JP5701005B2 - 物体検知装置、物体検知方法、監視カメラシステム、およびプログラム - Google Patents
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Description
画像データから対象物体を検知する物体検知装置であって、
所定の視点から所定の方向を撮像した画像データを取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された前記画像データを構成する部分領域ごとに特徴量を抽出する特徴抽出手段と、
前記画像取得手段により取得された前記対象物体を含まない背景画像データから前記特徴抽出手段により抽出された特徴量を、背景特徴量として前記部分領域ごとに記憶する背景特徴量記憶手段と、
前記部分領域ごとに、前記特徴抽出手段により抽出された特徴量と、前記背景特徴量とを比較して、当該部分領域が前記対象物体であるか否かを判定する第1の物体領域判定手段と、
前記第1の物体領域判定手段により前記対象物体であると判定された部分領域を含む、複数フレームの判定結果から前記部分領域ごとに当該部分領域が前記対象物体であるか否かを示す統計量を算出する統計量算出手段と、
前記統計量に基づいて、前記部分領域ごとにパラメータを予め決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により決定された前記パラメータと、前記画像データから前記統計量算出手段により算出された前記統計量とに基づいて、前記部分領域が前記対象物体であるか否かを判定する第2の物体領域判定手段と、
を備えることを特徴とする。
図1を参照して、第1実施形態に係る物体検知装置の機能構成を説明する。画像取得部10は、ビデオカメラ等の撮像部により所定の視点から所定の方向を連続して撮像した画像データを取得する。特徴抽出部20は、画像取得部10により取得された各フレームの画像データから部分領域毎に特徴量を抽出する。第1の物体領域判定部30は、特徴抽出部20により抽出された特徴量と背景モデル記憶部40に記憶されている背景特徴量とを比較し、特徴量が抽出された部分領域が物体領域であるか否かを判定する。背景モデル記憶部40は、画像取得部10により取得された背景のみの画像データ(背景画像データ)から特徴抽出部20により抽出された特徴量に基づいて構成される背景特徴量を、基準モデルとして記憶する(背景特徴量記憶処理)。
本実施形態では物体領域判定部による複数の判定結果から第2特徴量を抽出し、検知対象とする物体を含まない画像から抽出された第2特徴量に基づいて機械学習によって物体と外乱を区別するパラメータを決定する例について説明する。
以上説明した実施形態の応用形態として、監視カメラおよびネットワークを介して接続されている監視サーバで構成される監視カメラシステムにも本発明を適用することができる。ここで、監視サーバは監視カメラにより撮像された画像を記録して、モニタする機能を有する。例えば、第1または第2実施形態で説明した構成要件を監視サーバに組み込み、監視カメラにより撮像された画像データに対して第1または第2実施形態で説明した処理を行う。その他にも、第1または第2実施形態で説明した構成要件を監視カメラに組み込み、監視カメラにより撮像された画像データとともに検知結果を監視サーバに送信して記録する構成も可能である。また、第1または第2実施形態で説明したパラメータ設定時の動作に必要な構成要件を監視サーバに設け、監視サーバに記録された画像データに対してパラメータ設定処理を行い、監視カメラで検知処理を行う構成も可能である。この場合、監視カメラに第1または第2実施形態で説明した物体検知処理の動作に必要な構成要件を設け、監視サーバからパラメータを受け取って監視カメラで検知処理を行う。例えば監視カメラの設置時にパラメータを決定すればよい。
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。
Claims (11)
- 画像データから対象物体を検知する物体検知装置であって、
所定の視点から所定の方向を撮像した画像データを取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された前記画像データを構成する部分領域ごとに特徴量を抽出する特徴抽出手段と、
前記画像取得手段により取得された前記対象物体を含まない背景画像データから前記特徴抽出手段により抽出された特徴量を、背景特徴量として前記部分領域ごとに記憶する背景特徴量記憶手段と、
前記部分領域ごとに、前記特徴抽出手段により抽出された特徴量と、前記背景特徴量とを比較して、当該部分領域が前記対象物体であるか否かを判定する第1の物体領域判定手段と、
前記第1の物体領域判定手段により前記対象物体であると判定された部分領域を含む、複数フレームの判定結果から前記部分領域ごとに当該部分領域が前記対象物体であるか否かを示す統計量を算出する統計量算出手段と、
前記統計量に基づいて、前記部分領域ごとにパラメータを予め決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により決定された前記パラメータと、前記画像データから前記統計量算出手段により算出された前記統計量とに基づいて、前記部分領域が前記対象物体であるか否かを判定する第2の物体領域判定手段と、
を備えることを特徴とする物体検知装置。 - 前記統計量は、前記第1の物体領域判定手段により前記対象物体であると判定された画像データのフレーム連続数であることを特徴とする請求項1に記載の物体検知装置。
- 前記部分領域ごとに前記パラメータ決定手段により決定された前記パラメータを記憶するパラメータ記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の物体検知装置。
- 前記第1の物体領域判定手段による複数の判定結果に基づいて、前記部分領域ごとに当該部分領域が前記対象物体であるか否かを示す第2特徴量を抽出する第2の特徴抽出手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の物体検知装置。
- 前記第2の特徴抽出手段は、前記背景画像データから前記第1の物体領域判定手段により前記対象物体であると判定された部分領域を含む複数の判定結果に基づいて前記部分領域ごとに第2特徴量を算出し、
前記パラメータ決定手段は、当該第2特徴量に基づいて前記パラメータを機械学習により予め決定し、
前記第2の物体領域判定手段は、前記パラメータ決定手段により決定された前記パラメータと、前記画像データから前記第2の特徴抽出手段により抽出された前記第2特徴量とに基づいて、前記部分領域が前記対象物体であるか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の物体検知装置。 - 前記第2特徴量は、前記第1の物体領域判定手段による複数の判定結果を結合した特徴ベクトルであることを特徴とする請求項5に記載の物体検知装置。
- 前記特徴抽出手段は、複数サイズの部分領域から複数の解像度の特徴量を抽出し、
前記背景特徴量記憶手段は、前記特徴抽出手段により抽出された複数サイズの部分領域に対応する複数の解像度の特徴量を背景特徴量として記憶し、
前記第1の物体領域判定手段による判定結果は、前記特徴抽出手段により抽出された前記部分領域の複数の解像度の特徴量と、前記背景特徴量記憶手段に記憶されている対応する解像度における前記部分領域の背景特徴量との比較による判定結果であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の物体検知装置。 - 前記対象物体を含まない前記背景画像データを選択させる選択受付手段を備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の物体検知装置。
- 請求項1乃至8の何れか1項に記載の物体検知装置と、監視カメラをと備える監視カメラシステムであって、
前記パラメータ決定手段は、前記監視カメラの設置時に前記パラメータを決定することを特徴とする監視カメラシステム。 - 画像取得手段と、特徴抽出手段と、背景特徴量記憶手段と、第1の物体領域判定手段と、統計量算出手段と、パラメータ決定手段と、第2の物体領域判定手段とを備え、画像データから対象物体を検知する物体検知装置における物体検知方法であって、
前記画像取得手段が、所定の視点から所定の方向を撮像した画像データを取得する画像取得工程と、
前記特徴抽出手段が、前記画像取得工程により取得された前記画像データを構成する部分領域ごとに特徴量を抽出する特徴抽出工程と、
前記背景特徴量記憶手段が、前記画像取得工程により取得された前記対象物体を含まない背景画像データから前記特徴抽出工程により抽出された特徴量を、背景特徴量として前記部分領域ごとに記憶する背景特徴量記憶工程と、
前記第1の物体領域判定手段が、前記部分領域ごとに、前記特徴抽出工程により抽出された特徴量と、前記背景特徴量とを比較して、当該部分領域が前記対象物体であるか否かを判定する第1の物体領域判定工程と、
前記統計量算出手段が、前記第1の物体領域判定工程により前記対象物体であると判定された部分領域を含む、複数フレームの判定結果から前記部分領域ごとに当該部分領域が前記対象物体であるか否かを示す統計量を算出する統計量算出工程と、
前記パラメータ決定手段が、前記統計量に基づいて、前記部分領域ごとにパラメータを決定するパラメータ決定工程と、
前記第2の物体領域判定手段が、前記パラメータ決定工程により決定された前記パラメータと、前記第1の物体領域判定工程による判定結果とに基づいて、前記部分領域が前記対象物体であるか否かを判定する第2の物体領域判定工程と、
を備えることを特徴とする物体検知方法。 - 請求項10に記載の物体検知方法の各工程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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