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JP5868262B2 - Image search apparatus and image search method - Google Patents
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Description

本発明は、画像を検索する技術に関する。   The present invention relates to a technique for searching for an image.

文書作成ソフトの高機能化やストレージの大容量化により、画像が含まれる文書の比率が高まっている。特にプレゼン資料や企業内文書に関しては、短時間での理解を支援するために、テキストの領域よりも画像の領域が大きい文書も多く存在する。これらのファイルを探す際には、ファイルが保存されているフォルダを直接参照したり、文書中のテキストを対象としたキーワード検索をしたりといった方法が検索手段として用いられている。   The ratio of documents containing images is increasing due to the high functionality of document creation software and the increase in storage capacity. In particular, with regard to presentation materials and corporate documents, there are many documents in which the image area is larger than the text area in order to support understanding in a short time. When searching for these files, methods such as directly referring to a folder in which the files are stored or performing a keyword search for text in a document are used as search means.

しかし、テキスト情報だけに頼る検索では、検索文字列に関連する画像を含む文書を探したい場合や、指定した検索文字列に係るトピックを示す画像を探したい場合において、画像とキーワードの関係を利用することが困難である。   However, in searches that rely only on text information, the relationship between images and keywords is used when searching for documents that contain images related to the search string or when searching for images that show topics related to the specified search string. Difficult to do.

下記特許文献1では、上記課題に鑑み、文書中の画像のキャプション番号とキャプション文字列に基づいて、画像が依存しているパラグラフを特定し、そのパラグラフから特徴度の高い単語を当該画像のキーワードとして抽出する方法が提案されている。   In the following Patent Document 1, in view of the above problems, a paragraph on which an image depends is specified based on a caption number and a caption character string of an image in a document, and a word having a high feature degree is selected from the paragraph as a keyword of the image. The method of extracting as is proposed.

特開2010−205060号公報JP 2010-205060 A

上記特許文献1に記載されている技術では、想定していないキャプションが画像に含まれている場合や、依存パラグラフに画像の内容を示すような単語がない場合は、ユーザの意図しない単語が画像のキーワードとして対応付けられてしまう。   In the technique described in Patent Document 1, when an unexpected caption is included in the image, or when there is no word that indicates the content of the image in the dependent paragraph, the word that is not intended by the user is displayed in the image. Are associated as keywords.

また、画像の内容を示す単語の組み合せは無数にあるため、検索キーワードを文書内から自動的に取得すると、ユーザの視点に適した単語集合が検索キーワードとして用いられないことがある。例えば、間違ったキーワードや、正しいがユーザが検索時に入力することが少ない単語で構成されるキーワードが使用され、画像に対応付けられる場合がある。かかるキーワードでは、画像や文書の検索に役立てることは難しい。   In addition, since there are an infinite number of combinations of words indicating the contents of an image, if a search keyword is automatically acquired from within a document, a word set suitable for the user's viewpoint may not be used as the search keyword. For example, an incorrect keyword or a keyword composed of words that are correct but rarely input by the user at the time of search may be used and associated with an image. Such keywords are difficult to use for searching images and documents.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、キーワードを指定して文書中の画像を検索する場合において、精度が高く検索漏れが少ない検索技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a search technique with high accuracy and less search omission when a keyword is specified to search an image in a document. .

本発明に係る画像検索装置は、検索文字列を含む文書データ内の画像に類似する画像を検索し、その類似画像を含む文書データ内における検索文字列の情報量と、全文書データ内における検索文字列の情報量とに基づき、画像が検索文字列の内容を表しているか否かを判定する。   An image search apparatus according to the present invention searches for an image similar to an image in document data including a search character string, and an information amount of the search character string in the document data including the similar image, and search in all document data Based on the information amount of the character string, it is determined whether or not the image represents the content of the search character string.

本発明に係る画像検索装置によれば、検索文字列を含む文書データ内の画像に類似する画像を検索することにより、検索漏れを少なくすることができる。また、検索文字列の情報量に基づき画像が検索文字列の内容を表しているか否かを判定するので、検索精度を高めることができる。   According to the image search device of the present invention, search omissions can be reduced by searching for an image similar to an image in document data including a search character string. Moreover, since it is determined whether the image represents the content of the search character string based on the information amount of the search character string, the search accuracy can be improved.

上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかになるであろう。   Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

実施形態1に係る画像検索装置100の構成図である。1 is a configuration diagram of an image search device 100 according to Embodiment 1. FIG. 画像DB113の構成とデータ例を示す図である。It is a figure which shows the structure and data example of image DB113. 画像特徴量フィールド1132に格納する特徴量ベクトルを算出する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the feature-value vector stored in the image feature-value field 1132 is calculated. 画面表示部119が表示部104に表示させる検索文字列入力画面の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the search character string input screen which the screen display part 119 displays on the display part 104. FIG. 画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。5 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100. ステップS506における係数αをユーザが指定するための設定画面例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting screen for a user to designate the coefficient (alpha) in step S506. 実施形態2に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation of the image search apparatus 100 according to the second embodiment. 実施形態3に係る画像検索装置100の構成図である。It is a block diagram of the image search device 100 concerning Embodiment 3. 画像メタデータDB820の構成とデータ例を示す図である。It is a figure which shows the structure and data example of image metadata DB820. 実施形態3において画像検索装置100が画像メタデータDB820にキーワードを登録する処理を説明するフローチャートである。14 is a flowchart illustrating processing for registering a keyword in the image metadata DB 820 by the image search apparatus 100 according to the third embodiment. 実施形態4に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the fourth embodiment. 実施形態5に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the fifth embodiment. 実施形態6に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。14 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the sixth embodiment.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る画像検索装置100の構成図である。画像検索装置100は、ユーザが指定した検索文字列の内容を表す画像を検索する装置であり、CPU(Central Processing Unit)101、主メモリ102、入力部103、表示部104、通信部105、記憶部110を備える。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a configuration diagram of an image search apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The image search device 100 is a device that searches for an image representing the content of a search character string specified by a user, and includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a main memory 102, an input unit 103, a display unit 104, a communication unit 105, a storage The unit 110 is provided.

CPU101は、記憶部110が格納しているプログラムを実行することにより、画像検索装置100の機能を提供する。主メモリ102は、CPU101が使用するデータを一時的に格納する。入力部103は、ユーザからの操作入力を受け取ってCPU101に出力する。表示部104は、例えばディスプレイなどの画面表示デバイスである。通信部105は、他の装置との間で通信するためのインターフェースである。   The CPU 101 provides the function of the image search device 100 by executing a program stored in the storage unit 110. The main memory 102 temporarily stores data used by the CPU 101. The input unit 103 receives an operation input from the user and outputs it to the CPU 101. The display unit 104 is a screen display device such as a display. The communication unit 105 is an interface for communicating with other devices.

記憶部110は、画像検索装置100のOS(オペレーティングシステム)111、文書DB(DataBase)112、画像DB113、文書解析部114、画像推定部115、文書検索部116、画像検索部117、形態素解析部118、画面表示部119を格納している。   The storage unit 110 includes an OS (operating system) 111, a document DB (DataBase) 112, an image DB 113, a document analysis unit 114, an image estimation unit 115, a document search unit 116, an image search unit 117, and a morphological analysis unit of the image search apparatus 100. 118 and a screen display unit 119 are stored.

文書DB112は、文書データを格納するデータベースである。後述する文書検索部116が文書を検索したり、文書の単語頻度を取得したりすることができるのであれば、必ずしも文書データそのものを格納しなくともよい。画像DB113は、画像データを格納するデータベースである。画像DB113の詳細は後述の図2で説明する。   The document DB 112 is a database that stores document data. The document data itself need not necessarily be stored as long as the document search unit 116 to be described later can search for a document or acquire the word frequency of the document. The image DB 113 is a database that stores image data. Details of the image DB 113 will be described later with reference to FIG.

文書解析部114は、文書データを解析して当該文書データ内のテキストや画像を抽出する。文書解析部114は、文書作成ソフトウェアの開発元が提供しているライブラリ、またはオープンソースのライブラリなどを用いて構成することができる。例えば、Microsoft Office(登録商標)の文書データであれば、マイクロソフト社が提供しているSDK(Software Development Kit)、PDFファイルであればオープンソースのiTextなどを利用することができる。後述する文書検索部116が文書解析機能を備えている場合は、その文書解析機能を利用しても構わない。   The document analysis unit 114 analyzes the document data and extracts text and images in the document data. The document analysis unit 114 can be configured using a library provided by a document creation software developer, an open source library, or the like. For example, Microsoft Office (registered trademark) document data can use SDK (Software Development Kit) provided by Microsoft, and PDF files can use open source iText. If the document search unit 116 described later has a document analysis function, the document analysis function may be used.

画像推定部115は、検索結果の文書に含まれる各画像が、ユーザが指定した検索文字列の内容を示す画像であるかどうかを判定する。具体的な判定手法については後述の図4で説明する。   The image estimation unit 115 determines whether each image included in the search result document is an image indicating the content of the search character string designated by the user. A specific determination method will be described later with reference to FIG.

文書検索部116は、文書DB112に文書データが新規に登録されると、文書解析部114が取得した当該文書データ内のテキストを、形態素解析部118の機能によって形態素解析し、その結果得られた単語を検索用のインデックス情報として文書DB112に登録する。また、ユーザが指定した検索文字列を含む文書データを文書DB112から検索する。文書検索部116は、例えばオープンソースで公開されている全文検索ソフトウェアであるLucene(http://lucene.apache.org/)などを用いて構成することができるが、同様の機能を実現できればこれに限られない。   When document data is newly registered in the document DB 112, the document search unit 116 performs morphological analysis on the text in the document data acquired by the document analysis unit 114 by the function of the morphological analysis unit 118, and the result is obtained. The word is registered in the document DB 112 as index information for search. Further, the document DB 112 is searched for document data including a search character string designated by the user. The document search unit 116 can be configured using, for example, Lucene (http://lucene.apache.org/), which is a full-text search software released as an open source. Not limited to.

画像検索部117は、指定された画像に類似する画像を検索する。具体的には、各画像の特徴量ベクトル間の距離を計算し、その距離が小さい画像を類似度が高い画像と判断する。画像検索部117は、画像検索結果を例えば類似度が高い順に出力する。このとき、検索結果の上位N個または類似度がX以上の画像というように、目的に合わせて検索結果を抽出して適宜ソートした上で出力する。   The image search unit 117 searches for an image similar to the designated image. Specifically, the distance between the feature quantity vectors of each image is calculated, and an image with a small distance is determined as an image with a high degree of similarity. The image search unit 117 outputs image search results, for example, in descending order of similarity. At this time, the search results are extracted according to the purpose and sorted and output as appropriate, such as the top N search results or images having a similarity of X or more.

形態素解析部118は、文字列を形態素解析して単語に分割する。例えば、オープンソースとして公開されている日本語形態素解析システムSen(http://www.mlab.im.dendai.ac.jp/~yamada/ir/MorphologicalAnalyzer/Sen.html)などを用いて構成することができる。文書検索部116が形態素解析機能を備えている場合は、その機能を用いても構わない。また、英語などのように分かち書きされている言語は単語に分かれているため、形態素解析は不要である。ただし、意味的に同じ単語が語形変化により異なる文字列となっている場合があるので、この分野において一般的によく知られているステミングの処理を施し、語幹を統一するようにしてもよい。   The morphological analysis unit 118 performs morphological analysis on the character string and divides the character string into words. For example, using the Japanese morphological analysis system Sen (http://www.mlab.im.dendai.ac.jp/~yamada/ir/MorphologicalAnalyzer/Sen.html) that is open source Can do. If the document search unit 116 has a morphological analysis function, that function may be used. In addition, since the language such as English is divided into words, morphological analysis is not necessary. However, since the same semantic word may be a different character string due to a change in word form, stemming processing generally well known in this field may be performed to unify the stem.

画面表示部119は、各機能部の処理結果を表示部104上に画面出力させる。画面出力に代えて、処理結果を示すデータを出力し、そのデータを受け取った装置などが画面出力を実施するようにしてもよい。その他の出力形式を採用してもよい。   The screen display unit 119 outputs the processing result of each functional unit on the display unit 104. Instead of the screen output, data indicating the processing result may be output, and a device or the like that has received the data may perform the screen output. Other output formats may be employed.

文書解析部114、画像推定部115、文書検索部116、画像検索部117、形態素解析部118、画面表示部119は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成することもできるし、これらの機能を実装したプログラムをCPU101が実行することによって構成することもできる。以下では後者によって実装したものと仮定する。   The document analysis unit 114, the image estimation unit 115, the document search unit 116, the image search unit 117, the morpheme analysis unit 118, and the screen display unit 119 may be configured by using hardware such as a circuit device that realizes these functions. It can also be configured by the CPU 101 executing a program that implements these functions. In the following, it is assumed that the latter is implemented.

文書DB112と画像DB113は、これらが格納するレコードを記録するデータファイルと記憶部110上の記憶領域によって構成することができる。データベースに対するデータ読み書きを制御する機能部と併せてこれらDBを構成してもよい。   The document DB 112 and the image DB 113 can be configured by a data file that records records stored therein and a storage area on the storage unit 110. These DBs may be configured together with a function unit that controls data reading and writing with respect to the database.

図2は、画像DB113の構成とデータ例を示す図である。画像DB113は、画像IDフィールド1131、画像特徴量フィールド1132、画像フィールド1133、文書IDフィールド1134、ページフィールド1135、座標フィールド1136を有する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration and data example of the image DB 113. The image DB 113 includes an image ID field 1131, an image feature amount field 1132, an image field 1133, a document ID field 1134, a page field 1135, and a coordinate field 1136.

画像IDフィールド1131は、文書に含まれる画像を識別するIDを保持する。画像特徴量フィールド1132は、画像の見た目の特徴を数値化した特徴量ベクトルを保持する。画像フィールド1133は、画像のバイナリデータを保持する。文書IDフィールド1134は、画像IDフィールド1131によって識別される画像が含まれている文書のIDを保持する。ページフィールド1135は、文書IDフィールド1134によって識別される文書内に画像IDフィールド1131によって識別される画像が配置されているページ番号を保持する。座標フィールド1136は、文書IDフィールド1134によって識別される文書内における画像の配置位置を示す座標を保持する。   The image ID field 1131 holds an ID for identifying an image included in the document. The image feature amount field 1132 holds a feature amount vector obtained by quantifying the apparent feature of the image. The image field 1133 holds binary image data. The document ID field 1134 holds the ID of the document that includes the image identified by the image ID field 1131. The page field 1135 holds the page number where the image identified by the image ID field 1131 is arranged in the document identified by the document ID field 1134. The coordinate field 1136 holds coordinates indicating the arrangement position of the image in the document identified by the document ID field 1134.

例えば、画像ID=10000001の画像は、文書ID=000001の文書の1ページ目の左上座標(35,10)と右下座標(60,35)で囲まれる矩形領域にある画像を示す。ここでは、座標フィールド1136の定義はX、Y方向を各々最大値100で正規化した場合の座標を用いているが、ピクセル数など他の単位を用いても構わない。   For example, an image with an image ID = 10000001 indicates an image in a rectangular area surrounded by upper left coordinates (35, 10) and lower right coordinates (60, 35) of the first page of a document with document ID = 000001. Here, the definition of the coordinate field 1136 uses coordinates when the X and Y directions are each normalized by the maximum value 100, but other units such as the number of pixels may be used.

文書DB112に文書データが登録されるとき、文書解析部114はその文書データから画像を取得し、画像DB113にその画像を登録する。例えば画像サイズが事前に定めたサイズ以下である場合など、実質的な内容がない画像に関しては登録を省略しても構わない。画像特徴量フィールド1132は、文書解析部114や画像検索部117など適当な機能部が計算すればよい。   When document data is registered in the document DB 112, the document analysis unit 114 acquires an image from the document data and registers the image in the image DB 113. For example, when the image size is equal to or smaller than a predetermined size, registration may be omitted for an image having no substantial content. The image feature field 1132 may be calculated by an appropriate function unit such as the document analysis unit 114 or the image search unit 117.

図3は、画像特徴量フィールド1132に格納する特徴量ベクトルを算出する様子を示す図である。特徴量ベクトルは、画像から生成した画像の見た目の特徴を表す多次元ベクトルとして構成することができる。例えば、画像の画素値情報を用いて、画像中のエッジパターンの分布を示す多次元ベクトルを生成し、主成分分析法などを用いて多次元ベクトルを次元圧縮して数十〜数百次元程度のベクトルを生成し、特徴量ベクトルとすることができる。   FIG. 3 is a diagram showing how the feature quantity vector stored in the image feature quantity field 1132 is calculated. The feature amount vector can be configured as a multidimensional vector representing the appearance feature of the image generated from the image. For example, using the pixel value information of the image, generate a multidimensional vector indicating the distribution of the edge pattern in the image, and dimensionally compress the multidimensional vector using the principal component analysis method, etc. This vector can be generated as a feature vector.

画像中のエッジパターンの分布は、図3に示す例のように、特徴的なエッジパターンをあらかじめ複数設定し、画像を格子状に領域分割し、各領域内に含まれるエッジパターン数を計数することによって多次元ベクトルを生成し、主成分分析法を用いて次元圧縮することにより生成される。   As for the distribution of edge patterns in the image, a plurality of characteristic edge patterns are set in advance as shown in the example shown in FIG. 3, the image is divided into regions, and the number of edge patterns included in each region is counted. Thus, a multi-dimensional vector is generated, and is generated by dimensional compression using a principal component analysis method.

ここでは画像の見た目の特徴を示す特徴量として特徴量ベクトルを例示したが、これに限られるものではなく、同等の特徴を表現することができる情報であればよい。例えば一般に広く知られているMPEG−7で規定されているエッジヒストグラム特徴やSIFT(Scale−Invariant Feature Transform)特徴量など他の特徴量を用いても構わない。また、ベクトル間距離の計算は、例えば2乗距離など、ベクトル間の類似度を計算できれば、どのような方式を用いても構わない。   Here, the feature amount vector is exemplified as the feature amount indicating the appearance feature of the image. However, the feature amount vector is not limited to this, and any information that can express an equivalent feature may be used. For example, other feature amounts such as edge histogram features and SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) feature amounts defined in MPEG-7, which are generally known, may be used. In addition, the calculation of the distance between vectors may be any method as long as the similarity between vectors can be calculated, for example, the square distance.

図4は、画面表示部119が表示部104に表示させる検索文字列入力画面の構成例を示す図である。ユーザは、検索文字列入力欄1041に検索文字列を入力し、検索ボタン1042を押下する。画像検索装置100は、以下の図5で説明するフローチャートにしたがってその検索文字列を受け取り、検索文字列の内容を表す画像を検索する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a search character string input screen displayed on the display unit 104 by the screen display unit 119. The user inputs a search character string in the search character string input field 1041 and presses the search button 1042. The image search apparatus 100 receives the search character string in accordance with the flowchart described in FIG. 5 below, and searches for an image representing the content of the search character string.

図5は、画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。以下、図5の各ステップについて説明する。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100. Hereinafter, each step of FIG. 5 will be described.

(図5:ステップS501)
画面表示部119は、表示部104に、図4で説明した入力画面を表示させる。ユーザは入力部103を操作して検索文字列を入力する。画像検索装置100は、検索文字列を受け取って以下の処理を実施する。検索文字列として、単一の単語が入力される場合もあるし、複数の単語の組み合わせが入力される場合もある。
(FIG. 5: Step S501)
The screen display unit 119 causes the display unit 104 to display the input screen described with reference to FIG. The user operates the input unit 103 to input a search character string. The image search apparatus 100 receives the search character string and performs the following processing. A single word may be input as a search character string, or a combination of a plurality of words may be input.

(図5:ステップS502)
文書検索部116は、ステップS501で受け取った検索文字列が含まれる文書の集合を文書DB112から取得する。検索文字列として複数の単語が入力された場合、これらを全て含む文書を検索するようにしてもよいし、少なくともいずれか1つを含む文書を検索するようにしてもよい。本実施形態1では、検索文字列に含まれる全ての単語を含む文書を検索するものとする。
(FIG. 5: Step S502)
The document search unit 116 acquires from the document DB 112 a set of documents including the search character string received in step S501. When a plurality of words are input as the search character string, a document including all of them may be searched, or a document including at least one of them may be searched. In the first embodiment, a document including all words included in the search character string is searched.

(図5:ステップS503)
文書解析部114は、ステップS502で取得した検索結果の文書に含まれる画像を、画像DB113から取得する。本ステップにおいて取得する画像は、検索文字列を含む全文書内の全画像であるため、検索文字列の内容を表していない画像が多く含まれる。
(FIG. 5: Step S503)
The document analysis unit 114 acquires an image included in the search result document acquired in step S <b> 502 from the image DB 113. Since the images acquired in this step are all images in all documents including the search character string, many images that do not represent the contents of the search character string are included.

(図5:ステップS504)
画像検索部117は、ステップS503で取得した各画像について、その類似画像を含む文書の集合を検索する。具体的には、画像DB113の画像特徴量フィールド1132を用いて類似検索を実施し、その結果得られた画像に対応する文書IDフィールド1134を取得すればよい。
(FIG. 5: Step S504)
The image search unit 117 searches for a set of documents including similar images for each image acquired in step S503. Specifically, a similarity search may be performed using the image feature field 1132 of the image DB 113, and a document ID field 1134 corresponding to the image obtained as a result may be acquired.

(図5:ステップS505:その1)
画像推定部115は、ステップS504で取得した文書集合について、検索文字列の出現確率P(x)を取得する。例えば、ステップS504で取得した類似画像を含む文書の合計が1000個であり、そのうち検索文字列を含む文書が50個であった場合、P(x)=50/1000=0.05となる。
(FIG. 5: Step S505: Part 1)
The image estimation unit 115 acquires the appearance probability P (x) of the search character string for the document set acquired in step S504. For example, if the total number of documents including similar images acquired in step S504 is 1000, and 50 of them include search character strings, P (x) = 50/1000 = 0.05.

(図5:ステップS505:その2)
画像推定部115は、文書DB112を参照し、文書全体における検索文字列の出現確率Q(x)を取得する。例えば、文書DB112に登録されている文書が500,000個であり、そのうち検索文字列が含まれる文書の数が200個である場合、Q(x)=200/500000=0.0004となる。ステップS502において、検索文字列が含まれる文書数を既に取得していた場合は、その値を用いてもよい。
(FIG. 5: Step S505: Part 2)
The image estimation unit 115 refers to the document DB 112 and acquires the appearance probability Q (x) of the search character string in the entire document. For example, if there are 500,000 documents registered in the document DB 112 and the number of documents including the search character string is 200, Q (x) = 200/500000 = 0.004. In step S502, when the number of documents including the search character string has already been acquired, the value may be used.

(図5:ステップS506)
画像推定部115は、ステップS505で算出した出現確率P(x)とQ(x)を用いて、ステップS504で取得した各画像が検索文字列の内容を示す画像であるかどうかを判定する。まず、画像が検索文字列の内容を示していれば、ステップS504で取得した文書内には、全文書集合よりも高い確率で検索文字列が含まれているはずであると仮定する。ステップS503で取得した画像のうち、P(x)>α×Q(x)(α>1)を満たすものは、検索文字列の内容を示す画像であると判定する。
(FIG. 5: Step S506)
The image estimation unit 115 uses the appearance probabilities P (x) and Q (x) calculated in step S505 to determine whether each image acquired in step S504 is an image indicating the content of the search character string. First, if the image shows the contents of the search character string, it is assumed that the search character string should be included in the document acquired in step S504 with a higher probability than the entire document set. Of the images acquired in step S503, those satisfying P (x)> α × Q (x) (α> 1) are determined to be images indicating the contents of the search character string.

(図5:ステップS506:補足その1)
上記条件式におけるαは、出現確率P(x)とQ(x)がほぼ等しい場合に、偶然に上記条件式を満たしてしまうことを防止するための係数である。αの値は、例えば、1.5などあらかじめ定めておく。αが小さければ検索文字列と対応付けられる画像が増えるが、間違った判定結果も増える傾向がある。αが大きければこれと反対の傾向となる。
(FIG. 5: Step S506: Supplement 1)
Α in the conditional expression is a coefficient for preventing the conditional expression from being satisfied by chance when the appearance probabilities P (x) and Q (x) are substantially equal. The value of α is determined in advance, for example, 1.5. If α is small, the number of images associated with the search character string increases, but there is a tendency that erroneous determination results also increase. If α is large, the tendency is opposite.

(図5:ステップS506:補足その2)
ステップS505〜S506では、文書内における検索文字列の出現頻度を用いる例を説明したが、これに限られるものではなく、文書全体に含まれる検索文字列の情報量と、ステップS504で検索した類似画像を含む文書内に含まれる検索文字列の情報量とを比較することができれば、その他の情報量を用いてステップS505〜S506を実施することもできる。例えばKL(Kullback−Leibler)情報量などを用いてもよい。
(FIG. 5: Step S506: Supplement 2)
In steps S505 to S506, the example in which the appearance frequency of the search character string in the document is used has been described. However, the present invention is not limited to this. If the information amount of the search character string included in the document including the image can be compared, steps S505 to S506 can be performed using the other information amount. For example, an amount of KL (Kullback-Leibler) information may be used.

(図5:ステップS506:補足その3)
αの値はあらかじめ定めておいてもよいし、後述する図6のようなインターフェースを介してユーザが適宜設定できるようにしてもよい。
(FIG. 5: Step S506: Supplement 3)
The value of α may be determined in advance, or may be set as appropriate by the user via an interface as shown in FIG.

(図5:ステップS507)
画像推定部115は、ステップS503で取得した画像のうち、ステップS506で説明した条件式を満たす画像を、ユーザが指定した検索文字列に対する検索結果として決定する。この検索結果に加えて、ステップS504で得られた類似画像を、さらに検索結果に加えることもできる。類似画像の見た目は検索結果に含まれる画像と似ていると考えられるからである。
(FIG. 5: Step S507)
The image estimation unit 115 determines an image satisfying the conditional expression described in step S506 among the images acquired in step S503 as a search result for the search character string designated by the user. In addition to this search result, the similar image obtained in step S504 can be further added to the search result. This is because the appearance of the similar image is considered to be similar to the image included in the search result.

(図5:ステップS508〜S509)
画像表示部119は、ステップS507で検索結果として決定された画像を、検索文字列の内容を示す画像として、記憶部110や表示部104に出力する(S508)。次の検索指示がある場合は、ステップS501〜S508の処理を、終了指示があるまで繰り返す(S509)。
(FIG. 5: Steps S508 to S509)
The image display unit 119 outputs the image determined as the search result in step S507 to the storage unit 110 or the display unit 104 as an image indicating the content of the search character string (S508). If there is a next search instruction, the processes in steps S501 to S508 are repeated until an end instruction is given (S509).

図6は、ステップS506における係数αをユーザが指定するための設定画面例を示す図である。画面表示部119は、図6のような設定画面を表示部104に表示させる。ユーザは、係数設定部1043を操作して用途に応じて最適なαの値を設定し、設定ボタン1044を操作する。記憶部110はその値を記憶しておき、画像推定部115はステップS506においてその値を使用する。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a setting screen for the user to specify the coefficient α in step S506. The screen display unit 119 displays a setting screen as shown in FIG. The user operates the coefficient setting unit 1043 to set an optimal value of α according to the application, and operates the setting button 1044. The storage unit 110 stores the value, and the image estimation unit 115 uses the value in step S506.

<実施の形態1:まとめ>
以上のように、本実施形態1に係る画像検索装置100は、類似画像を含む文書データ内における検索文字列の情報量P(x)と、全文書データ内における検索文字列の情報量Q(x)とに基づき、文書検索部116または画像検索部117が検索した画像が検索文字列の内容を表しているか否かを判定する。これにより、検索文字列と画像が文書内で直接的に対応付けられているとは限らない場合においても、検索文字列の内容を表す画像を精度よく検索することができる。
<Embodiment 1: Summary>
As described above, the image search apparatus 100 according to the first embodiment includes the information amount P (x) of the search character string in the document data including the similar image and the information amount Q ( x), it is determined whether the image searched by the document search unit 116 or the image search unit 117 represents the content of the search character string. Thereby, even when the search character string and the image are not always directly associated with each other in the document, an image representing the content of the search character string can be searched with high accuracy.

また、本実施形態1に係る画像検索装置100によれば、ユーザが熟考して作成した質の高い検索文字列を入力すると、その検索文字列の内容を示す画像を適切に取得できるという効果がある。検索文字列を文書内から取得する場合と比較し、人が検索したい単語が検索文字列として用いられるため、検索などに活用しやすいキーワードを用いて画像を検索することができる。   Further, according to the image search apparatus 100 according to the first embodiment, when a high-quality search character string created by careful consideration by the user is input, an image indicating the content of the search character string can be appropriately acquired. is there. Compared to the case where a search character string is acquired from within a document, a word that a person wants to search is used as a search character string, so that an image can be searched using a keyword that can be easily used for searching.

なお本実施形態1では、画像検索装置100は画像を検索しているが、その過程において得られた文書を検索結果として提示することもできるし、画像と文書をともに提示することもできる。以下の実施形態においても同様である。   In the first embodiment, the image retrieval apparatus 100 retrieves an image, but a document obtained in the process can be presented as a retrieval result, or both an image and a document can be presented. The same applies to the following embodiments.

<実施の形態2>
本発明の実施形態2では、画像をクラスタリングすることによって複数のグループに分類し、クラスタリング後の画像集合に対して実施形態1と同様の処理を実施する動作例を説明する。クラスタリングにより、全体処理を高速化することを図る。画像検索装置100の構成は実施形態1と同様であるため、以下ではクラスタリングに係る動作を中心に説明する。
<Embodiment 2>
In the second embodiment of the present invention, an operation example will be described in which images are classified into a plurality of groups by clustering, and the same processing as that of the first embodiment is performed on the clustered image set. Clustering aims to speed up the overall processing. Since the configuration of the image search apparatus 100 is the same as that of the first embodiment, the following description will focus on the operation related to clustering.

本実施形態2において、画像検索部117は、画像集合をその類似度に応じてクラスタリングする機能を有する。その他の機能は実施形態1と概ね同様であるため、具体的な機能については下記図7において説明する。   In the second embodiment, the image search unit 117 has a function of clustering image sets according to their similarity. Since other functions are substantially the same as those of the first embodiment, specific functions will be described with reference to FIG.

図7は、本実施形態2に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。以下、図7の各ステップについて説明する。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the second embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 7 will be described.

(図7:ステップS701〜S703)
これらのステップは、実施形態1の図5で説明したステップS501〜S503と同様である。
(FIG. 7: Steps S701 to S703)
These steps are the same as steps S501 to S503 described in FIG. 5 of the first embodiment.

(図7:ステップS704)
画像検索部117は、画像特徴量を用いて、ステップS703で得られた画像をN個のグループに分類する。Nは、分類対象となる画像数にしたがって定めることができる。例えば、N=画像数/20とすると、画像数が2000の場合はN=100となる。クラスタリングの手法としては、K−meansクラスタリング法、ISODATAクラスタリング法など、どのような方式を用いても構わない。
(FIG. 7: Step S704)
The image search unit 117 classifies the images obtained in step S703 into N groups using the image feature amount. N can be determined according to the number of images to be classified. For example, if N = number of images / 20, when the number of images is 2000, N = 100. As a clustering method, any method such as a K-means clustering method or an ISODATA clustering method may be used.

(図7:ステップS705)
画像推定部115は、ステップS704でクラスタリングした画像のうち、ステップS706以降の処理対象とするものを定める。例えば以下のような基準によって処理対象を定めることが考えられる。
(FIG. 7: Step S705)
The image estimation unit 115 determines an image to be processed after step S706 from among the images clustered in step S704. For example, it is conceivable to determine the processing target based on the following criteria.

(図7:ステップS705:処理対象を定める基準例その1)
実施形態1では、ステップS503で得られた画像全てについて、ステップS504で類似検索を実施しているので、その結果得られる類似画像の件数は多くなりがちである。そこで本実施形態2では、ステップS704で得られた各クラスタの代表値について、ステップS706で類似検索を実施する。クラスタの代表値は、例えば同じクラスタに属する画像の特徴量の平均などとすればよい。これにより、クラスタに属する個々の画像について類似検索を実施する必要がなくなるので、処理負荷を軽減することができる。
(FIG. 7: Step S705: Criteria Example for Determining Processing Object 1)
In the first embodiment, the similarity search is performed in step S504 for all the images obtained in step S503. Therefore, the number of similar images obtained as a result tends to increase. Therefore, in the second embodiment, a similarity search is performed in step S706 on the representative value of each cluster obtained in step S704. The representative value of the cluster may be, for example, the average feature amount of images belonging to the same cluster. This eliminates the need for performing a similar search for individual images belonging to a cluster, thereby reducing the processing load.

(図7:ステップS705:処理対象を定める基準例その2)
ユーザが頻繁に利用したくなる価値の高い画像は、サイズ違いや微修正が加えられた類似画像が多く存在すると考えられる。そこで画像推定部115は、類似画像が多く集まり、かつクラスタ内の特徴量の分散が小さいクラスタに含まれる画像を対象として、ステップS706で類似検索を実施する。具体的には、事前に定めた個数以上の画像が含まれるクラスタであり、かつクラスタ内の特徴量の分散値が所定閾値以下のクラスタを検索し、該当するクラスタの代表値について、ステップS706で類似検索を実施する。これにより上記例その2よりもさらに処理負荷を軽減することができる。
(FIG. 7: Step S705: Criteria Example 2 for Determining Processing Target)
It is considered that there are many similar images with high size differences and fine correction added to images that the user is likely to use frequently. Therefore, the image estimation unit 115 performs a similarity search in step S706 on images included in a cluster in which many similar images are collected and the feature amount dispersion in the cluster is small. Specifically, a cluster including a predetermined number of images or more and a cluster whose feature value variance value is equal to or smaller than a predetermined threshold is searched, and the representative value of the corresponding cluster is determined in step S706. Perform a similar search. As a result, the processing load can be further reduced as compared with the second example.

(図7:ステップS706〜S711)
画像検索部117は、ステップS705で決定された検索対象について、類似検索を実施する(S706)。以後のステップは実施形態1の図5で説明したステップS505〜S509と同様であるが、ステップS506では画像が検索文字列の内容を表すか否かを判定しているのに対し、ステップS708ではクラスタの代表値が検索文字列の内容を表すか否かを判定する点が異なる。ステップS711では、そのクラスタに含まれる画像を検索結果として出力する。
(FIG. 7: Steps S706 to S711)
The image search unit 117 performs a similarity search for the search target determined in step S705 (S706). The subsequent steps are the same as steps S505 to S509 described with reference to FIG. 5 of the first embodiment. In step S506, it is determined whether the image represents the content of the search character string, whereas in step S708. The difference is that it is determined whether or not the cluster representative value represents the contents of the search character string. In step S711, an image included in the cluster is output as a search result.

<実施の形態2:まとめ>
以上のように、本実施形態2に係る画像検索装置100は、文書検索部116が検索した文書内に含まれる画像をクラスタリングし、各クラスタの代表値について類似検索を実施する。これにより、画像が検索文字列の内容を表しているか否かを判定する対象数を削減して負荷を軽減し、処理を高速化することができる。
<Embodiment 2: Summary>
As described above, the image search apparatus 100 according to the second embodiment clusters images included in the document searched by the document search unit 116, and performs a similar search for the representative value of each cluster. Thereby, it is possible to reduce the number of objects for determining whether or not the image represents the content of the search character string, reduce the load, and speed up the processing.

また、本実施形態2に係る画像検索装置100によれば、クラスタ内の特徴量の分散が大きいクラスタを類似検索の対象から除外することにより、さらに処理を高速化することができる。また、特徴量の分散が大きいクラスタは検索文字列の内容とはかけ離れた画像を多く含むと考えられるので、検索処理におけるノイズとなる可能性が高い。かかるクラスタを検索対象から除外することにより、検索精度を高める効果も期待できる。   Further, according to the image search apparatus 100 according to the second embodiment, it is possible to further speed up the processing by excluding clusters having a large variance of feature amounts in the clusters from the targets of the similar search. In addition, since a cluster with a large distribution of feature amounts is considered to include many images that are far from the contents of the search character string, there is a high possibility of causing noise in search processing. By excluding such clusters from the search target, an effect of improving the search accuracy can be expected.

<実施の形態3>
実施形態1〜2において、検索結果として得られる画像は、検索文字列の内容を表していると考えられる。この点を別の側面から見ると、検索文字列と画像の対応関係を特定することができたと考えることができる。すなわちその検索文字列は、検索結果として得られた画像のメタデータとして様々な形態で利用することができるのではないかと本発明者は考えた。そこで本発明の実施形態3では、指定した検索文字列に対応する画像が検索結果として得られたとき、その検索文字列を当該画像のメタデータとして保存する構成例を説明する。
<Embodiment 3>
In the first and second embodiments, an image obtained as a search result is considered to represent the contents of a search character string. If this point is seen from another aspect, it can be considered that the correspondence between the search character string and the image could be specified. That is, the inventor considered that the search character string can be used in various forms as metadata of an image obtained as a search result. Therefore, in Embodiment 3 of the present invention, a configuration example will be described in which when an image corresponding to a designated search character string is obtained as a search result, the search character string is stored as metadata of the image.

図8は、本実施形態3に係る画像検索装置100の構成図である。本実施形態3において、記憶部110は、実施形態1〜2で説明した構成に加えて、新たに画像メタデータDB820とメタデータ管理部821を格納する。その他の構成は実施形態1〜2と同様である。   FIG. 8 is a configuration diagram of the image search apparatus 100 according to the third embodiment. In the third embodiment, the storage unit 110 newly stores an image metadata DB 820 and a metadata management unit 821 in addition to the configurations described in the first and second embodiments. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments.

画像メタデータDB820は、キーワードと画像の対応関係を保持するデータベースである。キーワードは、検索文字列に含まれる1以上の単語であり、これに対応付けられた画像のメタデータとして利用することができる。画像メタデータDB820の詳細は後述の図9で説明する。メタデータ管理部821は、画像メタデータDB820が保持するレコードを管理する。   The image metadata DB 820 is a database that holds the correspondence between keywords and images. The keyword is one or more words included in the search character string, and can be used as metadata of an image associated therewith. Details of the image metadata DB 820 will be described later with reference to FIG. The metadata management unit 821 manages records held in the image metadata DB 820.

メタデータ管理部821は、その機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成することもできるし、その機能を実装したプログラムをCPU101が実行することによって構成することもできる。以下では後者によって実装したものと仮定する。   The metadata management unit 821 can be configured by using hardware such as a circuit device that implements the function, or can be configured by the CPU 101 executing a program that implements the function. In the following, it is assumed that the latter is implemented.

画像メタデータDB820は、同DBが格納するレコードを記録するデータファイルと記憶部110上の記憶領域によって構成することができる。データベースに対するデータ読み書きを制御する機能部と併せて同DBを構成してもよい。   The image metadata DB 820 can be configured by a data file that records records stored in the DB and a storage area on the storage unit 110. The DB may be configured together with a function unit that controls data reading and writing with respect to the database.

図9は、画像メタデータDB820の構成とデータ例を示す図である。画像メタデータDB820は、キーワードフィールド8201と画像IDフィールド8202を有する。キーワードフィールド8201は、検索文字列に含まれる1以上の単語を保持する。画像IDフィールド8202は、各キーワードの検索結果として得られた画像のIDと検索結果として得られた回数を保持する。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the image metadata DB 820 and a data example. The image metadata DB 820 has a keyword field 8201 and an image ID field 8202. The keyword field 8201 holds one or more words included in the search character string. The image ID field 8202 holds the ID of the image obtained as a search result for each keyword and the number of times obtained as the search result.

検索文字列に複数の単語が含まれる場合、キーワードフィールド8201は、検索文字列を個々の単語に分解したキーワードを保持するようにしてもよいし、複数の単語の組み合わせを1つのキーワードとして保持するようにしてもよい。頻度の値についても同様である。一般的には、複数の単語の組み合わせはその組み合わせに格別の意義があると考えられるので、単語の組み合わせをそのままキーワードフィールド8201に格納することが望ましいと考えられる。   When the search character string includes a plurality of words, the keyword field 8201 may hold a keyword obtained by dividing the search character string into individual words, or hold a combination of a plurality of words as one keyword. You may do it. The same applies to the frequency value. In general, a combination of a plurality of words is considered to have a particular significance. Therefore, it is desirable to store the word combination in the keyword field 8201 as it is.

図9に示すデータ例において、「画像検索 風景」というキーワードが、画像00000002については203回、画像00000003については198回、検索結果として対応付けられたことが分かる。同じキーワードであっても対応付けられた頻度が画像毎に異なる場合があるのは、いずれかの画像が後から登録された場合や、類似画像として得られた検索結果にキーワードが対応付けられことにより間接的にキーワードが付与される場合があるからである。   In the data example shown in FIG. 9, it can be seen that the keyword “image search landscape” is associated as a search result 203 times for the image 00000002 and 198 times for the image 00000003. Even with the same keyword, the frequency of association may differ from image to image because when any image is registered later, or when a keyword is associated with a search result obtained as a similar image. This is because a keyword may be given indirectly by the above.

図10は、本実施形態3において画像検索装置100が画像メタデータDB820にキーワードを登録する処理を説明するフローチャートである。以下、図10の各ステップについて説明する。   FIG. 10 is a flowchart for describing processing in which the image search apparatus 100 registers keywords in the image metadata DB 820 in the third embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 10 will be described.

(図10:ステップS1001〜S1007、S1009)
これらのステップは、実施形態1の図5で説明したステップS501〜S507、S509と同様である。
(FIG. 10: Steps S1001 to S1007, S1009)
These steps are the same as steps S501 to S507 and S509 described in FIG. 5 of the first embodiment.

(図10:ステップS1008)
メタデータ管理部821は、画像メタデータDB820に、ステップS1001〜S1007の処理によって決定した、画像と検索文字列の対応関係を格納する。本ステップにおいてステップS508を併せて実施してもよいし、本フローチャートを画像検索とは別に実施する場合は本ステップのみを実施してもよい。
(FIG. 10: Step S1008)
The metadata management unit 821 stores the correspondence relationship between the image and the search character string determined by the processing in steps S1001 to S1007 in the image metadata DB 820. In this step, step S508 may be performed together, or when this flowchart is performed separately from the image search, only this step may be performed.

<実施の形態3:まとめ>
以上のように、本実施形態3に係る画像検索装置100は、画像検索の結果得られた検索文字列と画像の対応関係を、画像メタデータDB820に格納する。これにより、単に検索文字列の内容を表す画像を検索するのみならず、検索文字列を用いて画像に意味付けをしてメタデータとして蓄積することができる。このメタデータは以後の検索において用いることもできるし、その他の様々な用途に転用することもできる。
<Embodiment 3: Summary>
As described above, the image search apparatus 100 according to the third embodiment stores the correspondence between the search character string and the image obtained as a result of the image search in the image metadata DB 820. Thereby, it is possible not only to search for an image representing the contents of the search character string, but also to add meaning to the image using the search character string and store it as metadata. This metadata can be used in subsequent searches or can be diverted to various other uses.

また、本実施形態3に係る画像検索装置100は、検索文字列を用いて画像を検索する毎に、利用価値の高い画像メタデータが自動的に生成し、これを蓄積することができる。また、検索文字列と画像が対応付けられた頻度を蓄積することにより、各々の画像を最も特徴づける検索文字列が何であるかを容易に把握できる。   Further, the image search apparatus 100 according to the third embodiment can automatically generate and accumulate image metadata having high utility value every time an image is searched using a search character string. Further, by accumulating the frequency with which the search character string is associated with the image, it is possible to easily grasp what the search character string characterizes each image most.

<実施の形態4>
本発明の実施形態4では、実施形態1〜3で説明した動作例よりも多くの検索結果を得る動作例を説明する。検索結果として得られた画像群に類似する画像をさらに検索して検索結果を拡張することにより、これを実現できると考えられる。画像検索装置100の構成は実施形態1〜3と同様であるため、以下では検索結果を拡張するための動作を中心に説明する。
<Embodiment 4>
In the fourth embodiment of the present invention, an operation example that obtains more search results than the operation examples described in the first to third embodiments will be described. It is considered that this can be realized by further searching for an image similar to the image group obtained as a search result and expanding the search result. Since the configuration of the image search apparatus 100 is the same as that of the first to third embodiments, the following description focuses on the operation for expanding the search result.

図11は、本実施形態4に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。以下、図11の各ステップについて説明する。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the fourth embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 11 will be described.

(図11:ステップS1101〜S1107、S1110)
これらのステップは、実施形態1の図5で説明したステップS501〜S507、S509と同様である。
(FIG. 11: Steps S1101 to S1107, S1110)
These steps are the same as steps S501 to S507 and S509 described in FIG. 5 of the first embodiment.

(図11:ステップS1108)
画像検索部117は、ステップS1107で検索結果として決定された各画像に類似する画像をさらに検索する。ただし検索対象は、ステップS1104において検索対象としていない画像に限定する。既に検索した画像を再検索するのは重複処理だからである。
(FIG. 11: Step S1108)
The image search unit 117 further searches for an image similar to each image determined as the search result in step S1107. However, the search target is limited to images that are not set as search targets in step S1104. This is because re-searching for images that have already been searched is duplicate processing.

(図11:ステップS1109)
画像表示部119は、ステップS1107およびS1108の結果得られた画像を、検索文字列の内容を示す画像として、記憶部110や表示部104に出力する。
(FIG. 11: Step S1109)
The image display unit 119 outputs the image obtained as a result of steps S1107 and S1108 to the storage unit 110 and the display unit 104 as an image indicating the contents of the search character string.

(図11:ステップS1102の変形例)
検索結果を拡張するその他の手法としては、検索対象とする画像を初めから多目に確保しておくことも有効であると考えられる。例えばステップS1101において複数の単語が検索文字列として入力された場合、ステップS1102においてこれらの単語のうち少なくともいずれかを含む文書を検索する(or検索)ことにより、これらの単語を全て含む文書を検索する(and検索)よりも多くの文書および画像を取得することができる。これにより検索対象を拡張してより多くの検索結果を得ることができると考えられる。ただしステップS1105では、検索文字列の内容を表す画像であるか否かを正確に判定するため、検索文字列内の各単語を全て含む文書を対象とすることが望ましい。
(FIG. 11: Modification of Step S1102)
As another method for extending the search result, it is also effective to secure a large number of images to be searched from the beginning. For example, when a plurality of words are input as a search character string in step S1101, a document including all of these words is searched by searching for a document including at least one of these words (or search) in step S1102. More documents and images can be obtained than with (and search). Thus, it is considered that more search results can be obtained by extending the search target. However, in step S1105, in order to accurately determine whether or not the image represents the contents of the search character string, it is desirable to target a document that includes all the words in the search character string.

<実施の形態4:まとめ>
以上のように、本実施形態4に係る画像検索装置100は、検索文字列の内容を示す画像に類似した画像を検索結果として提示する。これにより、文書内のテキスト上では検索文字列に対応する単語が含まれていない場合でも、検索文字列の内容を表す画像を検索することができる可能性が高まる。検索対象とする画像を拡張する場合も、これと同様の効果を得ることができる。
<Embodiment 4: Summary>
As described above, the image search apparatus 100 according to the fourth embodiment presents an image similar to an image indicating the content of the search character string as a search result. Thereby, even when the word corresponding to the search character string is not included on the text in the document, the possibility that an image representing the content of the search character string can be searched increases. The same effect can be obtained when expanding an image to be searched.

また、本実施形態4のステップS1108は、検索文字列を用いず画像の類似検索のみによって検索結果を得るので、画像を検索したい用途においては、より検索トピックに適合した検索結果を得ることができると考えられる。   Further, in step S1108 of the fourth embodiment, the search result is obtained only by the similarity search of the image without using the search character string. Therefore, in the use where the image is desired to be searched, the search result more suitable for the search topic can be obtained. it is conceivable that.

<実施の形態5>
本発明の実施形態5では、実施形態2で説明したクラスタリングに係る動作と実施形態3で説明した画像メタデータDB820にメタデータを登録する動作を組み合わせた構成例を説明する。画像検索装置100の構成は実施形態3と同様であるので、以下では組み合わせに係る動作を中心に説明する。
<Embodiment 5>
In the fifth embodiment of the present invention, a configuration example in which the operation related to clustering described in the second embodiment and the operation of registering metadata in the image metadata DB 820 described in the third embodiment are combined will be described. Since the configuration of the image search apparatus 100 is the same as that of the third embodiment, the following description will focus on the operation related to the combination.

図12は、本実施形態5に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。以下、図12の各ステップについて説明する。   FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the fifth embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 12 will be described.

(図12:ステップS1201〜S1209、S1211)
これらのステップは、図7のステップS701〜S709、S711と同様である。
(FIG. 12: Steps S1201 to S1209, S1211)
These steps are the same as steps S701 to S709 and S711 in FIG.

(図12:ステップS1210)
メタデータ管理部821は、ステップS1208〜S1209において、検索文字列の内容を表していると判定されたクラスタに属する画像およびこれに対応する検索文字列を、画像メタデータDB820に登録する。
(FIG. 12: Step S1210)
In steps S1208 to S1209, the metadata management unit 821 registers the image belonging to the cluster determined to represent the contents of the search character string and the search character string corresponding to the image in the image metadata DB 820.

<実施の形態5:まとめ>
以上のように、本実施形態5に係る画像検索装置100は、文書検索部116が検索した文書内に含まれる画像をクラスタリングし、検索文字列の内容を表しているクラスタに属する画像および対応する検索文字列を画像メタデータDB820に蓄積する。これにより、頻繁に利用されている画像とそのメタデータのみを高速に蓄積することができる。
<Embodiment 5: Summary>
As described above, the image search apparatus 100 according to the fifth embodiment clusters the images included in the document searched by the document search unit 116, and the images belonging to the cluster representing the contents of the search character string and the corresponding images. The search character string is stored in the image metadata DB 820. Thus, only frequently used images and their metadata can be stored at high speed.

<実施の形態6>
本発明の実施形態6では、実施形態2で説明したクラスタリングに係る動作と実施形態4で説明した検索結果(または検索対象)を拡張する動作を組み合わせた構成例を説明する。画像検索装置100の構成は実施形態3と同様であるので、以下では組み合わせに係る動作を中心に説明する。
<Embodiment 6>
In the sixth embodiment of the present invention, a configuration example in which the operation related to clustering described in the second embodiment and the operation of extending the search result (or search target) described in the fourth embodiment are combined will be described. Since the configuration of the image search apparatus 100 is the same as that of the third embodiment, the following description will focus on the operation related to the combination.

図13は、本実施形態6に係る画像検索装置100の動作を説明するフローチャートである。以下、図13の各ステップについて説明する。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the image search apparatus 100 according to the sixth embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 13 will be described.

(図13:ステップS1301〜S1308、S1311)
これらのステップは、図7のステップS701〜S708、S711と同様である。ステップS1302において、実施形態4で説明したステップS1102の変形例と同様の処理を実施してもよい。
(FIG. 13: Steps S1301 to S1308, S1311)
These steps are the same as steps S701 to S708 and S711 in FIG. In step S1302, the same processing as that of the modified example of step S1102 described in the fourth embodiment may be performed.

(図13:ステップS1309〜S1310)
画像検索部117は、ステップS1307で検索結果として決定されたクラスタに属する各画像に類似する画像をさらに検索する(S1309)。画像表示部119は、ステップS1308およびS1309の結果得られた画像を、検索文字列の内容を示す画像として、記憶部110や表示部104に出力する。
(FIG. 13: Steps S1309 to S1310)
The image search unit 117 further searches for an image similar to each image belonging to the cluster determined as the search result in step S1307 (S1309). The image display unit 119 outputs the image obtained as a result of steps S1308 and S1309 to the storage unit 110 and the display unit 104 as an image indicating the contents of the search character string.

<実施の形態6:まとめ>
以上のように、本実施形態6に係る画像検索装置100は、書検索部116が検索した文書内に含まれる画像をクラスタリングし、検索文字列の内容を表しているクラスタに類似する画像をさらに検索して検索結果として提示する。これにより、頻繁に利用されている画像のみを使って高速に検索結果を得ることができる。また、実施形態4と同様に検索トピックを代表するような画像を検索することができる。
<Embodiment 6: Summary>
As described above, the image search apparatus 100 according to the sixth embodiment clusters images included in the document searched by the book search unit 116, and further displays an image similar to the cluster representing the contents of the search character string. Search and present as search results. Thereby, a search result can be obtained at high speed using only frequently used images. Further, as in the fourth embodiment, an image that represents a search topic can be searched.

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. The above embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. A part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. The configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, with respect to a part of the configuration of each embodiment, another configuration can be added, deleted, or replaced.

上記各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部や全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized in hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

100:画像検索装置、101:CPU、102:主メモリ、103:入力部、104:表示部、105:通信部、110:記憶部、111:OS、112:文書DB、113:画像DB、114:文書解析部、115:画像推定部、116:文書検索部、118:形態素解析部、119:画面表示部、820:画像メタデータDB、821:メタデータ管理部。   100: Image search device, 101: CPU, 102: Main memory, 103: Input unit, 104: Display unit, 105: Communication unit, 110: Storage unit, 111: OS, 112: Document DB, 113: Image DB, 114 : Document analysis unit, 115: Image estimation unit, 116: Document search unit, 118: Morphological analysis unit, 119: Screen display unit, 820: Image metadata DB, 821: Metadata management unit.

Claims (13)

文書データを蓄積する文書データベースから、指定された検索文字列が含まれる文書データを検索する文書検索部と、
前記文書検索部が検索した文書データに含まれる画像を取得する文書解析部と、
前記文書データベース内の全ての文書データを検索対象として、前記文書解析部が取得した画像に類似する画像を含む文書データを検索する画像検索部と、
前記文書データベース内の全ての文書データに含まれる前記検索文字列の情報量の合計と、前記画像検索部による検索の結果得られた各文書データに含まれる前記検索文字列の情報量の合計とに基づき、前記画像検索部または前記文書検索部による検索の結果得られた文書データに含まれる画像が前記検索文字列の内容を表しているか否かを判定する画像推定部と、
前記画像推定部による判定結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする画像検索装置。
A document search unit for searching for document data including a specified search character string from a document database storing document data;
A document analysis unit for acquiring an image included in the document data searched by the document search unit;
An image search unit that searches for all document data in the document database, and searches for document data including an image similar to the image acquired by the document analysis unit;
A total amount of information of the search character string included in all document data in the document database, and a total amount of information of the search character string included in each document data obtained as a result of the search by the image search unit; An image estimation unit for determining whether an image included in the document data obtained as a result of the search by the image search unit or the document search unit represents the content of the search character string,
An output unit for outputting a determination result by the image estimation unit;
An image search apparatus comprising:
前記画像検索装置は、
画像とそのメタデータを格納する画像メタデータDBと、
前記画像メタデータDBに画像とそのメタデータを格納するメタデータ管理部と、
を備え、
前記メタデータ管理部は、
前記画像推定部が前記検索文字列の内容を表していると判定した前記画像と前記検索文字列を、画像とそのメタデータとして前記画像メタデータDBに格納する
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The image search device includes:
An image metadata DB for storing images and their metadata;
A metadata management unit for storing an image and its metadata in the image metadata DB;
With
The metadata management unit
The image and the search character string determined as representing the content of the search character string by the image estimation unit are stored in the image metadata DB as an image and its metadata. Image search device.
前記メタデータ管理部は、
前記画像検索部が前記検索を実施し、前記画像推定部が前記判定を実施する毎に、前記画像推定部が前記検索文字列の内容を表していると判定した前記画像と前記検索文字列を、画像とそのメタデータとして前記画像メタデータDBに格納する
ことを特徴とする請求項2記載の画像検索装置。
The metadata management unit
Each time the image search unit performs the search, and the image estimation unit performs the determination, the image estimation unit determines that the image and the search character string are determined to represent the contents of the search character string. The image search apparatus according to claim 2, wherein the image is stored in the image metadata DB as an image and its metadata.
前記画像メタデータDBは、
画像とそのメタデータが対応付けられた頻度を、前記画像および前記メタデータと対応付けて格納し、
前記メタデータ管理部は、
画像とそのメタデータを前記画像メタデータDBに格納する毎に前記頻度を加算する
ことを特徴とする請求項3記載の画像検索装置。
The image metadata DB is
The frequency with which the image and its metadata are associated is stored in association with the image and the metadata,
The metadata management unit
The image search apparatus according to claim 3, wherein the frequency is added each time an image and its metadata are stored in the image metadata DB.
前記文書検索部は、前記検索文字列として複数の単語を受け取り、
前記メタデータ管理部は、前記複数の単語の組み合わせを前記メタデータとして前記画像メタデータDBに格納する
ことを特徴とする請求項2記載の画像検索装置。
The document search unit receives a plurality of words as the search character string,
The metadata management unit stores the combination of the plurality of words as the metadata in the image metadata DB.
The image search apparatus according to claim 2, wherein:
前記画像検索部は、
前記文書解析部が取得した画像を画像類似度にしたがって複数のグループにクラスタリングし、
前記文書データベース内の全ての文書データを検索対象として、前記クラスタリングによって得られた前記グループの代表値に類似する画像を含む文書データを検索する
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The image search unit
Clustering the images acquired by the document analysis unit into a plurality of groups according to the image similarity,
The image search apparatus according to claim 1, wherein all document data in the document database is searched for, and document data including an image similar to the representative value of the group obtained by the clustering is searched.
前記画像検索部は、
前記クラスタリングによって得られた前記グループのうち、グループ内に含まれる画像の数が所定閾値以上であり、かつ同グループ内の画像特徴量の分散が所定閾値以下である前記グループのみを対象として、前記代表値に類似する画像を含む文書データを検索する
ことを特徴とする請求項6記載の画像検索装置。
The image search unit
Among the groups obtained by the clustering, only for the group in which the number of images included in the group is equal to or greater than a predetermined threshold and the variance of image feature values in the group is equal to or smaller than the predetermined threshold, The image search apparatus according to claim 6, wherein document data including an image similar to the representative value is searched.
前記画像検索部は、
前記画像推定部が前記検索文字列の内容を表していると判定した前記画像に類似する第2画像を含む文書データを前記文書データベースから検索し、
前記出力部は、
前記画像推定部による判定結果とともに前記第2画像を含む文書データを検索した結果を出力する
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The image search unit
Searching the document database for document data including a second image similar to the image determined by the image estimation unit to represent the content of the search character string;
The output unit is
The image search apparatus according to claim 1, wherein a result of searching document data including the second image is output together with a determination result by the image estimation unit.
前記文書検索部は、
前記検索文字列として複数の単語を受け取った場合は、前記複数の単語のうち少なくともいずれかを含む文書データを前記文書データベースから検索し、
前記画像推定部は、
前記複数の単語を全て含む前記検索文字列の情報量に基づき前記判定を実施する
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The document search unit
When a plurality of words are received as the search character string, document data including at least one of the plurality of words is searched from the document database,
The image estimation unit
The image search apparatus according to claim 1, wherein the determination is performed based on an information amount of the search character string including all of the plurality of words.
前記出力部は、
前記画像検索部による検索の結果得られた文書データに含まれる画像が前記検索文字列の内容を表していると前記画像推定部が判定した場合、
前記文書検索部が検索した文書データに含まれる画像と、前記画像検索部による前記検索の結果得られた画像とのうち、前者のみを出力する
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The output unit is
When the image estimation unit determines that the image included in the document data obtained as a result of the search by the image search unit represents the content of the search character string,
The image search apparatus according to claim 1, wherein only the former is output from an image included in the document data searched by the document search unit and an image obtained as a result of the search by the image search unit. .
前記画像推定部は、
前記画像検索部による検索の結果得られた各文書データに含まれる前記検索文字列の情報量の合計が、前記文書データベース内の全ての文書データに含まれる前記検索文字列の情報量の合計を所定閾値以上上回っているか否かに基づき前記判定を実施し、
前記画像検索装置は、
前記所定閾値を指定する指定入力を受け取る閾値設定部を備える
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The image estimation unit
The total amount of information of the search character string included in each document data obtained as a result of the search by the image search unit is the total amount of information of the search character string included in all document data in the document database. Based on whether or not it exceeds a predetermined threshold value, the determination is performed,
The image search device includes:
The image search apparatus according to claim 1, further comprising a threshold setting unit that receives a designation input that designates the predetermined threshold.
前記出力部は、
前記画像検索部による検索の結果得られた文書データに含まれる画像が前記検索文字列の内容を表していると前記画像推定部が判定した場合、
前記文書検索部が検索した文書データと、前記画像検索部による前記検索の結果得られた文書データとを出力する
ことを特徴とする請求項1記載の画像検索装置。
The output unit is
When the image estimation unit determines that the image included in the document data obtained as a result of the search by the image search unit represents the content of the search character string,
The image search apparatus according to claim 1, wherein the document data searched by the document search unit and the document data obtained as a result of the search by the image search unit are output.
文書データを蓄積する文書データベースから、指定された検索文字列が含まれる文書データを検索する文書検索ステップ、
前記文書検索ステップで検索した文書データに含まれる画像を取得する文書解析ステップ、
前記文書データベース内の全ての文書データを検索対象として、前記文書解析ステップにおいて取得した画像に類似する画像を含む文書データを検索する画像検索ステップ、
前記文書データベース内の全ての文書データに含まれる前記検索文字列の情報量の合計と、前記画像検索ステップにおける検索の結果得られた各文書データに含まれる前記検索文字列の情報量の合計とに基づき、前記画像検索ステップにおける検索の結果得られた文書データに含まれる画像が前記検索文字列の内容を表しているか否かを判定する画像推定ステップ、
前記画像推定ステップにおける判定結果を出力する出力ステップ、
を有することを特徴とする画像検索方法。
A document search step of searching for document data including a specified search character string from a document database storing document data;
A document analysis step of acquiring an image included in the document data searched in the document search step;
An image search step for searching for document data including images similar to the images acquired in the document analysis step, using all document data in the document database as search targets,
A total amount of information of the search character string included in all document data in the document database, and a total amount of information of the search character string included in each document data obtained as a result of the search in the image search step; An image estimation step for determining whether or not an image included in the document data obtained as a result of the search in the image search step represents the content of the search character string,
An output step of outputting a determination result in the image estimation step;
An image search method characterized by comprising:
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