像検索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多数の画像情報の中から所望の画像情報を検
索するに適した画像検索装置に関するものである。

従来の技術 最近の高密度記録技術の進歩により、大容量の磁気ディ
スク装置あるいは光デイスク装置が開発されている。特
に光デイスク装置は大容量であシ、従来困難であった画
像の多数のファイリングが可能となった。このような多
量の画像データが記憶されている画像検索装置から所望
の画像を検索する場合、従来は画像に付けた名前、ある
いはその画像の内容の記述等に基づいて画像自体を検索
していた。この場合、画像のすべてが全く別々の内容で
あれば、画像基と内容の記述によシ簡単沈検索すること
が可能であるが、似通った画像の場合は間違って他の画
像を読出す可能性が高く、作業効率が低下する。また、
ファイルを作成した人間と別の人間がファイルを検索す
る場合、画像基と内容の記述だけでは、どんな画像であ
るか把握すルノが難しく、所望の画像を検索するまでに
多数回の検索が必要となシ、検索に時間がかかるという
欠点があった。

この欠点を解決するために特開昭６１−２８４４４８号
で示されるように、記憶する画像情報を特徴部等を残し
て圧縮する手段と、この圧縮した画像情報を格納する手
段と、圧縮した画像情報を再生して表示する手段を有し
、画像記憶時、この圧縮画像と元の画像とを記憶してお
き、検索時に、まず圧縮画像を読出して表示し、この表
示された圧縮画像に基づいて検索を行う画像検索装置が
ある。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら圧縮画像による検索では、原画像が類似し
ている場合には、圧縮画像に差異が出なくなり圧縮画像
による検索だけでは必要な画像を識別して検索すること
が困難になる。更に、圧縮画像と元の画像とを別の領域
に記憶しているだけでなく、原画像をそのまま記憶して
いるため記憶に必要な容量が膨大になシ、しかも、狭帯
域伝送に利用しようとした場合、画像伝送完結までの待
ち時間が非常に長くなり、２次検索の効率がわるいとい
う問題点を有していた。

本発明は、かかる点に鑑み、類似画像であっても短時間
で検索することが可能で、しかも記憶に必要なデータ容
量を少なくできる画像検索装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 画像データをＮ×Ｎ画素のブロックに分割し、該ブロッ
クを直交変換する手段と、直交変換係数の大きさに基づ
いてビット割当を行なう手段と、このビット割当に基づ
いて、上記変換係数を量子化し符号化する手段と、この
符号化されたデータの内、各ブロックの直流成分のみを
まとめて第１階層記憶領域に記憶する手段と、このブロ
ック内で直流成分以外のデータを低周波成分の方から領
域分割して、それぞれ別の階層の記憶領域に記憶する手
段と、上記第１の記憶領域からデータを読出して縮小画
像の一覧表示する手段と、上記各階層の記憶領域から順
次データを読出して逆直交変換し通常サイズの画像を階
層的に表示する手段とを備えた画像検索装置である。

作　　用 本発明は、前記した構成によシ、第１階層記憶領域に記
憶されている、直交変換後の各ブロックの直流成分を読
出すことで容易に縮小画像が得られ、画面上に、キーワ
ード検索等によシ選ばれた１次候補画像の一覧表示が可
能で、１次候補画像からの選択作業が効率的に行なえる
。また、１次候補画像の中に類似した画像が含まれてお
シ、１つの画像にしぼシきれない場合、別の階層の記憶
領域に記憶されている変換係数を、低周波成分の方から
順次読出し逆直交変換することで、通常サイズの画像を
階層的に表示でき、２次検索時に、いきなり原画像を再
生する場合にくらべて、待ち時間が少なくて済み、利用
者の心理的な負担を軽減できる。また、識別できた時点
で再生を中止し、次の画像の再生に移ることも可能であ
るため、２次検索の効率化が計れる。

一方、直交変換処理を用いていることから、画像データ
を記憶するだめのビット数が削減でき、直交変換係数の
第１シーケンシ成分は、ブロック内画素の平均値に相当
するので、その成分がその差ま縮小画像の作成に利用で
きるので、縮小画像記憶領域を別に設ける必要がない。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における画像検索装置の
ブロック図を示すものである。第１図において、１は入
力された画像データをＮ×Ｎ画素のブロックに分割する
ラスタ／ブロック変換器、２はＮ×Ｎ画素のブロックに
Ｎ次の２次元直交変換を施し、直交変換係数を後述する
係数符号化器に出力する直交変換器、３は直交変換係数
の大きさに基づいて、係数符号化器内の量子化のビット
数を決定するビット割当回路、４は前述の、ビット割当
に基づいて各直交変換係数を量子化する係数符号化器、
５は符号化データを記憶しておく記憶装置、６は記憶装
置５から読出された符号化データを復号する係数復号器
、７は復号された直交変換係数に逆直交変換を施し、入
力画像を復元する逆直交変換器、８は一次候補画像（索
引画像）を−覧表示する際如、縮小画像を一時記憶する
第１のバッファメモリ、ｅは二次候補画像を再生する際
、復号係数を一時記憶する第２のバッファメモリ、１０
は二次候補画像を再生する際に通常サイズを一時記憶す
る第３のバッファメモリ、１１は一次及び二次検索時に
必要な制御信号を発生する検索コントローラ、１２は索
引画像の一覧表示及び通常サイズの復元画像を再生する
表示装置である。以上のように構成された本実施例の画
像検索装置について、以下その動作を説明する。ここで
はブロックサイズが４×４の場合を例に説明する。

ラスタ／ブロック変換器１によって分割された画像デー
タに直交変換（２次元）を施すと、画像の周波数成分に
相当するシーケンシ成分に変換され、第２図に示すよう
に左上の成分の周波数は低く、ブロックの右下の方へ行
く程（シーケンシ番号が大きくなる程）周波数が高くな
る。次に、変換係数の大きさに基づいて、各変換係数を
量子化する際のビット数がビット割当回路３により決定
され、そのビット割当に基づいて量子化され、記憶装置
５に蓄えられる。このとき、第３図に示すように画像デ
ータＡの各ブロックの領域ａに属するデータ（ａｌＡ、
ａ２Ａ、・・・ａｎＡ、ｎはブロック数）をまとめて第
１階層記憶領域に記憶する。それ以外の成分については
、第３図に示すように領域分割しくす、ｃ、ｄ、ｅ領域
）、それぞれ別の階層の記憶領域に記憶する。同様に他
の画像についても各領域のデータはそれぞれ別の階層の
記憶領域に記憶される（第３図（■）） 一般に、直交変換係数の大きさは、画像の統計的性質か
ら低い周波数は大きく、高い周波数成分になるにつれて
小さくなるので、低い周波数成分を表す係数には多くの
ビットを割当て、高い周波数成分の係数には少ないビッ
ト数を割当てると、全体として、符号化ビット数は削減
され、記憶容量も少なくて済む。例えば、第２図にある
領域ａの各データには８ビツト、領域すの缶データ如け
５４ビツト、領域Ｃの各データには３ビツト、領域ｄの
各データには２ビツト、領域ｅ各データには１ビツトを
割当てた場合、−画素当シの記憶ビット数は平均（８＋
４Ｘ２＋３Ｘ３＋２Ｘ４＋１ｘｅ）／１ｅ＝２．４ビツ
ト／ｐｅａ　　とすることができる。実際には、領域ｄ
１　の成分は無視できることが多いので、さらにビット
数の削減が可能になシ、圧縮画像と元の画像を記憶する
場合の１画素当りの記憶ビット数が８ビツト以上になる
（元の画像データが１画素当り８ビツトであるとする）
のに比べてかなりの記・臆容量を削減できる。

以上のようにして記憶された画像データを検索して読出
す場合について、ブロックサイズが４×４の場合を例に
以下説明する。

キーワード検索によって一次候補画像を選択した後、記
憶装置５の第１階層記憶領域から、各画像のａ領域のデ
ータセット（例えば画像Ａの場合ａＩＡ−ａｎ　Ａ　　
画像Ｂの場合”１Ｂ−ａｎＢ）を順に読出し、復号後、
第１のバッファメモリ８に蓄え順次表示装置１２に表示
してゆくと、直交変換係数の第１シーケンシ成分はその
ブロック内画素の平均値を表わすので、−の縮小画像（
元の画像サイズが２５６Ｘ２５６）の−覧表示が可能と
なる。

次に、これらの−覧表示の中から２次候補画像を選択し
、検索コントローラの制御により、対応する画像データ
を以下に説明するように階層的に表示してゆく。

まず、２次候補画像の中から１つの画像を選択し、その
画像の縮小画像データを、第２のバッファメモリ９に転
送すると同時に第２階層記憶領域からその２次候補画像
の領域すのデータセットを読出し、復号後、第２のバッ
ファメモリ９に追加してゆく。そして、逆直交変換器７
で復元しながら、第３のバッファメモリ１ｏを介して再
生すると、表示装置１２には、粗い復元画像（通常サイ
ズ）が表示される。更に、細かい画像が必要な場合は、
第３階層記憶領域に記憶されている各ブロックの領域Ｃ
のデータを読出し、同様の手順で再生すると、より細か
い画像が表示されることになる。

このようにして、逆直交変換に用いる直交変換係数を低
周波成分の方から順次増して行くことで、通常サイズの
画像を階層的に伝送及び、表示しながら検索を行なえる
ので、２次検索時に、最初から原画像を再生する場合に
くらべて、再生完了までの待ち時間が少なくて済み、利
用者の心理的負担を軽減できる。また、検索画像が識別
できた時点で再生を中止することも可能であるため、デ
ータの伝送効率だけでなく、検索効率も向上する。

なお、本実施例において、直交変換器２は、アダマール
変換、コサイン変換、傾斜変換などが考えられる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、第１階層記憶領域
に記憶されている、直交変換後の各ブロックの直流成分
を読出すことで容易に縮小画像が得られ、画面上にキー
ワード検索等によシ選ばれた１次候補画像の一覧表示が
可能であり、１次候補画像からの選択作業が効率的に行
なえる。また、１次候補画像の中に類似した画像が含ま
れておシ、１つの画像にしぼりきれない場合、別の階層
の記憶領域に記憶されている変換係数を、低周波成分の
方から順次読出し、逆直交変換することで、通常サイズ
の画像を階層的に表示でき、２次検索時に、いきなシ原
画像を再生する場合にくらべて、待ち時間が少なくて済
み、利用者の心理的負担を軽減できる。また、識別でき
た時点で再生を中止し、次の画像の再生に移ることも可
能であるため、２次検索の効率化が計れる。

一方、直交変換処理を用いていることから、画像データ
を記憶するだめのビット数が削減でき、直交変換係数の
第１シーケンシ成分は、ブロック内画素の平均値に相当
するので、その成分がそのまま縮小画像の作成に利用で
きるので、縮小画像記憶領域を別に設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の画像検索装置のブロ
ック図、第２図は同実施例において直交変換係数のシー
ケンス番号を示す説明図、第３図は同実施例の直交変換
係数の領域分割と記憶順序を示す概念図である。 １・・・・・・ラスタ／ブロック変換器、２・・・・・
・直交変換器、３・・・・・・ビット割当回路、４・・
・・・・係数符号化器、５・・・・・・記憶装置、６・
・・・・・係数復号器、７・・・・・・逆直交変換器、
８〜１０・・・・・・バッファメモリ、１１・・・・・
・検索コントローラ、１２・・・・・・表示装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１基筒　
２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像データを、Ｎ×Ｎ画素のブロックに分割し、このブ
   ロックを直交変換する手段と、この直交変換する手段の
   直交変換係数の大きさに基づいてビット割当を行なう手
   段と、このビット割当に基づいて、上記変換係数を量子
   化し符号化する手段と、この符号化されたデータの内、
   各ブロックの直流成分のみをまとめて第１階層記憶領域
   に記憶する手段と、上記ブロック内で直流成分以外のデ
   ータを低周波成分の方から領域分割して、それぞれ別の
   階層の記憶領域に記憶する手段と、上記第１の記憶領域
   からデータを読出して縮小画像の一覧表示する手段と、
   上記各階層の記憶領域から順次データを読出して逆直交
   変換し通常サイズの画像を階層的に表示する手段とを備
   えたことを特徴とする画像検索装置。