JP2012104964A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同一の物体の異なる方向に対応した複数の辞書のデータを格納する辞書記憶手段60と、前記物体に係る前記辞書を用いて所定方向の前記物体を認識する認識手段40と、画像の領域ごとに前記複数の辞書を切り替えて前記認識手段に適用する辞書・照合領域設定手段(切替え手段)70とを備え、前記画像の領域に用いられる前記辞書の適用領域は、重複していることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
図11において、1101は通路の天井であり、1102は床である。1103がカメラであり、天井1101に設置され、通路を斜め上より撮影している。1104のようにカメラ1103から遠い位置に人物がいた場合、撮影された顔の垂直方向の向きは小さい角度になるが、1105のようにカメラ1103から近い位置に人物がいた場合、顔の垂直方向の向きは大きな角度になる。
1201が、人物1104のようにカメラ1103から遠い位置に人物がいる時であり、1202が、人物1105のようにカメラ1103に近い位置に人物がいるときである。この図12からもわかるように、顔の特徴が見え方によって変化する。
そこで、図13のように、フレーム画像1301を、1302と1303の2つの領域に分け、1302の領域に対しては角度が小さい顔を認識する辞書を用い、1303の領域に対しては角度が大きな顔を認識する辞書を用いるようにしている。即ち、前記例において、1304が、人物1104の位置に人物がいるときに認識される顔のフレーム画像内の位置であり、認識辞書は角度が小さい顔用の辞書が用いられる。また、1305が、人物1105の位置に人物がいるときに認識される顔のフレーム画像内の位置であり、認識辞書は角度が大きい顔用の辞書が用いられる。
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の設置例を示す模式図である。
101は、通路の天井であり、102は通路の床である。103は通路を通行している人物である。104は撮像部(カメラ)であり、人物103を斜め上から撮影できるように、天井101に設置してある。105はLANケーブルであり、撮像部104で撮像される映像を送信する。106は、映像を解析し、計数する画像処理装置となるPCである。
図2において、201はCPUであり、本実施形態の画像処理装置106における各種制御を実行する。202はROMであり、本画像処理装置106の立ち上げ時に実行されるブートプログラムや各種データを格納する。203はRAMであり、CPU201が処理するための制御プログラムを格納するとともに、CPU201が各種制御を実行する際の作業領域を提供する。204はキーボード、205はマウスであり、ユーザによる各種入力操作環境を提供する。
10は、撮像レンズ、及び、CCD、CMOSなどの撮像センサからなる撮像手段である。この撮像手段10は、図1の撮像部104に相当するものである。
50は、認識結果分析・出力手段であり、物体認識手段40で認識した結果を分析し、分析した結果を、例えば、表示装置207に表示するように出力する。
70は、辞書・照合領域設定手段であり、物体辞書記憶手段60に記憶されている複数の認識辞書から使用する認識辞書の選択と、選択された認識辞書を切替えて使用して照合を行ってフレーム画像内の領域ごとに物体認識手段40に設定する。即ち、辞書・照合領域設定手段70は、フレーム画像の領域ごとに複数の辞書を切り替えて物体認識手段40に適用する切替え手段を構成する。
90は、辞書適用領域記憶手段あり、辞書適用領域決定手段80で決定された認識辞書に対するフレーム画像内の照合領域を記憶する。
図5は、本発明の実施形態を示し、顔の角度を説明する模式図である。
ここで、図5の501は通路の天井、502は通路の床、503は撮像部(カメラ)、504は人物である。
Θ=tan-1((カメラ503の地面からの高さ−顔の地面からの高さ)/カメラ503から人物までの距離) ・・・(1)
Θ=ay+b ・・・(2)
そうすると、2つ以上のフレーム画面内の位置と顔の角度を予め計測しておけば、係数a、定数bを求めることができる。よって、実際にカメラ503の前に人物504を2地点以上立たせ、それぞれのフレーム画面内の位置とカメラ503からの距離を入力するようにして、係数a、定数bを求めるようにしてもよい。
認識辞書は、その適用できる顔の角度の範囲が重なるように作成されたものを用いる。
図6は、本発明の実施形態を示し、認識辞書A及びBの適用できる顔の角度と認識精度との関係を示した模式図である。
図7の例では、図7(a)の701(斜線領域)は、顔の位置が上端から下端に向かうに従って、顔の角度がΘ1からΘ3まで変化する。そこで、この領域については、認識辞書A(601)が適用可能である。
ステップS400の処理が終了すると、ステップS401に進む。
ステップS401に進むと、画像処理装置106は、処理を終了するか否かを判断する。
ここで読み込まれた画像データは、例えば、8ビットの画素により構成される2次元配列のデータであり、R、G、Bの3つの面により構成される。このとき、画像データがJPEG等の方式により圧縮されている場合には、画像データを所定の解凍方式にしたがって解凍し、RGB各画素により構成される画像データとする。さらに、本実施形態では、RGBデータを輝度データに変換し、輝度画像データを以後の処理に適用するものとし、画像メモリ(例えば、図2の外部記憶装置206)に格納する。画像データとしてYCrCbのデータを入力する場合には、Y成分をそのまま輝度データとしてもよい。
公知技術1や公知技術2で提案されている方法が知られている。
例えば、公知技術1では、ニューラル・ネットワークにより画像中の顔パターンを検出する技術である。以下、その方法について簡単に説明する。
図8は、画像から顔パターンの探索を行う方法を説明する図である。
具体的には、画像全域801を縦横順次に走査して、照合するパターン802を抽出し。この照合するパターン802に対して、顔判別処理803を行う。
図9は、本発明の実施形態を示し、辞書と照合領域を切り替える動作を説明するフローチャートである。
まず、ステップS907において、例えば、物体認識手段40(或いは辞書・照合領域設定手段70)は、縮小が十分で行われたか否かを判断する。ここでは、照合に用いる画像パターンと同じサイズまで縮小したとき、フレーム画像内で最大の顔を検出することになる。
ステップS403の処理が終了すると、続いて、ステップS404に進む。
ステップS404に進むと、認識結果分析・出力手段50は、現在から所定時間前までの間に検出された被写体領域をRAM203より読み出して、軌跡を生成する。これは、所定時間内に検出された複数ある顔のうち、どれが同一の人物の動きに対応するかを求める処理である。
図10は、本発明の実施形態を示し、軌跡の生成とカウントの一例を示した模式図である。
なお、本実施形態は、コンピュータ内でプログラムを実行することによっても実現することができることは当然である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。
Claims (4)
- 同一の物体の異なる方向に対応した複数の辞書のデータを格納する辞書記憶手段と、
前記物体に係る前記辞書を用いて所定方向の前記物体を認識する認識手段と、
画像の領域ごとに前記複数の辞書を切り替えて前記認識手段に適用する切替え手段と
を備え、
前記画像の領域に用いられる前記辞書の適用領域は、重複していることを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像は、時間的に連続した画像であり、
前記切替え手段は、画像ごとに使用する辞書を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 同一の物体の異なる方向に対応した複数の辞書のデータを格納する辞書記憶ステップと、
前記物体に係る前記辞書を用いて所定方向の前記物体を認識する認識ステップと、
画像の領域ごとに前記複数の辞書を切り替えて前記認識ステップに適用する切替えステップと
を備え、
前記画像の領域に用いられる前記辞書の適用領域は、重複していることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項3に記載の画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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