JP2013134186A - Camera parameter measuring apparatus, camera parameter measuring method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定点カメラの高さ及び俯角といったカメラパラメータを測定するための、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びこれらを実現するためのプログラムに関する。 The present invention relates to a camera parameter measuring apparatus, a camera parameter measuring method, and a program for realizing these, for measuring camera parameters such as the height and depression angle of a fixed point camera.
従来から、街中、公共施設、商業ビル、集合住宅等においては、治安維持などのため、多数の定点カメラが設置されている。また、道路においても、各種車両の監視のため、定点カメラが設置されている。このような定点カメラは、通常、地面から7m程度のところに配置される。また、定点カメラは、下方を撮影できるように俯角が付けられた状態で固定されている。 Conventionally, many fixed-point cameras have been installed in towns, public facilities, commercial buildings, apartment buildings, and the like to maintain security. Also on the road, fixed point cameras are installed for monitoring various vehicles. Such a fixed point camera is usually arranged at a position about 7 m from the ground. The fixed-point camera is fixed in a state where a depression angle is provided so that the lower part can be photographed.
ところで、定点カメラの設置時における高さ及び俯角(以下、「カメラパラメータ」と表記する。)の値は、定点カメラで撮影された映像を用いて、各種処理を行なう場合に重要となる。具体的には、カメラパラメータの値は、撮影された映像に映っている車両及び人物等の実際の大きさを特定する場合に重要となる。 By the way, the height and the depression angle (hereinafter referred to as “camera parameter”) at the time of installation of the fixed point camera are important when various processes are performed using the video imaged by the fixed point camera. Specifically, the value of the camera parameter is important when specifying the actual size of a vehicle, a person, or the like shown in the captured image.
また、定点カメラの設置時におけるカメラパラメータの値は、設置を行なった作業者が、設置の際に、巻き尺及び分度器等によって実測すれば、確実に取得できると考えられるが、設置場所が高所であるため、実測作業には手間がかかる。 In addition, it is considered that the camera parameter values at the time of installation of the fixed-point camera can be obtained reliably if the operator who performed the installation measures it with a tape measure and a protractor at the time of installation. Therefore, the actual measurement work takes time.
実測以外の方法によって、カメラパラメータを測定できるようにするため、従来から、種々の測定方法が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照。)。具体的には、特許文献1に開示された測定方法では、先ず、カメラで撮影された歩行者の頭頂から接地点までのデータが複数収集され、これを人の身長の統計的特性に当てはめて、各歩行者の身長が推測される。そして、身長と、俯角と、レンズの焦点距離と、カメラの地面からの高さとの関係を規定する式に、推測された身長が代入され、カメラパラメータが算出される。 Conventionally, various measurement methods have been proposed to enable camera parameters to be measured by methods other than actual measurement (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Specifically, in the measurement method disclosed in Patent Document 1, first, a plurality of data from the top of the pedestrian captured by the camera to the grounding point is collected, and this is applied to the statistical characteristics of the height of the person. The height of each pedestrian is estimated. Then, the estimated height is substituted into an expression that defines the relationship between the height, the depression angle, the focal length of the lens, and the height of the camera from the ground, and the camera parameters are calculated.
また、特許文献2に開示された測定方法では、先ず、撮影範囲内に高さが既知の2つの指標物が存在している状態で、カメラによって撮影が行なわれる。このとき、二つの指標物の高さは同じであり、カメラの水平方向は実空間の水平方向と一致している。次に、撮影画像上に映し出された人において発生した3点透視歪みに基づいて、垂直消失点及び水平消失点が特定される。そして、特定された垂直消失点及び水平消失点に基づいて、カメラパラメータが算出される。 In the measurement method disclosed in Patent Document 2, first, photographing is performed by a camera in a state where two index objects whose heights are known exist within the photographing range. At this time, the heights of the two index objects are the same, and the horizontal direction of the camera coincides with the horizontal direction of the real space. Next, the vertical vanishing point and the horizontal vanishing point are specified based on the three-point perspective distortion generated in the person projected on the captured image. Then, camera parameters are calculated based on the identified vertical vanishing point and horizontal vanishing point.
上記した特許文献1及び2に開示された測定方法によれば、実測することなく、カメラパラメータを取得することができると考えられる。しかしながら、特許文献1に開示された測定方法では、測定作業者において、歩行者の特定、特定した歩行者のデータの収集といった作業が発生するため、測定作業者の負担は大きいと考えられる。また、特許文献2に開示された測定方法では、高さが同じ指標物を予め用意して、撮影範囲内に設置する必要があり、この場合も、測定作業者の負担は大きいと考えられる。 According to the measurement methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, it is considered that camera parameters can be acquired without actual measurement. However, in the measurement method disclosed in Patent Document 1, it is considered that the measurement operator is burdened by the measurement operator because work such as specifying the pedestrian and collecting the data of the specified pedestrian occurs. In addition, in the measurement method disclosed in Patent Document 2, it is necessary to prepare an index object having the same height in advance and install it within the imaging range. In this case as well, it is considered that the burden on the measurement operator is large.
加えて、特許文献1に開示された測定方法では、身長は推定値であるため、算出されたカメラパラメータの精度が低いという問題もある。更に、垂直消失点及び水平消失点の位置を高精度に算出することは、一般に困難であることから、特許文献2に開示された測定方法でも、算出されたカメラパラメータの精度が低いという問題がある。 In addition, the measurement method disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the accuracy of the calculated camera parameter is low because the height is an estimated value. Furthermore, since it is generally difficult to calculate the position of the vertical vanishing point and the horizontal vanishing point with high accuracy, even the measurement method disclosed in Patent Document 2 has a problem that the accuracy of the calculated camera parameter is low. is there.
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、簡単な測定作業によって、カメラパラメータを高精度に測定し得る、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a camera parameter measuring apparatus, a camera parameter measuring method, and a program capable of solving the above-described problems and measuring camera parameters with high accuracy by a simple measurement operation.
上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるカメラパラメータ測定装置は、カメラの設置高さ及び俯角を含むカメラパラメータを測定するための装置であって、設置された前記カメラによって撮影された映像から移動体を検出し、前記映像において、検出した移動体を追跡する、追跡処理部と、追跡されている前記移動体の前記映像中での高さを複数取得する、移動体高さ取得部と、前記移動体の高さの設定値の入力を受け付ける、入力受付部と、前記入力受付部によって受け付けられた前記設定値と、前記移動体高さ取得部によって取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、前記設置高さ及び前記俯角を算出する、演算部と、を備えている、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a camera parameter measurement device according to one aspect of the present invention is a device for measuring camera parameters including a camera installation height and depression angle, and an image captured by the installed camera. A tracking processing unit that detects a moving body from the image and tracks the detected moving body in the video, and a moving body height acquisition unit that acquires a plurality of heights of the tracked moving body in the video. Receiving an input of a set value of the height of the moving body, an input receiving unit, the set value received by the input receiving unit, and a plurality of heights acquired by the moving body height acquiring unit And an arithmetic unit that calculates the installation height and the depression angle based on all or a part thereof.
以上の特徴により、本発明におけるカメラパラメータ測定装置では、映像に映った移動体に対して追跡が行なわれるので、複数のポイントでの移動体のデータ収集を簡単な作業で行なうことができる。また、高さ取得の対象となる移動体は1つであれば良く、外部からの入力は、1の移動体の高さの設定値だけで良い。よって、本発明によれば、測定作業者における負担は軽減される。また、移動体の高さとしては、既知の値を用いることができるので、カメラパラメータを高精度に測定することができる。 Due to the above features, the camera parameter measurement device according to the present invention tracks the moving object shown in the video, and therefore can collect data of the moving object at a plurality of points with a simple operation. In addition, the number of moving objects to be height-acquired is only one, and the input from the outside is only a set value for the height of one moving object. Therefore, according to the present invention, the burden on the measurement operator is reduced. Moreover, since a known value can be used as the height of the moving body, the camera parameters can be measured with high accuracy.
上記本発明におけるカメラパラメータ測定装置では、前記演算部は、前記移動体の高さと、前記移動体の前記映像中での高さと、前記カメラの焦点距離と、前記設置高さと、前記俯角との関係を規定する式を用いて、前記設置高さ及び前記俯角を算出することができる。この場合、設置高さ及び俯角の算出が容易となる。 In the camera parameter measurement device according to the present invention, the calculation unit includes the height of the moving body, the height of the moving body in the image, the focal length of the camera, the installation height, and the depression angle. The installation height and the depression angle can be calculated using an expression that defines the relationship. In this case, the installation height and the depression angle can be easily calculated.
上記本発明におけるカメラパラメータ測定装置は、前記追跡処理部が、前記移動体を検出すると、前記移動体を囲む矩形の枠を設定し、前記映像中に、追跡している前記移動体に付随するように前記枠を表示させ、前記移動体高さ取得部が、外部から前記枠が指定された場合に、前記枠の高さを、前記移動体の前記映像中での高さとして取得する、第1の態様であるのが好ましい。上記第1の態様によれば、測定作業者が枠を指定するだけで、カメラパラメータが算出されるので、測定作業者における負担は、いっそう軽減される。 In the camera parameter measurement device according to the present invention, when the tracking processing unit detects the moving body, a rectangular frame surrounding the moving body is set, and the moving body is attached to the tracked moving body. The frame is displayed as described above, and when the frame is designated from outside, the moving body height acquisition unit acquires the height of the frame as the height of the moving body in the video. One embodiment is preferred. According to the first aspect, since the camera parameter is calculated simply by the measurement operator specifying the frame, the burden on the measurement operator is further reduced.
また、上記本発明におけるカメラパラメータ測定装置は、前記追跡処理部が、検出した移動体の前記映像中での高さを検出し、前記移動体高さ取得部が、検出された前記移動体の前記映像中での高さのうち、設定条件を満たす高さを取得する、第2の態様であるのも好ましい。上記第2の態様によれば、測定作業者は、枠の指定を行なう必要がなくなるので、測定作業者における負担は、よりいっそう軽減される。 In the camera parameter measurement device according to the present invention, the tracking processing unit detects a height of the detected moving body in the video, and the moving body height acquisition unit detects the height of the detected moving body. Of the heights in the video, it is also preferable to be the second mode in which the height that satisfies the setting condition is acquired. According to the second aspect, since the measurement operator does not need to specify the frame, the burden on the measurement operator is further reduced.
また、上記第2の態様では、前記設定条件が、基準となる位置からの前記移動体の移動距離が閾値以上であることと、前記映像中での前記移動体の高さと幅との比が設定範囲内であることとである、のが好ましい。この場合は、カメラパラメータの精度が確実に向上するように、移動体の高さが取得される。 In the second aspect, the setting condition is that the moving distance of the moving body from a reference position is equal to or greater than a threshold, and the ratio of the height and width of the moving body in the video is It is preferable to be within the set range. In this case, the height of the moving body is acquired so that the accuracy of the camera parameters is reliably improved.
更に、上記本発明におけるカメラパラメータ測定装置は、前記移動体高さ取得部が、外部から、前記映像において、前記移動体の頂点と前記移動体の接地点とが指定された場合に、前記頂点から前記接地点までの距離を前記移動体の前記映像中での高さとして、更に取得する、第3の態様であるのも好ましい。上記第3の態様によれば、測定作業者が直接取得した移動体の高さも用いられるため、よりいっそうカメラパラメータの精度の向上が図られる。 Furthermore, in the camera parameter measurement device according to the present invention, when the moving body height acquisition unit externally designates the vertex of the moving body and the grounding point of the moving body in the video, from the vertex. It is also preferable that the third aspect further obtains the distance to the ground point as the height of the moving body in the video. According to the third aspect, since the height of the moving body directly acquired by the measurement operator is also used, the accuracy of the camera parameters can be further improved.
上記本発明におけるカメラパラメータ測定装置は、通信端末に対して、前記カメラによって撮影された映像を送信し、前記通信端末の表示画面に前記映像を表示させる、映像出力を更に備え、前記映像出力部は、前記追跡処理部が前記枠を設定した場合に、前記通信端末の表示画面に、前記映像と共に、前記追跡処理部が追跡している前記移動体に付随するように前記枠を表示させる、第4の態様とするのが好ましい。上記第4の態様とすれば、測定作業者における作業の効率化が図られる。 The camera parameter measurement device according to the present invention further includes a video output for transmitting a video captured by the camera to the communication terminal and displaying the video on a display screen of the communication terminal, the video output unit When the tracking processing unit sets the frame, the frame is displayed on the display screen of the communication terminal together with the video so as to accompany the moving body being tracked by the tracking processing unit. The fourth aspect is preferred. If it is set as the said 4th aspect, efficiency improvement of the operation | work in a measurement operator will be achieved.
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるカメラパラメータ測定方法は、カメラの設置高さ及び俯角を含むカメラパラメータを測定するための方法であって、
(a)設置された前記カメラによって撮影された映像から移動体を検出し、前記映像において、検出した移動体を追跡する、ステップと、
(b)前記(a)のステップで追跡されている前記移動体の前記映像中での高さを複数取得する、ステップと、
(c)前記移動体の高さの設定値の入力を受ける、ステップと、
(d)前記(c)のステップで受け付けられた前記設定値と、前記(b)のステップで取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、前記設置高さ及び前記俯角を算出する、ステップと、を有する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a camera parameter measurement method according to one aspect of the present invention is a method for measuring camera parameters including a camera installation height and a depression angle,
(A) detecting a moving object from an image captured by the installed camera, and tracking the detected moving object in the image;
(B) obtaining a plurality of heights in the video of the moving body tracked in the step (a);
(C) receiving an input of a set value of the height of the moving body;
(D) Based on the set value received in the step (c) and all or a part of the plurality of heights acquired in the step (b), the installation height and the And calculating a depression angle.
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、コンピュータによって、カメラの設置高さ及び俯角を含むカメラパラメータを測定するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)設置された前記カメラによって撮影された映像から移動体を検出し、前記映像において、検出した移動体を追跡する、ステップと、
(b)前記(a)のステップで追跡されている前記移動体の前記映像中での高さを複数取得する、ステップと、
(c)前記移動体の高さの設定値の入力を受ける、ステップと、
(d)前記(c)のステップで受け付けられた前記設定値と、前記(b)のステップで取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、前記設置高さ及び前記俯角を算出する、ステップと、を実行させることを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, a program according to one aspect of the present invention is a program for measuring camera parameters including a camera installation height and a depression angle by a computer,
In the computer,
(A) detecting a moving object from an image captured by the installed camera, and tracking the detected moving object in the image;
(B) obtaining a plurality of heights in the video of the moving body tracked in the step (a);
(C) receiving an input of a set value of the height of the moving body;
(D) Based on the set value received in the step (c) and all or a part of the plurality of heights acquired in the step (b), the installation height and the And a step of calculating a depression angle.
以上のように、本発明における、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びプログラムによれば、簡単な測定作業によって、カメラパラメータを高精度に測定することができる。 As described above, according to the camera parameter measurement device, the camera parameter measurement method, and the program of the present invention, the camera parameters can be measured with high accuracy by a simple measurement operation.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びプログラムについて、図1〜図4を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a camera parameter measurement device, a camera parameter measurement method, and a program according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
[装置構成]
最初に、本実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置の構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1に示すカメラパラメータ測定装置を用いた作業風景を説明するための図である。
[Device configuration]
First, the configuration of the camera parameter measurement apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the camera parameter measurement apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a working scene using the camera parameter measuring apparatus shown in FIG.
図1に示す、本実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10は、カメラ20のカメラパラメータを測定する装置である。ここで、本実施の形態1において、カメラパラメータとは、図2に示すように、カメラの設置高さZ及び俯角θを意味する。
A camera
また、図1に示すように、カメラパラメータ測定装置10は、追跡処理部11と、移動体高さ取得部12と、演算部13と、入力受付部17とを備えている。このうち、追跡処理部11は、設置されたカメラ20によって撮影された映像から移動体を検出し、映像において、検出した移動体を追跡する。
As shown in FIG. 1, the camera
移動体高さ取得部12は、追跡されている移動体の映像中での高さを複数取得する。また、入力受付部17は、移動体の高さの設定値、例えば、実際の測定値の入力を受け付ける。
The moving body
そして、演算部13は、入力受付部17によって受け付けられた設定値と、移動体高さ取得部12によって取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、カメラパラメータ(設置高さZ及び俯角θ)を算出する。
Then, the
具体的には、本実施の形態では、演算部13は、関係式を用いて、カメラパラメータを算出する。関係式とは、移動体の高さ(設定値)と、移動体の映像中での高さと、カメラの焦点距離と、カメラの設置高さZと、カメラの俯角θとの関係を規定する式である。
Specifically, in the present embodiment, the
関係式において、移動体の高さと、カメラの焦点距離とは、既知であるため、関係式に、取得された移動体の映像中の高さを代入すれば、連立方程式が作成される。よって、連立方程式の解が、求める設置高さZと俯角θとになる。このため、本実施の形態1では、演算部13は、この連立方程式の解を求め得る演算を実行し、カメラの設置高さZと俯角θとを算出する。
In the relational expression, since the height of the moving body and the focal length of the camera are known, simultaneous equations are created by substituting the height of the acquired moving body in the video for the relational expression. Therefore, the solution of the simultaneous equations is the required installation height Z and depression angle θ. For this reason, in the first embodiment, the
このように、本実施の形態1では、映像に映った移動体に対して追跡が行なわれるので、複数のポイントでの移動体のデータ収集を簡単な作業で行なうことができる。また、高さ取得の対象となる移動体は1つであれば良く、外部からの入力は、1の移動体の高さの設定値だけで良い。よって、本実施の形態1によれば、測定作業者50における負担は従来に比べて軽減される。また、移動体の高さの設定値としては、既知の値を用いることができるので、カメラパラメータの精度の低下も抑制される。
As described above, in the first embodiment, since tracking is performed on a moving object shown in an image, data collection of the moving object at a plurality of points can be performed with a simple operation. In addition, the number of moving objects to be height-acquired is only one, and the input from the outside is only a set value for the height of one moving object. Therefore, according to the first embodiment, the burden on the
ここで、本実施の形態1におけるパラメータ測定装置10の構成について更に具体的に説明する。図2に示すように、本実施の形態1においては、パラメータ測定装置10は、測定作業者50が使用する通信端末40と通信を行なうことができる。そして、パラメータ測定装置10は、後述するように、カメラで撮影された映像を、ネットワーク30を介して、通信端末40に送信し、その表示画面41に表示させる。
Here, the configuration of the
また、パラメータ測定装置10は、測定作業者50が、通信端末40を介して入力した操作を受け付けることができる。本実施の形態1では、測定作業者50は、移動体の高さの設定値を、通信端末40に入力することができる。この場合、通信端末40は、設定値を送信用のパケットに変換し、このパケットをカメラパラメータ測定装置10に送信する。
Further, the
図1に示すように、本実施の形態1では、パラメータ測定装置10は、追跡処理部11、移動体高さ取得部12、演算部13、及び入力受付部17に加えて、映像処理部15と、映像出力部14と、通信部16とを更に備えている。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the
映像処理部15は、カメラ20からの映像を受け取り、これに対して各種処理を実行する。例えば、カメラ20から出力される映像信号がアナログ信号である場合は、映像信号処理部15は、映像信号をデジタル信号に変換した後、デジタル信号に対して、ノイズ除去、所定の形式のフォーマットへの変換を実行し、得られたデジタル信号を記憶装置(図1において図示せず)に格納させる。
The
また、映像出力部14は、映像処理部15によって処理が行なわれると、得られた映像を、通信部16を介して、通信端末40に向けて送信する。通信部16は、外部の通信端末40との通信を行なうために必要な処理を行なっている。
In addition, when the
具体的には、通信部16は、送信時においては、送信対象となるデータを、ネットワーク30で使用されるプロトコルに沿って、複数のパケットデータに変換し、各パケットを、通信インターフェイス(図1において図示せず)からネットワーク30を介して通信端末40に送信する。結果、通信端末40の表示画面41に、カメラ20によって撮影された映像が表示される。
Specifically, at the time of transmission, the
また、通信部16は、受信時においては、受信したパケットを、プロトコルに沿って、カメラパラメータ測定装置10で利用可能なデータに変換し、変換したデータを入力受付部17に入力する。本実施の形態1では、例えば、通信端末40が上述した設定値のパケットを送信すると、通信部16は、設定値のパケットを受信し、受信したパケットを設定値のデータに変換する。その後、通信部16は、設定値のデータを入力受付部17に入力する。
Further, at the time of reception, the
また、本実施の形態1では、追跡処理部11は、移動体を検出すると、移動体を囲む矩形の枠(図4参照)を設定し、映像中に、追跡している移動体に付随するように枠を表示させることができる。この場合、映像出力部14は、通信端末40の表示画面41にも、映像と共に、追跡処理部11が追跡している移動体に付随するように枠を表示させることができる。
In the first embodiment, when the
また、本実施の形態では、通信端末40は、測定作業者50による表示画面41上での枠の指定を受け付けることができ、測定作業者50が枠を指定すると、指定された枠を特定する情報を、ネットワーク30を介してカメラパラメータ測定装置10に送信する。
In the present embodiment, the
この場合、通信部16は、指定された枠を特定する情報のパケットを受信すると、これを変換し、得られたデータを入力受付部17に入力する。そして、入力受付部17は、入力されたデータ、即ち、指定された枠を特定する情報を受け付け、これを移動体高さ取得部12に入力する。移動体高さ取得部12は、指定された枠の移動体の高さを、移動体の映像中での高さとして取得する。
In this case, when receiving a packet of information specifying the designated frame, the
このように、測定作業者50は、自己の通信端末40を用いて、映像の視聴、カメラパラメータ測定装置10に対する操作を行なうことができる。また、移動体は1つで良いため、本実施の形態1では、測定作業者40自身が、移動体となって行動することができる(図4参照)。
In this way, the
なお、移動体は、その他、通信端末40を操作する測定作業者以外の測定作業者であっても良いし、通行人であっても良い。更に、移動体は、人間以外の移動可能なロボット等であっても良い。但し、移動体は、上述した関係式を用いる点から、高さが既知である必要がある。また、移動体の高さが低すぎると、カメラパラメータの測定精度が低下するため、人間以外の移動体を用いる場合は、その高さを人間と同程度に設定するのが好ましい。
In addition, the moving body may be a measurement worker other than the measurement worker who operates the
また、本実施の形態1において、移動体高さ取得部12は、映像中での移動体の高さを複数個取得するが、具体的な個数は特定に限定されるものではない。但し、少ないと演算部13によって作成される方程式の数が少なくなり、算出精度が低下する。また、多いと、演算部13による負荷が大きくなり、処理が遅延してしまう。加えて、カメラパラメータの測定精度の点からは、取得される各移動体の高さは、画面上の分散した位置から取得されているのが好ましい。
In the first embodiment, the moving body
これらの点から、本実施の形態1において、演算部13は、移動体高さ取得部12によって取得された、映像中での移動体の高さの個数及び各高さの取得位置が、設定条件を満たすことを条件に、カメラパラメータの算出を行なっても良い。
From these points, in the first embodiment, the
また、本実施の形態1において、演算部13が算出に用いる関係式の具体例としては、例えば、上記特許文献1でも開示された下記の数1及び数2が挙げられる。なお、数1及び数2において、「Z」はカメラの地面又は床からの設置高さ、「θ」は俯角、「f」はカメラの焦点距離である。また、「W」は移動体の実際の高さである。
Further, in the first embodiment, specific examples of the relational expression used by the
また、(x0,y0)は、高さが取得されたときの移動体の接地点における画面上での座標を示し、(x1,y1)は、高さが取得されたときの移動体の頂点における画面上での座標を示す。よって、下記の数1及び数2が用いられる場合は、移動体高さ取得部12は、映像中での移動体の高さとして、頂点及び接地点の座標を取得する。
Further, (x 0 , y 0 ) indicates the coordinates on the screen at the contact point of the moving body when the height is acquired, and (x 1 , y 1 ) indicates the height when the height is acquired. Indicates the coordinates on the screen at the vertex of the moving object. Therefore, when the following equations 1 and 2 are used, the moving body
[装置動作]
次に、本発明の実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10の動作について図3及び図4を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置の動作を示すフロー図である。図4は、図3に示した追跡ステップと移動体高さ取得ステップとを説明するための図である。以下の説明においては、適宜図1及び図2を参酌する。
[Device operation]
Next, the operation of the camera
また、本実施の形態1では、カメラパラメータ測定装置10を動作させることによって、カメラパラメータ測定方法が実施される。よって、本実施の形態1におけるカメラパラメータ測定方法の説明は、以下のカメラパラメータ測定装置10の動作説明に代える。
In the first embodiment, the camera parameter measurement method is implemented by operating the camera
図3に示すように、最初に、追跡処理部11は、映像処理部15によって処理された映像データを取得し、背景差分法及び時間差分法のいずれか又は両方を用いて、映像を背景と前景とに分離する。そして、映像処理部15は、前景から、移動体(測定作業者50)を検出し、検出した移動体を追跡する(ステップA1)。なお、以下の説明では、「移動体50」とも表記する。
As shown in FIG. 3, first, the
具体的には、ステップA1では、図4に示すように、追跡処理部11は、移動体50を検出すると、移動体50を囲む矩形の枠51を設定する。そして、追跡処理部11は、映像出力部14及び通信部16を通じて、通信端末40の表示画面41において、映像と共に、追跡対象となった移動体50に付随するように枠51を表示させる。
Specifically, in step A <b> 1, as illustrated in FIG. 4, when the
なお、図4においては、説明のため、複数の移動体50が表示されているが、これらは同一の人物であり、実際には単一の移動体50のみが表示される。また、図4においては、移動体50の移動を説明するため、移動の軌跡を矢印で示している。更に、追跡処理部11は、追跡処理において、表示されている移動体50の大きさに合わせて枠51を設定するため、枠51の大きさは移動体50の状態に応じて変化する。
In FIG. 4, for the sake of explanation, a plurality of moving
次に、ステップA1が実行されると、測定作業者50が、移動体の高さの設定値を、通信端末40に入力する。これにより、設定値は、通信端末40から送信され、カメラパラメータ測定装置10の通信部16で受信され、更に、通信部16から入力受付部17に送られる。そして、入力受付部17は、設定値の入力を受け付ける(ステップA2)。
Next, when step A <b> 1 is executed, the
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50による枠51の指定を受け付ける(ステップA3)。具体的には、ステップA3では、測定作業者50が、通信端末40の表示画面41で枠51を指定する。また、図4において、指定された枠51には、三角形の印が付与されている。
Next, the moving body
例えば、通信端末40が、入力デバイスとしてタッチパネルを備えているならば、測定作業者50は、表示されている枠51をタッチすることで指定できる。これにより、通信端末40によって、指定された枠を特定する情報が、ネットワーク30を介してカメラパラメータ測定装置10に送信され、通信部16を介して、入力受付部17によって受け付けられる。その後、入力受付部17は、指定された枠を特定する情報を、移動体高さ取得部12に入力する。
For example, if the
次に、移動体高さ取得部12は、指定された枠51の高さを移動体50の高さとして取得する(ステップA4)。具体的には、ステップA4では、移動体高さ取得部12は、追跡処理部11によってステップA1で取得された移動体50の前景から、映像中での移動体50の高さとして、頂点の座標と接地点の座標とを取得する。取得した座標は、上記数1及び数2における(x0,y0)及び(x1,y1)に相当する。
Next, the moving body
更に、ステップA4の実行中において、追跡処理部11は、図4に示すように、映像中に、高さを取得した枠51に対して、上記2つの座標を結ぶバー52を設定することができる。この場合、追跡処理部11は、映像出力部14及び通信部16を通じて、設定したバー52を、通信端末40の表示画面41に表示させることができる。
Furthermore, during the execution of step A4, the
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50から高さの取得の終了が指示されているかどうかを判定する(ステップA5)。具体的には、移動体高さ取得部12は、通信端末40から、高さ取得の終了を指示する信号が送信されているかどうかを判定する。
Next, the moving body
なお、測定作業者50は、既に取得されている移動体の高さの数と、各枠の取得されたときの位置とを考慮し、枠の数が適切であり、且つ、位置が分散している、と判断する場合に、各移動体高さの取得の終了を指示する。
Note that the
また、本実施の形態1では、上記の測定作業者50による判断を移動体高さ取得部12によって行なうこともできる。この場合、移動体高さ取得部12は、例えば、映像を複数個のブロックに分割し、ブロック毎に、枠が取得されているかどうかを判定する。そして、枠が取得されているブロックの数が、閾値を超えている場合に、移動体高さ取得部12は、各移動体高さの取得を終了する。
Further, in the first embodiment, the determination by the
ステップA5の判定の結果、終了が指示されていない場合は、移動体高さ取得部12は、ステップA3を再度実行する。一方、ステップA5の判定の結果、終了が指示されている場合は、演算部13にカメラパラメータを算出するように指示する。
If the end is not instructed as a result of the determination in step A5, the moving body
次に、演算部13は、移動体高さ取得部12によってカメラパラメータの算出が指示されると、取得された移動体の高さを用いて、カメラパラメータを算出する(ステップA6)。
Next, when the calculation of camera parameters is instructed by the moving body
具体的には、ステップA5で取得された移動体の高さ毎に、その値と、移動体の実際の高さWと、カメラの焦点距離fとを、上記数1及び数2に適用すれば、Z及びθを変数とする連立方程式が作成される。よって、ステップA6では、演算部13は、この連立方程式の解を求め得る演算を実行し、Z及びθを算出する。
Specifically, for each height of the moving body acquired in step A5, the value, the actual height W of the moving body, and the focal length f of the camera are applied to the above formulas 1 and 2. For example, simultaneous equations with Z and θ as variables are created. Therefore, in step A6, the calculating
その後、演算部13は、算出した設置高さZ及び俯角θを、映像出力部14及び通信部16を通じて、通信端末40に送信する。これにより、通信端末40において、その表示画面41には、カメラ20の設置高さZと俯角θとが表示される。
Thereafter, the
以上のように本実施の形態1によれば、測定作業者50が、通信端末40の画面上で、枠51を指定するだけで、カメラパラメータが算出されるので、測定作業者50における負担は従来に比べて軽減される。また、統計値は用いられておらず、更に、適切な数のデータが、画面上で分散して取得されるので、カメラパラメータの精度の向上が図られることになる。
As described above, according to the first embodiment, the camera operator is calculated simply by the
また、本実施の形態1におけるプログラムは、コンピュータに、図3に示すステップA1〜A5を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10とカメラパラメータ測定方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、追跡処理部11、移動体高さ取得部12、演算部13、映像出力部14、映像処理部15、通信部16、及び入力受付部17として機能し、処理を行なう。
Moreover, the program in this Embodiment 1 should just be a program which makes a computer perform step A1-A5 shown in FIG. By installing and executing this program on a computer, the camera
ところで、上述した例では、測定作業者による操作は、通信端末40を用いて行なわれているが、本実施の形態1は、これに限定されるものではない。例えば、測定作業者が2人以上の場合では、1人の測定作業者が移動体としての役割を果たし、別の測定作業者が直接カメラパラメータ装置10を操作できるので、通信端末40を用いることなくカメラパラメータの算出が可能となる。また、この場合、入力受付部17は、測定作業者が使用する入力機器(キーボード、マウス、タッチパネル等)に接続され、入力機器からの操作入力を受け付けることになる。
By the way, in the example mentioned above, although the operation by the measurement operator is performed using the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びプログラムについて、図5及び図6を参照しながら説明する。本実施の形態2におけるカメラパラメータ測定装置は、図1に示した実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10と同様の構成を備えている。従って、以下の説明では、適宜図1を参照する。
(Embodiment 2)
Next, a camera parameter measurement device, a camera parameter measurement method, and a program according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. The camera parameter measurement device according to the second embodiment has the same configuration as the camera
但し、本実施の形態2におけるカメラパラメータ測定装置は、追跡処理部11及び移動体高さ取得部12の動作の点で、実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10と異なっている。よって、以下においては、主に実施の形態1との相違点を中心に説明する。
However, the camera parameter measurement device according to the second embodiment is different from the camera
本発明の実施の形態2におけるカメラパラメータ測定装置の動作について図5及び図6を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態2におけるカメラパラメータ測定装置の動作を示すフロー図である。図6は、図5に示した追跡ステップと移動体高さ取得ステップとを説明するための図である。 The operation of the camera parameter measurement apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the camera parameter measurement device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6 is a diagram for explaining the tracking step and the moving body height acquisition step shown in FIG.
また、本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、カメラパラメータ測定装置を動作させることによって、カメラパラメータ測定方法が実施される。よって、本実施の形態2におけるカメラパラメータ測定方法の説明は、以下のカメラパラメータ測定装置の動作説明に代える。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the camera parameter measurement method is implemented by operating the camera parameter measurement device. Therefore, the description of the camera parameter measurement method in the second embodiment is replaced with the following description of the operation of the camera parameter measurement device.
図5に示すように、最初に、追跡処理部11は、映像処理部15によって処理された映像データを取得し、映像から、それに映っている移動体(測定作業者50)の検出、及び検出した移動体の追跡を実行する(ステップB1)。ステップB1は、図3に示したステップA1と同様のステップである。
As shown in FIG. 5, first, the
また、ステップB1では、追跡処理部11は、図3に示したステップA1と同様に、移動体50に対して枠51を設定する(図6参照)。但し、本実施の形態2は、この態様に限定されない。本実施の形態2では、枠51は設定されていなくても良い。
In step B1, the
次に、ステップB1が実行されると、測定作業者50が、移動体の高さの設定値を、通信端末40に入力する。これにより、設定値は、通信端末40から送信され、カメラパラメータ測定装置10の通信部16で受信され、更に、通信部16から入力受付部17に送られる。そして、入力受付部17は、設定値の入力を受け付ける(ステップB2)。ステップB2は、図3に示したステップA2と同様のステップである。
Next, when step B <b> 1 is executed, the
次に、追跡処理部11は、枠51が設定されている移動体50の中から、追跡対象となる移動体50を決定する(ステップB3)。具体的には、追跡処理部11は、複数の枠51が設定されている場合に、そのうちの一つを追跡対象として決定する。この場合の決定基準としては、単位時間当たりの移動量等を用いることができ、例えば、追跡処理部11は、移動量が大きい方の枠51を追跡対象とする。なお、映像中に、単一の移動体しか映っていない場合は、ステップB3は省略される。
Next, the
次に、移動体高さ取得部12は、追跡対象に決定された枠51の移動体50の高さが、設定条件を満たしているかどうかを判定する(ステップB4)。具体的には、ステップB3では、移動体高さ取得部12は、枠51の基準となる位置からの移動距離が閾値以上であること、及び枠51の高さと幅との比が設定範囲内であること、を設定条件として判定する。
Next, the moving body
ここで、「枠51の基準となる位置」としては、既に、枠51の移動体50の高さが取得されている場合であれば、前回取得されたときの枠51の位置が挙げられる。また、未だ一度も枠51の移動体50の高さが取得されてない場合であれば、「枠51の基準となる位置」としては、測定作業者が予め設定していた位置、例えば、出入口の位置等が挙げられる。また、「移動距離の閾値」及び「枠の高さと幅との比の設定範囲」の具体的な値は、実験によって、適宜設定される。
Here, as the “position serving as the reference of the
ステップB3の判定の結果、枠51の移動体50の高さが設定条件を満たしていない場合は、移動体高さ取得部12は、待機状態となり、一定時間の経過後に再度ステップB3を実行する。一方、ステップB3の判定の結果、枠51の移動体50の高さが設定条件を満たしている場合は、移動体高さ取得部12は、枠51の移動体50の高さを移動体の高さとして取得する(ステップB5)。
As a result of the determination in step B3, when the height of the moving
ステップB5は、図3に示したステップA4と同様のステップであり、移動体高さ取得部12は、追跡処理部11によってステップB1で取得された移動体50の前景から、映像中での移動体50の高さとして、頂点の座標と接地点の座標とを取得する。取得した座標は、上記数1及び数2における(x0,y0)及び(x1,y1)に相当する。
Step B5 is the same as step A4 shown in FIG. 3, and the moving object
また、ステップB5においてもステップA4と同様に、追跡処理部11は、図6に示すように、映像中に、高さを取得した枠51に対して、上記2つの座標を結ぶバー52を設定する。そして、追跡処理部11は、映像出力部14及び通信部16を通じて、設定したバー52を、通信端末40の表示画面41に表示させる。また、バー52の位置は、上述した「枠51の基準となる位置」として用いられても良い。
Also in step B5, as in step A4, the
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50から高さの取得の終了が指示されているかどうかを判定する(ステップB6)。ステップB6は、図3に示したステップA5と同様のステップである。
Next, the moving body
ステップB6の判定の結果、終了が指示されていない場合は、移動体高さ取得部12は、ステップB4を再度実行する。一方、ステップB6の判定の結果、終了が指示されている場合は、演算部13にカメラパラメータを算出するように指示する。
If the end is not instructed as a result of the determination in step B6, the moving body
次に、演算部13は、移動体高さ取得部12によってカメラパラメータの算出が指示されると、取得された移動体の高さを用いて、カメラパラメータを算出する(ステップB7)。ステップB7は、図3に示したステップA6と同様のステップである。
Next, when the calculation of the camera parameter is instructed by the moving body
また、ステップB7の実行後、演算部13は、実施の形態1と同様に、算出した設置高さZ及び俯角θを、映像出力部14及び通信部16を通じて、通信端末40に送信する。これにより、通信端末40において、その表示画面41には、カメラ20の設置高さZと俯角θとが表示される。
Further, after execution of step B7, the
以上のように本実施の形態2では、測定作業者50は、ステップB2での設定値の入力と、ステップB6での高さ取得の終了の指示と、を行なう以外は、何ら操作を行なう必要がない。本実施の形態2によれば、測定作業者50における負担は、実施の形態1に比べてよりいっそう軽減される。
As described above, in the second embodiment, the
また、本実施の形態2においては、実施の形態1で説明した処理を取り込むことができる。即ち、本実施の形態2は、移動体高さ取得部12が、外部から枠51が指定された場合と、枠51の高さが設定条件を満たす場合とに、枠の高さを、移動体50の映像中での高さとして取得する、態様であっても良い。この場合、図3に示したステップA3及びA4が、ステップB4の前、又はステップB5の後に実施される。
In the second embodiment, the processing described in the first embodiment can be captured. That is, in the second embodiment, the moving body
また、本実施の形態2におけるプログラムは、コンピュータに、図5に示すステップB1〜B6を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態2におけるカメラパラメータ測定装置とカメラパラメータ測定方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、追跡処理部11、移動体高さ取得部12、演算部13、映像出力部14、映像処理部15、通信部16、及び入力受付部17として機能し、処理を行なう。
Moreover, the program in this Embodiment 2 should just be a program which makes a computer perform step B1-B6 shown in FIG. By installing and executing this program on a computer, the camera parameter measuring device and the camera parameter measuring method according to the second embodiment can be realized. In this case, the CPU (Central Processing Unit) of the computer functions as a
また、本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、例えば、測定作業者が2人以上の場合では、通信端末40を用いることなくカメラパラメータの算出が可能となる。この場合、入力受付部17は、測定作業者が使用する入力機器(キーボード、マウス、タッチパネル等)に接続され、入力機器からの操作入力を受け付けることになる。
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, for example, when there are two or more measurement workers, camera parameters can be calculated without using the
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3における、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びプログラムについて、図7を参照しながら説明する。本実施の形態3におけるカメラパラメータ測定装置は、図1に示した実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10と同様の構成を備えている。従って、以下の説明では、適宜図1及び図4を参照する。
(Embodiment 3)
Next, a camera parameter measurement device, a camera parameter measurement method, and a program according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The camera parameter measurement device according to the third embodiment has the same configuration as the camera
但し、本実施の形態3におけるカメラパラメータ測定装置は、追跡処理部11及び移動体高さ取得部12の動作の点で、実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10と異なっている。よって、以下においては、主に実施の形態1との相違点を中心に説明する。
However, the camera parameter measurement device according to the third embodiment is different from the camera
本発明の実施の形態3におけるカメラパラメータ測定装置の動作について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態3におけるカメラパラメータ測定装置の動作を示すフロー図である。 The operation of the camera parameter measurement apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the camera parameter measurement apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
図7に示すように、最初に、追跡処理部11は、映像処理部15によって処理された映像データを取得し、映像から、それに映っている移動体(測定作業者50)の検出、及び検出した移動体の追跡を実行する(ステップC1)。ステップC1は、図3に示したステップA1と同様のステップである。
As shown in FIG. 7, first, the
次に、ステップC1が実行されると、測定作業者50が、移動体の高さの設定値を、通信端末40に入力する。これにより、設定値は、通信端末40から送信され、カメラパラメータ測定装置10の通信部16で受信され、更に、通信部16から入力受付部17に送られる。そして、入力受付部17は、設定値の入力を受け付ける(ステップC2)。ステップC2は、図3に示したステップA2と同様のステップである。
Next, when step C <b> 1 is executed, the
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50からの、映像における移動体50の頂点と接地点との指定を受け付ける(ステップC3)。
Next, the moving body
具体的には、まず、測定作業者50が、通信端末40の表示画面41上で、移動体50の頂点と接地点とを指定する。この場合、例えば、通信端末40が、入力デバイスとしてタッチパネルを備えているならば、測定作業者50は、表示されている移動体50の頂点と接地点とをタッチすることで指定できる。
Specifically, first, the
そして、通信端末40は、指定された頂点及び接地点を特定する情報、即ち、各点の座標を特定する情報を、ネットワーク30を介してカメラパラメータ測定装置10に送信する。これにより、各点の座標を特定する情報は、通信部16によって受信された後、入力受付部17に入力される。その後、入力受付部17は、各点の座標を特定する情報を移動体高さ取得部12に入力する。
Then, the
次に、移動体高さ取得部12は、指定された頂点から接地点までの距離を、映像中での移動体50の高さとして取得する(ステップC4)。具体的には、ステップC4では、移動体高さ取得部12は、ステップC4で取得した頂点及び接地点の座標を、上記数1及び数2における(x0,y0)及び(x1,y1)に設定する。
Next, the moving body
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50から高さの取得の終了が指示されているかどうかを判定する(ステップC5)。ステップC6は、図3に示したステップA5と同様のステップである。
Next, the moving body
ステップC5の判定の結果、終了が指示されていない場合は、移動体高さ取得部12は、ステップC3を再度実行する。一方、ステップC5の判定の結果、終了が指示されている場合は、演算部13にカメラパラメータを算出するように指示する。
If the end is not instructed as a result of the determination in step C5, the moving body
次に、演算部13は、移動体高さ取得部12によってカメラパラメータの算出が指示されると、取得された移動体の高さを用いて、カメラパラメータを算出する(ステップC6)。ステップC6は、図3に示したステップA6と同様のステップである。
Next, when the calculation of the camera parameter is instructed by the moving body
また、ステップC6の実行後、演算部13は、実施の形態1と同様に、算出した設置高さZ及び俯角θを、映像出力部14及び通信部16を通じて、通信端末40に送信する。これにより、通信端末40において、その表示画面41には、カメラ20の設置高さZと俯角θとが表示される。
In addition, after execution of step C6, the
以上のように、本実施の形態3では、測定作業者が、移動体の頂点と設置点とを直接指定することによって、移動体の高さが取得されるので、取得される移動体の高さの精度を高めることができる。この結果、実施の形態3によれば、実施の形態1に比べ、カメラパラメータの精度のいっそうの向上が図られることになる。 As described above, in the third embodiment, the height of the moving object is acquired by the measurement operator directly specifying the apex and the installation point of the moving object. Accuracy can be increased. As a result, according to the third embodiment, the accuracy of the camera parameters can be further improved as compared with the first embodiment.
また、本実施の形態3におけるプログラムは、コンピュータに、図7に示すステップC1〜C7を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態3におけるカメラパラメータ測定装置とカメラパラメータ測定方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、追跡処理部11、移動体高さ取得部12、演算部13、映像出力部14、映像処理部15、通信部16、及び入力受付部17として機能し、処理を行なう。
Moreover, the program in this Embodiment 3 should just be a program which makes a computer perform step C1-C7 shown in FIG. By installing and executing this program on a computer, the camera parameter measuring apparatus and the camera parameter measuring method according to the third embodiment can be realized. In this case, the CPU (Central Processing Unit) of the computer functions as a
また、本実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、例えば、測定作業者が2人以上の場合では、通信端末40を用いることなくカメラパラメータの算出が可能となる。この場合、入力受付部17は、測定作業者が使用する入力機器(キーボード、マウス、タッチパネル等)に接続され、入力機器からの操作入力を受け付けることになる。
Also in the third embodiment, as in the first embodiment, for example, when there are two or more measurement workers, camera parameters can be calculated without using the
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4における、カメラパラメータ測定装置、カメラパラメータ測定方法、及びプログラムについて、図8を参照しながら説明する。本実施の形態4におけるカメラパラメータ測定装置は、図1に示した実施の形態1におけるカメラパラメータ測定装置10と同様の構成を備えている。従って、以下の説明では、適宜図1を参照する。
(Embodiment 4)
Next, a camera parameter measurement device, a camera parameter measurement method, and a program according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. The camera parameter measurement device according to the fourth embodiment has the same configuration as the camera
但し、本実施の形態4におけるカメラパラメータ測定装置では、追跡処理部11及び移動体高さ取得部12は、外部からの指示に応じて、実施の形態1〜3のいずれかに示した処理を実行することができる。以下に、本実施の形態4におけるカメラパラメータ測定装置の動作を説明する。
However, in the camera parameter measurement device according to the fourth embodiment, the
本発明の実施の形態4におけるカメラパラメータ測定装置の動作について図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態4におけるカメラパラメータ測定装置の動作を示すフロー図である。 The operation of the camera parameter measurement apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the camera parameter measurement device according to Embodiment 4 of the present invention.
また、本実施の形態4においても、実施の形態1と同様に、カメラパラメータ測定装置を動作させることによって、カメラパラメータ測定方法が実施される。よって、本実施の形態4におけるカメラパラメータ測定方法の説明は、以下のカメラパラメータ測定装置の動作説明に代える。 Also in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the camera parameter measuring method is implemented by operating the camera parameter measuring apparatus. Therefore, the description of the camera parameter measurement method in the fourth embodiment is replaced with the following description of the operation of the camera parameter measurement device.
図8に示すように、最初に、追跡処理部11は、映像処理部15によって処理された映像データを取得し、映像から、それに映っている移動体(測定作業者50)の検出、及び検出した移動体の追跡を実行する(ステップD1)。ステップD1は、図3に示したステップA1と同様のステップである。
As shown in FIG. 8, first, the
次に、ステップD1が実行されると、測定作業者50は、移動体の高さの設定値を、通信端末40に入力する。また、本実施の形態4では、通信端末40の画面には、移動体の高さ取得の方式を問い合わせるメッセージが表示される。具体的には、「半自動」、「自動」、「手動」のいずれかを選択するメッセージが表示されるので、測定作業者50は、いずれかを選択する。
Next, when step D <b> 1 is executed, the
これにより、設定値及び選択された方式を示すデータが、通信端末40から送信され、カメラパラメータ測定装置10の通信部16で受信され、更に、通信部16から入力受付部17に送られる。そして、入力受付部17は、設定値及び選択された方式の入力を受け付ける(ステップD2)。また、入力受付部17は、設定値及び選択された方式を移動体高さ取得部12に通知する。
Thereby, the data indicating the set value and the selected method is transmitted from the
次に、入力受付部17は、ステップD2で受け付けられた方式が、「半自動」、「自動」、「手動」のうちいずれであるかを判定する(ステップD3)。
Next, the
ステップD3の判定の結果、「半自動」である場合は、移動体高さ取得部12が、測定作業者50による枠51の指定を受け付ける(ステップD4)。更に、移動体高さ取得部12は、指定された枠51の高さを移動体50の高さとして取得する(ステップD5)。
If the result of determination in step D3 is “semi-automatic”, the moving body
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50から高さの取得の終了が指示されているかどうかを判定する(ステップD6)。ステップD6の判定の結果、終了が指示されていない場合は、移動体高さ取得部12は、ステップD4を再度実行する。一方、ステップD6の判定の結果、終了が指示されている場合は、移動体高さ取得部12は、後述するステップD14を実行する。なお、ステップD4〜D6は、それぞれ、図3に示したステップA3〜A5と同様のステップである。
Next, the moving body
また、ステップD3の判定の結果、「自動」である場合は、追跡処理部11が、枠51が設定されている移動体50の中から、追跡対象となる移動体50を決定する(ステップD7)。次に、移動体高さ取得部12は、追跡対象に決定された枠51の移動体50の高さが、設定条件を満たしているかどうかを判定する(ステップD8)。
If the result of determination in step D3 is “automatic”, the
ステップD8の判定の結果、枠51の移動体50の高さが設定条件を満たしていない場合は、移動体高さ取得部12は、待機状態となり、一定時間の経過後に再度ステップD8を実行する。一方、ステップD8の判定の結果、枠51の移動体50の高さが設定条件を満たしている場合は、移動体高さ取得部12は、枠51の移動体50の高さを移動体の高さとして取得する(ステップD9)。
As a result of the determination in step D8, when the height of the moving
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50から高さの取得の終了が指示されているかどうかを判定する(ステップD10)。ステップD10の判定の結果、終了が指示されていない場合は、移動体高さ取得部12は、ステップB8を再度実行する。一方、ステップD10の判定の結果、終了が指示されている場合は、移動体高さ取得部12は、後述するステップD14を実行する。なお、ステップD7〜D10は、それぞれ、図5に示したステップB3〜B6と同様のステップである。
Next, the moving body
また、ステップD3の判定の結果、「手動」である場合は、移動体高さ取得部12が、測定作業者50からの、映像における移動体50の頂点と接地点との指定を受け付ける(ステップD11)。更に、移動体高さ取得部12は、指定された頂点から接地点までの距離を、映像中での移動体50の高さとして取得する(ステップD12)。
If the result of determination in step D3 is “manual”, the moving body
次に、移動体高さ取得部12は、測定作業者50から高さの取得の終了が指示されているかどうかを判定する(ステップD13)。ステップD13の判定の結果、終了が指示されていない場合は、移動体高さ取得部12は、ステップD11を再度実行する。一方、ステップD13の判定の結果、終了が指示されている場合は、移動体高さ取得部12は、後述するステップD14を実行する。なお、ステップD11〜D13は、それぞれ、図7に示したステップC3〜C5と同様のステップである。
Next, the moving body
次に、ステップD14では、移動体高さ取得部12は、移動体の高さの取得方式についての再選択が指示されているかどうかを判定する。ステップD14の判定の結果、再選択が指示されている場合は、再度ステップD3が実行される。
Next, in step D14, the moving body
一方、ステップD14の判定の結果、再選択が指示されていない場合は、演算部13が、取得された移動体の高さを用いて、カメラパラメータを算出する(ステップD15)。ステップD15は、図3に示したステップA6と同様のステップである。
On the other hand, if the result of determination in step D14 is that reselection is not instructed, the
また、ステップD15の実行後、演算部13は、算出した設置高さZ及び俯角θを、映像出力部14及び通信部16を通じて、通信端末40に送信する。これにより、通信端末40において、その表示画面41には、カメラ20の設置高さZと俯角θとが表示される。
In addition, after step D15 is performed, the
以上のように、本実施の形態4では、測定作業者は、状況に応じて、映像中の移動体の高さの取得方式を選択できる。この結果、実施の形態4によれば、実施の形態1〜実施の形態3に比べて、ユーザにおける使い勝手が向上することになる。 As described above, in the fourth embodiment, the measurement operator can select a method for acquiring the height of the moving object in the video according to the situation. As a result, according to the fourth embodiment, usability for the user is improved as compared with the first to third embodiments.
また、本実施の形態4におけるプログラムは、コンピュータに、図8に示すステップD1〜D15を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態4におけるカメラパラメータ測定装置とカメラパラメータ測定方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、追跡処理部11、移動体高さ取得部12、演算部13、映像出力部14、映像処理部15、及び通信部16として機能し、処理を行なう。
Moreover, the program in this Embodiment 4 should just be a program which makes a computer perform step D1-D15 shown in FIG. By installing and executing this program on a computer, the camera parameter measurement device and the camera parameter measurement method in the fourth embodiment can be realized. In this case, a CPU (Central Processing Unit) of the computer functions as a
また、本実施の形態4においても、実施の形態1と同様に、例えば、測定作業者が2人以上の場合では、通信端末40を用いることなくカメラパラメータの算出が可能となる。この場合、入力受付部17は、測定作業者が使用する入力機器(キーボード、マウス、タッチパネル等)に接続され、入力機器からの操作入力を受け付けることになる。
Also, in the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, for example, when there are two or more measurement workers, the camera parameters can be calculated without using the
(コンピュータの構成)
ここで、実施の形態1〜4におけるプログラムを実行することによって、カメラパラメータ測定装置10を実現するコンピュータについて図9を用いて説明する。図9は、本発明の実施の形態1〜4におけるパラメータ測定装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
(Computer configuration)
Here, a computer that realizes the camera
図9に示すように、コンピュータ110は、CPU111と、メインメモリ112と、記憶装置113と、入力インターフェイス114と、表示コントローラ115と、データリーダ/ライタ116と、通信インターフェイス117とを備える。これらの各部は、バス121を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
As shown in FIG. 9, the
CPU111は、記憶装置113に格納された、本実施の形態におけるプログラム(コード)をメインメモリ112に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ112は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体120に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス117を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
The
また、記憶装置113の具体例としては、ハードディスクの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス114は、CPU111と、キーボード及びマウスといった入力機器118との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ115は、ディスプレイ装置119と接続され、ディスプレイ装置119での表示を制御する。データリーダ/ライタ116は、CPU111と記録媒体120との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体120からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ110における処理結果の記録媒体120への書き込みを実行する。通信インターフェイス117は、CPU111と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
Specific examples of the
また、記録媒体120の具体例としては、CF(Compact Flash(登録商標))及びSD(Secure Digital)等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク(Flexible Disk)等の磁気記憶媒体、又はCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)などの光学記憶媒体が挙げられる。
Specific examples of the
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above-mentioned meaning but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of claims for patent.
以上のように、本発明によれば、簡単な測定作業によって、カメラパラメータを高精度に測定することができる。本発明は、道路、街中、公共施設、商業ビル、集合住宅等において、定点カメラを設置する場合に有用である。 As described above, according to the present invention, camera parameters can be measured with high accuracy by a simple measurement operation. The present invention is useful when a fixed-point camera is installed on a road, in a city, in a public facility, a commercial building, an apartment house, or the like.
10 カメラパラメータ測定装置
11 追跡処理部
12 移動体高さ取得部
13 演算部
14 映像出力部
15 映像処理部
16 通信部
20 カメラ
30 ネットワーク
40 通信端末
41 表示画面
50 測定作業者(又は移動体)
51 枠
52 バー
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
DESCRIPTION OF
51
112
Claims (9)
設置された前記カメラによって撮影された映像から移動体を検出し、前記映像において、検出した移動体を追跡する、追跡処理部と、
追跡されている前記移動体の前記映像中での高さを複数取得する、移動体高さ取得部と、
前記移動体の高さの設定値の入力を受け付ける、入力受付部と、
前記入力受付部によって受け付けられた前記設定値と、前記移動体高さ取得部によって取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、前記設置高さ及び前記俯角を算出する、演算部と、
を備えている、ことを特徴とするカメラパラメータ測定装置。 An apparatus for measuring camera parameters including camera installation height and depression angle,
A tracking processing unit that detects a moving object from an image captured by the installed camera and tracks the detected moving object in the image;
A moving body height acquisition unit for acquiring a plurality of heights in the video of the moving body being tracked;
An input receiving unit that receives an input of a set value of the height of the mobile body;
Based on the set value received by the input receiving unit and all or part of a plurality of heights acquired by the moving body height acquisition unit, the installation height and the depression angle are calculated. An arithmetic unit;
A camera parameter measuring device comprising:
前記移動体高さ取得部が、外部から前記枠が指定された場合に、前記枠の高さを、前記移動体の前記映像中での高さとして取得する、
請求項1または2に記載のカメラパラメータ測定装置。 When the tracking processing unit detects the moving body, it sets a rectangular frame surrounding the moving body, and displays the frame to accompany the moving body being tracked in the video,
The mobile body height acquisition unit acquires the height of the frame as the height of the mobile body in the video when the frame is designated from the outside.
The camera parameter measuring device according to claim 1 or 2.
前記移動体高さ取得部が、検出された前記移動体の前記映像中での高さのうち、設定条件を満たす高さを取得する、
請求項1または2に記載のカメラパラメータ測定装置。 The tracking processing unit detects the height of the detected moving body in the video,
The mobile body height acquisition unit acquires a height that satisfies a setting condition among the detected heights of the mobile body in the video,
The camera parameter measuring device according to claim 1 or 2.
請求項4に記載のカメラパラメータ測定装置。 The setting condition is that a moving distance of the moving body from a reference position is equal to or greater than a threshold value, and a ratio between the height and width of the moving body in the video is within a setting range. ,
The camera parameter measurement device according to claim 4.
請求項1〜5のいずれかに記載のカメラパラメータ測定装置。 When the moving body height acquisition unit externally designates the apex of the moving body and the installation point of the moving body in the video, the distance from the apex to the grounding point is set as the distance of the moving body. Get more as the height in the video,
The camera parameter measuring device according to claim 1.
前記映像出力部は、前記追跡処理部が前記枠を設定した場合に、前記通信端末の表示画面に、前記映像と共に、前記追跡処理部が追跡している前記移動体に付随するように前記枠を表示させる、
請求項3に記載のカメラパラメータ測定装置。 The communication terminal further includes a video output for transmitting video captured by the camera and displaying the video on a display screen of the communication terminal,
When the tracking processing unit sets the frame, the video output unit includes the frame on the display screen of the communication terminal so as to accompany the moving object being tracked by the tracking processing unit along with the video. To display,
The camera parameter measuring device according to claim 3.
(a)設置された前記カメラによって撮影された映像から移動体を検出し、前記映像において、検出した移動体を追跡する、ステップと、
(b)前記(a)のステップで追跡されている前記移動体の前記映像中での高さを複数取得する、ステップと、
(c)前記移動体の高さの設定値の入力を受ける、ステップと、
(d)前記(c)のステップで受け付けられた前記設定値と、前記(b)のステップで取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、前記設置高さ及び前記俯角を算出する、ステップと、
を有する、ことを特徴とするカメラパラメータ測定方法。 A method for measuring camera parameters including camera installation height and depression angle,
(A) detecting a moving object from an image captured by the installed camera, and tracking the detected moving object in the image;
(B) obtaining a plurality of heights in the video of the moving body tracked in the step (a);
(C) receiving an input of a set value of the height of the moving body;
(D) Based on the set value received in the step (c) and all or a part of the plurality of heights acquired in the step (b), the installation height and the Calculating a depression angle; and
A camera parameter measurement method comprising:
前記コンピュータに、
(a)設置された前記カメラによって撮影された映像から移動体を検出し、前記映像において、検出した移動体を追跡する、ステップと、
(b)前記(a)のステップで追跡されている前記移動体の前記映像中での高さを複数取得する、ステップと、
(c)前記移動体の高さの設定値の入力を受ける、ステップと、
(d)前記(c)のステップで受け付けられた前記設定値と、前記(b)のステップで取得された複数の高さのうちの全部又は一部とに基づいて、前記設置高さ及び前記俯角を算出する、ステップと、
を実行させるプログラム。 A program for measuring camera parameters including a camera installation height and depression angle by a computer,
In the computer,
(A) detecting a moving object from an image captured by the installed camera, and tracking the detected moving object in the image;
(B) obtaining a plurality of heights in the video of the moving body tracked in the step (a);
(C) receiving an input of a set value of the height of the moving body;
(D) Based on the set value received in the step (c) and all or a part of the plurality of heights acquired in the step (b), the installation height and the Calculating a depression angle; and
A program that executes
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