JP2020071627A - Image processing device and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、画像処理装置に関する。詳しくは、対象画像を高解像度化する画像処理装置および画像処理方法に関する。 The present technology relates to an image processing device. More specifically, the present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for increasing the resolution of a target image.
近年の携帯機器においては、予め登録された個人のみに使用を許可する認証処理が行われている。このような認証処理として、目の虹彩画像に基づいて認証を行う虹彩認証処理が知られている。この虹彩認証においては、周囲の明るさにより瞳孔の大きさが変化するため、認証精度が低下するという問題がある。そのため、例えば、認証対象者の眼を連続撮像して、複数枚の撮像画像を用いて高解像度画像を生成して、虹彩認証を行う装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art In recent mobile devices, an authentication process is performed that permits only preregistered individuals to use the device. As such an authentication process, an iris authentication process that performs authentication based on the iris image of the eye is known. In this iris authentication, the size of the pupil changes depending on the brightness of the surroundings, so that there is a problem that the authentication accuracy decreases. Therefore, for example, an apparatus has been proposed in which the eyes of an authentication target person are continuously imaged, a high-resolution image is generated using a plurality of captured images, and iris authentication is performed (for example, see Patent Document 1). ..
上述の従来技術では、複数枚の撮像画像の内、瞳孔の大きさが規定の大きさと一致しない撮像画像を補正対象画像として、瞳孔の中心方向に相対的に圧縮または拡大して補正を行っている。しかしながら、この従来技術では、解像度の低い撮像画像を基準として位置合わせを行っており、位置合わせの精度が低くなるという問題がある。 In the above-described conventional technique, a captured image in which the size of the pupil does not match the specified size among the plurality of captured images is set as the correction target image, and is relatively compressed or expanded in the center direction of the pupil to perform the correction. There is. However, in this conventional technique, since the alignment is performed with the captured image having a low resolution as a reference, there is a problem that the alignment accuracy is lowered.
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、対象画像の位置合わせの精度を向上させて、対象画像を高解像度化することを目的とする。 The present technology is created in view of such a situation, and an object thereof is to improve the accuracy of alignment of a target image and increase the resolution of the target image.
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、第1の解像度を有する参照画像を用いて、上記第1の解像度よりも低い第2の解像度を有する対象画像に対して高解像度化処理を実行して高解像度化画像を生成する高解像度化処理部を具備する画像処理装置および画像処理方法である。これにより、第1の解像度を有する参照画像を用いて、第1の解像度よりも低い第2の解像度を有する対象画像を高解像度化するという作用をもたらす。 The present technology has been made in order to solve the above-described problems, and a first aspect thereof is that a reference image having a first resolution is used and a second resolution lower than the first resolution is used. The image processing apparatus and the image processing method include a high resolution processing unit that performs a high resolution processing on a target image having the following to generate a high resolution image. This brings about the effect of using the reference image having the first resolution to increase the resolution of the target image having the second resolution lower than the first resolution.
また、この第1の側面において、上記高解像度化処理部は、上記対象画像の所定のブロックに近似する画像領域を上記参照画像において探索して所定の動きベクトルを生成する探索部と、上記所定の動きベクトルに従って移動した上記所定のブロックにおける特定の画素と上記参照画像における画素との距離を生成する距離生成部と、上記距離が所定の条件を満たす場合に上記特定の画素を上記参照画像に貼り合わせて上記高解像度化画像を生成する画像生成部とを備えるようにしてもよい。これにより、動きベクトルに従って移動した所定のブロックにおける特定の画素と参照画像における画素との距離に応じて、所定のブロックにおける特定の画素を高解像度化画像に貼り合わせるという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the resolution enhancement processing unit searches a reference image for an image region that is close to a predetermined block of the target image to generate a predetermined motion vector, and the predetermined unit. A distance generation unit that generates a distance between a specific pixel in the predetermined block and a pixel in the reference image that has moved according to the motion vector, and the specific pixel is set to the reference image when the distance satisfies a predetermined condition. An image generation unit that generates the high-resolution image by pasting may be provided. This brings about an effect that the specific pixel in the predetermined block is attached to the high resolution image according to the distance between the specific pixel in the predetermined block moved according to the motion vector and the pixel in the reference image.
また、この第1の側面において、上記画像生成部は、上記距離が予め規定された範囲内に入る場合に、上記所定の条件を満たすものとして上記貼り合わせを行うようにしてもよい。また、上記画像生成部は、異なる上記対象画像について上記高解像度化処理が複数回実行されるときには、上記距離が予め規定された範囲内に入り、かつ、以前の上記高解像度化処理よりも上記距離が小さい場合に、上記所定の条件を満たすものとして上記貼り合わせを行うようにしてもよい。 Further, in the first aspect, the image generation unit may perform the above-mentioned pasting as satisfying the predetermined condition when the distance falls within a predetermined range. Further, the image generation unit, when the resolution enhancement processing is performed a plurality of times for different target images, the distance falls within a predetermined range, and the distance is higher than that of the previous resolution enhancement processing. When the distance is small, the bonding may be performed assuming that the predetermined condition is satisfied.
また、この第1の側面において、上記所定のブロックは、上記対象画像におけるローカル動きベクトルのブロックであってもよい。これにより、瞳孔の大きさなどに柔軟に対応するという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the predetermined block may be a block of a local motion vector in the target image. This brings about the effect of flexibly responding to the size of the pupil and the like.
また、この第1の側面において、上記画像生成部は、上記高解像度化画像において上記貼り合わせが行われなかった画素について補間処理を行ってもよい。これにより、貼り合わせが行われなかった画素についても高解像度化画像の画素を生成するという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the image generation unit may perform the interpolation process on the pixels in the resolution-enhanced image that have not been combined. This brings about an effect that pixels of the high resolution image are generated even for the pixels that have not been combined.
また、この第1の側面において、上記参照画像と上記高解像度化画像とを比較して認証処理を行う認証処理部をさらに具備してもよい。この認証処理部は、認証処理として虹彩認証を行ってもよい。 Further, in the first aspect, an authentication processing unit may be further provided, which performs an authentication process by comparing the reference image and the resolution-enhanced image. This authentication processing unit may perform iris authentication as authentication processing.
また、この第1の側面において、被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像部をさらに具備してもよい。このとき、上記対象画像は、上記撮像画像の少なくとも一部である。また、この場合において、上記撮像部は、上記認証処理の結果に応じてさらに上記被写体を撮像してもよい。 Further, the first aspect may further include an image capturing unit that captures an image of a subject and generates a captured image. At this time, the target image is at least a part of the captured image. Further, in this case, the imaging unit may further image the subject according to the result of the authentication processing.
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.画像処理装置の構成
2.高解像度化処理の内容
Hereinafter, modes for carrying out the present technology (hereinafter, referred to as embodiments) will be described. The description will be given in the following order.
1. Configuration of image processing apparatus 2. Details of high resolution processing
<1.画像処理装置の構成>
[画像処理装置]
図1は、本技術の実施の形態における画像処理装置の構成例を示す図である。
<1. Configuration of image processing device>
[Image processing device]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing device according to an embodiment of the present technology.
画像処理装置は、参照画像を用いて対象画像を高解像度化して、対象画像が参照画像と合致するか否かを認証するものである。例えば、携帯装置のディスプレイ側のフロントカメラを想定すると、使用されるレンズは広角であるため、虹彩がセンサに写りこむ画素数は、一般に認証に必要とされる画素数と対比して不足するおそれがある。そこで、この実施の形態における画像処理装置では、予め保存した登録画像を用いて、複数枚画像による高解像度化処理を行うことにより、瞳孔の変化に対応しながら、認証性能の向上を図る。この画像処理装置は、撮像部110と、制御部120と、登録画像記憶部130と、高解像度化処理部140と、認証処理部150とを備える。
The image processing apparatus increases the resolution of the target image using the reference image and authenticates whether the target image matches the reference image. For example, assuming a front camera on the display side of a mobile device, since the lens used has a wide angle, the number of pixels in which the iris is reflected on the sensor may be insufficient in comparison with the number of pixels generally required for authentication. There is. Therefore, in the image processing apparatus according to this embodiment, the resolution is increased by using a plurality of images by using the registered image stored in advance, so that the authentication performance is improved while coping with the change of the pupil. The image processing apparatus includes an image capturing
撮像部110は、被写体を撮像して撮像画像を生成するものである。ここでは、被写体として、人物の顔を想定する。この撮像画像の少なくとも一部が、高解像度化の対象画像になる。例えば、後述するように、撮像画像に含まれる人物の顔から、眼の部分が切り出されて対象画像になる。
The image capturing
登録画像記憶部130は、認証を行う特定の人物の眼の画像を、予め登録画像として記憶するものである。この登録画像の解像度(第1の解像度)は、撮像部110による撮像画像の解像度(第2の解像度)よりも高い。この登録画像は、高解像度化処理および認証処理における参照画像として用いられる。
The registered
高解像度化処理部140は、登録画像記憶部130に記憶される登録画像を参照画像として用いて、対象画像を高解像度化するものである。この高解像度化処理においては、後述するように、参照画像の画素を基準として位置合わせが行われる。上述のように、参照画像の解像度は対象画像の解像度よりも高いため、生成される画像は元の対象画像の解像度よりも高くなる。
The high
認証処理部150は、参照画像と高解像度化された対象画像とを比較して、認証処理を行うものである。すなわち、認証処理部150は、撮像部110により撮像された人物が、登録画像記憶部130に予め登録された人物であるか否かを認証する。すなわち、この認証処理部150は、生体認証を行うものであり、その一手法として、例えば、人物の眼の虹彩認証を行う。
The
制御部120は、画像処理装置における各部の動作を制御するものである。具体的には、制御部120は、高解像度化処理に必要な撮像画像を撮像部110に撮像させて、高解像度化処理部140に高解像度化処理を指示する。そして、その後の認証処理部150における認証処理の結果に応じて、さらに撮像部110に撮像させて、高解像度化処理部140に高解像度化処理を指示する。
The
[高解像度化処理部]
図2は、本技術の実施の形態における高解像度化処理部140の構成例を示す図である。
[High-resolution processing unit]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the high
この高解像度化処理部140は、探索部141と、距離生成部142と、画像生成部143とを備える。
The resolution
探索部141は、対象画像のブロックに近似する画像領域を、参照画像において探索してローカル動きベクトル(LMV:Local Motion Vector)を生成するものである。後述するように、ローカル動きベクトルを生成するためのブロックは、対象画像における虹彩を囲む領域内におけるローカルなブロック(以下、「LMVブロック」と称する場合がある。)である。
The
距離生成部142は、探索部141によって生成されたローカル動きベクトルに従って移動したLMVブロックにおける特定の画素と、参照画像における画素との距離を生成するものである。すなわち、この距離は、ローカル動きベクトルに従って移動した場合に、基準となる参照画像とどれだけ近い位置に配置されるかを示す指標である。理想的には、この距離はゼロになることが望ましい。
The
画像生成部143は、距離生成部142によって生成された距離が所定の条件を満たす場合に、対象画像の所定のブロックにおける特定の画素を高解像度化画像に貼り合わせるものである。所定の条件については後述するが、ローカル動きベクトルに従って移動した際にLMVブロックにおける特定の画素が規定範囲内に収まることが必要である。また、異なる対象画像について繰り返して処理が行われた場合、過去のものよりも距離が小さい方が優先される。
The
<2.高解像度化処理の内容>
[登録と認証]
図3は、本技術の実施の形態における特定の人物の登録時の様子の一例を示す図である。
<2. Details of high resolution processing>
[Registration and Authentication]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a state when a specific person is registered in the embodiment of the present technology.
ここでは、携帯機器100を使って特定の人物の登録を行うことを想定する。上述のように、登録画像記憶部130に記憶される登録画像の解像度は、その後に撮像される撮像画像の解像度よりも高いことが要求される。そのため、登録画像の登録時には、同図におけるaに示すように、携帯機器100を顔に近づけて撮像することが望ましい。これにより、同図におけるbに示すように、画像における眼の占める画素数が多くなり、登録画像の解像度を実質的に向上させることができる。
Here, it is assumed that a specific person is registered using the
図4は、本技術の実施の形態における人物の認証時の様子の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of how a person is authenticated in the embodiment of the present technology.
ここでは、携帯機器100を使用する人物の認証を行うことを想定する。近年のスマートフォン等においては、使用する人物が手に持った段階で認証処理が開始されることが想定される。すなわち、同図におけるaに示すように、携帯機器100を顔に近づけることなく、認証が行われることになる。ユーザ視点とすれば、その方が使い勝手がよいものと考えられる。この場合、同図におけるbに示すように、画像における眼の占める画素数が少なくなり、解像度は低下することになる。そこで、この実施の形態では、認証時に撮像された撮像画像を高解像度化した上で認証処理を行う。
Here, it is assumed that the person who uses the
[認証までの流れ]
図5は、本技術の実施の形態における認証処理までの流れの例を示す図である。
[Flow to authentication]
FIG. 5 is a diagram showing an example of a flow up to the authentication processing according to the embodiment of the present technology.
携帯機器100を使用する人物の認証を行う際には、認証対象となる人物の顔を含む撮像画像620が撮像部110によって撮像される。そして、同図におけるaに示すように、その撮像画像620から眼の部分の画像630が切り出される。
When authenticating a person who uses the
そして、眼の部分の画像630について、登録画像記憶部130に記憶される登録画像610に対して眼全体の位置合わせを行う。この場合、例えば、眼の部分の画像630と登録画像610との間で全体で1つの動きベクトル(GMV:Global Motion Vector)を求めて、眼の全体的な位置合わせを行う。すなわち、同図におけるbに示すように、画像630を全体的に移動させて、眼の大きさや空白部分を登録画像610に一致させる。
Then, for the
これらの処理により得られた画像631を対象画像として、虹彩模様を登録画像610の位置に合わせて画素の貼り合わせを行う。この場合、例えば、同図におけるcに示すように、登録画像610のLMVブロック615と、画像631のLMVブロック635との間のローカル動きベクトル636を生成する。そして、このローカル動きベクトル636に従ってLMVブロック635を移動させた場合に、そのLMVブロック635の特定の画素と登録画像610における画素との距離を生成する。この距離が所定の条件を満たす場合に、LMVブロック635における特定の画素を高解像度化画像に貼り合わせて画像を生成する。
Using the
ローカル動きベクトルを生成するためには、例えば、一般的なブロックマッチング法を利用することができる。一例として、4×4画素の領域でLMVブロックを定義して、さらにその周辺3画素などを探索範囲として定義する。なお、このLMVブロックのブロックサイズは画像に示す虹彩の割合などに応じて変化させることができる。 In order to generate the local motion vector, for example, a general block matching method can be used. As an example, an LMV block is defined by a region of 4 × 4 pixels, and further 3 pixels around it are defined as a search range. The block size of the LMV block can be changed according to the ratio of the iris shown in the image.
そして、LMVブロック615と635との間で画素値を比較する。比較する手法としては、例えば、差分絶対値和を用いることが想定される。すなわち、LMVブロック615の各画素とLMVブロック635の各画素の差分絶対値を計算する(4×4画素の領域であれば16画素分)。そして、ブロックを1画素ずらして再度差分絶対値を計算する。これを探索範囲内で繰り返し、最終的に差分絶対値和が最も小さい位置に動くことがもっともらしいと判断される。この場合の動き(量および向き)をローカル動きベクトル636とする。
Then, the pixel values are compared between the LMV blocks 615 and 635. As a method of comparison, for example, it is assumed to use the sum of absolute differences. That is, the absolute difference value between each pixel of the LMV block 615 and each pixel of the LMV block 635 is calculated (16 pixels for a 4 × 4 pixel area). Then, the block is shifted by one pixel and the absolute difference value is calculated again. This is repeated within the search range, and finally it is judged that it is plausible to move to the position where the sum of absolute differences is the smallest. The motion (amount and direction) in this case is a
このように、撮像画像620から切り出された画像630を高解像度化する際、登録画像610を基準として眼の位置合わせを行うことにより、位置合わせの精度を向上させ、高解像度化の精度を向上させることができる。そして、これにより、その後の認証処理の認証性能を向上させることができる。すなわち、本人を誤って拒否してしまう確率である本人拒否率(FRR:False Rejection Rate)、および、他人を誤って受け入れてしまう確率である他人受入率(FAR:False Acceptance Rate)をともに低下させることができる。
As described above, when the resolution of the
[動きベクトルのブロック]
図6は、本技術の実施の形態における動きベクトルのブロックの例を示す図である。
[Motion vector block]
FIG. 6 is a diagram showing an example of a motion vector block according to the embodiment of the present technology.
上述のように、眼の位置合わせの際には、2種類の動きベクトルを求めることが想定される。まず、眼の全体的な位置合わせを行うためには、全体で1つの動きベクトル(GMV)を求める。そのため、同図に示すように眼球領域の全体を覆うブロック640が利用される。 As described above, it is assumed that two types of motion vectors are obtained during eye alignment. First, in order to perform overall eye alignment, one motion vector (GMV) is obtained as a whole. Therefore, as shown in the figure, a block 640 that covers the entire eyeball region is used.
また、虹彩模様の位置合わせを行うためには、ローカル動きベクトル(LMV)を求める。そのため、同図に示すようにLMVブロック650が利用される。これにより、細かい虹彩模様に対して高い精度で位置合わせを行うことができる。また、認証を行う際に複数の撮像画像を撮像することを想定すると、その間に周囲の明るさなどにより瞳孔の大きさが変化する場合があり、その場合には瞳孔周辺にアーチファクトと呼ばれる偽像が発生するおそれがある。アーチファクトは、その後の認証性能に大きく影響を及ぼす。この点、LMVを利用することにより、瞳孔の大きさの変化に対応することが可能となり、アーチファクトを発生を抑制することができる。 Further, in order to align the iris pattern, a local motion vector (LMV) is obtained. Therefore, the LMV block 650 is used as shown in FIG. As a result, the fine iris pattern can be aligned with high accuracy. Further, assuming that a plurality of captured images are taken when performing authentication, the size of the pupil may change due to surrounding brightness during that time, in which case a false image called an artifact around the pupil. May occur. Artifacts greatly affect the subsequent authentication performance. In this respect, the use of LMV makes it possible to cope with a change in the size of the pupil and suppress the occurrence of artifacts.
[高解像度化の成否]
図7は、本技術の実施の形態による画像の高解像度化の態様例を示す図である。
[Success of high resolution]
FIG. 7: is a figure which shows the example of a mode of high resolution of the image by embodiment of this technique.
登録画像610と撮像画像620の人物が同一の場合、動きベクトルが正しく求められる。そのため、高解像度化画像として得られる画像には、その人物の虹彩模様が形成されることになる。例えば、同図におけるaに示すように、その人物の虹彩模様661が形成される。
When the registered
一方、登録画像610と撮像画像620の人物が異なる場合、動きベクトルが正しく求められない。そのため、高解像度化画像として得られる画像は正常な虹彩模様とはならない。例えば、同図におけるbに示すように、虹彩模様662は崩れた形状として表れることになる。
On the other hand, if the registered
[距離]
図8は、本技術の実施の形態における距離と規定範囲との関係例を示す図である。
[distance]
FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the distance and the specified range in the embodiment of the present technology.
上述のように、この実施の形態では、ローカル動きベクトル(LMV)を求めて、このローカル動きベクトルに従って対象画像のLMVブロックを移動させた場合に、そのLMVブロックの特定の画素と登録画像610における画素との距離を、距離生成部142によって生成する。ここで、特定の画素は、例えば、LMVブロックの中央に位置する画素である。
As described above, in this embodiment, when the local motion vector (LMV) is obtained and the LMV block of the target image is moved in accordance with this local motion vector, specific pixels of the LMV block and the registered
そして、この生成された距離が所定の条件を満たす場合に、LMVブロックにおける特定の画素を高解像度化画像に貼り合わせる。このときの所定の条件について以下に説明する。 Then, when the generated distance satisfies a predetermined condition, a specific pixel in the LMV block is attached to the high resolution image. The predetermined conditions at this time will be described below.
同図において、画素510は、登録画像610の画素である。また、規定範囲520は、画素510の中心から一定の半径により形成される円内の範囲である。また、ローカル動きベクトルに従って対象画像のLMVブロックを移動させた際の移動前の画素を白色の円により表し、移動後の画素を灰色の円により表している。すなわち、移動前の画素から移動後の画素を結ぶ矢印がローカル動きベクトルを表している。また、異なる対象画像について繰り返して処理が行われた場合、過去に貼り合わせが行われた画素を黒色の円により表している。なお、この例では、規定範囲520が円状であることを想定したが、これに限定されるものではなく、例えば正方形などであってもよい。
In the figure, a
ローカル動きベクトルに従って対象画像の画素を移動した際に、LMVブロックにおける特定の画素が規定範囲内に収まる場合に、その特定の画素を高解像度化画像に貼り合わせる。ただし、また、異なる対象画像について繰り返して処理が行われた場合、過去のものよりも距離が小さい方が優先される。 When the pixel of the target image is moved according to the local motion vector and the specific pixel in the LMV block falls within the specified range, the specific pixel is pasted on the high resolution image. However, when the processing is repeatedly performed on different target images, the one with a smaller distance is prioritized over the past one.
例えば、ケース1に示すように、移動後の画素が規定範囲520に入っており、かつ、その距離が過去のものよりも小さい場合には、その対象画像の画素が採用され、貼り合わせが行われる。
For example, as shown in
一方、ケース2に示すように、移動後の画素が規定範囲520に入っていても、その距離が過去のものよりも大きい場合には、その対象画像の画素は採用されず、貼り合わせは行われない。
On the other hand, as shown in Case 2, even if the pixel after the movement is within the specified
また、ケース3に示すように、移動後の画素が規定範囲520に入っていなければ、過去に貼り合わせが行われていなくても、その対象画像の画素は採用されず、貼り合わせは行われない。
Further, as shown in Case 3, if the pixel after the movement is not within the specified
[処理手順]
図9は、本技術の実施の形態における画像処理方法の処理手順の一例を示す図である。ここでは、ユーザが上述の画像処理装置を備える携帯機器などを手にした際に、そのユーザの顔を撮像して認証を行う場合の処理手順について説明する。
[Processing procedure]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of the image processing method according to the embodiment of the present technology. Here, a description will be given of a processing procedure in the case where the user picks up the face of the user and performs authentication when the user holds the portable device or the like including the image processing apparatus.
まず、撮像部110は、ユーザの顔を撮像する(ステップS901)。そして、その撮像画像について高解像度化処理を行い(ステップS902)、その高解像度化された画像を用いて予め登録された人物であるか否かの認証処理を行う(ステップS903)。認証に成功した場合には(ステップS904:Yes)、一連の処理を終了して、その携帯機器などの使用をユーザに許可する。
First, the
認証に失敗した場合には(ステップS904:No)、撮像処理(ステップS901)以降の処理を繰り返す。なお、この繰り返しの回数は予め設定しておくようにしてもよい。その場合、設定された回数を繰り返しても認証に成功しない場合には、ユーザはその携帯機器などを使用することができない。 If the authentication has failed (step S904: No), the processes after the imaging process (step S901) are repeated. The number of times of this repetition may be set in advance. In that case, if the authentication is not successful even after repeating the set number of times, the user cannot use the mobile device or the like.
図10は、本技術の実施の形態における高解像度化処理(ステップS902)の処理手順の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of the high resolution processing (step S902) according to the embodiment of the present technology.
まず、予め登録画像記憶部130に記憶されていた登録画像を取得する(ステップS921)。そして、ローカル動きベクトル生成のためのLMVブロック数をカウントする変数Lに「1」を設定する(ステップS922)。
First, the registered image previously stored in the registered
撮像画像のブロックLについて、登録画像との間でローカル動きベクトルを生成する(ステップS923)。そして、生成されたローカル動きベクトルを用いてブロックLの画素の貼り合わせ処理を行う(ステップS924)。その後、変数Lに「1」を加算する(ステップS925)。変数Lの値から、全てのローカル動きベクトルの探索が終了していないと判断すると(ステップS926:No)、次のブロックLについて処理を繰り返す(ステップS923)。 A local motion vector is generated between the registered image and the block L of the captured image (step S923). Then, using the generated local motion vector, the pixel L of the block L is combined (step S924). Then, "1" is added to the variable L (step S925). If it is determined from the value of the variable L that the search for all local motion vectors has not been completed (step S926: No), the process is repeated for the next block L (step S923).
全てのローカル動きベクトルを探索したと判断すると(ステップS926:Yes)、貼り合わせが行われていない画素が有るか否かが判断される(ステップS927)。貼り合わせが行われていない画素が有る場合には(ステップS927:Yes)、その画素について補間処理を行う(ステップS928)。この場合の補間処理としては、例えば、周囲の画素値の平均値により補間することが考えられる。 When it is determined that all the local motion vectors have been searched (step S926: Yes), it is determined whether there is a pixel that has not been pasted (step S927). If there is a pixel that has not been pasted (step S927: Yes), interpolation processing is performed for that pixel (step S928). As the interpolation processing in this case, for example, interpolation using an average value of surrounding pixel values can be considered.
図11は、本技術の実施の形態における貼り合わせ処理(ステップS924)の処理手順の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of the bonding processing (step S924) in the embodiment of the present technology.
まず、ブロックLの特定の画素と登録画像の画素との距離を計測する(ステップS931)。そして、この距離が規定範囲520内に入らなければ(ステップS932:No)、貼り合わせは行われない(ステップS935)。これは、上述のケース3に該当する場合である。 First, the distance between the specific pixel of the block L and the pixel of the registered image is measured (step S931). If this distance does not fall within the specified range 520 (step S932: No), the bonding is not performed (step S935). This is the case corresponding to case 3 described above.
また、得られた距離が規定範囲520内に入ったとしても(ステップS932:Yes)、過去の距離の方が小さい場合には(ステップS933:No)、貼り合わせは行われない(ステップS935)。これは、上述のケース2に該当する場合である。 Even if the obtained distance falls within the specified range 520 (step S932: Yes), if the past distance is smaller (step S933: No), the bonding is not performed (step S935). .. This is the case corresponding to case 2 above.
一方、得られた距離が規定範囲520内に入り(ステップS932:Yes)、かつ、過去の距離よりも小さい場合には(ステップS933:Yes)、ブロックLの特定の画素を貼り合わせる(ステップS934)。これは、上述のケース1に該当する場合である。なお、貼り付け先の画素について繰り返し処理が行われていない場合、すなわちその貼り合わせ先の画素についてまだ画素が貼り合わせられていない場合には、過去の距離を考慮することなく貼り合わせを行う。
On the other hand, when the obtained distance falls within the specified range 520 (step S932: Yes) and is smaller than the past distance (step S933: Yes), the specific pixel of the block L is pasted (step S934). ). This is the case corresponding to
このように、本技術の実施の形態によれば、高解像度の登録画像を基準として位置合わせを行って、対象画像の画素を貼り合わせることにより、対象画像を高解像度化することができる。特に、登録画像と対象画像を比較する際にローカル動きベクトルを利用することにより、瞳孔の大きさの変化に対応することが可能となり、アーチファクトの発生を抑制して、対象画像を正確に高解像度化することができる。そして、これにより、認証処理の精度を向上させることができる。したがって、ユーザが携帯機器などに顔を近づけることを要せずに、高い精度で生体認証を行うことができる。 As described above, according to the embodiment of the present technology, it is possible to increase the resolution of the target image by performing the alignment based on the high-resolution registered image and pasting the pixels of the target image together. In particular, by using the local motion vector when comparing the registered image and the target image, it becomes possible to respond to changes in the size of the pupil, suppress the occurrence of artifacts, and accurately target the target image with high resolution. Can be converted. And thereby, the accuracy of an authentication process can be improved. Therefore, it is possible to perform biometric authentication with high accuracy without requiring the user to bring his or her face close to a mobile device or the like.
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。 It should be noted that the above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the matters specifying the invention in the claims have a correspondence relationship. Similarly, the matters specifying the invention in the claims and the matters having the same names in the embodiments of the present technology have a correspondence relationship. However, the present technology is not limited to the embodiments and can be embodied by making various modifications to the embodiments without departing from the scope of the invention.
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。 Further, the processing procedure described in the above-described embodiment may be regarded as a method having these series of procedures, or as a program for causing a computer to execute the series of procedures or a recording medium storing the program. You can catch it. As the recording medium, for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray disc (Blu-ray (registered trademark) Disc), or the like can be used.
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 It should be noted that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have other effects.
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)第1の解像度を有する参照画像を用いて、前記第1の解像度よりも低い第2の解像度を有する対象画像に対して高解像度化処理を実行して高解像度化画像を生成する高解像度化処理部を具備する画像処理装置。
(2)前記高解像度化処理部は、
前記対象画像の所定のブロックに近似する画像領域を前記参照画像において探索して所定の動きベクトルを生成する探索部と、
前記所定の動きベクトルに従って移動した前記所定のブロックにおける特定の画素と前記参照画像における画素との距離を生成する距離生成部と、
前記距離が所定の条件を満たす場合に前記特定の画素を前記参照画像に貼り合わせて前記高解像度化画像を生成する画像生成部と
を備える
前記(1)に記載の画像処理装置。
(3)前記画像生成部は、前記距離が予め規定された範囲内に入る場合に、前記所定の条件を満たすものとして前記貼り合わせを行う
前記(2)に記載の画像処理装置。
(4)前記画像生成部は、異なる前記対象画像について前記高解像度化処理が複数回実行されるときには、前記距離が予め規定された範囲内に入り、かつ、以前の前記高解像度化処理よりも前記距離が小さい場合に、前記所定の条件を満たすものとして前記貼り合わせを行う
前記(2)に記載の画像処理装置。
(5)前記所定のブロックは、前記対象画像におけるローカル動きベクトルのブロックである
前記(2)から(4)のいずれかに記載の画像処理装置。
(6)前記画像生成部は、前記高解像度化画像において前記貼り合わせが行われなかった画素について補間処理を行う
前記(2)から(5)のいずれかに記載の画像処理装置。
(7)前記参照画像と前記高解像度化画像とを比較して認証処理を行う認証処理部をさらに具備する前記(1)から(6)のいずれかに記載の画像処理装置。
(8)被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像部をさらに具備し、
前記対象画像は、前記撮像画像の少なくとも一部である
前記(7)に記載の画像処理装置。
(9)前記撮像部は、前記認証処理の結果に応じてさらに前記被写体を撮像する
前記(8)に記載の画像処理装置。
(10)前記認証処理部は、前記認証処理として虹彩認証を行う
前記(7)から(9)のいずれかに記載の画像処理装置。
(11)第1の解像度を有する参照画像を用いて、前記第1の解像度よりも低い第2の解像度を有する対象画像に対して高解像度化処理を実行して高解像度化画像を生成する画像処理方法。
(12)
前記高解像度化処理は、
前記対象画像の所定のブロックに近似する画像領域を前記参照画像において探索する探索手順と、
前記対象画像の前記所定のブロックにおける特定の画素と前記参照画像における画素との距離を生成する距離生成手順と、
前記距離が所定の条件を満たす場合に前記特定の画素を前記参照画像に貼り合わせて前記高解像度化画像を生成する画像生成手順と
を具備する前記(11)に記載の画像処理方法。
In addition, the present technology may have the following configurations.
(1) A high-resolution image is generated by performing a high-resolution process on a target image having a second resolution lower than the first resolution using a reference image having a first resolution. An image processing apparatus including a resolution conversion processing unit.
(2) The high resolution processing unit is
A search unit that searches the reference image for an image region that is close to a predetermined block of the target image and generates a predetermined motion vector;
A distance generation unit that generates a distance between a specific pixel in the predetermined block moved according to the predetermined motion vector and a pixel in the reference image,
The image processing device according to (1), further comprising: an image generation unit that, when the distance satisfies a predetermined condition, bonds the specific pixel to the reference image to generate the high resolution image.
(3) The image processing device according to (2), wherein the image generation unit performs the bonding when the distance satisfies a predetermined condition when the distance is within a predetermined range.
(4) The image generation unit, when the resolution enhancement processing is performed a plurality of times for different target images, the distance is within a predetermined range, and is more than the previous resolution enhancement processing. The image processing apparatus according to (2), wherein when the distance is small, the bonding is performed assuming that the predetermined condition is satisfied.
(5) The image processing device according to any one of (2) to (4), wherein the predetermined block is a block of a local motion vector in the target image.
(6) The image processing device according to any one of (2) to (5), in which the image generation unit performs interpolation processing on pixels that have not been combined in the high-resolution image.
(7) The image processing device according to any one of (1) to (6), further including an authentication processing unit that performs authentication processing by comparing the reference image and the resolution-enhanced image.
(8) The image pickup unit further includes an image pickup unit that picks up an image of a subject and generates a picked-up image,
The image processing apparatus according to (7), wherein the target image is at least a part of the captured image.
(9) The image processing device according to (8), wherein the imaging unit further images the subject according to a result of the authentication processing.
(10) The image processing apparatus according to any one of (7) to (9), wherein the authentication processing unit performs iris authentication as the authentication processing.
(11) An image in which a reference image having a first resolution is used to perform a resolution enhancement process on a target image having a second resolution lower than the first resolution to generate a resolution-enhanced image Processing method.
(12)
The high resolution processing is
A search procedure for searching the reference image for an image region that is close to a predetermined block of the target image;
A distance generation procedure for generating a distance between a specific pixel in the predetermined block of the target image and a pixel in the reference image,
The image processing method according to (11), further comprising: an image generation procedure that bonds the specific pixel to the reference image to generate the high-resolution image when the distance satisfies a predetermined condition.
100 携帯機器
110 撮像部
120 制御部
130 登録画像記憶部
140 高解像度化処理部
141 探索部
142 距離生成部
143 画像生成部
150 認証処理部
100
Claims (12)
前記対象画像の所定のブロックに近似する画像領域を前記参照画像において探索して所定の動きベクトルを生成する探索部と、
前記所定の動きベクトルに従って移動した前記所定のブロックにおける特定の画素と前記参照画像における画素との距離を生成する距離生成部と、
前記距離が所定の条件を満たす場合に前記特定の画素を前記参照画像に貼り合わせて前記高解像度化画像を生成する画像生成部と
を備える
請求項1記載の画像処理装置。 The high resolution processing unit,
A search unit that searches the reference image for an image region that is close to a predetermined block of the target image and generates a predetermined motion vector;
A distance generation unit that generates a distance between a specific pixel in the predetermined block moved according to the predetermined motion vector and a pixel in the reference image,
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: an image generation unit that, when the distance satisfies a predetermined condition, bonds the specific pixel to the reference image to generate the high resolution image.
請求項2記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the image generation unit performs the bonding when the distance is within a predetermined range, assuming that the predetermined condition is satisfied.
請求項2記載の画像処理装置。 The image generation unit, when the high resolution processing is executed a plurality of times for different target images, the distance falls within a predetermined range, and the distance is smaller than that of the previous high resolution processing. The image processing apparatus according to claim 2, wherein when the size is small, the pasting is performed assuming that the predetermined condition is satisfied.
請求項2記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the predetermined block is a block of a local motion vector in the target image.
請求項2記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the image generation unit performs an interpolation process on the pixels that have not been combined in the high-resolution image.
前記対象画像は、前記撮像画像の少なくとも一部である
請求項7記載の画像処理装置。 An image pickup unit that picks up an image of a subject and generates a picked-up image,
The image processing apparatus according to claim 7, wherein the target image is at least a part of the captured image.
請求項8記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 8, wherein the imaging unit further images the subject according to a result of the authentication processing.
請求項7記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 7, wherein the authentication processing unit performs iris authentication as the authentication processing.
前記対象画像の所定のブロックに近似する画像領域を前記参照画像において探索する探索手順と、
前記対象画像の前記所定のブロックにおける特定の画素と前記参照画像における画素との距離を生成する距離生成手順と、
前記距離が所定の条件を満たす場合に前記特定の画素を前記参照画像に貼り合わせて前記高解像度化画像を生成する画像生成手順と
を具備する請求項11記載の画像処理方法。 The high resolution processing is
A search procedure for searching the reference image for an image region that is close to a predetermined block of the target image;
A distance generation procedure for generating a distance between a specific pixel in the predetermined block of the target image and a pixel in the reference image,
The image processing method according to claim 11, further comprising: an image generation procedure that bonds the specific pixel to the reference image to generate the high-resolution image when the distance satisfies a predetermined condition.
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|---|---|---|---|---|
| WO2022201240A1 (en) | 2021-03-22 | 2022-09-29 | 日本電気株式会社 | Iris imaging system, iris imaging method, and computer program |
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