JP2005135014A - 物体検出装置 - Google Patents
物体検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005135014A JP2005135014A JP2003367793A JP2003367793A JP2005135014A JP 2005135014 A JP2005135014 A JP 2005135014A JP 2003367793 A JP2003367793 A JP 2003367793A JP 2003367793 A JP2003367793 A JP 2003367793A JP 2005135014 A JP2005135014 A JP 2005135014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- change
- detection
- detected
- camera
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/62—Control of parameters via user interfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
- H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
- H04N5/2621—Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects during image pickup, e.g. digital cameras, camcorders, video cameras having integrated special effects capability
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
【課題】 物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する物体検出装置で、TVカメラ1の光軸方向や画角が変化した場合においても、正確な物体検出を行う。
【解決手段】 物体検出対象画像視野変化検出手段が物体検出対象となる画像の視野に関する変化(光軸方向や画角の変化)を検出し、検出条件設定手段が物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定し、物体画像検出手段が検出条件設定手段により設定される検出条件を使用して、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する。
【選択図】 図1
【解決手段】 物体検出対象画像視野変化検出手段が物体検出対象となる画像の視野に関する変化(光軸方向や画角の変化)を検出し、検出条件設定手段が物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定し、物体画像検出手段が検出条件設定手段により設定される検出条件を使用して、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、撮像装置を用いた物体検出装置に関し、特に、撮像視野内の侵入物体を監視するために撮像装置から入力される画像信号から検出すべき対象物体を検出する物体検出装置や物体検出方法に関する。
例えば、テレビジョンカメラ(TVカメラ)等の撮像装置を用いて、物体を監視することが行われている。また、有人監視ではなく、装置或いはシステムが自動的に監視を行う技術が検討等されている。
一例として、差分法を用いた監視では、TVカメラ等から得られる画像と基準となる背景画像との輝度(或いは、画素値)の差分を検出し、当該検出値が所定の閾値(しきい値)と比べて大きい変化領域に物体が存在する或いはその可能性があるとして監視を行う。また、物体の検出条件として、例えば、マスク領域に関する条件や、大きさ判定に関する条件や、警戒領域に関する条件などが用いられる。
一例として、差分法を用いた監視では、TVカメラ等から得られる画像と基準となる背景画像との輝度(或いは、画素値)の差分を検出し、当該検出値が所定の閾値(しきい値)と比べて大きい変化領域に物体が存在する或いはその可能性があるとして監視を行う。また、物体の検出条件として、例えば、マスク領域に関する条件や、大きさ判定に関する条件や、警戒領域に関する条件などが用いられる。
しかしながら、従来の物体検出装置や物体検出方法では、例えば、TVカメラの光軸方向や画角が変化したような場合には、物体の検出条件を変更しなければならないといった問題があり、このような変更をしないと、正確な物体検出が行われなくなってしまうといった問題があった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、TVカメラの光軸方向や画角が変化したような場合においても、正確な物体検出を行うことができる物体検出装置や物体検出方法を提供することを目的とする。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、TVカメラの光軸方向や画角が変化したような場合においても、正確な物体検出を行うことができる物体検出装置や物体検出方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る物体検出装置では、次のようにして、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する。
すなわち、物体検出対象画像視野変化検出手段が、物体検出対象となる画像の視野に関する変化を検出する。検出条件設定手段が、物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する。物体画像検出手段が、検出条件設定手段により設定される検出条件を使用して、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する。
従って、物体検出対象となる画像の視野に関する変化に基づいて設定される検出条件を使用して当該画像に含まれる物体の画像が検出されるため、例えば、物体検出対象となる画像の視野に関する変化が生じるような場合においても、正確な物体検出を行うことができる。
ここで、物体検出対象となる画像や、物体や、物体検出対象となる画像の視野に関する変化や、検出条件としては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。
また、物体検出対象となる画像について視野に関する変化が生じた場合に、検出条件設定手段により検出条件を設定する仕方としては、種々な仕方が用いられてもよく、例えば、当該変化に対応して検出条件の方を補正するような仕方が用いられてもよく、或いは、当該変化に対応して物体検出対象となる画像の方を補正するような仕方が用いられてもよく、或いは、これら両方を補正するような仕方が用いられてもよい。
すなわち、物体検出対象画像視野変化検出手段が、物体検出対象となる画像の視野に関する変化を検出する。検出条件設定手段が、物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する。物体画像検出手段が、検出条件設定手段により設定される検出条件を使用して、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する。
従って、物体検出対象となる画像の視野に関する変化に基づいて設定される検出条件を使用して当該画像に含まれる物体の画像が検出されるため、例えば、物体検出対象となる画像の視野に関する変化が生じるような場合においても、正確な物体検出を行うことができる。
ここで、物体検出対象となる画像や、物体や、物体検出対象となる画像の視野に関する変化や、検出条件としては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。
また、物体検出対象となる画像について視野に関する変化が生じた場合に、検出条件設定手段により検出条件を設定する仕方としては、種々な仕方が用いられてもよく、例えば、当該変化に対応して検出条件の方を補正するような仕方が用いられてもよく、或いは、当該変化に対応して物体検出対象となる画像の方を補正するような仕方が用いられてもよく、或いは、これら両方を補正するような仕方が用いられてもよい。
本発明に係る物体検出装置では、一構成例として、物体検出対象画像視野変化検出手段は、物体検出対象となる画像の視野に関する変化として、画像を撮像する装置(画像撮像装置)の光軸方向の変化と、画像を撮像する装置の画角の変化の一方又は両方を検出する。
従って、例えば、画像を撮像する装置の光軸方向や画角が変化したような場合においても、正確な物体検出を行うことができる。
ここで、画像を撮像する装置としては、種々な装置が用いられてもよく、例えば、TVカメラなどを用いることができる。
また、画像を撮像する装置の光軸方向の変化としては、例えば、水平方向の変化や、垂直方向の変化が用いられる。一例として、水平方向をX軸方向とし、垂直方向をY軸方向とすると、光軸方向の変化の量をX軸方向の座標のずれ及びY軸方向の座標のずれにより表すことができる。
また、画像を撮像する装置の画角の変化としては、例えば、水平方向の変化や、垂直方向の変化が用いられる。一例として、水平方向をX軸方向とし、垂直方向をY軸方向とすると、画角の変化の量をX軸方向の座標の広がり或いは狭まり及びY軸方向の座標の広がり或いは狭まりにより表すことができ、或いは、X軸方向の角度及びY軸方向の角度により表すことができる。
また、画像を撮像する装置の光軸方向の変化や画角の変化は、例えば、人や装置による操作や制御により発生する場合があり、また、例えば、風などの屋外環境或いは屋内環境により発生する場合がある。
従って、例えば、画像を撮像する装置の光軸方向や画角が変化したような場合においても、正確な物体検出を行うことができる。
ここで、画像を撮像する装置としては、種々な装置が用いられてもよく、例えば、TVカメラなどを用いることができる。
また、画像を撮像する装置の光軸方向の変化としては、例えば、水平方向の変化や、垂直方向の変化が用いられる。一例として、水平方向をX軸方向とし、垂直方向をY軸方向とすると、光軸方向の変化の量をX軸方向の座標のずれ及びY軸方向の座標のずれにより表すことができる。
また、画像を撮像する装置の画角の変化としては、例えば、水平方向の変化や、垂直方向の変化が用いられる。一例として、水平方向をX軸方向とし、垂直方向をY軸方向とすると、画角の変化の量をX軸方向の座標の広がり或いは狭まり及びY軸方向の座標の広がり或いは狭まりにより表すことができ、或いは、X軸方向の角度及びY軸方向の角度により表すことができる。
また、画像を撮像する装置の光軸方向の変化や画角の変化は、例えば、人や装置による操作や制御により発生する場合があり、また、例えば、風などの屋外環境或いは屋内環境により発生する場合がある。
本発明に係る物体検出装置では、一構成例として、物体検出対象となる画像と比べて広い画像について、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定するための基準となる検出条件(基準検出条件)が設定される。そして、検出条件設定手段は、当該基準となる検出条件及び物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する。
従って、物体検出対象となる画像と比べて広い画像について設定された基準検出条件に基づいて検出条件が設定されるため、例えば、物体検出対象となる画像の視野に関する変化が生じたような場合においても、適切な検出条件を設定することができ、物体の画像を適切に検出することができる。
ここで、物体検出対象となる画像と比べて広い画像としては、種々な画像が用いられてもよく、例えば、物体検出対象となる画像の視野(例えば、フレーム)と比べて広い視野(例えば、フレーム)を有する画像を用いることができ、例えば、物体検出対象となる画像を全て内部に包含するような画像を用いることができる。
また、基準となる検出条件としては、種々なものが用いられてもよい。
また、基準となる検出条件としては、例えば、物体検出対象となる画像と比べて広い画像において、同様な役割を有する複数の基準検出条件を広範囲に分散して設定することが可能である。この場合、同様な役割を有する複数の基準検出条件が広範囲に分散されることにより、物体検出対象となる画像の視野に関する変化があった場合においても、当該変化後における物体検出対象となる画像に同様な役割を有する複数の基準検出条件のうちの1以上が含まれることが多くなる。
また、基準となる検出条件としては、例えば、可変に或いは予め固定的に装置に設定され、或いは、可変に或いは予め固定的に人により設定され、例えば、メモリなどに記憶される。
従って、物体検出対象となる画像と比べて広い画像について設定された基準検出条件に基づいて検出条件が設定されるため、例えば、物体検出対象となる画像の視野に関する変化が生じたような場合においても、適切な検出条件を設定することができ、物体の画像を適切に検出することができる。
ここで、物体検出対象となる画像と比べて広い画像としては、種々な画像が用いられてもよく、例えば、物体検出対象となる画像の視野(例えば、フレーム)と比べて広い視野(例えば、フレーム)を有する画像を用いることができ、例えば、物体検出対象となる画像を全て内部に包含するような画像を用いることができる。
また、基準となる検出条件としては、種々なものが用いられてもよい。
また、基準となる検出条件としては、例えば、物体検出対象となる画像と比べて広い画像において、同様な役割を有する複数の基準検出条件を広範囲に分散して設定することが可能である。この場合、同様な役割を有する複数の基準検出条件が広範囲に分散されることにより、物体検出対象となる画像の視野に関する変化があった場合においても、当該変化後における物体検出対象となる画像に同様な役割を有する複数の基準検出条件のうちの1以上が含まれることが多くなる。
また、基準となる検出条件としては、例えば、可変に或いは予め固定的に装置に設定され、或いは、可変に或いは予め固定的に人により設定され、例えば、メモリなどに記憶される。
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
例えば、物体検出対象となる画像と比べて広い画像は、監視領域画像として設定され、一例として、複数の画像を合成して生成される。また、複数の画像は、例えば、TVカメラなどの撮像手段により撮像されて取得される。
一構成例として、検出条件として、テンプレート、基準となる背景画像(基準背景画像)、マスク領域、警戒領域、大きさ情報、速度情報のうちの1以上が用いられる。
一構成例として、物体検出対象となる画像と比べて広い画像において、複数のテンプレートが例えば互いに離隔させられて(つまり、分散されて)設定される。
一構成例として、物体検出対象となる画像と比べて広い画像から、物体検出対象となる画像に対する基準背景画像を抽出する。
例えば、物体検出対象となる画像と比べて広い画像は、監視領域画像として設定され、一例として、複数の画像を合成して生成される。また、複数の画像は、例えば、TVカメラなどの撮像手段により撮像されて取得される。
一構成例として、検出条件として、テンプレート、基準となる背景画像(基準背景画像)、マスク領域、警戒領域、大きさ情報、速度情報のうちの1以上が用いられる。
一構成例として、物体検出対象となる画像と比べて広い画像において、複数のテンプレートが例えば互いに離隔させられて(つまり、分散されて)設定される。
一構成例として、物体検出対象となる画像と比べて広い画像から、物体検出対象となる画像に対する基準背景画像を抽出する。
一構成例として、テンプレートのマッチングにより、光軸方向の変化の量を検出する。例えば、物体検出対象となる画像の中から、基準背景画像中に設定された所定のテンプレートと輝度或いは画素値が一致或いは類似する部分を検出し、当該テンプレートと当該検出部分とのずれの量を検出する。そして、当該ずれの量を補正して、物体検出対象となる画像と基準背景画像などとの光軸方向変化によるずれを無くす。
一構成例として、画角変化前の焦点距離と画角変化後の焦点距離との比に基づいて、画角の変化の量(例えば、何倍であるかを表す値)を検出する。また、例えば、画角が操作されたことや、物体検出対象となる画像を撮像する撮像手段(例えば、カメラ)の画角が変化したことや、撮像手段の画角を変化させる画角変化手段(例えば、カメラ雲台や撮像レンズの制御)による画角変化が行われたことに応じて、画角の変化の量を検出する。そして、当該画角変化量を補正して、物体検出対象となる画像と基準背景画像などとの画角変化によるずれを無くす。
一構成例として、画角変化前の焦点距離と画角変化後の焦点距離との比に基づいて、画角の変化の量(例えば、何倍であるかを表す値)を検出する。また、例えば、画角が操作されたことや、物体検出対象となる画像を撮像する撮像手段(例えば、カメラ)の画角が変化したことや、撮像手段の画角を変化させる画角変化手段(例えば、カメラ雲台や撮像レンズの制御)による画角変化が行われたことに応じて、画角の変化の量を検出する。そして、当該画角変化量を補正して、物体検出対象となる画像と基準背景画像などとの画角変化によるずれを無くす。
一構成例として、物体検出対象となる画像の輝度或いは画素値と基準背景画像の輝度或いは画素値との差分を検出し、当該検出される差分が所定の閾値以上又は所定の閾値を超える部分を変化部分として検出する。このような変化部分は、移動や変化する物体の画像に相当する可能性があるとみなすことができる。
一構成例として、マスク領域では、画像の輝度或いは画素値の変化があっても、物体の画像が存在するものとして検出しない、つまり、物体の画像を検出しない。
一構成例として、警戒領域については、警戒領域内に一部又は全部が含まれる物体の画像が検出された場合と、他の領域に物体の画像が検出された場合とで、人や装置に対して物体検出を知らせるための報知の態様を異ならせる。
一構成例として、検出すべき物体の大きさの情報については、当該大きさの所定数倍の範囲内に全部が含まれる物体の画像を検出することとし、又は、当該大きさの所定数倍の範囲内に少なくとも一部が含まれる物体の画像を検出することとする。
一構成例として、検出すべき物体の移動速度の情報については、当該移動速度から決定される範囲内に全部が含まれる物体の画像を検出することとし、又は、当該移動速度から決定される範囲内に少なくとも一部が含まれる物体の画像を検出することとする。
一構成例として、マスク領域では、画像の輝度或いは画素値の変化があっても、物体の画像が存在するものとして検出しない、つまり、物体の画像を検出しない。
一構成例として、警戒領域については、警戒領域内に一部又は全部が含まれる物体の画像が検出された場合と、他の領域に物体の画像が検出された場合とで、人や装置に対して物体検出を知らせるための報知の態様を異ならせる。
一構成例として、検出すべき物体の大きさの情報については、当該大きさの所定数倍の範囲内に全部が含まれる物体の画像を検出することとし、又は、当該大きさの所定数倍の範囲内に少なくとも一部が含まれる物体の画像を検出することとする。
一構成例として、検出すべき物体の移動速度の情報については、当該移動速度から決定される範囲内に全部が含まれる物体の画像を検出することとし、又は、当該移動速度から決定される範囲内に少なくとも一部が含まれる物体の画像を検出することとする。
一構成例として、物体画像検出手段は、物体検出対象となる画像に含まれる部分が、検出条件設定手段により設定される検出条件を満たすか否かを判定して、当該検出条件を満たすと判定した部分を、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像(物体の画像の部分)として検出する。
一構成例として、検出条件設定手段は、物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、基準となる検出条件や、物体検出対象となる画像と比べて広い画像や、物体検出対象となる画像のうちの1以上を補正して、物体検出対象となる画像に対して、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する。具体例として、検出条件設定手段は、物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化を補償するように、基準となる検出条件の座標や、物体検出対象となる画像と比べて広い画像の座標や、物体検出対象となる画像の座標のうちの1以上を補正して、基準となる検出条件の座標と物体検出対象となる画像の座標とを合わせて、物体検出対象となる画像に対して検出条件を設定する。
一構成例として、検出条件設定手段は、物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、基準となる検出条件や、物体検出対象となる画像と比べて広い画像や、物体検出対象となる画像のうちの1以上を補正して、物体検出対象となる画像に対して、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する。具体例として、検出条件設定手段は、物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化を補償するように、基準となる検出条件の座標や、物体検出対象となる画像と比べて広い画像の座標や、物体検出対象となる画像の座標のうちの1以上を補正して、基準となる検出条件の座標と物体検出対象となる画像の座標とを合わせて、物体検出対象となる画像に対して検出条件を設定する。
以上説明したように、本発明に係る物体検出装置や物体検出方法によると、例えば物体検出対象となる画像と比べて広い画像について基準となる検出条件が設定され、そして、例えば光軸方向変化や画角変化といった物体検出対象となる画像の視野に関する変化を検出し、当該検出した変化に基づいて、例えばマスク領域や警戒領域などといった物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定し、当該設定した検出条件を使用して、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出するようにしたため、例えば、光軸方向変化や画角変化といった物体検出対象となる画像の視野に関する変化が生じるような場合においても、正確な物体検出を行うことができる。
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、TVカメラの画角や光軸方向が変化した場合に、その変化を検出し、その変化に基づいて、マスク領域、警戒領域、検出すべき物体の大きさの情報、検出すべき物体の速度の情報といった、検出条件を修正する。これにより、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、TVカメラの画角を変える場合や、光軸方向が変化する場合においても、その変化量を自動的に検出して、検出条件を修正することで、信頼性が高い正確な物体検出を行うことができる。
本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、TVカメラの画角や光軸方向が変化した場合に、その変化を検出し、その変化に基づいて、マスク領域、警戒領域、検出すべき物体の大きさの情報、検出すべき物体の速度の情報といった、検出条件を修正する。これにより、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、TVカメラの画角を変える場合や、光軸方向が変化する場合においても、その変化量を自動的に検出して、検出条件を修正することで、信頼性が高い正確な物体検出を行うことができる。
図1には、本実施例に係る物体検出装置(映像監視装置)のハードウエア構成の一例を示してある。
本実施例に係る物体検出装置は、撮像装置(TVカメラ)1と、処理装置2と、操作部3と、外部記憶装置4と、出力モニタ(監視モニタ)5と、警告灯6を備える。
撮像装置1は、撮像部11、電動旋回台(カメラ雲台)12、ズームレンズ(撮像レンズ)13から構成されている。
処理装置2は、画像入力部(画像入力I/F)21、雲台制御部(雲台制御I/F)22、レンズ制御部(レンズ制御I/F)23、操作入力部(操作入力I/F)24、画像メモリ25、小型処理装置であるMPU(Micro Processing Unit)26、ワークメモリ27、外部入出力部(外部入出力I/F)28、画像出力部(画像出力I/F)29、警報出力部(警報出力I/F)30、データバス31から構成されている。
操作部3は、ジョイスティック41や、ボタン42、43を有している。
本実施例に係る物体検出装置は、撮像装置(TVカメラ)1と、処理装置2と、操作部3と、外部記憶装置4と、出力モニタ(監視モニタ)5と、警告灯6を備える。
撮像装置1は、撮像部11、電動旋回台(カメラ雲台)12、ズームレンズ(撮像レンズ)13から構成されている。
処理装置2は、画像入力部(画像入力I/F)21、雲台制御部(雲台制御I/F)22、レンズ制御部(レンズ制御I/F)23、操作入力部(操作入力I/F)24、画像メモリ25、小型処理装置であるMPU(Micro Processing Unit)26、ワークメモリ27、外部入出力部(外部入出力I/F)28、画像出力部(画像出力I/F)29、警報出力部(警報出力I/F)30、データバス31から構成されている。
操作部3は、ジョイスティック41や、ボタン42、43を有している。
撮像部11は画像入力部21と接続され、カメラ雲台12は雲台制御部22と接続され、撮像レンズ13はレンズ制御部23と接続され、操作部3は操作入力部4と接続され、外部記憶装置4は外部入出力部28と接続され、出力モニタ5は画像出力部29と接続され、警告灯6は警報出力部30と接続されている。また、画像入力部21、雲台制御部22、レンズ制御部23、操作入力部24、画像メモリ25、MPU26、ワークメモリ27、外部入出力部28、画像出力部29、及び警報出力部30は、データバス31と接続されている。
カメラ雲台12に搭載されて撮像レンズ13を備えた撮像部11(TVカメラ1)は、監視対象(視野範囲)を撮像する。撮像された映像信号は、画像入力部21からデータバス31を介して画像メモリ25に蓄積される。外部記憶装置4に記録されるプログラムなどのデータは、外部入出力部28を介してワークメモリ27に読み込まれ、或いは逆に、ワークメモリ27から外部記憶装置4に保存される。MPU26は、外部記憶装置4に保存されていて装置実行時にワークメモリ27にロードされるプログラムに従って、ワークメモリ27内で画像メモリ25に蓄積された画像の解析を行う。MPU26は、処理結果に応じて、データバス31から、レンズ制御部23を介して撮像レンズ13を制御することや、雲台制御部22を介してカメラ雲台12を制御して撮像部11(TVカメラ1)の撮像視野を変えることや、画像出力部29を介して出力モニタ5へ例えば侵入物体の検出結果に関する画像を表示することや、警報出力部30を介して警告灯6を点灯することを行う。
なお、本例では、撮像装置1と処理装置2とが例えばケーブル等を介してすぐ近くに設置されている構成としたが、他の種々な配置が用いられてもよく、例えば、撮像装置1がネットワーク等を介して遠隔地にある処理装置2と接続されるような構成が用いられてもよい。
以下に示す各実施例では、上記図1に示した物体検出装置のハードウエア構成を例として、説明を行う。
カメラ雲台12に搭載されて撮像レンズ13を備えた撮像部11(TVカメラ1)は、監視対象(視野範囲)を撮像する。撮像された映像信号は、画像入力部21からデータバス31を介して画像メモリ25に蓄積される。外部記憶装置4に記録されるプログラムなどのデータは、外部入出力部28を介してワークメモリ27に読み込まれ、或いは逆に、ワークメモリ27から外部記憶装置4に保存される。MPU26は、外部記憶装置4に保存されていて装置実行時にワークメモリ27にロードされるプログラムに従って、ワークメモリ27内で画像メモリ25に蓄積された画像の解析を行う。MPU26は、処理結果に応じて、データバス31から、レンズ制御部23を介して撮像レンズ13を制御することや、雲台制御部22を介してカメラ雲台12を制御して撮像部11(TVカメラ1)の撮像視野を変えることや、画像出力部29を介して出力モニタ5へ例えば侵入物体の検出結果に関する画像を表示することや、警報出力部30を介して警告灯6を点灯することを行う。
なお、本例では、撮像装置1と処理装置2とが例えばケーブル等を介してすぐ近くに設置されている構成としたが、他の種々な配置が用いられてもよく、例えば、撮像装置1がネットワーク等を介して遠隔地にある処理装置2と接続されるような構成が用いられてもよい。
以下に示す各実施例では、上記図1に示した物体検出装置のハードウエア構成を例として、説明を行う。
本発明の第1実施例に係る物体検出装置及び物体検出方法を説明する。
図2は、本例に係る処理プロセスを説明するフローチャートである。
同図に示した処理プロセスは、例えば図11に示される差分法を応用した監視方式の処理プロセスと同様な動作が行われるステップS1(初期化処理)、ステップS2(画像入力処理)、ステップS5(差分処理)、ステップS6(二値化処理)、ステップS8(マスク処理)、ステップS9(ラベリング処理)、ステップS10(処理画像表示)、ステップS14(物体存在判定処理)、ステップS15(警報・モニタ表示処理)の処理手順に、所定のステップS3、S4、S7、S11、S12、S13の処理手順を追加したものとなっている。このため、本例では、図11に示される処理プロセスとは異なる処理手順(ステップS3、S4、S7、S11、S12、S13)について詳しく説明し、同様な処理手順については説明を省略或いは簡略化する。
図2は、本例に係る処理プロセスを説明するフローチャートである。
同図に示した処理プロセスは、例えば図11に示される差分法を応用した監視方式の処理プロセスと同様な動作が行われるステップS1(初期化処理)、ステップS2(画像入力処理)、ステップS5(差分処理)、ステップS6(二値化処理)、ステップS8(マスク処理)、ステップS9(ラベリング処理)、ステップS10(処理画像表示)、ステップS14(物体存在判定処理)、ステップS15(警報・モニタ表示処理)の処理手順に、所定のステップS3、S4、S7、S11、S12、S13の処理手順を追加したものとなっている。このため、本例では、図11に示される処理プロセスとは異なる処理手順(ステップS3、S4、S7、S11、S12、S13)について詳しく説明し、同様な処理手順については説明を省略或いは簡略化する。
まず、初期化処理が行われ(ステップS1)、画像入力処理が行われる(ステップS2)。
次に、光軸方向変化量検出ステップでは、テンプレートマッチング法によってTVカメラ1の光軸方向の変化を検出する(ステップS3)。
図3を参照して、このような検出処理を説明する。
同図(A)は画像71においてテンプレートマッチングで使用するテンプレートの位置81を表しており、同図(B)はTVカメラ1の揺れなどによって光軸方向が変化した瞬間の画像72を表している。
まず、同図(A)に示されるように予め監視領域内にテンプレートの位置81を設定しておく。テンプレート位置81としては、例えば、建物の屋根やひさしなどのように、風などに揺れない部分を指定する。次に、基準背景画像のテンプレートの位置81の画像をテンプレート画像として、入力画像中でテンプレート画像と最も一致度が高い位置を検出する。一致度としては、例えば、正規化相関値r(Δx、Δy)を適用することができ、これは式1で表される。
次に、光軸方向変化量検出ステップでは、テンプレートマッチング法によってTVカメラ1の光軸方向の変化を検出する(ステップS3)。
図3を参照して、このような検出処理を説明する。
同図(A)は画像71においてテンプレートマッチングで使用するテンプレートの位置81を表しており、同図(B)はTVカメラ1の揺れなどによって光軸方向が変化した瞬間の画像72を表している。
まず、同図(A)に示されるように予め監視領域内にテンプレートの位置81を設定しておく。テンプレート位置81としては、例えば、建物の屋根やひさしなどのように、風などに揺れない部分を指定する。次に、基準背景画像のテンプレートの位置81の画像をテンプレート画像として、入力画像中でテンプレート画像と最も一致度が高い位置を検出する。一致度としては、例えば、正規化相関値r(Δx、Δy)を適用することができ、これは式1で表される。
ここで、f(x、y)は入力画像を表し、g(x、y)はテンプレート画像(基準背景画像の部分画像)を表し、例えば画像の座標軸について画像の左上を原点(0、0)として、(x0、y0)はテンプレート位置81の左上の座標を表し、Dはテンプレート画像の大きさ(例えば、横50画素、縦40画素)を表す。正規化相関値r(Δx、Δy)は、「−1≦r(Δx、Δy)≦+1」の値を取り、入力画像とテンプレート画像とが完全に一致した場合には、“+1.0”となる。テンプレートマッチングの処理は、Δx、Δyを探索範囲(横Mx、縦My)内で走査した場合に、すなわち「−Mx≦Δx≦+Mx、−My≦Δy≦+My」と変化させた場合に、 正規化相関値r(Δx、Δy)が最も大きくなる位置の変化量(Δx、Δy)を検出する処理である。
なお、探索範囲Mx、Myは、検出するTVカメラの光軸方向の変化の最大量を表し、実験的に求められ、例えば、Mx=50、My=50とする(例えば、非特許文献1参照。)。
図3(B)において、位置81は設定したテンプレートの位置であり、位置82はテンプレートマッチング法によって検出された位置である。すなわち、検出条件の設定時には位置81にあったテンプレート画像が、TVカメラ1の揺れなどによって光軸方向が変化して、位置82へ移動している。よって、テンプレートマッチング時に得られた一致度が最も大きくなる位置の変化量(Δx、Δy)が、TVカメラの光軸方向の変化量である。
なお、探索範囲Mx、Myは、検出するTVカメラの光軸方向の変化の最大量を表し、実験的に求められ、例えば、Mx=50、My=50とする(例えば、非特許文献1参照。)。
図3(B)において、位置81は設定したテンプレートの位置であり、位置82はテンプレートマッチング法によって検出された位置である。すなわち、検出条件の設定時には位置81にあったテンプレート画像が、TVカメラ1の揺れなどによって光軸方向が変化して、位置82へ移動している。よって、テンプレートマッチング時に得られた一致度が最も大きくなる位置の変化量(Δx、Δy)が、TVカメラの光軸方向の変化量である。
次に、基準背景画像位置補正ステップでは、TVカメラ1の光軸方向の変化量(Δx、Δy)に基づいて、「g’(x、y)=g(x−Δx、y−Δy)」となる平行移動を行い、基準背景画像の入力画像に対する位置のずれを補正する(ステップS4)。ここで、g(x、y)は補正前の基準背景画像を表し、g’(x、y)は補正後の基準背景画像を表す。このような補正を行う理由は、本実施例では、入力画像の輝度の変化領域の検出に差分法を用いており、TVカメラ1の揺れなどによって光軸方向が変化すると入力画像と基準背景画像との位置のずれが生じ、そのまま差分処理を実行すると、位置ずれを起こした場所で大きな差分が生じてしまうためである。
次に、位置が補正された基準背景画像を用いて差分処理が行われ(ステップS5)、二値化処理が行われる(ステップS6)。
次に、マスク領域位置ずれ補正処理ステップでは、上記した基準背景画像位置補正ステップと同様に、TVカメラ1の光軸方向の変化によって生じた入力画像とマスク領域との位置のずれを補正する(ステップS7)。
例えば、マスク領域をm(x、y)とした場合、「m’(x、y)=m(x−Δx、y−Δy)」となる画像の平行移動を行い、位置のずれを補正する。ここで、m(x、y)は補正前のマスク領域を表し、m’(x、y)は補正後のマスク領域を表す。このようにすることで、TVカメラ1の光軸方向の変化が発生する場面においても、マスク領域を広めに設定することなく、マスク処理を実行することができる。
次に、位置が補正されたマスク領域を用いてマスク処理が行われ(ステップS8)、ラベリング処理が行われ(ステップS9)、処理画像表示処理が行われる(ステップS10)。
次に、位置が補正された基準背景画像を用いて差分処理が行われ(ステップS5)、二値化処理が行われる(ステップS6)。
次に、マスク領域位置ずれ補正処理ステップでは、上記した基準背景画像位置補正ステップと同様に、TVカメラ1の光軸方向の変化によって生じた入力画像とマスク領域との位置のずれを補正する(ステップS7)。
例えば、マスク領域をm(x、y)とした場合、「m’(x、y)=m(x−Δx、y−Δy)」となる画像の平行移動を行い、位置のずれを補正する。ここで、m(x、y)は補正前のマスク領域を表し、m’(x、y)は補正後のマスク領域を表す。このようにすることで、TVカメラ1の光軸方向の変化が発生する場面においても、マスク領域を広めに設定することなく、マスク処理を実行することができる。
次に、位置が補正されたマスク領域を用いてマスク処理が行われ(ステップS8)、ラベリング処理が行われ(ステップS9)、処理画像表示処理が行われる(ステップS10)。
次に、警戒領域補正ステップでは、警戒領域の位置をTVカメラ1の光軸方向の変化量(Δx、Δy)分だけ平行移動させる(ステップS11)。本例では、例えば図12に示される警戒領域201のように、警戒領域を矩形で設定しており、左上の座標と右下の座標(つまり、対角の関係にある2つの頂点の座標)により当該矩形を指定する。すなわち、補正前の警戒領域を「左上の座標(wx0、wy0)−右下の座標(wx1、wy1)」とした場合に、補正後の警戒領域を「左上の座標(wx0−Δx、wy0−Δy)−右下の座標(wx1−Δx、wy1−Δy)」とすることで、警戒領域の補正を行うことができる。
次に、大きさ条件算出ステップでは、例えば図13を参照して説明されるような検出すべき物体の基準の大きさについて、補正を行う(ステップS12)。当該補正は、例えば式2及び式3において予め設定した基準物体の位置y1、y2に対して、「y1’=y1−Δy、y2’=y2−Δy」となる変換を行い、これにより得られた結果を「y1=y1’、y2=y’2」のようにy1、y2に代入して、式2及び式3に適用することで実行される。
次に、速度条件算出ステップでは、大きさ条件算出ステップによって得られた基準の大きさdx3、dy3に基づいて、例えば、dx3及びdy3の2/3の値を検出すべき物体の速度の情報とする。
次に、上記のようにして補正された物体の検出条件を用いて、物体が存在するか否かを判定し(ステップS14)、存在すると判定した場合には警報の出力やモニタの表示を行う(ステップS15)。
次に、大きさ条件算出ステップでは、例えば図13を参照して説明されるような検出すべき物体の基準の大きさについて、補正を行う(ステップS12)。当該補正は、例えば式2及び式3において予め設定した基準物体の位置y1、y2に対して、「y1’=y1−Δy、y2’=y2−Δy」となる変換を行い、これにより得られた結果を「y1=y1’、y2=y’2」のようにy1、y2に代入して、式2及び式3に適用することで実行される。
次に、速度条件算出ステップでは、大きさ条件算出ステップによって得られた基準の大きさdx3、dy3に基づいて、例えば、dx3及びdy3の2/3の値を検出すべき物体の速度の情報とする。
次に、上記のようにして補正された物体の検出条件を用いて、物体が存在するか否かを判定し(ステップS14)、存在すると判定した場合には警報の出力やモニタの表示を行う(ステップS15)。
以上に示したステップS4(基準背景画像の位置の補正)、ステップS7(マスク領域の位置の補正)、ステップS11(警戒領域の位置の補正)、ステップS12(大きさ条件の補正)、ステップS13(速度条件の算出)の各処理により、本例の物体検出装置や物体検出方法では、例えば、TVカメラ1が風で揺れる場面やTVカメラ1を操作した際にTVカメラ1の光軸方向が変化したような場合においても、TVカメラ1の光軸方向の変化量を自動的に検出して、光軸方向の変化量に基づいて検出条件を補正することができる。従って、TVカメラ1の光軸方向の変化によって、例えば不感帯を広く設定しなければならないことから物体を検出することができる範囲が狭くなってしまうことや或いは変化領域の大きさ判定や警戒領域内に存在するか否かの判定が正確に行われなくなってしまうことを解消することができ、信頼性の高い正確な物体検出を行うことを実現することができる。
以上のように、本例では、TVカメラ1の揺れを検出して、補正することができる。
以上のように、本例では、TVカメラ1の揺れを検出して、補正することができる。
ここで、本例では、物体の検出条件の基礎となる基準背景画像や、マスク領域や、警戒領域や、大きさ条件に関する設定値y1、y2などの位置をずらすことにより補正を行ったが、他の構成例として、物体の検出条件の基礎となる情報を補正せずに、入力画像の方をずらして補正するような構成とすることも可能である。
また、本例では、TVカメラ1の撮像レンズ13のレンズ制御を考慮していないが、更なる構成例として、レンズ制御を考慮して、焦点距離の変化量rを算出して、マスク領域等の大きさをr倍とするような処理を組み合わせて行うことも可能である。
また、本例では、TVカメラ1の撮像レンズ13のレンズ制御を考慮していないが、更なる構成例として、レンズ制御を考慮して、焦点距離の変化量rを算出して、マスク領域等の大きさをr倍とするような処理を組み合わせて行うことも可能である。
本発明の第2実施例に係る物体検出装置及び物体検出方法を説明する。
本例の物体検出装置及び物体検出方法では、予め作成した監視領域画像上に、マスク領域、警戒領域、大きさ情報の基準の検出条件を設定しておき、監視員がTVカメラ1の画角や光軸方向を操作した場合に、監視領域画像上に設定した基準検出条件に基づいて監視条件を算出する。
図4は基準検出条件の設定処理のフローチャートである。
図4を用いて、基準検出条件の設定処理の流れの一例を説明する。
まず、初期化処理ステップでは、設定処理を実行するための外部機器、変数、画像メモリ等の初期化を行う(ステップS21)。
次に、設定読み込み処理ステップでは、例えば、外部記憶装置4に記録した基準検出条件の設定を読み出す(ステップS22)。ここで、基準検出条件を初めて設定する場合には、初期化処理ステップで初期化された基準検出条件の状態で設定作業を開始し、2回目以降からは、最後に設定した基準検出条件が読み出されて設定作業が開始される。
本例の物体検出装置及び物体検出方法では、予め作成した監視領域画像上に、マスク領域、警戒領域、大きさ情報の基準の検出条件を設定しておき、監視員がTVカメラ1の画角や光軸方向を操作した場合に、監視領域画像上に設定した基準検出条件に基づいて監視条件を算出する。
図4は基準検出条件の設定処理のフローチャートである。
図4を用いて、基準検出条件の設定処理の流れの一例を説明する。
まず、初期化処理ステップでは、設定処理を実行するための外部機器、変数、画像メモリ等の初期化を行う(ステップS21)。
次に、設定読み込み処理ステップでは、例えば、外部記憶装置4に記録した基準検出条件の設定を読み出す(ステップS22)。ここで、基準検出条件を初めて設定する場合には、初期化処理ステップで初期化された基準検出条件の状態で設定作業を開始し、2回目以降からは、最後に設定した基準検出条件が読み出されて設定作業が開始される。
次に、カメラ雲台制御ステップ(ステップS23)から領域スキャン完了判定ステップ(ステップS25)までは、TVカメラ1の基準となる画角から所定範囲の画像を入力する処理を行う。
具体的には、カメラ雲台制御ステップでは、基準となる画角の例えば 50%の範囲を9回に分けてスキャンするために雲台を制御する(ステップS23)。一例として、撮像素子として1/2型CCD(素子サイズ 横6.4mm、縦4.8mm)を使用し、焦点距離を10mmとした場合、基準となる画角は、横方向35.5°、縦方向27.0°となる。カメラ雲台制御ステップでは、処理が実行される度に、基準となる画角から、左へ17.75°及び上へ13.50°、上へ13.50°、右へ17.75°及び上へ13.50°、左へ17.75°、移動なし、右へ17.75°、左へ17.75°及び下へ13.50°、下へ13.50°、右へ17.75°及び下へ13.50°とカメラ雲台12を制御する。
次に、画像入力ステップでは、TVカメラ1から、例えば横320画素、高さ240画素の入力画像を得る(ステップS24)。
次に、領域スキャン完了(終了)判定ステップでは、カメラ雲台制御が所定の回数(本例では、9回)実行された場合には、画像合成処理ステップ(ステップS26)へ分岐し、一方、所定の回数実行されていない場合には、カメラ雲台制御ステップ(ステップS23)へ分岐する(ステップS25)。
具体的には、カメラ雲台制御ステップでは、基準となる画角の例えば 50%の範囲を9回に分けてスキャンするために雲台を制御する(ステップS23)。一例として、撮像素子として1/2型CCD(素子サイズ 横6.4mm、縦4.8mm)を使用し、焦点距離を10mmとした場合、基準となる画角は、横方向35.5°、縦方向27.0°となる。カメラ雲台制御ステップでは、処理が実行される度に、基準となる画角から、左へ17.75°及び上へ13.50°、上へ13.50°、右へ17.75°及び上へ13.50°、左へ17.75°、移動なし、右へ17.75°、左へ17.75°及び下へ13.50°、下へ13.50°、右へ17.75°及び下へ13.50°とカメラ雲台12を制御する。
次に、画像入力ステップでは、TVカメラ1から、例えば横320画素、高さ240画素の入力画像を得る(ステップS24)。
次に、領域スキャン完了(終了)判定ステップでは、カメラ雲台制御が所定の回数(本例では、9回)実行された場合には、画像合成処理ステップ(ステップS26)へ分岐し、一方、所定の回数実行されていない場合には、カメラ雲台制御ステップ(ステップS23)へ分岐する(ステップS25)。
以上の処理を完了すると、図5(A)〜(I)に示すような各画像91〜99が得られる。
次に画像合成処理ステップでは、図10に示される画像91〜99を合成して1フレームの画像にする(ステップS26)。
本例では、各画像91〜99が画像サイズの50%分重なるように合成することにより、図6に示すような1フレームの画像を生成することができる。このようにして合成した画像は、基準となる画角の上下左右を50%広げたものであり、この画像を監視領域画像と呼んで説明する。
ここで、本例では、スキャン回数9回、重なり量50%で監視領域画像を作成したが、他の態様が用いられてもよく、例えば、スキャン回数を25回(横方向、縦方向5分割)にすることや、重なり量を75%にすることなどもできる。なお、基準となる画角に対して監視領域画像を広く設定し過ぎると、カメラの視差の影響で画像の合成が困難になる場合もあるため、例えば、監視領域画像は基準となる画角に対して上下左右50%程度に留めるのが好ましい。また、例えば視点固定型カメラを用いることで、このような視差の問題を解消することも可能である。視点固定型カメラは、パンチルト制御を行っても視点位置が一定になるように設計されたカメラであり、このカメラを使用すると、光軸方向が変化してもカメラの視点位置が変化せず視差が発生しない。このような視点固定型カメラを応用したものも検討等されている(例えば、非特許文献2参照。)。
次に画像合成処理ステップでは、図10に示される画像91〜99を合成して1フレームの画像にする(ステップS26)。
本例では、各画像91〜99が画像サイズの50%分重なるように合成することにより、図6に示すような1フレームの画像を生成することができる。このようにして合成した画像は、基準となる画角の上下左右を50%広げたものであり、この画像を監視領域画像と呼んで説明する。
ここで、本例では、スキャン回数9回、重なり量50%で監視領域画像を作成したが、他の態様が用いられてもよく、例えば、スキャン回数を25回(横方向、縦方向5分割)にすることや、重なり量を75%にすることなどもできる。なお、基準となる画角に対して監視領域画像を広く設定し過ぎると、カメラの視差の影響で画像の合成が困難になる場合もあるため、例えば、監視領域画像は基準となる画角に対して上下左右50%程度に留めるのが好ましい。また、例えば視点固定型カメラを用いることで、このような視差の問題を解消することも可能である。視点固定型カメラは、パンチルト制御を行っても視点位置が一定になるように設計されたカメラであり、このカメラを使用すると、光軸方向が変化してもカメラの視点位置が変化せず視差が発生しない。このような視点固定型カメラを応用したものも検討等されている(例えば、非特許文献2参照。)。
次に、マスク領域設定ステップでは、画像合成処理ステップによって合成された監視領域画像に対してマスク領域を設定する(ステップS27)。マスク領域は、例えば、監視員が操作部(操作器)3を用いて、多角形の頂点を指定することなどにより、図6(A)に示される監視領域画像101中の領域111のように、風などで揺れる可能性のある草木の部分を囲むように指定する。
次に、マスク設定完了判定ステップでは、監視員に対して、マスク領域111の設定操作が完了したか否かを例えば“YES”/“NO”(“はい”又は“いいえ”)を選択することができる形式で問い合わせ、監視員は、操作部3の操作により、マスク領域111の設定が完了した場合には“YES”を選択し、マスク領域111の設定が完了していない場合には“NO”を選択する(ステップS28)。このようにして、マスク設定完了判定ステップでは、“YES”が選択された場合には警戒領域設定ステップ(ステップS29)へ分岐し、“NO”が選択された場合にはマスク領域設定ステップ(ステップS27)へ分岐する。
次に、マスク設定完了判定ステップでは、監視員に対して、マスク領域111の設定操作が完了したか否かを例えば“YES”/“NO”(“はい”又は“いいえ”)を選択することができる形式で問い合わせ、監視員は、操作部3の操作により、マスク領域111の設定が完了した場合には“YES”を選択し、マスク領域111の設定が完了していない場合には“NO”を選択する(ステップS28)。このようにして、マスク設定完了判定ステップでは、“YES”が選択された場合には警戒領域設定ステップ(ステップS29)へ分岐し、“NO”が選択された場合にはマスク領域設定ステップ(ステップS27)へ分岐する。
次に、警戒領域設定ステップでは、例えば、建物の入口や、敷地の門等に、具体例として、図6(A)に示される監視領域画像101中の領域112、領域113、領域114、などのように、特に警戒レベルの高い領域を指定する(ステップS29)。このような警戒領域112〜114に侵入物体が存在するか否かの情報は、警報・モニタ表示ステップ(図7のステップS58)の警報の種類に反映され、例えば、警戒領域112〜114内に侵入物体が存在する場合には警告灯6を赤く点灯させ、警戒領域112〜114内に侵入者が存在しない場合には警告灯6を黄色に点灯させる等する。
次に、警戒領域設定完了判定ステップでは、上記したマスク設定完了判定ステップ(ステップS28)と同様に、警戒領域112〜114の設定が終了したか否かを監視員に選択させ、警戒領域112〜114の設定が終了した場合には大きさ設定ステップ(ステップS31)へ分岐し、警戒領域112〜114の設定が終了していない場合には警戒領域設定ステップ(ステップS29)へ分岐する(ステップS30)。
次に、警戒領域設定完了判定ステップでは、上記したマスク設定完了判定ステップ(ステップS28)と同様に、警戒領域112〜114の設定が終了したか否かを監視員に選択させ、警戒領域112〜114の設定が終了した場合には大きさ設定ステップ(ステップS31)へ分岐し、警戒領域112〜114の設定が終了していない場合には警戒領域設定ステップ(ステップS29)へ分岐する(ステップS30)。
次に、大きさ設定ステップでは、例えば図13を参照して説明されるように、侵入物体の基準となる大きさを設定する(ステップS31)。図6(A)に示した例では、矩形115、矩形116により設定される。つまり、監視員により設定された矩形115、矩形116に応じて、図13に示されるy1、y2などの値が決定され、式2及び式3の演算を行うためのパラメータの準備が完了する。
次に、大きさ設定完了判定ステップでは、上記したマスク設定完了判定ステップ(ステップS28)と同様に、侵入物体の基準の大きさの設定が終了したか否かを監視員に選択させ、大きさの設定が終了した場合にはテンプレート設定ステップ(ステップS32)へ分岐し、大きさの設定が終了していない場合には大きさ設定ステップ(ステップS31)へ分岐する(ステップS32)。
次に、大きさ設定完了判定ステップでは、上記したマスク設定完了判定ステップ(ステップS28)と同様に、侵入物体の基準の大きさの設定が終了したか否かを監視員に選択させ、大きさの設定が終了した場合にはテンプレート設定ステップ(ステップS32)へ分岐し、大きさの設定が終了していない場合には大きさ設定ステップ(ステップS31)へ分岐する(ステップS32)。
次に、テンプレート設定ステップでは、TVカメラ1の光軸方向の変化を検出するためのテンプレートの位置を設定する(ステップS33)。テンプレートの位置としては、例えば、建物の屋根やひさしなど、風などに揺れない部分を指定する。本例では、好ましい態様として、図6(A)に示される複数の矩形117、矩形118、矩形119、矩形120のように、テンプレート位置を複数設定する。この理由は、TVカメラ1の撮像レンズ13を操作した場合や光軸方向が変わってしまった場合においても、画面内に少なくとも1つ以上のテンプレートが映るようにするためである。なお、複数のテンプレートを用いてマッチングを行うことにより、マッチングの精度を向上させることが可能である(例えば、特許文献1参照。)。
次に、テンプレート設定完了判定ステップでは、上記したマスク設定完了判定ステップ(ステップS28)と同様に、TVカメラ1の光軸方向の変化を検出するためのテンプレートの位置の設定が終了したか否かを監視員に選択させ、テンプレート位置の設定が終了した場合には設定保存処理ステップ(ステップS35)へ分岐し、テンプレート位置の設定が終了していない場合にはテンプレート設定ステップ(ステップS33)へ分岐する(ステップS34)。
そして、設定保存処理ステップでは、上記したカメラ雲台制御ステップ(ステップS23)からテンプレート設定完了判定ステップ(ステップS34)までで得られた画像や基準となる検出条件の情報を、例えば外部記憶装置4に保存する。
以上により、基準検出条件の設定が完了する。
次に、テンプレート設定完了判定ステップでは、上記したマスク設定完了判定ステップ(ステップS28)と同様に、TVカメラ1の光軸方向の変化を検出するためのテンプレートの位置の設定が終了したか否かを監視員に選択させ、テンプレート位置の設定が終了した場合には設定保存処理ステップ(ステップS35)へ分岐し、テンプレート位置の設定が終了していない場合にはテンプレート設定ステップ(ステップS33)へ分岐する(ステップS34)。
そして、設定保存処理ステップでは、上記したカメラ雲台制御ステップ(ステップS23)からテンプレート設定完了判定ステップ(ステップS34)までで得られた画像や基準となる検出条件の情報を、例えば外部記憶装置4に保存する。
以上により、基準検出条件の設定が完了する。
図7は、本例に係る処理プロセスを説明するフローチャートである。
同図に示した処理プロセスは、例えば図2に示される差分法を応用した監視方式の処理プロセスと同様な動作が行われるステップS41(初期化処理)、ステップS43(画像入力処理)、ステップS48(差分処理)、ステップS49(二値化処理)、ステップS51(マスク処理)、ステップS52(ラベリング処理)、ステップS53(処理画像表示)、ステップS57(物体存在判定処理)、ステップS58(警報・モニタ表示処理)の処理手順と、図2に示される他のステップS3、S4、S7、S11、S12、S13の処理と同等な処理を監視領域画像101の座標系に変換して実行するステップS46(光軸方向変化量検出処理)、ステップS47(基準背景画像位置補正処理)、ステップS50(マスク領域位置ずれ補正処理)、ステップS54(警戒領域補正処理)、ステップS55(大きさ条件算出処理)、ステップS56(速度条件算出処理)の処理手順に、所定のステップS42、S44、S45の処理手順を追加したものとなっている。このため、本例では、図2に示される処理プロセスとは異なる処理手順(ステップS42、S44、S45)について詳しく説明し、同様な処理手順については説明を省略或いは簡略化する。
同図に示した処理プロセスは、例えば図2に示される差分法を応用した監視方式の処理プロセスと同様な動作が行われるステップS41(初期化処理)、ステップS43(画像入力処理)、ステップS48(差分処理)、ステップS49(二値化処理)、ステップS51(マスク処理)、ステップS52(ラベリング処理)、ステップS53(処理画像表示)、ステップS57(物体存在判定処理)、ステップS58(警報・モニタ表示処理)の処理手順と、図2に示される他のステップS3、S4、S7、S11、S12、S13の処理と同等な処理を監視領域画像101の座標系に変換して実行するステップS46(光軸方向変化量検出処理)、ステップS47(基準背景画像位置補正処理)、ステップS50(マスク領域位置ずれ補正処理)、ステップS54(警戒領域補正処理)、ステップS55(大きさ条件算出処理)、ステップS56(速度条件算出処理)の処理手順に、所定のステップS42、S44、S45の処理手順を追加したものとなっている。このため、本例では、図2に示される処理プロセスとは異なる処理手順(ステップS42、S44、S45)について詳しく説明し、同様な処理手順については説明を省略或いは簡略化する。
まず、初期化処理が行われる(ステップS41)。
次に、カメラ雲台制御ステップでは、監視員による操作部3の操作を入力し、カメラ雲台12及び撮像レンズ13を制御する(ステップS42)。カメラ雲台制御ステップでは、例えば、操作部3のジョイスティック41などを監視員が上下左右に動かすと、それに連動してカメラ雲台12を制御し、TVカメラ1の光軸を上下左右に変化させる。また、操作部3に付属するボタン42、43を監視員が押下すると、撮像レンズ12の焦点距離を長くする、或いは、短くする。これにより、ズームアップやズームアウトが行われ、TVカメラ1の画角を変えることが可能となる。
なお、本例では、カメラ雲台制御ステップとして、ユーザの操作によりカメラのパン・チルトやズーム制御が行われる構成としたが、他の構成例として、検出した物体の画像上での位置や、大きさや、移動量などに応じて自動的にパン・チルトやズーム制御を行うような構成が用いられてもよい。
次に、画像入力処理が行われる(ステップS43)。
次に、画角変化算出ステップでは、基準検出条件を設定した際における撮像レンズ12の焦点距離と画角操作後における撮像レンズ12の焦点距離との比から、TVカメラ1の画角変化を算出する(ステップS44)。例えば、基準検出条件を設定した際における撮像レンズ12の焦点距離f0が10mmであり、画角変化後における撮像レンズ12の焦点距離f1が12mmであった場合には、画角の変化量rとしては、f=f1÷f0=1.2倍(視野の角度は、横方向が35.49°から29.96°)に変化したこととなる。
次に、監視領域画像サイズ補正ステップでは、TVカメラ1の画角の変化を補正するために、監視領域画像s(x、y)の大きさをr倍し、これをs’(x、y)として、監視領域画像の大きさを補正する(ステップS45)。ここで、本例では、監視領域画像について、画像の水平方向をx軸として、画像の垂直方向をy軸として、監視領域画像の左上の点を原点(0、0)とした場合における座標s(x、y)で表す。そして、本例では、監視領域画像の座標系を基準にして処理を行う。
次に、カメラ雲台制御ステップでは、監視員による操作部3の操作を入力し、カメラ雲台12及び撮像レンズ13を制御する(ステップS42)。カメラ雲台制御ステップでは、例えば、操作部3のジョイスティック41などを監視員が上下左右に動かすと、それに連動してカメラ雲台12を制御し、TVカメラ1の光軸を上下左右に変化させる。また、操作部3に付属するボタン42、43を監視員が押下すると、撮像レンズ12の焦点距離を長くする、或いは、短くする。これにより、ズームアップやズームアウトが行われ、TVカメラ1の画角を変えることが可能となる。
なお、本例では、カメラ雲台制御ステップとして、ユーザの操作によりカメラのパン・チルトやズーム制御が行われる構成としたが、他の構成例として、検出した物体の画像上での位置や、大きさや、移動量などに応じて自動的にパン・チルトやズーム制御を行うような構成が用いられてもよい。
次に、画像入力処理が行われる(ステップS43)。
次に、画角変化算出ステップでは、基準検出条件を設定した際における撮像レンズ12の焦点距離と画角操作後における撮像レンズ12の焦点距離との比から、TVカメラ1の画角変化を算出する(ステップS44)。例えば、基準検出条件を設定した際における撮像レンズ12の焦点距離f0が10mmであり、画角変化後における撮像レンズ12の焦点距離f1が12mmであった場合には、画角の変化量rとしては、f=f1÷f0=1.2倍(視野の角度は、横方向が35.49°から29.96°)に変化したこととなる。
次に、監視領域画像サイズ補正ステップでは、TVカメラ1の画角の変化を補正するために、監視領域画像s(x、y)の大きさをr倍し、これをs’(x、y)として、監視領域画像の大きさを補正する(ステップS45)。ここで、本例では、監視領域画像について、画像の水平方向をx軸として、画像の垂直方向をy軸として、監視領域画像の左上の点を原点(0、0)とした場合における座標s(x、y)で表す。そして、本例では、監視領域画像の座標系を基準にして処理を行う。
次に、光軸方向変化量検出ステップでは、監視領域画像上に設定した光軸方向の変化を検出するためのテンプレートを用いて、現在におけるTVカメラ1の光軸の変化を検出する(ステップS46)。
例えば、監視領域画像s(x、y)上に設定したテンプレートの位置を(xt、yt)とし、その縦横の大きさを(sx、sy)とすると、上記した監視領域画像サイズ補正ステップ(ステップS45)によって画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上では、テンプレートの位置は(r×xt、r×yt)となり、その縦横の大きさは(r×sx、r×sy)となる。この画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上のテンプレートを用いて、テンプレートマッチングの手法により入力画像を走査して、マッチングする位置(xm、ym)を検出する。
マッチングした位置(xm、ym)は、画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上におけるテンプレートの位置(r×xt、r×yt)と一致するため、TVカメラ1が揺れてカメラの光軸が時時刻々と変化するような場面においても、監視領域画像中ではテンプレートを一定の位置に捉えることができる。
すなわち、TVカメラ1が揺れてカメラの光軸が変化しても、監視領域画像s’(x、y)上で入力画像の位置を決定することができる。なお、入力画像の左上の座標は、監視領域画像s’(x、y)上の(r×xt−xm、r×yt−ym)で表される。つまり、上記したマッチングする位置(xm、ym)は入力画像上でのテンプレート位置の左上の座標(ここで、座標軸は入力画像の左上を原点(0、0)とする)で表され、このマッチング位置が監視領域画像s’(x、y)上のテンプレート位置(r×xt、r×yt)と一致するため、入力画像の左上の座標は監視領域画像s’(x、y)上では(r×xt−xm、r×yt−ym)となる。
また、入力画像を監視領域画像s’(x、y)上の座標系に変換して監視領域画像s’(x、y)上で設定した基準検出条件と比較評価することにより、TVカメラ1の画角を操作した場合や、TVカメラ1が揺れるような場面においても、侵入物体の検出処理を実行することが可能となる。
例えば、監視領域画像s(x、y)上に設定したテンプレートの位置を(xt、yt)とし、その縦横の大きさを(sx、sy)とすると、上記した監視領域画像サイズ補正ステップ(ステップS45)によって画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上では、テンプレートの位置は(r×xt、r×yt)となり、その縦横の大きさは(r×sx、r×sy)となる。この画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上のテンプレートを用いて、テンプレートマッチングの手法により入力画像を走査して、マッチングする位置(xm、ym)を検出する。
マッチングした位置(xm、ym)は、画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上におけるテンプレートの位置(r×xt、r×yt)と一致するため、TVカメラ1が揺れてカメラの光軸が時時刻々と変化するような場面においても、監視領域画像中ではテンプレートを一定の位置に捉えることができる。
すなわち、TVカメラ1が揺れてカメラの光軸が変化しても、監視領域画像s’(x、y)上で入力画像の位置を決定することができる。なお、入力画像の左上の座標は、監視領域画像s’(x、y)上の(r×xt−xm、r×yt−ym)で表される。つまり、上記したマッチングする位置(xm、ym)は入力画像上でのテンプレート位置の左上の座標(ここで、座標軸は入力画像の左上を原点(0、0)とする)で表され、このマッチング位置が監視領域画像s’(x、y)上のテンプレート位置(r×xt、r×yt)と一致するため、入力画像の左上の座標は監視領域画像s’(x、y)上では(r×xt−xm、r×yt−ym)となる。
また、入力画像を監視領域画像s’(x、y)上の座標系に変換して監視領域画像s’(x、y)上で設定した基準検出条件と比較評価することにより、TVカメラ1の画角を操作した場合や、TVカメラ1が揺れるような場面においても、侵入物体の検出処理を実行することが可能となる。
ここで、上記した光軸方向変化量検出処理(ステップS46)では、図6(A)に示されるように複数のテンプレート117〜120を用意して、その中からいずれかのテンプレートを用いて入力画像とのマッチングを行い、マッチング位置を決定する。この処理の(パターン例1)(パターン例2)、(パターン例3)を示す。
(パターン例1)では、全てのテンプレートを用いて入力画像とのマッチングを行い、正規化相関値が最も大きくなる位置(xm、ym)と、その際に使用したテンプレートを特定する。なお、このパターン例では、処理時間が長くなる場合もある。
(パターン例2)では、入力画像内に存在するテンプレートのみを対象としてマッチングを行い、正規化相関値が最も大きくなる位置(xm、ym)を特定する。例えば、図6(A)の監視領域画像の座標系における入力画像の大きさや位置については、初期の位置からどれだけパンやチルトさせたかといったカメラ雲台12の制御情報と、撮像レンズ13の焦点距離の情報から、一意に決定することが可能である。このため、入力画像内のテンプレートを選択することが可能である。
(パターン例3)では、上記した(パターン例2)において、更にTVカメラ1の揺れを考慮する。具体的には、入力画像と比べて(例えば、少し)大きい範囲を設定し、その範囲内に存在するテンプレートのみを対象としてマッチングを行い、正規化相関値が最も大きくなる位置(xm、ym)を特定する。
(パターン例1)では、全てのテンプレートを用いて入力画像とのマッチングを行い、正規化相関値が最も大きくなる位置(xm、ym)と、その際に使用したテンプレートを特定する。なお、このパターン例では、処理時間が長くなる場合もある。
(パターン例2)では、入力画像内に存在するテンプレートのみを対象としてマッチングを行い、正規化相関値が最も大きくなる位置(xm、ym)を特定する。例えば、図6(A)の監視領域画像の座標系における入力画像の大きさや位置については、初期の位置からどれだけパンやチルトさせたかといったカメラ雲台12の制御情報と、撮像レンズ13の焦点距離の情報から、一意に決定することが可能である。このため、入力画像内のテンプレートを選択することが可能である。
(パターン例3)では、上記した(パターン例2)において、更にTVカメラ1の揺れを考慮する。具体的には、入力画像と比べて(例えば、少し)大きい範囲を設定し、その範囲内に存在するテンプレートのみを対象としてマッチングを行い、正規化相関値が最も大きくなる位置(xm、ym)を特定する。
次に、基準背景画像位置補正ステップでは、監視領域画像s’(x、y)から例えば(r×xt−xm、r×yt−ym)〜(r×xt−xm+319、r×yt−ym+239)の範囲の画像を抽出し、これを基準背景画像とする(ステップS47)。なお、本例では、処理する画像のサイズが、横320画素、縦240画素であるとする。
ここで、図2に示される基準背景画像位置補正処理(ステップS4)では、予め作成した基準背景画像を平行移動することでTVカメラ1の光軸方向の変化を補正するため、平行移動によって画素が画像からはみ出して、処理に使用することが可能な画素が減少するのに対して、本例の基準背景画像位置補正処理(ステップS47)では、処理する画像より広い範囲で作成した監視領域画像から基準背景画像を抽出するため、画素を減少させずに、差分処理を実行することができる。
次に、差分処理が行われ(ステップS48)、二値化処理が行われる(ステップS49)。
次に、マスク領域位置ずれ補正ステップでは、上記した基準背景画像位置補正ステップ(ステップS47)と同様に、監視領域画像s’(x、y)上に設定したマスク領域を(r×xt−xm、r×yt−ym)〜(r×xt−xm+319、r×yt−ym+239)の範囲で抽出し、続くマスク処理ステップ(ステップS51)のマスク画像として適用する(ステップS50)。
次に、マスク処理が行われ(ステップS51)、ラベリング処理が行われる(ステップS52)。
次に、警戒領域補正ステップでは、上記した基準背景画像位置補正ステップ(ステップS47)と同様に、監視領域画像s’(x、y)上に設定した警戒領域を(r×xt−xm、r×yt−ym)〜(r×xt−xm+319、r×yt−ym+239)の範囲で抽出し、続く物体存在判定ステップ(ステップS57)において警戒領域内に侵入物体が存在するか否かの判定条件として適用する(ステップS54)。
ここで、図2に示される基準背景画像位置補正処理(ステップS4)では、予め作成した基準背景画像を平行移動することでTVカメラ1の光軸方向の変化を補正するため、平行移動によって画素が画像からはみ出して、処理に使用することが可能な画素が減少するのに対して、本例の基準背景画像位置補正処理(ステップS47)では、処理する画像より広い範囲で作成した監視領域画像から基準背景画像を抽出するため、画素を減少させずに、差分処理を実行することができる。
次に、差分処理が行われ(ステップS48)、二値化処理が行われる(ステップS49)。
次に、マスク領域位置ずれ補正ステップでは、上記した基準背景画像位置補正ステップ(ステップS47)と同様に、監視領域画像s’(x、y)上に設定したマスク領域を(r×xt−xm、r×yt−ym)〜(r×xt−xm+319、r×yt−ym+239)の範囲で抽出し、続くマスク処理ステップ(ステップS51)のマスク画像として適用する(ステップS50)。
次に、マスク処理が行われ(ステップS51)、ラベリング処理が行われる(ステップS52)。
次に、警戒領域補正ステップでは、上記した基準背景画像位置補正ステップ(ステップS47)と同様に、監視領域画像s’(x、y)上に設定した警戒領域を(r×xt−xm、r×yt−ym)〜(r×xt−xm+319、r×yt−ym+239)の範囲で抽出し、続く物体存在判定ステップ(ステップS57)において警戒領域内に侵入物体が存在するか否かの判定条件として適用する(ステップS54)。
ここで、図8には、上記したマスク領域位置ずれ補正処理(ステップS50)及び警戒領域補正処理(ステップS54)の具体例を示してある。
同図(A)には、監視領域画像131に対して設定されているマスク領域(又は、警戒領域)141の一例を示してある。同図(B)には、更に、入力画像の範囲142を示してある。そして、同図(C)には、入力画像の範囲142に基づいてマスク領域(又は、警戒領域)141から切り出される領域を斜線により示してある。一例として、同図(D)に示されるように、入力画像上におけるマスク領域の各頂点の座標を把握するような形式を用いることができ、他の例として、同図(E)に示されるように、入力画像の各画素を走査してマスク領域内の画素を把握するような形式を用いることができ、或いは、他の形式が用いられてもよい。
次に、大きさ条件算出ステップでは、差分法により検出された変化領域の外接矩形(例えば、図10(D)に示される矩形184)の座標を監視領域画像s’(x、y)上の座標へ変換し、侵入物体の基準となる大きさを算出する(ステップS55)。ここで、例えば、図13(B)に示されるような外接矩形223が検出されたとすると、検出結果から得られる画像の下端から外接矩形223の下端までの距離y3は、画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上で距離y3’=480−(r×yt−ym+240)+y3となり、監視領域画像s(x、y)上の座標系では、y3’’=y3’÷rとなる。なお、入力画像のサイズを横320画素、縦240画素とし、監視領域画像のサイズを横640画素、縦480画素(基準となる画角の上下左右50%拡大)とする。よって、y=y3’’として、式2及び式3を適用することにより、監視領域画像s(x、y)上での基準の大きさdx3、dy3が算出され、入力画像上では基準の大きさはdx3’=dx3×r、dy3’=dy3×rと算出される。
同図(A)には、監視領域画像131に対して設定されているマスク領域(又は、警戒領域)141の一例を示してある。同図(B)には、更に、入力画像の範囲142を示してある。そして、同図(C)には、入力画像の範囲142に基づいてマスク領域(又は、警戒領域)141から切り出される領域を斜線により示してある。一例として、同図(D)に示されるように、入力画像上におけるマスク領域の各頂点の座標を把握するような形式を用いることができ、他の例として、同図(E)に示されるように、入力画像の各画素を走査してマスク領域内の画素を把握するような形式を用いることができ、或いは、他の形式が用いられてもよい。
次に、大きさ条件算出ステップでは、差分法により検出された変化領域の外接矩形(例えば、図10(D)に示される矩形184)の座標を監視領域画像s’(x、y)上の座標へ変換し、侵入物体の基準となる大きさを算出する(ステップS55)。ここで、例えば、図13(B)に示されるような外接矩形223が検出されたとすると、検出結果から得られる画像の下端から外接矩形223の下端までの距離y3は、画角変化を補正した監視領域画像s’(x、y)上で距離y3’=480−(r×yt−ym+240)+y3となり、監視領域画像s(x、y)上の座標系では、y3’’=y3’÷rとなる。なお、入力画像のサイズを横320画素、縦240画素とし、監視領域画像のサイズを横640画素、縦480画素(基準となる画角の上下左右50%拡大)とする。よって、y=y3’’として、式2及び式3を適用することにより、監視領域画像s(x、y)上での基準の大きさdx3、dy3が算出され、入力画像上では基準の大きさはdx3’=dx3×r、dy3’=dy3×rと算出される。
次に、速度条件算出ステップでは、例えば、上記した大きさ条件算出ステップで算出された、入力画像上での基準の大きさdx3’、dy3’の2/3倍値を検出すべき物体の速度の情報とする(ステップS56)。
そして、物体存在判定処理が行われ(ステップS57)、警報・モニタ表示処理が行われる(ステップS58)。警戒領域補正処理(ステップS54)、大きさ条件算出処理(ステップS55)、速度条件算出処理(ステップS56)で算出された検出条件は、物体存在判定処理(ステップS57)で使用されて、差分法によって検出された変化領域が検出すべき物体であるか否かが判定される。
以上のように、本例では、TVカメラ1の揺れや焦点距離の変化を検出して、補正することができる。また、本例では、予め、広い画角に対応して、検出条件を用意することにより、適切な補正を行うことができる。
そして、物体存在判定処理が行われ(ステップS57)、警報・モニタ表示処理が行われる(ステップS58)。警戒領域補正処理(ステップS54)、大きさ条件算出処理(ステップS55)、速度条件算出処理(ステップS56)で算出された検出条件は、物体存在判定処理(ステップS57)で使用されて、差分法によって検出された変化領域が検出すべき物体であるか否かが判定される。
以上のように、本例では、TVカメラ1の揺れや焦点距離の変化を検出して、補正することができる。また、本例では、予め、広い画角に対応して、検出条件を用意することにより、適切な補正を行うことができる。
ここで、本例では、レンズの焦点距離の変化量rに応じて監視領域画像の大きさを補正する構成を示したが、他の構成例として、入力画像の大きさを1/r倍するような構成とすることも可能である。
また、本例では、図4に示されるカメラ雲台制御処理(ステップS23)から画像合成処理(ステップS26)までの処理により、図5に示される複数の画像91〜99から成る画像群から合成により図6(A)に示されるような監視領域画像101を生成する構成を示したが、他の構成例として、撮像レンズ13をズームアウトして、図6(A)に示される画像101の画角に相当する画像を1回の撮影で取得するような構成とすることも可能である。また、図6(B)を例として説明すると、画像102の画角で撮影して監視領域画像を取得する場合には、通常の処理における画角(例えば、図7のフローの実行時における画像121や画像122の画角)と比べて高精細(高画素)な画像が得られるような撮影モードを用いることも可能である。
また、本例では、図4に示されるカメラ雲台制御処理(ステップS23)から画像合成処理(ステップS26)までの処理により、図5に示される複数の画像91〜99から成る画像群から合成により図6(A)に示されるような監視領域画像101を生成する構成を示したが、他の構成例として、撮像レンズ13をズームアウトして、図6(A)に示される画像101の画角に相当する画像を1回の撮影で取得するような構成とすることも可能である。また、図6(B)を例として説明すると、画像102の画角で撮影して監視領域画像を取得する場合には、通常の処理における画角(例えば、図7のフローの実行時における画像121や画像122の画角)と比べて高精細(高画素)な画像が得られるような撮影モードを用いることも可能である。
また、図5に示される画像91〜99から図11(A)に示される監視領域画像101を合成する例を参照して、パン・チルト・ズームの制御量から絶対座標を算出する方法の一例を示す。
すなわち、本例では、撮像素子として1/2型CCD(素子サイズが横6.4mm、縦4.8mm)を使用して、焦点距離を10mmとして図6(A)に示されるような監視領域画像101を合成する。この場合、入力画像の画角は横方向35.5°、縦方向27.0°となり、上下左右50%の重なり量で合成しているため、監視領域画像101は、横方向71.0°、縦方向54.0°の画角を有する。また、入力画像の画素数が横320画素、縦240画素であるとすると、監視領域画像101は横640画素、縦480画素で構成される。従って、監視領域画像101は、一画素当たり、横0.055°/pix、縦0.056°/pixの分解能を有する。一例として、監視領域画像101の中心をTVカメラ1の方向の原点(パン0°、チルト0°)とし、カメラ雲台12の操作によってパンが−5°に変わり、チルトが+3°に変わり、焦点距離が15mmに変わったとする。すると、入力画像の中心は、監視領域画像101の座標系で(640÷2−5÷0.055、480÷2+3÷0.056)=(229、294)へ移動する。また、焦点距離が変わったことによって、入力画像の画角は横方向24.1°、縦方向 18.2°となることから、入力画像の画角は監視領域画像101の座標系で、横24.1÷0.055=438画素に相当し、縦18.2÷0.056=325画素に相当する。つまり、入力画像は監視領域画像101の(229−438÷2、294−325÷2)〜(229+438÷2、294+325÷2)=(10、131)〜(448、456)の範囲にあることが分かる。
すなわち、本例では、撮像素子として1/2型CCD(素子サイズが横6.4mm、縦4.8mm)を使用して、焦点距離を10mmとして図6(A)に示されるような監視領域画像101を合成する。この場合、入力画像の画角は横方向35.5°、縦方向27.0°となり、上下左右50%の重なり量で合成しているため、監視領域画像101は、横方向71.0°、縦方向54.0°の画角を有する。また、入力画像の画素数が横320画素、縦240画素であるとすると、監視領域画像101は横640画素、縦480画素で構成される。従って、監視領域画像101は、一画素当たり、横0.055°/pix、縦0.056°/pixの分解能を有する。一例として、監視領域画像101の中心をTVカメラ1の方向の原点(パン0°、チルト0°)とし、カメラ雲台12の操作によってパンが−5°に変わり、チルトが+3°に変わり、焦点距離が15mmに変わったとする。すると、入力画像の中心は、監視領域画像101の座標系で(640÷2−5÷0.055、480÷2+3÷0.056)=(229、294)へ移動する。また、焦点距離が変わったことによって、入力画像の画角は横方向24.1°、縦方向 18.2°となることから、入力画像の画角は監視領域画像101の座標系で、横24.1÷0.055=438画素に相当し、縦18.2÷0.056=325画素に相当する。つまり、入力画像は監視領域画像101の(229−438÷2、294−325÷2)〜(229+438÷2、294+325÷2)=(10、131)〜(448、456)の範囲にあることが分かる。
また、テンプレート或いはパン・チルト・ズームの制御量以外の情報から絶対座標を特定することができる方法の一例を示す。
すなわち、絶対座標をパン・チルト・ズームの制御量及びテンプレートを用いたマッチング処理によって算出することが可能であるが、他の構成例として、例えばドアなどのように監視領域内に存在する特定の物体に着目して、ドアノブの位置やドアの見かけの大きさなどを用いて絶対座標を算出するような構成とすることもできる。例えば、ズームの制御量を用いる代わりに、画角変化前と、画角変化後における着目物体の画像上でのみかけの大きさの変化量を用いるようにしても、画角の変化の量を検出することが可能である。
このように、テンプレートを用いて現在における入力画像の位置や大きさを把握する方法以外に、例えば、テンプレートを用いずに、カメラの旋回(パン、チルト)の情報やズームの情報から、現在の入力画像の位置や大きさを把握することも可能である。なお、カメラの旋回情報やズーム情報からだと、例えば、カメラの揺れに対応することはできない。また、テンプレートを用いた処理に際して、カメラの旋回(パン、チルト)の情報などを併用するようなことも可能である。
また、テンプレート或いはカメラの旋回(パン、チルト)情報やズーム情報によらずに、基準位置に対する現在における入力画像の位置を把握することができる他の処理を行ってもよく、これにより、予め広い画角で用意された検出条件を利用することが可能である。
また、検出条件の切り替えや更新方法の一例を示す。
すなわち、本例では、監視領域画像101に対して設定した1通りの検出条件を用いて侵入物体の監視を行う構成としたが、他の構成例として、複数の検出条件を用いてもよい。例えば、昼用、夕暮れ用、夜用の検出条件を設定しておいて、時間毎に切り替えることが可能であり、また、風力計などの外部センサからの情報をもとに、風が無いときには一時的にマスク領域を無効にするようなことも可能である。また、侵入物体の検出処理の結果に基づいて、例えば、侵入物体以外の検出領域、つまり、入力画像の輝度と基準背景画像の輝度との差が所定の閾値以上になる領域をマスク領域に追加して検出条件を更新するようなことも可能である。
すなわち、絶対座標をパン・チルト・ズームの制御量及びテンプレートを用いたマッチング処理によって算出することが可能であるが、他の構成例として、例えばドアなどのように監視領域内に存在する特定の物体に着目して、ドアノブの位置やドアの見かけの大きさなどを用いて絶対座標を算出するような構成とすることもできる。例えば、ズームの制御量を用いる代わりに、画角変化前と、画角変化後における着目物体の画像上でのみかけの大きさの変化量を用いるようにしても、画角の変化の量を検出することが可能である。
このように、テンプレートを用いて現在における入力画像の位置や大きさを把握する方法以外に、例えば、テンプレートを用いずに、カメラの旋回(パン、チルト)の情報やズームの情報から、現在の入力画像の位置や大きさを把握することも可能である。なお、カメラの旋回情報やズーム情報からだと、例えば、カメラの揺れに対応することはできない。また、テンプレートを用いた処理に際して、カメラの旋回(パン、チルト)の情報などを併用するようなことも可能である。
また、テンプレート或いはカメラの旋回(パン、チルト)情報やズーム情報によらずに、基準位置に対する現在における入力画像の位置を把握することができる他の処理を行ってもよく、これにより、予め広い画角で用意された検出条件を利用することが可能である。
また、検出条件の切り替えや更新方法の一例を示す。
すなわち、本例では、監視領域画像101に対して設定した1通りの検出条件を用いて侵入物体の監視を行う構成としたが、他の構成例として、複数の検出条件を用いてもよい。例えば、昼用、夕暮れ用、夜用の検出条件を設定しておいて、時間毎に切り替えることが可能であり、また、風力計などの外部センサからの情報をもとに、風が無いときには一時的にマスク領域を無効にするようなことも可能である。また、侵入物体の検出処理の結果に基づいて、例えば、侵入物体以外の検出領域、つまり、入力画像の輝度と基準背景画像の輝度との差が所定の閾値以上になる領域をマスク領域に追加して検出条件を更新するようなことも可能である。
次に、以上の実施例(第1実施例〜第2実施例)に係る効果の具体例を示す。
図6(A)、(B)及び図9(A)、(B)、(C)を参照して、本実施例の効果を示す。
図6(A)には、図4を参照して説明されるように、監視領域画像101と、監視領域画像101上に設定した各種の基準検出条件111〜120の一例を示してある。図6(B)には、基準となる画角121と、監視員の画角122と、光軸方向の操作による撮像装置1の撮像範囲102の一例を示してある。
図9(A)には、画角、光軸方向の操作前の画角における検出条件161〜163を入力画像151に重ねて表示したものを示してある。図9(B)には、本発明の第1実施例に係る処理を適用した場合に得られる検出条件161a〜161cを入力画像152に重ねて表示したものを示してある。図9(C)には、本発明第2実施例に係る処理を適用した場合に得られる検出条件164、162a、165〜167を入力画像153に重ねて表示したものを示してある。
図6(A)、(B)及び図9(A)、(B)、(C)を参照して、本実施例の効果を示す。
図6(A)には、図4を参照して説明されるように、監視領域画像101と、監視領域画像101上に設定した各種の基準検出条件111〜120の一例を示してある。図6(B)には、基準となる画角121と、監視員の画角122と、光軸方向の操作による撮像装置1の撮像範囲102の一例を示してある。
図9(A)には、画角、光軸方向の操作前の画角における検出条件161〜163を入力画像151に重ねて表示したものを示してある。図9(B)には、本発明の第1実施例に係る処理を適用した場合に得られる検出条件161a〜161cを入力画像152に重ねて表示したものを示してある。図9(C)には、本発明第2実施例に係る処理を適用した場合に得られる検出条件164、162a、165〜167を入力画像153に重ねて表示したものを示してある。
図6(A)では、マスク領域111、警戒領域112〜114、検出すべき侵入物体の基準となる大きさ115、116、光軸方向の変化を検出するためのテンプレート117〜120を示してある。一例として、通常時における監視対象が建物の入口に出入りする侵入物体であって図6(B)に示される画角121が用いられるとして、ある時、監視員が、通常時における建物の入口と敷地の門とを同時に監視するために、図6(B)に示される画角122へ変更することを想定する。ここで、図9(A)に示される画像151は、通常時における画角であり、当該画角に対して、マスク領域161、警戒領域162、光軸の変化を検出するためのテンプレート163が設定されている。このときに、監視員が図6(B)に示される画角122へ変更したとすると、例えば従来の検出条件に対して本発明の第1実施例に係る処理を適用した場合(ここでは、更にレンズ制御を考慮した場合)には、検出条件をTVカメラ1の光軸方向の変化量だけ平行移動させるため、検出条件は図9(B)に示されるようになる。
図9(B)において、マスク領域161aでは、草木の存在する領域を全て覆うことはできず、草木の一部がマスク領域161aの外にも存在することとなり、このため、草木の揺れを侵入物体として誤検出する可能性がある。また、画角変化によって、実際には警戒領域である敷地の門が撮像されるようになるが、ここは警戒領域としては設定されず、実際には警戒領域である領域内の侵入物体を警戒領域内には存在しないものとして判定する。更に、TVカメラ1の光軸方向の変化を検出するためのテンプレート163aは、画像152の外にはみ出すこととなり、光軸方向変化量検出処理が安定に行われなくなる。
一方、本発明の第2実施例に係る処理を検出条件に適用した場合には、図9(C)に示されるように、監視領域画像上に設定した基準検出条件から、マスク領域164、警戒領域162a、165、TVカメラ1の光軸方向の変化を検出するためのテンプレート166、167を適切に算出することができる。従って、TVカメラ1の画角の操作や、光軸方向の変化が起こるような場面においても、監視領域画像内の範囲であれば、不感帯を十分に設定することができなくなる問題や、警戒領域を適切に設定することができなくなる問題や、TVカメラ1の光軸方向の変化の検出が安定に行われなくなる問題を解消することができる。そして、TVカメラ1の画角の操作や、光軸方向の変化に合わせて検出条件を算出することができるため、信頼性の高い正確な物体検出を行うことを実現することができる。
一方、本発明の第2実施例に係る処理を検出条件に適用した場合には、図9(C)に示されるように、監視領域画像上に設定した基準検出条件から、マスク領域164、警戒領域162a、165、TVカメラ1の光軸方向の変化を検出するためのテンプレート166、167を適切に算出することができる。従って、TVカメラ1の画角の操作や、光軸方向の変化が起こるような場面においても、監視領域画像内の範囲であれば、不感帯を十分に設定することができなくなる問題や、警戒領域を適切に設定することができなくなる問題や、TVカメラ1の光軸方向の変化の検出が安定に行われなくなる問題を解消することができる。そして、TVカメラ1の画角の操作や、光軸方向の変化に合わせて検出条件を算出することができるため、信頼性の高い正確な物体検出を行うことを実現することができる。
以上の実施例(第1実施例〜第2実施例)に示されるように、本実施例では、撮像装置1から逐次入力する画像信号に基づいて撮像視野内の物体を検出する物体検出装置や物体検出方法において、前記画像信号の変化領域を検出する変化領域検出処理と、当該撮像装置1の光軸方向の変化の量を検出する光軸方向変化量検出処理と、当該光軸方向の変化に基づいて撮像視野内の物体を検出するための検出条件を算出する検出条件算出処理と、前記変化領域が当該検出条件を満たすか否かを判定する物体判定処理を行い、前記撮像装置1の撮像視野内の物体を検出する。
また、本実施例では、撮像装置1から逐次入力する画像信号に基づいて撮像視野内の物体を検出する物体検出装置や物体検出方法において、前記画像信号の変化領域を検出する変化領域検出処理と、当該撮像装置1の画角変化の量を検出する画角変化量検出処理と、当該画角変化に基づいて撮像視野内の物体を検出するための検出条件を算出する検出条件算出処理と、前記変化領域が当該検出条件を満たすか否かを判定する物体判定処理を行い、前記撮像装置1の撮像視野内の物体を検出する。
また、本実施例では、撮像装置1から逐次入力する画像信号に基づいて撮像視野内の物体を検出する物体検出装置や物体検出方法において、前記画像信号の変化領域を検出する変化領域検出処理と、当該撮像装置1の画角変化の量を検出する画角変化量検出処理と、当該画角変化に基づいて撮像視野内の物体を検出するための検出条件を算出する検出条件算出処理と、前記変化領域が当該検出条件を満たすか否かを判定する物体判定処理を行い、前記撮像装置1の撮像視野内の物体を検出する。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記撮像装置1は、当該撮像装置1の画角を変化させるカメラ雲台12の装置を有する。そして、前記検出条件算出処理では、前記カメラ雲台12を制御して当該撮像装置1の画角を変化させた場合に、検出条件を算出する。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記撮像装置1は、当該撮像装置1の画角を変化させるカメラ雲台12の装置を有する。そして、前記カメラ雲台12を制御して当該撮像装置1の画角を変化させながら入力した画像信号に基づいて監視領域画像を作成する監視領域画像作成処理を行う。また、前記検出条件算出処理によって算出される検出条件は、前記監視領域画像に対して設定された基準検出条件及び前記撮像装置1の画角に基づいて算出される。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記撮像装置1は、当該撮像装置1の画角を変化させるカメラ雲台12の装置を有する。そして、前記カメラ雲台12を制御して当該撮像装置1の画角を変化させながら入力した画像信号に基づいて監視領域画像を作成する監視領域画像作成処理を行う。また、前記検出条件算出処理によって算出される検出条件は、前記監視領域画像に対して設定された基準検出条件及び前記撮像装置1の画角に基づいて算出される。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記検出条件としては、物体の検出を行わない領域を指定するマスク領域と、検出した物体の重要度を区別する警戒領域と、検出すべき物体の大きさを表す大きさ情報と、検出すべき物体の移動速度を表す速度情報の少なくとも1つを含む。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記マスク領域は、前記監視領域画像上の少なくとも3点以上の頂点を持つ多角形で表現される。そして、前記検出条件算出処理では、前記画角変化及び前記光軸方向変化に基づいて、当該頂点の座標を前記監視領域画像における座標から入力画像における座標へ変換する。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前検出した物体の重要度を区別する警戒領域は、前記監視領域画像上の矩形で表現される。そして、前記検出条件算出処理では、前記画角変化及び前記光軸方向変化に基づいて、当該矩形の座標を前記監視領域画像における座標から入力画像における座標へ変換する。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記検出すべき物体の大きさを表す大きさ情報は、前記監視領域画像上の矩形で表現される。そして、前記検出条件算出処理では、前記画角変化及び前記光軸方向変化に基づいて、当該矩形の座標を前記監視領域画像における座標から入力画像における座標へ変換する。
また、本実施例に係る物体検出装置では、例えば、前記速度情報は、前記大きさ情報に基づいて算出される。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記マスク領域は、前記監視領域画像上の少なくとも3点以上の頂点を持つ多角形で表現される。そして、前記検出条件算出処理では、前記画角変化及び前記光軸方向変化に基づいて、当該頂点の座標を前記監視領域画像における座標から入力画像における座標へ変換する。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前検出した物体の重要度を区別する警戒領域は、前記監視領域画像上の矩形で表現される。そして、前記検出条件算出処理では、前記画角変化及び前記光軸方向変化に基づいて、当該矩形の座標を前記監視領域画像における座標から入力画像における座標へ変換する。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、前記検出すべき物体の大きさを表す大きさ情報は、前記監視領域画像上の矩形で表現される。そして、前記検出条件算出処理では、前記画角変化及び前記光軸方向変化に基づいて、当該矩形の座標を前記監視領域画像における座標から入力画像における座標へ変換する。
また、本実施例に係る物体検出装置では、例えば、前記速度情報は、前記大きさ情報に基づいて算出される。
また、本実施例では、撮像装置1から逐次入力する画像信号に基づいて撮像視野内の物体を検出する物体検出装置や物体検出方法において、監視視野範囲を逐次撮像する撮像装置1と、撮像装置1の画角を変化させるカメラ雲台12の装置と、撮像装置1が取得した映像信号を逐次画像信号へ変換する画像入力インタフェース21と、当該画像入力インタフェース21によって変換された前記画像信号を処理する処理機能を備えた。そして、当該処理機能は、例えば、前記画像信号の変化領域を検出し、当該撮像装置1の光軸方向の変化や画角の変化を検出し、当該光軸方向変化や当該画角変化に基づいて撮像視野内の物体を検出するための検出条件を算出し、前記変化領域が当該検出条件を満たすか否かを判定することにより、前記撮像装置1の撮像視野内の物体を検出する。
従って、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えばTVカメラ1によって撮像される画像信号から変化領域を検出し、当該TVカメラの光軸の方向の変化や画角の変化を検出し、当該光軸方向変化や当該画角変化に基づいて撮像視野内の物体を検出するための検出条件を算出し、前記変化領域が当該検出条件を満たすか否かを判定することにより、当該TVカメラ1の光軸方向や画角が変化したような場合においても、その影響を抑制して、物体を検出することができる。
具体例として、従来では、TVカメラ1の光軸方向変化や画角操作によって、予め設定した検出条件を適用することができなくなる可能性があった。そして、このような場合には、不感帯を十分に設定することができなくなる問題や、変化領域の大きさ判定或いは警戒領域内に存在するか否かの判定を正確に行うことができなくなる問題が発生し、検出条件を改めて設定し直さなければならないといった煩わしさがあった。
これに対して、本実施例では、TVカメラ1の光軸方向変化や画角操作を検出し、変化の量に応じて検出条件を算出することにより、TVカメラ1の光軸方向変化や画角変化の影響を抑制することができ、信頼性の高い正確な物体検出を行うことができる物体検出装置や物体検出方法を実現することができる。
具体例として、従来では、TVカメラ1の光軸方向変化や画角操作によって、予め設定した検出条件を適用することができなくなる可能性があった。そして、このような場合には、不感帯を十分に設定することができなくなる問題や、変化領域の大きさ判定或いは警戒領域内に存在するか否かの判定を正確に行うことができなくなる問題が発生し、検出条件を改めて設定し直さなければならないといった煩わしさがあった。
これに対して、本実施例では、TVカメラ1の光軸方向変化や画角操作を検出し、変化の量に応じて検出条件を算出することにより、TVカメラ1の光軸方向変化や画角変化の影響を抑制することができ、信頼性の高い正確な物体検出を行うことができる物体検出装置や物体検出方法を実現することができる。
このように、本実施例では、カメラの位置ずれ(移動量)を算出し、例えば、マスク領域や警戒領域や背景画像などといった物体の検出条件について、当該マスク領域などの座標を補正することにより、当該検出条件を前記算出したずれ分だけ移動させることにより、正確に物体を検出することができる。
また、一構成例として、広い視野を捉えた画像において、物体の検出条件を設定し、そして、入力画像取得時におけるカメラの画角、向き(広い視野画像上における位置)に応じて、入力画像用の検出条件を算出することにより、正確に物体を検出することができる。また、広い視野を捉えた画像として、例えば、複数枚の画像をつなぎ合わせた合成画像を用いることができる。
また、一構成例として、入力画像取得時におけるカメラの画角、向きによらず、常に、入力画像中に設定したテンプレートを1つ以上含ませるために、広い視野を捉えた画像上において、位置ずれを検出するためのテンプレートを複数設定することを行う。
また、一構成例として、広い視野を捉えた画像において、物体の検出条件を設定し、そして、入力画像取得時におけるカメラの画角、向き(広い視野画像上における位置)に応じて、入力画像用の検出条件を算出することにより、正確に物体を検出することができる。また、広い視野を捉えた画像として、例えば、複数枚の画像をつなぎ合わせた合成画像を用いることができる。
また、一構成例として、入力画像取得時におけるカメラの画角、向きによらず、常に、入力画像中に設定したテンプレートを1つ以上含ませるために、広い視野を捉えた画像上において、位置ずれを検出するためのテンプレートを複数設定することを行う。
なお、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、撮像装置1により撮像される画像(入力画像)により物体検出対象となる画像が構成され、撮像装置1により撮像される複数の画像の合成結果(監視領域画像)により物体検出対象となる画像と比べて広い画像が構成され、例えば人などの侵入物体の画像により検出対象となる物体の画像が構成される。また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、検出条件として、テンプレートや、基準背景画像や、マスク領域や、警戒領域や、大きさ情報や、速度情報が用いられ、また、基準となる検出条件が監視領域画像において設定され、当該基準検出条件に基づいて入力画像に対して物体の画像を検出するために使用される検出条件が設定される。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えばテンプレートマッチングの結果や雲台制御部23の動作やレンズ制御部23の動作などに基づいてMPU26が入力画像の光軸方向の変化や画角の変化を検出する機能により物体検出対象画像視野変化検出手段が構成されており、MPU26が例えば座標の補正を行って入力画像に対する検出条件を設定する機能により検出条件設定手段が構成されており、MPU26が検出条件を使用して入力画像から移動などする物体の画像を検出する機能により物体画像検出手段が構成されており、また、撮像装置1の撮像部11などの機能により撮像手段が構成されており、撮像装置1のカメラ雲台12の機能や撮像レンズ13の機能により画角変化手段が構成されている。
また、本実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えばテンプレートマッチングの結果や雲台制御部23の動作やレンズ制御部23の動作などに基づいてMPU26が入力画像の光軸方向の変化や画角の変化を検出する機能により物体検出対象画像視野変化検出手段が構成されており、MPU26が例えば座標の補正を行って入力画像に対する検出条件を設定する機能により検出条件設定手段が構成されており、MPU26が検出条件を使用して入力画像から移動などする物体の画像を検出する機能により物体画像検出手段が構成されており、また、撮像装置1の撮像部11などの機能により撮像手段が構成されており、撮像装置1のカメラ雲台12の機能や撮像レンズ13の機能により画角変化手段が構成されている。
以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
TVカメラ等の撮像装置を用いた物体監視装置は、従来より広く用いられている。このような物体監視装置を用いた監視システムにおいて、監視視野内に入り込んでくる人間や自動車などの侵入物体の検出を、監視員(オペレータ)がモニタに表示される画像を見ながら行う有人監視では、監視員の熟練度、健康状態などによって監視能力に差が生じ、侵入物体の見逃しなどの問題が発生する場合があった。そこで、従来の有人監視ではなく、カメラ等の画像入力手段から入力される画像から侵入物体を自動的に検出し、所定の報知や警報処置が得られるようにしたシステムが要求されるようになってきている。
このようなシステムを実現するためには、所定の監視方式を用いて侵入者等の検出すべき監視対象物体を検出する機能が必要となる。このような監視方式の一例として、差分法と呼ばれる方式が従来より広く用いられている。差分法とは、TVカメラより得られた入力画像と予め作成した基準背景画像、すなわち、検出すべき物体が映っていない画像とを比較し、画素毎に輝度値の差分を求め、その差分値を所定の閾値によって閾値処理し、差分値の大きい領域を変化領域として検出するものである。
TVカメラ等の撮像装置を用いた物体監視装置は、従来より広く用いられている。このような物体監視装置を用いた監視システムにおいて、監視視野内に入り込んでくる人間や自動車などの侵入物体の検出を、監視員(オペレータ)がモニタに表示される画像を見ながら行う有人監視では、監視員の熟練度、健康状態などによって監視能力に差が生じ、侵入物体の見逃しなどの問題が発生する場合があった。そこで、従来の有人監視ではなく、カメラ等の画像入力手段から入力される画像から侵入物体を自動的に検出し、所定の報知や警報処置が得られるようにしたシステムが要求されるようになってきている。
このようなシステムを実現するためには、所定の監視方式を用いて侵入者等の検出すべき監視対象物体を検出する機能が必要となる。このような監視方式の一例として、差分法と呼ばれる方式が従来より広く用いられている。差分法とは、TVカメラより得られた入力画像と予め作成した基準背景画像、すなわち、検出すべき物体が映っていない画像とを比較し、画素毎に輝度値の差分を求め、その差分値を所定の閾値によって閾値処理し、差分値の大きい領域を変化領域として検出するものである。
図10及び図11を参照して、上記した差分法の処理を説明する。図10は差分法によって変化領域を検出する手順の一例を説明するための図であり、図11は差分法を応用した監視方式の典型的な処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、図10を用いて、差分法によって撮像装置から逐次入力される入力画像の輝度の変化領域を検出する手順の一例を説明する。
同図において、(A)画像171は撮像装置から逐次入力される入力画像であり、(B)画像172は予め用意した検出すべき対象物体が映っていない画像である。
これらの2枚の画像171及び画像172を入力とする差分器(減算器)175によって、画素毎の輝度値の差分を計算して(C)差分画像173を得る。次に、差分画像173を入力とする二値化器176は、差分画像173の各画素を閾値Th(実験的に決定され、例えば、Th=20)で閾値処理し、閾値Th未満の画素の画素値を“0”とする一方、閾値Th以上の画素の画素値を“255”として、(D)二値化画像 174を得る。これによって、入力画像171に映った人型の物体181は、差分器175によって差分が生じた領域182(入力画像の輝度の変化領域)として計算され、二値化器176によって画素値“255”の画像183として検出される。差分法の処理については、種々な検討等が為されている(例えば、特許文献2参照。)。
まず、図10を用いて、差分法によって撮像装置から逐次入力される入力画像の輝度の変化領域を検出する手順の一例を説明する。
同図において、(A)画像171は撮像装置から逐次入力される入力画像であり、(B)画像172は予め用意した検出すべき対象物体が映っていない画像である。
これらの2枚の画像171及び画像172を入力とする差分器(減算器)175によって、画素毎の輝度値の差分を計算して(C)差分画像173を得る。次に、差分画像173を入力とする二値化器176は、差分画像173の各画素を閾値Th(実験的に決定され、例えば、Th=20)で閾値処理し、閾値Th未満の画素の画素値を“0”とする一方、閾値Th以上の画素の画素値を“255”として、(D)二値化画像 174を得る。これによって、入力画像171に映った人型の物体181は、差分器175によって差分が生じた領域182(入力画像の輝度の変化領域)として計算され、二値化器176によって画素値“255”の画像183として検出される。差分法の処理については、種々な検討等が為されている(例えば、特許文献2参照。)。
次に、図11のフローチャートを用いて、上記した差分方式を応用した典型的な物体検出方式の処理手順の一例を説明する。
同図において、初期化処理ステップでは、差分法による監視方式を実行するための外部機器、変数、画像メモリ等の初期化を行う(ステップS61)。画像入力ステップでは、TVカメラから例えば横320画素、高さ240画素の入力画像を得る(ステップS62)。差分処理ステップでは、画像入力ステップで得た入力画像(画像171)と予め作成しておいた基準背景画像(画像172)との各画素毎の輝度値の差分(画像 173)を計算する(ステップS63)。二値化処理ステップでは、差分処理ステップで得られた差分画像の画素値(差分値)が所定の閾値Th(例えば、Th=20)未満の画素の画素値を“0”とし、閾値Th以上の画素の画素値を“255”として、二値化画像(画像174)を得る(ステップS64)。なお、本例では、1画素の画素値を8ビットで計算しており、すなわち、1画素が“0”から“255”までの値を持つ。
上記した画像入力ステップから二値化処理ステップまでの処理(ステップS61〜ステップS64)によって、上記図10に示した入力画像中の輝度の変化領域が検出される。
次に、マスク処理ステップでは,二値化処理ステップで得られた二値化画像に対して、予め設定したマスク領域(物体を検出しない不感帯領域として処理する領域)の中の“255”の画素値を持つ画素の画素値を“0”へ修正する(ステップS65)。
同図において、初期化処理ステップでは、差分法による監視方式を実行するための外部機器、変数、画像メモリ等の初期化を行う(ステップS61)。画像入力ステップでは、TVカメラから例えば横320画素、高さ240画素の入力画像を得る(ステップS62)。差分処理ステップでは、画像入力ステップで得た入力画像(画像171)と予め作成しておいた基準背景画像(画像172)との各画素毎の輝度値の差分(画像 173)を計算する(ステップS63)。二値化処理ステップでは、差分処理ステップで得られた差分画像の画素値(差分値)が所定の閾値Th(例えば、Th=20)未満の画素の画素値を“0”とし、閾値Th以上の画素の画素値を“255”として、二値化画像(画像174)を得る(ステップS64)。なお、本例では、1画素の画素値を8ビットで計算しており、すなわち、1画素が“0”から“255”までの値を持つ。
上記した画像入力ステップから二値化処理ステップまでの処理(ステップS61〜ステップS64)によって、上記図10に示した入力画像中の輝度の変化領域が検出される。
次に、マスク処理ステップでは,二値化処理ステップで得られた二値化画像に対して、予め設定したマスク領域(物体を検出しない不感帯領域として処理する領域)の中の“255”の画素値を持つ画素の画素値を“0”へ修正する(ステップS65)。
ここで、図12を参照して、このようなマスク処理の必要性を説明する。
同図(A)は、監視領域191を表しており、当該監視領域191内に侵入した侵入物体を検出する用途を想定している。監視領域191内には、建造物の入口、草木などが映っている。同図(B)は、監視領域192において、差分法を適用した場合に検出される入力画像の輝度の変化領域を表している。同図(B)において、検出すべき物体202以外にも、入力画像と基準背景画像で輝度に差が生じるような風で揺れた草木の領域203、204も検出されてしまい、入力画像中に3つの物体202、203、204が存在すると判定されてしまう。このような事象が発生した場合、従来から、同図(C)の監視領域193に示すようなマスク領域205を設定し、マスク領域205内を不感帯(物体の存在判定を行なわない領域)として処理する方法が用いられている。このようなマスク処理は、差分法に限らず、さまざまな物体検出方法で用いられ、監視方式の性能を向上させるための方法として広く使用されている。
同図(A)は、監視領域191を表しており、当該監視領域191内に侵入した侵入物体を検出する用途を想定している。監視領域191内には、建造物の入口、草木などが映っている。同図(B)は、監視領域192において、差分法を適用した場合に検出される入力画像の輝度の変化領域を表している。同図(B)において、検出すべき物体202以外にも、入力画像と基準背景画像で輝度に差が生じるような風で揺れた草木の領域203、204も検出されてしまい、入力画像中に3つの物体202、203、204が存在すると判定されてしまう。このような事象が発生した場合、従来から、同図(C)の監視領域193に示すようなマスク領域205を設定し、マスク領域205内を不感帯(物体の存在判定を行なわない領域)として処理する方法が用いられている。このようなマスク処理は、差分法に限らず、さまざまな物体検出方法で用いられ、監視方式の性能を向上させるための方法として広く使用されている。
次に、ラベリング処理ステップでは、マスク処理ステップで得られた修正された二値化画像中の画素値が“255”となる画素のかたまりを検出して、各々のかたまりに番号を付けて区別できるようにする(ステップS66)。処理画像表示ステップでは、例えばラベリング処理ステップによって番号付けされた画素値が“255”となる画素のかたまりを入力画像に重畳して表示し、差分法によって検出された入力画像の輝度の変化領域を視覚的に分かりやすく表示する(ステップS67)。
次に、差分法によって検出された入力画像の輝度の変化領域に検出すべき物体が映っているか否かを判定する。具体的には、物体存在判定ステップでは、番号付けされた変化領域のそれぞれに対して、大きさ、面積、速度、検出位置等の検出条件に基づいて、当該変化領域が検出条件に合致するか否かを判定し、検出条件に合致する場合には検出すべき物体が存在するとして警報・モニタ表示ステップへ分岐し、検出条件に合致しない場合には検出すべき物体が存在しないとして画像入力ステップへ分岐する(ステップS68)。
例えば、検出条件として変化領域の基準の大きさを用いた場合、番号付けされた変化領域183に対して、外接する矩形184を算出し、外接矩形 184の幅dx、高さdyを求め、検出条件の基準の大きさとの比較を行う(上記図10参照)。しかし、検出すべき物体は、画面上で観測される位置によって見かけの大きさが変化するため、検出条件の基準の大きさも画面上の位置に応じて補正する必要がある。
次に、差分法によって検出された入力画像の輝度の変化領域に検出すべき物体が映っているか否かを判定する。具体的には、物体存在判定ステップでは、番号付けされた変化領域のそれぞれに対して、大きさ、面積、速度、検出位置等の検出条件に基づいて、当該変化領域が検出条件に合致するか否かを判定し、検出条件に合致する場合には検出すべき物体が存在するとして警報・モニタ表示ステップへ分岐し、検出条件に合致しない場合には検出すべき物体が存在しないとして画像入力ステップへ分岐する(ステップS68)。
例えば、検出条件として変化領域の基準の大きさを用いた場合、番号付けされた変化領域183に対して、外接する矩形184を算出し、外接矩形 184の幅dx、高さdyを求め、検出条件の基準の大きさとの比較を行う(上記図10参照)。しかし、検出すべき物体は、画面上で観測される位置によって見かけの大きさが変化するため、検出条件の基準の大きさも画面上の位置に応じて補正する必要がある。
図13を参照して、このような補正処理を説明する。
同図(A)は、領域211において、監視システムの設置時に設定される検出すべき物体の基準の大きさを表すものである。検出すべき物体の基準の大きさは、TVカメラから離れた位置に映る物体とTVカメラに近い位置に映る物体を実際に撮像し、その大きさに基づいて設定される。同図(A)において、物体221はカメラから離れた位置で撮像した物体の像であり、物体222はカメラに近い位置で撮像した物体の像である。同図(A)では、2つの像を分かりやすく重ねて表示してある。ここで、検出すべき物体の大きさの情報として、各々の物体221及び物体222に対して、検出位置 y1、y2、外接矩形の幅dx1、dx2、外接矩形の高さdy1、dy2が記録される。例えば、同図(B)の領域212に示した位置で物体を撮像したとする。この場合、物体223は、同図(A)に示される位置には存在しないため、前記検出すべき物体の基準の大きさの情報から、物体223の位置の基準の大きさを推定する必要がある。基準の大きさの推定は、検出位置y1、y2、y3に基づいた補間によって行われる。物体223の位置y=y3に撮像される物体の基準の大きさdx3、dy3は、式2及び式3によって算出される。これによって、任意の位置で検出された物体の基準の大きさを算出することができる。
同図(A)は、領域211において、監視システムの設置時に設定される検出すべき物体の基準の大きさを表すものである。検出すべき物体の基準の大きさは、TVカメラから離れた位置に映る物体とTVカメラに近い位置に映る物体を実際に撮像し、その大きさに基づいて設定される。同図(A)において、物体221はカメラから離れた位置で撮像した物体の像であり、物体222はカメラに近い位置で撮像した物体の像である。同図(A)では、2つの像を分かりやすく重ねて表示してある。ここで、検出すべき物体の大きさの情報として、各々の物体221及び物体222に対して、検出位置 y1、y2、外接矩形の幅dx1、dx2、外接矩形の高さdy1、dy2が記録される。例えば、同図(B)の領域212に示した位置で物体を撮像したとする。この場合、物体223は、同図(A)に示される位置には存在しないため、前記検出すべき物体の基準の大きさの情報から、物体223の位置の基準の大きさを推定する必要がある。基準の大きさの推定は、検出位置y1、y2、y3に基づいた補間によって行われる。物体223の位置y=y3に撮像される物体の基準の大きさdx3、dy3は、式2及び式3によって算出される。これによって、任意の位置で検出された物体の基準の大きさを算出することができる。
上記した物体存在判定ステップでは、上記図10に示した差分法によって検出された変化領域183に対して検出位置yを算出し、検出位置 yに基づいて上記式2及び上記式3によって基準の大きさdx3、dy3を求める。これによって、検出すべき物体の基準の大きさを設定していない位置でも、基準となる大きさを補間して算出することができる。そして、基準の大きさdx3、dy3に対して許容量(例えば、x方向にrx、y方向にry)を設定し、変化領域183の外接矩形184の幅dxや高さdyが「dx3−rx≦dx≦dx3+rx、dy3−ry≦dy≦dy3+ry」を満たすときに、当該変化領域183に検出すべき物体が存在すると判断する。
ここで、rx、ryは、例えば、「rx=0.5×dx3、ry=0.3×dy3」として算出され、それぞれ、基準の大きさに対して50%、30%の大きさの変動を許容することができる。すなわち、横方向は基準の大きさの50%から150%の範囲について、縦方向は基準の大きさの70%から130%の範囲について、これらの範囲の大きさの変化領域に検出すべき物体が存在すると判定する。
ここで、rx、ryは、例えば、「rx=0.5×dx3、ry=0.3×dy3」として算出され、それぞれ、基準の大きさに対して50%、30%の大きさの変動を許容することができる。すなわち、横方向は基準の大きさの50%から150%の範囲について、縦方向は基準の大きさの70%から130%の範囲について、これらの範囲の大きさの変化領域に検出すべき物体が存在すると判定する。
ここで、以上の説明では、検出すべき物体の検出条件として検出すべき物体の基準の大きさを用いているが、TVカメラから逐次入力される入力画像中での変化領域の位置変化量(すなわち、見かけ上の移動速度)を算出し、その位置変化量に応じて検出すべき物体であるか否かを判定するようにしても良い。この場合、例えば、検出すべき物体の移動速度を5km/h(1.4m/s)とし、入力画像を100ms周期で入力すると、1回の画像入力毎に検出すべき物体は0.14m移動することになる。このとき、検出すべき物体の横幅を0.5mと想定すると、上記式2で算出される基準の大きさdx3のおよそ1/3分だけ移動することになる。従って、検出すべき物体であるか否かの判定としては、例えば変化領域の位置変化量がdx3の2/3(2倍の余裕を持たせた例)以下であった場合に検出すべき物体であると判定する。このようにすることで、例えば、監視領域内の検出すべき人と検出すべきではない車輌とを区別することなどができる。
上記した物体存在判定ステップにおいて検出すべき物体が存在すると判定された場合には、次に、警報・モニタ表示ステップでは、例えば侵入物体を発見したことを表す警報を鳴らして監視員に知らせる(ステップS69)。更に、警報・モニタ表示ステップでは、上記図12(A)に示すように監視領域内に警戒領域201を設定し、当該警戒領域201内に変化領域202の一部が含まれている場合には、検出した物体がより重要度の高い位置(上記図12(A)の例では、建造物の入口を警戒領域としている)に存在すると見なして赤色の警告灯を点灯させて監視員に注意を促し、当該警戒領域201内に変化領域202の一部が含まれていない場合には、黄色の警告灯を点灯させるような構成とすることも可能である。
上記した物体存在判定ステップにおいて検出すべき物体が存在すると判定された場合には、次に、警報・モニタ表示ステップでは、例えば侵入物体を発見したことを表す警報を鳴らして監視員に知らせる(ステップS69)。更に、警報・モニタ表示ステップでは、上記図12(A)に示すように監視領域内に警戒領域201を設定し、当該警戒領域201内に変化領域202の一部が含まれている場合には、検出した物体がより重要度の高い位置(上記図12(A)の例では、建造物の入口を警戒領域としている)に存在すると見なして赤色の警告灯を点灯させて監視員に注意を促し、当該警戒領域201内に変化領域202の一部が含まれていない場合には、黄色の警告灯を点灯させるような構成とすることも可能である。
上記のような差分法を用いた従来方式では、マスク領域、検出すべき物体の基準の大きさ、警戒領域の検出条件を予め設定しておき、入力画像の輝度の変化領域の検出時や、検出した変化領域に検出すべき物体が存在するか否かを判定する際に、当該検出条件を使用する。これらの検出条件は、例えばTVカメラの画角や光軸方向を変えた場合には適切な値に設定し直す必要がある。すなわち、監視領域を変更するために、撮像レンズ(例えば、図1の撮像レンズ13)やカメラ雲台(例えば、図1のカメラ雲台12)を操作してTVカメラの画角や光軸方向を変える度に、上記した検出条件を再設定する必要がある。従って、検出条件の再設定作業中には侵入物体の監視業務が行えなくなってしまうという問題も発生する。更に、屋外などにおいて、TVカメラが風で揺れる場合などには、TVカメラの光軸方向が変化してしまい入力画像にぶれが生じる。このような場合、入力画像中に動く物体が存在すると判断されてしまうことがあり、従来の方法では、このような問題に対して、マスク領域を広めに設定することや、基準の大きさに対する許容量(上記した例では、rx、ry)を大きめに設定することや、警戒領域を広めに設定することが行われる。このため、不感帯を広く設定しなければならず、物体を検出することができる範囲が狭くなることや、変化領域の大きさ判定が正確に行われないことや、警戒領域内に存在するか否かの判定が正確に行われないような問題が発生していた。このような問題は、差分法による物体検出方法に限らず、マスク領域を使用する方式、検出した領域の大きさ判定を行う方式、警戒領域を設定して警戒領域の内外で警報の種類を変えるなどする方式に、共通に存在する問題点である。
上述のように、従来より広く用いられている物体検出方法では、例えば、TVカメラの画角や光軸方向を変更した場合などには検出条件を再設定しなければならないという問題があり、また、カメラの揺れなどによって光軸方向が変化するような場面では不感帯を広く設定しなければならず、物体を検出することができる範囲が狭くなるという問題や、変化領域の大きさ判定或いは警戒領域内に存在するか否かの判定が正確に行えなくなるという問題があった。
これに対して、本発明の実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、TVカメラの画角や光軸方向を変更したような場合や、TVカメラが揺れて光軸方向が変化したような場合においても、その変化を検出して補正することにより、信頼性が高い正確な物体検出を行うことができる。
これに対して、本発明の実施例に係る物体検出装置や物体検出方法では、例えば、TVカメラの画角や光軸方向を変更したような場合や、TVカメラが揺れて光軸方向が変化したような場合においても、その変化を検出して補正することにより、信頼性が高い正確な物体検出を行うことができる。
ここで、本発明に係る物体検出装置や物体検出方法などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る物体検出装置や物体検出方法などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る物体検出装置や物体検出方法などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
1・・撮像装置(TVカメラ)、 2・・処理装置、 3・・操作部、 4・・外部記憶装置、 5・・出力モニタ、 6・・警告灯、 11・・撮像部、 12・・カメラ雲台、 13・・撮像レンズ、 21・・画像入力部、 22・・雲台制御部、 23・・レンズ制御部、 24・・操作入力部、 25・・画像メモリ、 26・・MPU、 27・・ワークメモリ、 28・・外部入出力部、 29・・画像出力部、 30・・警報出力部、 41・・ジョイスティック、42、43・・ボタン
Claims (3)
- 物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する物体検出装置において、
物体検出対象となる画像の視野に関する変化を検出する物体検出対象画像視野変化検出手段と、
物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する検出条件設定手段と、
検出条件設定手段により設定される検出条件を使用して、物体検出対象となる画像に含まれる物体の画像を検出する物体画像検出手段と、
を備えたことを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1に記載の物体検出装置において、
物体検出対象画像視野変化検出手段は、物体検出対象となる画像の視野に関する変化として、画像を撮像する装置の光軸方向の変化と、画像を撮像する装置の画角の変化の一方又は両方を検出する、
ことを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の物体検出装置において、
物体検出対象となる画像と比べて広い画像について、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定するための基準となる検出条件が設定され、
検出条件設定手段は、当該基準となる検出条件及び物体検出対象画像視野変化検出手段により検出される変化に基づいて、物体の画像を検出するために使用される検出条件を設定する、
ことを特徴とする物体検出装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003367793A JP2005135014A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 物体検出装置 |
KR1020040084359A KR100623835B1 (ko) | 2003-10-28 | 2004-10-21 | 물체 검출 방법 및 물체 검출 장치 |
CNB2004100899875A CN1320501C (zh) | 2003-10-28 | 2004-10-28 | 物体检测方法及物体检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003367793A JP2005135014A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 物体検出装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006337453A Division JP4572190B2 (ja) | 2006-12-14 | 2006-12-14 | 物体検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005135014A true JP2005135014A (ja) | 2005-05-26 |
Family
ID=34645695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003367793A Pending JP2005135014A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 物体検出装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005135014A (ja) |
KR (1) | KR100623835B1 (ja) |
CN (1) | CN1320501C (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007060987A1 (ja) * | 2005-11-24 | 2007-05-31 | Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd. | 被写体監視方法、被写体監視装置、および被写体監視プログラム |
WO2007132800A1 (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Opt Corporation | 画像処理装置、カメラ装置および画像処理方法 |
JP2008287594A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 特定動作判定装置、リファレンスデータ生成装置、特定動作判定プログラム及びリファレンスデータ生成プログラム |
CN102096812A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-06-15 | 吴柯维 | 一种教学智能录播***用教师黑板书写动作检测方法 |
WO2011129174A1 (ja) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | 日本ビクター株式会社 | 映像処理装置および映像処理方法 |
JP5008728B2 (ja) * | 2007-09-04 | 2012-08-22 | 三菱電機株式会社 | 利用者検出方法及び装置、並びに制御方法 |
WO2015002303A1 (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-08 | オリンパス株式会社 | 追尾装置、追尾方法及び追尾プログラムを記憶した非一時的記憶媒体 |
CN104537688A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 南京邮电大学 | 一种基于背景差分和hog特征的运动目标检测方法 |
JP2017520063A (ja) * | 2014-07-10 | 2017-07-20 | クアルコム,インコーポレイテッド | 周辺情報を使用した高速テンプレートマッチング |
WO2023053229A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 富士通株式会社 | 画像処理プログラム、画像処理装置、及び画像処理方法 |
WO2024105951A1 (ja) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | コニカミノルタ株式会社 | 監視カメラシステム、マスク補正方法、及び、プログラム |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4833588B2 (ja) * | 2005-06-03 | 2011-12-07 | 株式会社ミツトヨ | 画像測定システム並びに非停止画像測定プログラムの作成方法及び実行方法 |
JP4634867B2 (ja) * | 2005-06-03 | 2011-02-16 | 株式会社ミツトヨ | 画像測定システム及び方法 |
WO2015170776A1 (ja) | 2014-05-07 | 2015-11-12 | 日本電気株式会社 | 物体検出装置、物体検出方法および物体検出システム |
US20190102902A1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-04 | Caterpillar Inc. | System and method for object detection |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998317A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画角自動記憶監視装置 |
JP3776514B2 (ja) | 1996-07-08 | 2006-05-17 | 株式会社日立製作所 | カメラ揺れ補正方法および画像監視システム |
JP3567114B2 (ja) | 1999-12-08 | 2004-09-22 | 株式会社東芝 | 画像監視装置及び画像監視方法 |
JP2001339714A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 監視装置 |
US7082209B2 (en) * | 2000-08-31 | 2006-07-25 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Object detecting method and object detecting apparatus and intruding object monitoring apparatus employing the object detecting method |
JP4801264B2 (ja) * | 2001-02-06 | 2011-10-26 | パナソニック株式会社 | 監視用カメラの画角ずれを調整する方法と装置、及びその装置を制御するための媒体 |
JP2002279429A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 侵入物体検出方法 |
JP2003199099A (ja) | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Canon Inc | 画像処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及びコンピュータ可読記憶媒体 |
-
2003
- 2003-10-28 JP JP2003367793A patent/JP2005135014A/ja active Pending
-
2004
- 2004-10-21 KR KR1020040084359A patent/KR100623835B1/ko active IP Right Grant
- 2004-10-28 CN CNB2004100899875A patent/CN1320501C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007148576A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Ryoji Oba | 被写体監視方法、被写体監視装置、および被写体監視プログラム |
KR100957519B1 (ko) | 2005-11-24 | 2010-05-17 | 료지 오바 | 피사체 감시 방법, 피사체 감시 장치, 및 피사체 감시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
US8144928B2 (en) | 2005-11-24 | 2012-03-27 | Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd. | Object monitoring method, object monitoring apparatus, and object monitoring program storage medium |
WO2007060987A1 (ja) * | 2005-11-24 | 2007-05-31 | Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd. | 被写体監視方法、被写体監視装置、および被写体監視プログラム |
US8139120B2 (en) | 2006-05-16 | 2012-03-20 | Opt Corporation | Image processing device, camera device and image processing method |
WO2007132800A1 (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Opt Corporation | 画像処理装置、カメラ装置および画像処理方法 |
JP2007311860A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Opt Kk | 画像処理装置、カメラ装置および画像処理方法 |
JP2008287594A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 特定動作判定装置、リファレンスデータ生成装置、特定動作判定プログラム及びリファレンスデータ生成プログラム |
JP5008728B2 (ja) * | 2007-09-04 | 2012-08-22 | 三菱電機株式会社 | 利用者検出方法及び装置、並びに制御方法 |
JP2011223498A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Victor Co Of Japan Ltd | 映像処理装置および映像処理方法 |
WO2011129174A1 (ja) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | 日本ビクター株式会社 | 映像処理装置および映像処理方法 |
CN102096812A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-06-15 | 吴柯维 | 一种教学智能录播***用教师黑板书写动作检测方法 |
WO2015002303A1 (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-08 | オリンパス株式会社 | 追尾装置、追尾方法及び追尾プログラムを記憶した非一時的記憶媒体 |
JP2015015592A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | オリンパス株式会社 | 追尾装置、追尾方法及び追尾プログラム |
US10061983B2 (en) | 2013-07-04 | 2018-08-28 | Olympus Corporation | Tracking apparatus, tracking method, and non-transitory storage medium storing tracking program |
JP2017520063A (ja) * | 2014-07-10 | 2017-07-20 | クアルコム,インコーポレイテッド | 周辺情報を使用した高速テンプレートマッチング |
CN104537688A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 南京邮电大学 | 一种基于背景差分和hog特征的运动目标检测方法 |
WO2023053229A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 富士通株式会社 | 画像処理プログラム、画像処理装置、及び画像処理方法 |
WO2024105951A1 (ja) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | コニカミノルタ株式会社 | 監視カメラシステム、マスク補正方法、及び、プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050040722A (ko) | 2005-05-03 |
CN1612165A (zh) | 2005-05-04 |
KR100623835B1 (ko) | 2006-09-19 |
CN1320501C (zh) | 2007-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102010228B1 (ko) | 화상처리장치, 화상처리방법, 및 프로그램 | |
US7596240B2 (en) | Object tracking method and object tracking apparatus | |
JP5514506B2 (ja) | 侵入物監視システムおよび侵入物監視方法 | |
JP5867424B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、プログラム | |
CN112217998B (zh) | 拍摄装置、信息处理装置及其控制方法、存储介质 | |
JP2005135014A (ja) | 物体検出装置 | |
US11190747B2 (en) | Display control apparatus, display control method, and storage medium | |
JP2006229321A (ja) | 自動追尾撮像装置及び自動追尾撮像方法、並びにプログラム | |
US20050052533A1 (en) | Object tracking method and object tracking apparatus | |
JP2016127571A (ja) | カメラシステム、表示制御装置、表示制御方法、及びプログラム | |
JP4572190B2 (ja) | 物体検出装置 | |
KR101778744B1 (ko) | 다중 카메라 입력의 합성을 통한 실시간 모니터링 시스템 | |
KR102282470B1 (ko) | 카메라 장치 및 이를 이용한 객체 추적 방법 | |
JP5183152B2 (ja) | 画像処理装置 | |
JP2006311099A (ja) | 自動追尾装置及び自動追尾方法 | |
JP4171310B2 (ja) | 侵入物体検出方法及び侵入物体検出装置 | |
JP2005057743A (ja) | 物体追尾方法及び物体追尾装置 | |
JP3828096B2 (ja) | 物体追跡装置 | |
JP5015121B2 (ja) | 撮像装置 | |
KR20170055455A (ko) | 초광각 카메라를 이용한 렌즈 왜곡 영상 보정 카메라 시스템 및 그가 적용된 tvi 장치 | |
JP2000059762A (ja) | カメラ制御装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 | |
JP2005100388A (ja) | 物体追跡方法 | |
US20180376058A1 (en) | Display processing apparatus, display processing method, and computer-readable medium for executing display processing method | |
KR100891793B1 (ko) | 디지털 카메라의 이미지 처리 방법 | |
JP4628350B2 (ja) | カメラ制御装置、カメラ制御方法およびカメラ制御プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061018 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061215 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |