JPH02123472A - 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〕 この発明は２画像データをデータベースとして記憶管理
し、データベースに画像データを入力したり１画像デー
タを検索したりする画像検索装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第１３図は１例えば情報処理学会第３４回（昭和６２年
前期）全国大会３Ｅ−６ｒ高精細画像ファイルシステム
−概要−−１のジスデｌ＼構成図に児るような従来の画
像検索装置を示すブロック構成図である。

図において（１）は１画像を人力する一Ｌ段、（２）は
画像を記憶する手段、（３）は画像表示装置、（４）は
検索釜（’ｌを入力するための検索条件入力手段、（５
）は人力された画像に画像の名称など後で検索するため
の照合データを入力するためのデータ入力手段、（６）
は照合データを記憶するデータメモリ、（７）は照合デ
ータを用いて、検索条件を満たす画像を求めるマノ９ン
グ手段である。

このような従来の画像検索装置では１画像を蓄積する場
合第２図に示すような間取図を画像入力手段（１）から
人カシ２１画像メモリ（２）に格納する。

この時、各間取図について、第１４図に示すように画像
の名称やキーワードを後で検索するための照合データと
してデータ入力手段（５）から入力し、データメモリ（
６）に格納する。次に１画像を検索する場合１例えば、
キーワード°４ＬＤＫ’　を検索条件入力手段（４）か
ら入力ケると、マツチング手段（７）はこのキーワード
が付加されノこ画像を検索するためこのキーワードとデ
ータメモリ（６）の内容を照合する。そして、このキー
ｒ７．ドを持−つ画像名称ＭＡ＋’　、　’ＭＡ２’　
、　’ＭＡ３’の画像を９画像メモリ（２）から順々に
読出し６画像表示装置（３）に表示する６、〔発明が解
決しようとする課題〕 Ｌ記のような従来の画像検索装置では１画像の名称やキ
ーワードを検索条件と【、て用いているか画像に含まれ
る図形の個数や図形の種類１図形間の接続関係など６画
像の具体的内容を指定り、た検索条件を入力することが
困難であるため７画像の具体的内容による検索ができな
い機能１−の問題点があった。

この発明は、Ｌ記のような問題点を解消するためになさ
れたもので画像の具体的内容を検索条件で指定ｌ、て、
検索か行える画像検索装置を得ることを目的どする。

〔課題を解決するだめの干４段〕 この発明に係る画像検索装置は、検索【、たい画像の内
容を示す検索キーとし７ての画像を記憶するだめの手段
（８）と、キー画像をベクトル化処理する手段（９）と
、ベクトルデータからキー画像の中の閉ループを抽出し
９個々の閉ループ間の接続関係を求める構造抽出手段（
１ｏ）と、構造抽出手段（１ｏ）により得られた構造デ
ータから個々の閉ループについて分岐数を算出する１段
（１１）と閉ループ間の距離を示す距離行列を求める手
段（１２）と、決められた規則に従って距離行列を並び
換える手段（１３）と閉ループの個数や距離行列をデー
タベースのデータと照合しやすいデータ構造に変換する
照合データ作成手段（１４）とを設ｉツたちのである。

〔作用〕

この発明におけるベクトル化手段（９）は、検索キー画
像の記憶手段（８）に記憶されたキー画像をベクトル化
処理する。得られたべりトルデータを用いて構造抽出手
段（１０）は１キ一画像の中の閉ループを抽出し、閉ル
ープ間の接続関係を求める。分岐数算出１段（１１）は
、構造抽出手段により得られた構造データを用いて個々
の閉ループについて。

接続する閑ループの個数を求める３、また、距離算出手
段（１２）は、閉ループの個数をＮとし、接続する閉ル
ープ間の距離を１とした時に第ｉ行第ｊ列の要素がｉ番
Ｉ］の閉ループと１番目の閉ループの距離を与えるＮ×
Ｎ×Ｎ正方列行列離行列）を求めるソート手段（１３）
は、閉ループの順序が決められた規則に従うように距離
行列を並び換える。さらに照合データ作成手段（１４）
は、閉ループの個数や並び換えられた距離行列をデータ
ベースのデータと照合しやすいデータ構造に変換する。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例である画像検索装置を示
すブロック構成図で２図中、第１３図従来例と同一符号
は同一または相当部分を示しておりその説明は省略する
。

図においては、＜８）は検索したい画像の内容を示す検
索キーとしての画像を記憶する画像メモリ（２１（９）
は検索キーの画像の内容を抽出する前段階としてベクト
ル化処理を行うベクトル化手段。

（１０）は、ベクトルデータを用いて、キー画像の中の
閉ループを抽出し、閉ループ間の接続関係を求める構造
抽出手段である。（１１）は、構造抽出手段（１０）よ
り得られた構造データを用いて１個々の閉ループについ
て接続する閉ループの個数を求める分岐数算出手段、　
（１２）は閉ループの個数をＮとし接続する閉ループ間
の距離を１とした時に第ｉ行第ｊ列の要素がｉ番目の閉
ループとｊ番目の閉ループの距離を与えるＮ×Ｎ正方行
列（距離行列）を求める距離算出手段、　（１３）は閉
ループの順序が決められた規則に従うように距離行列を
並び換えるソート手段、　（１４）は閉ループの個数や
並び換えられた距離行列をデータベースのデータと照合
しやすいデータ構造に変換する照合データ作成手段。

（１５）は照合データ作成手段（１４）により作成され
たデータを記憶するデータメモリ２である。

次に第１図の画像検索装置の動作例について説明する。

まず９画像のデータベースの入力・蓄積は以下の手順で
行う。第２図（Ａ）〜（Ｃ）は人力する画像の例として
の間取図である。この画像は画像入力手段（１）より入
力され１画像メモリ　１（２）に記憶される。この時、
（Ａ）〜（Ｃ）の画像に、それぞれ画像ファイル名ＭＡ
Ｉ、　ＭＡ２．　ＭＡ３を付加しておく。

次にこれらの画像を後で検索できるように照合データを
データ入力手段（５）から入力する。入力された照合デ
ータはデータメモリ１（６）に記憶される。第３図〜第
６図を用いてこの照合データを作成する手順を説明する
。第３図は、第２図の各間取図の間取構造を示すグラフ
である。個々のノード（０印）は部屋に対応し、マーク
（ノードを結ぶ線）は、２つの部屋が接続していること
を示す。

また、ノード内の記号は５部屋の種類を示す。第３図の
間取構造をコード化するために９部屋の種類を考えない
距離行列（距離行列１）と２部屋の種類を考慮した距離
行列（距離行列２）を求める。

部屋の種類を考えない場合、第２図（Ａ）（Ｂ）の間取
構造は第４図（ア）に示すグラフで、また第２図（Ｃ）
の間取構造は第４図（ア）に示すグラフで、それぞれ表
される。ノード右上に付された数字は、ノードの番号を
示す。第５図（ア）■は第４図（ア）の間取構造に対す
る距離行列である。距離行列の第ｉ行第ｊ列の要素は、
第４図で全てのマークの長さを１とした時のｉ番目のノ
ードとｊ番目のノードとの距離を示す。ところが、この
距離行列は、ノードの番号のつけ方によって、要素の値
が変わるため、同じ間取構造であれば必ず同じ距離行列
が求まるように、ノードの番号のつけ方に規則を決め、
この規則によるノードの番号に従って距離行列を並び換
える。この規則として接続するノード数の少ないノード
により小さい番号が、接続するノード数が同じであれば
、そのノードから他の全てのノードへの距離を合計した
距離が小さいノードにより小さい番号が割当てられると
いう規則（規則１）を用いる。この規則により第５図（
ア）■の距離行列は同■の距離行列に並び換えられる。

従って、第４図（ア）の間取構造は、第５図（ア）■の
距離行列により一意に記述される。

同様にして、第４図（イ）の間取構造は、第５図（イ）
の距離行列により一意に記述される。

部屋の種類を考慮した間取構造は、第３図に示すグラフ
で示される。第３図（Ａ）〜（Ｃ）の間取構造をそれぞ
れ一意に記述した距離行列が第６図（Ａ）〜（Ｃ）であ
る。　この距離行列は、和室を１洋室を２、ダイニング
を３と部屋の種別にユニークな番号を割当て２番号の小
さい種別のノードにより小さい番号が割当てられ、同じ
種別であれ−ば前述の規則１を適用し、第５図の距離行
列を並び換えて得られたものである。

このようにして得られた部屋の個数と距離行列とから、
後で照合しやすいデータ構造の照合データを作成する。

第７図は、照合データの内容を示す図である。同図（１
）は１部屋の種類を考えない場合の間取構造を記述する
間取構造データ、同図（２）は２部屋の種類を考慮した
間取構造を記述する間取図データである。この照合デー
タは間取図をまず部屋の種類を考えない間取構造で分類
し１次に部屋の種類を考慮した間取構造で分類している
。

同図中距離行列１，２の距離値は距離行列の右下がり対
角線をはさんで右逆三角形領域の要素をラスター走査順
に読出した値である。

次に画像の検索は以下の手順で行う。まず検索したい間
取図の間取構造を書いた図を置き、これを検索キーの画
像として画像人力丁１段（１）から入力する１、入力さ
れた画像は画像メモリ２（８）に記憶される。第８図は
５人力された図の一例である。

個々の部屋は１つの閉ループで表し、隣接する部屋はル
ープの一部を共有するように書く。この画像は、べ・タ
トル化手段（９）により１画像中の線の始点・終点の座
標や長さ、線の折れ曲がり点の座標また線と線の接続点
の座標等か求められる。次に構造抽出り段（１０）は、
ベクトル化手段（９）により得られたデータを用いて、
検索キー画像の中の閉ループを抽出し、閉ループ間の接
続関係を求める。

第９図（２）は、同図（１）に示す順で各閉ループが抽
出された時に、接続する閉ループ番号の対を示した閉ル
ープ接続データである。

次に、第８り１の各部屋の種類は、検索条件入力１段（
４）により順に指定する。第１０図に示すように部屋の
種類を指定した場合１間取構造は、第１１図（１）のグ
ラフで表される。

画像をデー９ベースに人力・蓄積［またのと同様の手）
碩で分岐数算出丁４段（１１）と距離算出手段（１２）
（１１，） により第１１図（２）のｖ１！離行列が求められ５次に
、ソート手段（１３）は、前述の規則１に従ってこの距
離行列を並び換え、第１１図（３）に示す距離行列か９
部屋の種類を名えない間取構造を記述する距離行列とし
て得られる。さらに、ソート手段（！３）はＡｉｆ述の
規則２に従って、この距離行列を並び換え、第１１図（
４）に示す距離行列が６部Ｉ４の種類を考慮１５だ間取
構造を記述する距離行列として得られる。

このようにして得られた閉ループ数と距離行列を、照合
データ作成手段（１４）はデータベースのデータと照合
［２やすいデータ構造に変換する。第１２図は、変換後
のデータ内容を示す図である。、第１２（＋、）は、検
索条件について部屋の種類を行えない場合の間取構造を
記述する間取構造データ、同図（２）は、検索条件につ
いて部１？の種類をｆ：、慮した間取構造を記述する間
取図データである。

マ・ゾチング手段（ア）は、データメモリ２　（＋５）
の内容とデータメモリ１（６）の内容を照合することに
より検索条件に合う間取図を求める。まず第１２図（１
）の間取構造データと部Ｊ４４数２分岐ノー　ドの数距
離行列の値が・致するのは、第７図の間取構造データの
うち構造番号１である。構造番号１の間取図はＡと１３
の２つあるが、第１２図（２）の間取図データと、各種
別の部屋の数、距離行列の値か一致〜ケるのは間取図へ
である。従って間取図へが検索結果となり、その画像フ
ァイル名ＭＡ＋が付された第２図（Ａ）の間取図の画像
が画像メモＩＪ　　Ｉ　（２）から読出され１画像表示
装置（３）に表示される。

以上の例で示したようにこの発明による画像検索装置で
は２画像データの照合において１画像に含まれる図形の
個数をＮとし、接続する図形間の距離を全て１とした時
に第ｉ行第ｊ列の要素が１番目の図形と、３番目の図形
との距離を与える距離行列と称するＮ×Ｎ正か行列を用
いている。但【２２図形の順序の決め方により、この距
離行列の内容が変わるため、距離行列を並び換える規則
とし２て、その図形に接続する図形の個数（分岐数）が
少ない（または多い）図形が先に９分岐数が同じてあれ
ば、その図形から他の全ての図形への距離を合訂した値
が小さい（または大きい）方が先にくるようにｄｆ２び
換える規則（規則１とよぶ）と、検索条件で指定される
図形の種別（間取図の場合２部屋の種類など）にユニー
クな番号を割当て１番すの小さい（または大きい）種別
の図形が先に、同じ種別であれば、規則１を適用して並
び換える規則（規則２とよぶ）とを用い、規則１により
並び換え′Ｃ得られた距離行列と、規則２により並び換
えて得られた距離行列を用いて、２つの画像間の照合を
行っている。

以にの動作例では、検索される画像の照合データは人か
机−Ｉユで作成したものをデータ人力手段（５）から入
力１．ているが、検索される画像も内部処理して照合デ
ータを自動抽出する手段を用いてもよい。

また、以［−の説明では間取図を検索する例を用いたが
２本発明はシンボルと接続線が書かれた論理回路図やプ
ラント図の検索など図形と図形の接続関係に基づいて検
索するもの−・般に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればベクトル化手段（９）
、構造抽出手段（１０）、分岐数算出手段（１１）、距
離算出手段（１２）、ソート手段（１３）により、検索
キー画像の内容を示す構造データが抽出されてマツチン
グ手段（７）により画像の構造データに基づく照合処理
が行われるため画像の具体的内容を示す画像の構造を検
索条件とした画像検索を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック構成図、
第２図は、この画像検索装置にデータベースとして入力
する間取図の例、第３図は、第２図の間取図の間取構造
を表す模式図、第４図は。 第２図の間取図について部屋の種類を考えない場合の間
取構造を表す模式図、第５図は、第４図の間取構造を記
述する距離行列を示す図、第６図は第３図の間取構造を
記述する距離行列を示す間第７図は、第２図の間取図を
データベースとして蓄積する時に、後で間取図を検索す
るためにデータメモリ１に格納しておく照合データの内
容を示す図、第８図は、検索キーとして入力する画像の
例を示す図、第９図は第８図の画像について構造抽出手
段（１０）により抽出された構造データの内容を示す図
、第１０図は、検索条件入力手段（４）を用いて、第８
図の各部屋の種類を検索条件として指定した内容を示す
図、第１１図は検索条件をコード化する手順を示す図、
第１２図は、検索条件を示す照合データの内容を表す図
、第１３図は、従来の画像検索装置のブロック構成図、
第１４図は、従来例においてデータ入力手段（５）から
人力される照合データの内容を示す図である。 図中、（１）は画像入力手段、（２）は画像メモリｌ。 （３）は画像表示装置、　（４）は検索条件入力手段、
（５）はデータ入力手段、（６）はデータメモリＬ（７
）はマツチング手段、（８）は画像メモリ２．（９）は
ベクトル化手段、　（１０）は構造抽出手段、　（１１
）は分岐数算出手段、　（１２）は距離算出手段、　（
１３）はソート手段、　（１４）は照合データ作成手段
、　（１５）はデータメモリ２である。 尚２図中、同−符号は同一または相当部分を示すμ） ｅ＝”″− 極 極 （％Ｊ　　　−ｃリ　＋Ｏ＋ ω　〜へ０％□−− ＩＪ’）（”）０へへ「− □＝ｂＮ 寸へＣ％Ｊ　ｆ　０　？ ＋４”）（ｙ）■０ヤ直Ｎ へ−０（Ｖ）〜− Ｑつ　　＋（’Ｊ　−０− 寸へ一〇−へ 罰　（ｖ）ｏ−べ１曽 嘴？−へ−０，− １ｊ’）　　へ００−　（’Ｊ −へ０ＱＮ− へばり四イつマー の−Ｌｒ）寸へ 第 図 第 図 （乃 閉ループ腺綾デΣ夕 罷工 ｍ〒 第 図 第 図 問Ｖ、講遭デ一り 図 （２）間取図ブーツ 第 １４図 手 続 補 正 書（自発〕 １、事件の表示 特願昭 ＄３−２７７７８６号 ３、補正をする者 代表者 士 Ｉじ＼ 岐 守 哉 ５、　補正の対象 （１）明細書中発明の詳細な説明の欄。 （２１図面。 ６　補正の内容 （１）明細を中温６頁第４行目に１求める」とあるのを
「求める。」と１正する。 （２）　　回申第８頁第８行目に「マーク」とあるのを
（−アーク」と訂正する。 （３）　　回申第８頁第２０行目に１７・−り］とある
のを「アーク」と訂正する。 （４）　　間中第１０頁第１行目に「和室′ｆ：１洋室
をとあるのを「和室を１．洋室を」と訂正する。 （５）間中第１０頁第２０行目に１図を置き、」とある
のを１図ヲ１゛き、１と訂正する。 （６）図面中温１２図を別紙のとおり訂正する。 以上 」 ＆　＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像データを入力する手段と、検索キーとして入力され
   た画像データを記憶する手段と、画像データをベクトル
   化処理する手段と、ベクトルデータからキー画像の中の
   閉ループを抽出し、個々の閉ループ間の接続関係を求め
   る構造抽出手段により得られた構造データから個々の閉
   ループについて接続する閉ループの個数（以降は分岐数
   と呼ぶ）を算出する手段と、閉ループの個数をＮとし接
   続する閉ループ間の距離をｌとした時に第ｉ行第ｊ列の
   要素がｉ番目の閉ループとｊ番目の閉ループの距離を与
   えるＮ×Ｎ正方行列（以降は距離行列と呼ぶ）を求める
   手段と、閉ループの順序が決められた規則に従うように
   、前記の距離行列を並び換える手段と、閉ループの個数
   や距離行列をデータベースのデータと照合しやすいデー
   タ構造に変換する照合データ作成手段と、照合データを
   記憶する手段と、後で検索される画像データを記憶する
   手段と、この検索される画像データに対し、後で検索す
   るためにその照合データを入力する手段と、この照合デ
   ータを記憶する手段と、検索キーに対し、付加条件を入
   力する手段と、検索キーと付加条件とから得られる照合
   データと、検索される画像の照合データを照合すること
   により、検索キーと付加条件を満足する画像データを求
   めるマッチング手段と、求められた画像データを検索結
   果として表示する手段とを備え、画像を検索キーとして
   与えこれと類似した画像を検索できるようにしたことを
   特徴とする画像検索装置。