JPH09181953A - 自動追尾装置 - Google Patents
自動追尾装置Info
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- JPH09181953A JPH09181953A JP7340603A JP34060395A JPH09181953A JP H09181953 A JPH09181953 A JP H09181953A JP 7340603 A JP7340603 A JP 7340603A JP 34060395 A JP34060395 A JP 34060395A JP H09181953 A JPH09181953 A JP H09181953A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 追尾対象と類似した物体や背景が存在しても
信頼性高く追尾できる自動追尾装置を提供する。 【解決手段】 画像データを入力する画像入力手段１
と、画像データを記憶する画像記憶手段２と、画像モニ
タ装置１１と、操作者が対象指定枠を操作して初期設定
時に追尾対象を指定する対象指定枠設定手段３と、対象
指定枠内部の特徴値のヒストグラムを生成する指定枠内
部ヒストグラム生成手段６と、画像全体の特徴値のヒス
トグラムを生成する画像全体ヒストグラム生成手段５
と、生成した２つのヒストグラムから特徴値を選択し記
憶する特徴値選択手段７と、画像記憶手段に記憶した画
像データから前記特徴値を抽出する二値化手段９と、二
値化手段が抽出した画素を探索し分布を求める探索手段
８と、分布状態から追尾対象の位置を特定する対象位置
算出手段１０とを備えて自動追尾装置を構成した。
信頼性高く追尾できる自動追尾装置を提供する。 【解決手段】 画像データを入力する画像入力手段１
と、画像データを記憶する画像記憶手段２と、画像モニ
タ装置１１と、操作者が対象指定枠を操作して初期設定
時に追尾対象を指定する対象指定枠設定手段３と、対象
指定枠内部の特徴値のヒストグラムを生成する指定枠内
部ヒストグラム生成手段６と、画像全体の特徴値のヒス
トグラムを生成する画像全体ヒストグラム生成手段５
と、生成した２つのヒストグラムから特徴値を選択し記
憶する特徴値選択手段７と、画像記憶手段に記憶した画
像データから前記特徴値を抽出する二値化手段９と、二
値化手段が抽出した画素を探索し分布を求める探索手段
８と、分布状態から追尾対象の位置を特定する対象位置
算出手段１０とを備えて自動追尾装置を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像した画像デー
タを利用して、指定した追尾対象を自動的に追尾する自
動追尾装置に関する。
タを利用して、指定した追尾対象を自動的に追尾する自
動追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像された画像データを利用して、指定
した追尾対象を自動的に追尾する、自動追尾装置の従来
の自動追尾方法としては、（１）予め追尾対象を表す画
像データをテンプレートとして記憶し、そのテンプレー
トと最も相関の高い位置を入力画像中から捜し出すテン
プレートマッチング法、（２）予め追尾対象の特徴的な
輝度値や色相値などを抽出して記憶し、その特徴的な輝
度値や色相値の多い位置を入力画像中から捜し出すヒス
トグラム法、などが提案されている。
した追尾対象を自動的に追尾する、自動追尾装置の従来
の自動追尾方法としては、（１）予め追尾対象を表す画
像データをテンプレートとして記憶し、そのテンプレー
トと最も相関の高い位置を入力画像中から捜し出すテン
プレートマッチング法、（２）予め追尾対象の特徴的な
輝度値や色相値などを抽出して記憶し、その特徴的な輝
度値や色相値の多い位置を入力画像中から捜し出すヒス
トグラム法、などが提案されている。
【０００３】図６〜図８を用いて上述中のヒストグラム
法を説明する。図６、図８は自動追尾装置を説明するた
めのモニタ画面図、図７は自動追尾装置の特徴抽出手段
を説明するヒストグラムである。
法を説明する。図６、図８は自動追尾装置を説明するた
めのモニタ画面図、図７は自動追尾装置の特徴抽出手段
を説明するヒストグラムである。
【０００４】自動追尾装置は入力画像を映し出す画像モ
ニタ装置を備える。自動追尾装置は、入力画面を映し出
しているモニタ画面Ａに、追尾対象を指定するための対
象指定枠Ａ１を、オーバーレイ表示できるようにされて
いる。この対象指定枠Ａ１はコンソールを操作すること
により移動できる。そこで、操作者は、初期設定として
追尾対象を指定するために、対象指定枠Ａ１を移動さ
せ、対象指定枠Ａ１内に追尾対象Ｐを位置させるように
コンソールを操作し、図６に示すように対象指定枠Ａ１
内に追尾対象Ｐが位置した時点を見計らって、追尾対象
捕捉操作を行なう。
ニタ装置を備える。自動追尾装置は、入力画面を映し出
しているモニタ画面Ａに、追尾対象を指定するための対
象指定枠Ａ１を、オーバーレイ表示できるようにされて
いる。この対象指定枠Ａ１はコンソールを操作すること
により移動できる。そこで、操作者は、初期設定として
追尾対象を指定するために、対象指定枠Ａ１を移動さ
せ、対象指定枠Ａ１内に追尾対象Ｐを位置させるように
コンソールを操作し、図６に示すように対象指定枠Ａ１
内に追尾対象Ｐが位置した時点を見計らって、追尾対象
捕捉操作を行なう。
【０００５】すると、自動追尾装置は、対象指定枠Ａ１
内の画像の各画素に対して輝度値Ｔあるいは色相値Ｔに
基づき、図７に示すような画素数Ｎ対輝度値Ｔあるいは
画素数Ｎ対色相値Ｔのヒストグラムを生成する。そし
て、自動追尾装置は、生成したヒストグラムに基づい
て、最も画素数Ｎの多い輝度値Ｔｍａｘあるいは色相値
Ｔｍａｘを抽出し、追尾対象Ｐを追尾するための特徴値
として記憶する。
内の画像の各画素に対して輝度値Ｔあるいは色相値Ｔに
基づき、図７に示すような画素数Ｎ対輝度値Ｔあるいは
画素数Ｎ対色相値Ｔのヒストグラムを生成する。そし
て、自動追尾装置は、生成したヒストグラムに基づい
て、最も画素数Ｎの多い輝度値Ｔｍａｘあるいは色相値
Ｔｍａｘを抽出し、追尾対象Ｐを追尾するための特徴値
として記憶する。
【０００６】追尾装置は、この記憶した輝度値Ｔｍａｘ
あるいは色相値Ｔｍａｘを基準に、撮像カメラなどであ
る画像入力手段から入力される入力画像のそれぞれの画
素に対し、所定の範囲の値を持つ画素を「１」に、また
そうでない画素を「０」にする二値化処理を施し、二値
化画像を得る。そして、自動追尾装置は、対象指定枠Ａ
１と同じ形でありかつ同じ大きさの切出し枠を、前記二
値化画像の所定範囲内で移動させ、切出し枠内に存在す
る「１」の画素数が最も多くなる切出し枠の位置を追尾
対象の存在する位置であると決定しながら、逐次追尾す
る。
あるいは色相値Ｔｍａｘを基準に、撮像カメラなどであ
る画像入力手段から入力される入力画像のそれぞれの画
素に対し、所定の範囲の値を持つ画素を「１」に、また
そうでない画素を「０」にする二値化処理を施し、二値
化画像を得る。そして、自動追尾装置は、対象指定枠Ａ
１と同じ形でありかつ同じ大きさの切出し枠を、前記二
値化画像の所定範囲内で移動させ、切出し枠内に存在す
る「１」の画素数が最も多くなる切出し枠の位置を追尾
対象の存在する位置であると決定しながら、逐次追尾す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動追尾装置にあっては、対象指定枠Ａ１内の画像の各
画素に対して輝度値Ｔあるいは色相値Ｔに基づき、ヒス
トグラムを生成し、最も画素数Ｎの多い輝度値Ｔｍａｘ
あるいは色相値Ｔｍａｘを抽出し、追尾対象Ｐを追尾す
るための特徴値として記憶する。したがって、画像全体
では図８に示すように、追尾対象Ｐ以外に輝度値Ｔｍａ
ｘあるいは色相値Ｔｍａｘをもつ物体あるいは背景が存
在する場合がある。このとき、自動追尾装置は追尾対象
ではなく、追尾対象Ｐ以外の輝度値Ｔｍａｘあるいは色
相値Ｔｍａｘをもつ物体あるいは背景を追尾対象とし
て、誤って追尾する可能性があるという、問題があっ
た。
自動追尾装置にあっては、対象指定枠Ａ１内の画像の各
画素に対して輝度値Ｔあるいは色相値Ｔに基づき、ヒス
トグラムを生成し、最も画素数Ｎの多い輝度値Ｔｍａｘ
あるいは色相値Ｔｍａｘを抽出し、追尾対象Ｐを追尾す
るための特徴値として記憶する。したがって、画像全体
では図８に示すように、追尾対象Ｐ以外に輝度値Ｔｍａ
ｘあるいは色相値Ｔｍａｘをもつ物体あるいは背景が存
在する場合がある。このとき、自動追尾装置は追尾対象
ではなく、追尾対象Ｐ以外の輝度値Ｔｍａｘあるいは色
相値Ｔｍａｘをもつ物体あるいは背景を追尾対象とし
て、誤って追尾する可能性があるという、問題があっ
た。
【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、追尾対象と
類似した物体や背景が存在しても信頼性高く追尾するこ
とができる自動追尾装置を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、追尾対象と
類似した物体や背景が存在しても信頼性高く追尾するこ
とができる自動追尾装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するために、請求項１記載の発明にあっては、所定
領域を撮像して画像データを入力する画像入力手段と、
画像入力手段の入力する画像データを記憶する画像記憶
手段と、画像記憶手段の記憶する画像データを画像表示
する画像モニタ装置と、操作者が画像モニタ装置にオー
バーレイ表示される対象指定枠を操作して初期設定時に
追尾対象を指定する対象指定枠設定手段と、対象指定枠
内部の特徴値のヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、画像全体の特徴値のヒストグラムを作成する
ヒストグラム作成手段と、作成した２つのヒストグラム
から対象指定枠内部に特有でかつ安定して抽出できる特
徴値を選択し該特徴値を記憶する特徴値選択手段と、画
像記憶手段に記憶した画像データから特徴値選択手段が
記憶した特徴値を抽出する二値化手段と、二値化手段が
抽出した画素を探索しその分布状態を求める探索手段
と、探索により得た分布状態から追尾対象の位置を特定
する対象位置算出手段を備えることを特徴とするもので
ある。
解決するために、請求項１記載の発明にあっては、所定
領域を撮像して画像データを入力する画像入力手段と、
画像入力手段の入力する画像データを記憶する画像記憶
手段と、画像記憶手段の記憶する画像データを画像表示
する画像モニタ装置と、操作者が画像モニタ装置にオー
バーレイ表示される対象指定枠を操作して初期設定時に
追尾対象を指定する対象指定枠設定手段と、対象指定枠
内部の特徴値のヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、画像全体の特徴値のヒストグラムを作成する
ヒストグラム作成手段と、作成した２つのヒストグラム
から対象指定枠内部に特有でかつ安定して抽出できる特
徴値を選択し該特徴値を記憶する特徴値選択手段と、画
像記憶手段に記憶した画像データから特徴値選択手段が
記憶した特徴値を抽出する二値化手段と、二値化手段が
抽出した画素を探索しその分布状態を求める探索手段
と、探索により得た分布状態から追尾対象の位置を特定
する対象位置算出手段を備えることを特徴とするもので
ある。
【００１０】請求項２記載の発明にあっては、前記特徴
値を画素の色相値とすることを特徴とするものである。
値を画素の色相値とすることを特徴とするものである。
【００１１】請求項３記載の発明にあっては、前記特徴
値を画素の輝度値とすることを特徴とするものである。
値を画素の輝度値とすることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動追尾装置
の一実施の形態を図１〜図５に基づいて、それぞれ詳細
に説明する。図１は自動追尾装置の構成を示すブロック
図である。図２は自動追尾装置のモニタ画面図である。
図３は自動追尾装置の初期設定時に行なうヒストグラム
の作成を示す説明図であり、図３（ａ）は画像全体のヒ
ストグラム、図３（ｂ）は対象指定枠内のヒストグラ
ム、図３（ｃ）は画像全体のヒストグラムと対象指定枠
内のヒストグラムとを所定の式により演算した結果のヒ
ストグラムである。図４は自動追尾装置の追尾時に行な
う探索方法を示す説明図である。図５は自動追尾装置の
追尾時に行なう探索の結果得られる類似度の分布を示す
説明図である。
の一実施の形態を図１〜図５に基づいて、それぞれ詳細
に説明する。図１は自動追尾装置の構成を示すブロック
図である。図２は自動追尾装置のモニタ画面図である。
図３は自動追尾装置の初期設定時に行なうヒストグラム
の作成を示す説明図であり、図３（ａ）は画像全体のヒ
ストグラム、図３（ｂ）は対象指定枠内のヒストグラ
ム、図３（ｃ）は画像全体のヒストグラムと対象指定枠
内のヒストグラムとを所定の式により演算した結果のヒ
ストグラムである。図４は自動追尾装置の追尾時に行な
う探索方法を示す説明図である。図５は自動追尾装置の
追尾時に行なう探索の結果得られる類似度の分布を示す
説明図である。
【００１３】図１に示すように、自動追尾装置は、ＣＣ
Ｄカメラなどにて構成される画像入力手段１と、画像メ
モリなどで構成される画像記憶手段２と、コンソールで
ある対象指定枠設定手段３と、画像記憶手段２に座標を
重ね合わせたオーバーレイメモリと対象指定枠の座標を
記憶するメモリで構成される対象指定枠記憶手段４と、
中央処理装置などで構成される画像全体ヒストグラム生
成手段５と、中央処理装置などで構成される指定枠内ヒ
ストグラム生成手段６と、中央処理装置などで構成され
る特徴値選択手段７と、中央処理装置などで構成される
探索手段８と、中央処理装置などで構成される二値化手
段９と、中央処理装置などで構成される対象位置算出手
段１０と、ＣＲＴなどにて構成される画像モニタ装置１
１とを備えている。
Ｄカメラなどにて構成される画像入力手段１と、画像メ
モリなどで構成される画像記憶手段２と、コンソールで
ある対象指定枠設定手段３と、画像記憶手段２に座標を
重ね合わせたオーバーレイメモリと対象指定枠の座標を
記憶するメモリで構成される対象指定枠記憶手段４と、
中央処理装置などで構成される画像全体ヒストグラム生
成手段５と、中央処理装置などで構成される指定枠内ヒ
ストグラム生成手段６と、中央処理装置などで構成され
る特徴値選択手段７と、中央処理装置などで構成される
探索手段８と、中央処理装置などで構成される二値化手
段９と、中央処理装置などで構成される対象位置算出手
段１０と、ＣＲＴなどにて構成される画像モニタ装置１
１とを備えている。
【００１４】画像入力手段１は、一定時間間隔で所定の
撮像領域を撮像し、撮像映像を画像データＤ１として画
像記憶手段２に出力する。画像記憶手段２は、画像入力
手段１から画像データＤ１を受けとって記憶する。対象
指定枠設定手段３は、操作者が、画像モニタ装置のモニ
タ画面Ａに映し出される画像を見ながら、モニタ画面Ａ
にオーバーレイ表示されている対象指定枠Ａ１を移動さ
せて、図２に示すように追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ１で
囲うものであり、追尾対象捕捉操作を行なうと対象指定
枠Ａ１の対角の２つの座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ
１）とを対象指定枠記憶手段４に出力する。対象指定枠
記憶手段４は、対象指定枠設定手段３の出力する２つの
座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）とを、対象指定枠
Ａ１の対角座標として記憶する。
撮像領域を撮像し、撮像映像を画像データＤ１として画
像記憶手段２に出力する。画像記憶手段２は、画像入力
手段１から画像データＤ１を受けとって記憶する。対象
指定枠設定手段３は、操作者が、画像モニタ装置のモニ
タ画面Ａに映し出される画像を見ながら、モニタ画面Ａ
にオーバーレイ表示されている対象指定枠Ａ１を移動さ
せて、図２に示すように追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ１で
囲うものであり、追尾対象捕捉操作を行なうと対象指定
枠Ａ１の対角の２つの座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ
１）とを対象指定枠記憶手段４に出力する。対象指定枠
記憶手段４は、対象指定枠設定手段３の出力する２つの
座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）とを、対象指定枠
Ａ１の対角座標として記憶する。
【００１５】画像全体ヒストグラム生成手段５は図３
（ａ）に示すように、画像記憶手段２に記憶した画像デ
ータＤ１に対して、画像全体について画素数対色相値の
ヒストグラムＨ１（Ｔ）を作成し、特徴値選択手段７に
出力する。
（ａ）に示すように、画像記憶手段２に記憶した画像デ
ータＤ１に対して、画像全体について画素数対色相値の
ヒストグラムＨ１（Ｔ）を作成し、特徴値選択手段７に
出力する。
【００１６】指定枠内部ヒストグラム生成手段６は図３
（ｂ）に示すように、画像記憶手段２に記憶した画像デ
ータＤ１と、対象指定枠記憶手段４の記憶した対象指定
枠Ａ１の対角座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）とに
基づいて、対角座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）と
から成る対象指定枠Ａ１内の画像について、画素数対色
相値のヒストグラムＨ２（Ｔ）を作成し、特徴値選択手
段７に出力する。
（ｂ）に示すように、画像記憶手段２に記憶した画像デ
ータＤ１と、対象指定枠記憶手段４の記憶した対象指定
枠Ａ１の対角座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）とに
基づいて、対角座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）と
から成る対象指定枠Ａ１内の画像について、画素数対色
相値のヒストグラムＨ２（Ｔ）を作成し、特徴値選択手
段７に出力する。
【００１７】特徴値選択手段７は、画像全体ヒストグラ
ム手段５が作成した画素数対色相値のヒストグラムＨ１
（Ｔ）と、指定枠内部ヒストグラム生成手段６が作成し
た画素数対色相値のヒストグラムＨ２（Ｔ）とから、対
象指定枠Ａ１内に多く存在し、かつ画像全体を見た場合
に対象指定枠Ａ１内にのみ存在するか、あるいは大部分
が対象指定枠Ａ１内に存在するような色相値Ｔｓを算出
し記憶する。即ち、 Ｆ（Ｔ）＝ （Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ））×Ｈ２（Ｔ） ・・（式１） とするとき、Ｆ（Ｔ）が最大となるＴを色相値Ｔｓとし
て算出する。式１を施した例を図３（ｃ）に示す。
ム手段５が作成した画素数対色相値のヒストグラムＨ１
（Ｔ）と、指定枠内部ヒストグラム生成手段６が作成し
た画素数対色相値のヒストグラムＨ２（Ｔ）とから、対
象指定枠Ａ１内に多く存在し、かつ画像全体を見た場合
に対象指定枠Ａ１内にのみ存在するか、あるいは大部分
が対象指定枠Ａ１内に存在するような色相値Ｔｓを算出
し記憶する。即ち、 Ｆ（Ｔ）＝ （Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ））×Ｈ２（Ｔ） ・・（式１） とするとき、Ｆ（Ｔ）が最大となるＴを色相値Ｔｓとし
て算出する。式１を施した例を図３（ｃ）に示す。
【００１８】ここで式１の意味するところを説明する。
Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）は対象指定枠Ａ１内に存在する
色相値Ｔが対象指定枠Ａ１内にのみ存在するかどうかを
判定する尺度であり０〜１の値をとる。この値が１であ
れば色相値Ｔは指定枠内にのみ存在することを意味し、
値が小さくなるほど対象指定枠Ａ１外部に同じ色相値Ｔ
をもつ画素が存在することを意味する。従って、Ｈ２
（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）が大きいほど、色相値Ｔは追尾に有
効である。次に、前記尺度Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）にＨ
２（Ｔ）をかけているのは、対象指定枠Ａ１内で安定し
て抽出できる色相値Ｔを選択するためである。即ち、た
とえ尺度が１であって対象指定枠Ａ１内にしか含まれて
いない色相値Ｔであっても、対象指定枠Ａ１に含まれて
いるその色相値Ｔの画素が少なければ、毎回決まってそ
の色相値Ｔの画素が抽出されるとは限らないため、色相
値Ｔの画素数はある程度多くなければならない。従って
Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）の前記尺度にＨ２（Ｔ）の値を
かけた上式を用いてＦ（Ｔ）か大きくなるような色相値
Ｔを求めることで、対象指定枠Ａ１外にはあまり存在せ
ず、且つ対象指定枠Ａ１内に多く存在する色相値Ｔを選
択できる。
Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）は対象指定枠Ａ１内に存在する
色相値Ｔが対象指定枠Ａ１内にのみ存在するかどうかを
判定する尺度であり０〜１の値をとる。この値が１であ
れば色相値Ｔは指定枠内にのみ存在することを意味し、
値が小さくなるほど対象指定枠Ａ１外部に同じ色相値Ｔ
をもつ画素が存在することを意味する。従って、Ｈ２
（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）が大きいほど、色相値Ｔは追尾に有
効である。次に、前記尺度Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）にＨ
２（Ｔ）をかけているのは、対象指定枠Ａ１内で安定し
て抽出できる色相値Ｔを選択するためである。即ち、た
とえ尺度が１であって対象指定枠Ａ１内にしか含まれて
いない色相値Ｔであっても、対象指定枠Ａ１に含まれて
いるその色相値Ｔの画素が少なければ、毎回決まってそ
の色相値Ｔの画素が抽出されるとは限らないため、色相
値Ｔの画素数はある程度多くなければならない。従って
Ｈ２（Ｔ）／Ｈ１（Ｔ）の前記尺度にＨ２（Ｔ）の値を
かけた上式を用いてＦ（Ｔ）か大きくなるような色相値
Ｔを求めることで、対象指定枠Ａ１外にはあまり存在せ
ず、且つ対象指定枠Ａ１内に多く存在する色相値Ｔを選
択できる。
【００１９】探索手段８と二値化手段９と対象位置算出
手段１０とは、それぞれ追尾時にのみ機能する。探索手
段８は図４に示すように、対象指定枠記憶手段４の記憶
する対象指定枠Ａ１の位置を中心とした探索領域Ｒを設
定するとともに、画像の切出し枠Ａ２を設定し、画像記
憶手段２の記憶する画像データ内の該切出し枠Ａ２によ
り囲まれた画像データＤ２を二値化手段９に出力する。
手段１０とは、それぞれ追尾時にのみ機能する。探索手
段８は図４に示すように、対象指定枠記憶手段４の記憶
する対象指定枠Ａ１の位置を中心とした探索領域Ｒを設
定するとともに、画像の切出し枠Ａ２を設定し、画像記
憶手段２の記憶する画像データ内の該切出し枠Ａ２によ
り囲まれた画像データＤ２を二値化手段９に出力する。
【００２０】切出し枠Ａ２の決定は図４に示すように、
対象指定枠Ａ１の左上の座標（ｘ０，ｙ０）から所定の
オフセット値（ｘ２，ｙ２）を引いて（ｘａ，ｙａ）と
し、右下の対角座標（ｘ１，ｙ１）から所定のオフセッ
ト値（ｘ２，ｙ２）を引いて（ｘｂ，ｙｂ）とし、この
対角座標（ｘａ，ｙａ）（ｘｂ，ｙｂ）とからできる枠
を基準枠として、探索増分（ｉ，ｊ）を加えることで行
なう。したがって、切出し枠Ａ２の対角座標は（ｘａ＋
ｉ，ｙａ＋ｊ）（ｘｂ＋ｉ，ｙｂ＋ｊ）となる。
対象指定枠Ａ１の左上の座標（ｘ０，ｙ０）から所定の
オフセット値（ｘ２，ｙ２）を引いて（ｘａ，ｙａ）と
し、右下の対角座標（ｘ１，ｙ１）から所定のオフセッ
ト値（ｘ２，ｙ２）を引いて（ｘｂ，ｙｂ）とし、この
対角座標（ｘａ，ｙａ）（ｘｂ，ｙｂ）とからできる枠
を基準枠として、探索増分（ｉ，ｊ）を加えることで行
なう。したがって、切出し枠Ａ２の対角座標は（ｘａ＋
ｉ，ｙａ＋ｊ）（ｘｂ＋ｉ，ｙｂ＋ｊ）となる。
【００２１】二値化手段９は、探索手段８が画像記憶手
段２から切り出して出力する画像データＤ２を、特徴値
選択手段７が選択し記憶した色相値ＴｓあるいはＴｓ近
傍の類似する色相値の画素を「１」に、そうでない画素
を「０」にする二値化処理を行ない、その結果を対象位
置算出手段１０に出力する。
段２から切り出して出力する画像データＤ２を、特徴値
選択手段７が選択し記憶した色相値ＴｓあるいはＴｓ近
傍の類似する色相値の画素を「１」に、そうでない画素
を「０」にする二値化処理を行ない、その結果を対象位
置算出手段１０に出力する。
【００２２】対象位置算出手段１０は、例えば「１」に
分類された画素数を類似度Ｇ（ｉ，ｊ）として記憶す
る。対象位置算出手段１０は、探索手段８が探索増分
（ｉ，ｊ）を変化させて決定した切出し枠Ａ２毎に類似
度Ｇ（ｉ，ｊ）として記憶していく。対象位置算出手段
１０は、対象指定枠Ａ１の位置を中心とする探索領域Ｒ
の全ての探索を終了すると、図５のように最も類似度の
大きい値を取る探索増分（Ｉ，Ｊ）を求める。
分類された画素数を類似度Ｇ（ｉ，ｊ）として記憶す
る。対象位置算出手段１０は、探索手段８が探索増分
（ｉ，ｊ）を変化させて決定した切出し枠Ａ２毎に類似
度Ｇ（ｉ，ｊ）として記憶していく。対象位置算出手段
１０は、対象指定枠Ａ１の位置を中心とする探索領域Ｒ
の全ての探索を終了すると、図５のように最も類似度の
大きい値を取る探索増分（Ｉ，Ｊ）を求める。
【００２３】そして、対象位置算出手段１０は、所定の
オフセット値（ｘ２，ｙ２）と、最も類似度の大きい値
をとる探索増分（Ｉ，Ｊ）と、対象指定枠記憶手段４に
前回記憶した対角座標（ｘａ，ｙａ）（ｘｂ，ｙｂ）と
から、対角座標（ｘａ＋Ｉ，ｙａ＋Ｊ）と（ｘｂ＋Ｉ，
ｙｂ＋Ｊ）とを算出し、この対角座標を新たな対象指定
枠Ａ１の対角座標（ｘ０、ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）とし
て対象指定枠記憶手段４に記憶する。
オフセット値（ｘ２，ｙ２）と、最も類似度の大きい値
をとる探索増分（Ｉ，Ｊ）と、対象指定枠記憶手段４に
前回記憶した対角座標（ｘａ，ｙａ）（ｘｂ，ｙｂ）と
から、対角座標（ｘａ＋Ｉ，ｙａ＋Ｊ）と（ｘｂ＋Ｉ，
ｙｂ＋Ｊ）とを算出し、この対角座標を新たな対象指定
枠Ａ１の対角座標（ｘ０、ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）とし
て対象指定枠記憶手段４に記憶する。
【００２４】次に、以上のようにして構成した自動追尾
装置の動作を以下に示す。まず、初期設定動作について
説明する。初期設定時にあっては、操作者は、画像入力
手段１が撮像し画像モニタ装置のモニタ画面Ａに映し出
される画像を見ながら、モニタ画面Ａにオーバーレイ表
示されている対象指定枠Ａ１を移動させて、図２に示す
ように追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ１で囲い、対象指定枠
Ａ１を設定する。
装置の動作を以下に示す。まず、初期設定動作について
説明する。初期設定時にあっては、操作者は、画像入力
手段１が撮像し画像モニタ装置のモニタ画面Ａに映し出
される画像を見ながら、モニタ画面Ａにオーバーレイ表
示されている対象指定枠Ａ１を移動させて、図２に示す
ように追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ１で囲い、対象指定枠
Ａ１を設定する。
【００２５】そして、画像全体ヒストグラム生成手段５
は、画像入力手段１が撮像し画像記憶手段２に記憶した
画像データＤ１に対して、画像全体について画素数対色
相値のヒストグラムＨ１（Ｔ）を作成し特徴値選択手段
７に出力する。指定枠内部ヒストグラム生成手段６は、
対象指定枠Ａ１内の画像について、画素数対色相値のヒ
ストグラムＨ２（Ｔ）を作成し、特徴値選択手段７に出
力する。特徴値選択手段７は、ヒストグラムＨ１（Ｔ）
とヒストグラムＨ２（Ｔ）とから、式１のＦ（Ｔ）が最
大となるＴを色相値Ｔｓとして算出して記憶する。以上
により、追尾対象Ｐの特徴値を抽出する。
は、画像入力手段１が撮像し画像記憶手段２に記憶した
画像データＤ１に対して、画像全体について画素数対色
相値のヒストグラムＨ１（Ｔ）を作成し特徴値選択手段
７に出力する。指定枠内部ヒストグラム生成手段６は、
対象指定枠Ａ１内の画像について、画素数対色相値のヒ
ストグラムＨ２（Ｔ）を作成し、特徴値選択手段７に出
力する。特徴値選択手段７は、ヒストグラムＨ１（Ｔ）
とヒストグラムＨ２（Ｔ）とから、式１のＦ（Ｔ）が最
大となるＴを色相値Ｔｓとして算出して記憶する。以上
により、追尾対象Ｐの特徴値を抽出する。
【００２６】次に、追尾動作について説明する。画像入
力手段１は、一定時間間隔で所定の撮像領域を撮像し、
撮像映像を画像データＤ１として画像記憶手段２に出力
する。画像記憶手段２は、画像入力手段１から画像デー
タＤ１を受けとって記憶する。
力手段１は、一定時間間隔で所定の撮像領域を撮像し、
撮像映像を画像データＤ１として画像記憶手段２に出力
する。画像記憶手段２は、画像入力手段１から画像デー
タＤ１を受けとって記憶する。
【００２７】探索手段８は、対象指定枠記憶手段４の記
憶する対象指定枠Ａ１の位置を中心とした探索領域Ｒを
設定するとともに、画像の切出し枠Ａ２を設定し、画像
記憶手段２の記憶する画像データ内の該切出し枠Ａ２に
より囲まれた画像データＤ２を二値化手段９に出力す
る。二値化手段９は、探索手段８が画像記憶手段２から
切り出して出力する画像データＤ２を、特徴値選択手段
７で選択したＴｓあるいはＴｓ近傍の類似する色相値の
画素を「１」に、そうでない画素を「０」にする二値化
処理を行ない、その結果を対象位置算出手段１０に出力
する。
憶する対象指定枠Ａ１の位置を中心とした探索領域Ｒを
設定するとともに、画像の切出し枠Ａ２を設定し、画像
記憶手段２の記憶する画像データ内の該切出し枠Ａ２に
より囲まれた画像データＤ２を二値化手段９に出力す
る。二値化手段９は、探索手段８が画像記憶手段２から
切り出して出力する画像データＤ２を、特徴値選択手段
７で選択したＴｓあるいはＴｓ近傍の類似する色相値の
画素を「１」に、そうでない画素を「０」にする二値化
処理を行ない、その結果を対象位置算出手段１０に出力
する。
【００２８】対象位置算出手段１０は、例えば「１」に
分類された画素数を類似度Ｇ（ｉ，ｊ）として記憶し、
最も類似度の大きい値を取る探索増分（Ｉ，Ｊ）を求め
る。対象位置算出手段１０は、所定のオフセット値（ｘ
２，ｙ２）と、最も類似度の大きい値をとる探索増分
（Ｉ，Ｊ）と、対象指定枠記憶手段４に前回記憶した対
角座標（ｘ０，ｙ０）（ｘ１，ｙ１）とから、対角座標
（ｘａ＋Ｉ，ｙａ＋Ｊ）と（ｘｂ＋Ｉ，ｙｂ＋Ｊ）とを
算出し、この対角座標を新たな対象指定枠Ａ１の対角座
標（ｘ０、ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）として対象指定枠記
憶手段４に記憶する。自動追尾装置は、以上の動作を繰
り返すことにより追尾対象Ｐの追尾を行なう。
分類された画素数を類似度Ｇ（ｉ，ｊ）として記憶し、
最も類似度の大きい値を取る探索増分（Ｉ，Ｊ）を求め
る。対象位置算出手段１０は、所定のオフセット値（ｘ
２，ｙ２）と、最も類似度の大きい値をとる探索増分
（Ｉ，Ｊ）と、対象指定枠記憶手段４に前回記憶した対
角座標（ｘ０，ｙ０）（ｘ１，ｙ１）とから、対角座標
（ｘａ＋Ｉ，ｙａ＋Ｊ）と（ｘｂ＋Ｉ，ｙｂ＋Ｊ）とを
算出し、この対角座標を新たな対象指定枠Ａ１の対角座
標（ｘ０、ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）として対象指定枠記
憶手段４に記憶する。自動追尾装置は、以上の動作を繰
り返すことにより追尾対象Ｐの追尾を行なう。
【００２９】なお、本実施の形態では、ヒストグラムを
求める際の特徴値として色相値を用いているが、これに
限られるものではなく、画素の特徴を表すものであれば
よく、例えば輝度値でもよい。
求める際の特徴値として色相値を用いているが、これに
限られるものではなく、画素の特徴を表すものであれば
よく、例えば輝度値でもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明の自動追尾装置は以上のように構
成してあるから、請求項１記載の発明にあっては、画像
全体ヒストグラム生成手段が画像全体において特徴値対
画素数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム
生成手段が対象指定枠内の画像について特徴値対画素数
のヒストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラ
ムに基づいて追尾対象の特徴値を選択するので、該特徴
値に基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と類
似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自動
追尾装置を提供できるという効果を奏する。
成してあるから、請求項１記載の発明にあっては、画像
全体ヒストグラム生成手段が画像全体において特徴値対
画素数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム
生成手段が対象指定枠内の画像について特徴値対画素数
のヒストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラ
ムに基づいて追尾対象の特徴値を選択するので、該特徴
値に基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と類
似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自動
追尾装置を提供できるという効果を奏する。
【００３１】請求項２記載の発明にあっては、画像全体
ヒストグラム生成手段が画像全体において色相値対画素
数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム生成
手段が対象指定枠内の画像について色相値対画素数のヒ
ストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラムに
基づいて追尾対象の輝度値を選択するので、該色相値に
基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と色相が
類似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自
動追尾装置を提供できるという効果を奏する。
ヒストグラム生成手段が画像全体において色相値対画素
数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム生成
手段が対象指定枠内の画像について色相値対画素数のヒ
ストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラムに
基づいて追尾対象の輝度値を選択するので、該色相値に
基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と色相が
類似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自
動追尾装置を提供できるという効果を奏する。
【００３２】請求項３記載の発明にあっては、画像全体
ヒストグラム生成手段が画像全体において輝度値対画素
数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム生成
手段が対象指定枠内の画像について輝度値対画素数のヒ
ストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラムに
基づいて追尾対象の輝度値を選択するので、該輝度値に
基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と輝度が
類似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自
動追尾装置を提供できるという効果を奏する。
ヒストグラム生成手段が画像全体において輝度値対画素
数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム生成
手段が対象指定枠内の画像について輝度値対画素数のヒ
ストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラムに
基づいて追尾対象の輝度値を選択するので、該輝度値に
基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と輝度が
類似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自
動追尾装置を提供できるという効果を奏する。
【図１】本発明に係る一実施の形態の自動追尾装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】上記自動追尾装置の初期設定時の追尾対象の指
定操作を説明するモニタ画面図である。
定操作を説明するモニタ画面図である。
【図３】上記自動追尾装置の初期設定時に行なうヒスト
グラムの作成を示す説明図である。
グラムの作成を示す説明図である。
【図４】上記自動追尾装置の追尾時に行なう探索方法を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】上記自動追尾装置の追尾時に行なう探索の結果
得られる類似度の分布を示す説明図である。
得られる類似度の分布を示す説明図である。
【図６】自動追尾装置を説明するためのモニタ画面図で
ある。
ある。
【図７】自動追尾装置の特徴抽出手段を説明するヒスト
グラムである。
グラムである。
【図８】自動追尾装置の問題点を説明するためのモニタ
画面図である。
画面図である。
１ 画像入力手段 ２ 画像記憶手段 ３ 対象指定枠設定手段 ４ 対象指定枠記憶手段 ５ 画像全体ヒストグラム生成手段 ６ 指定枠内部ヒストグラム生成手段 ７ 特徴値選択手段 ８ 探索手段 ９ 二値化手段 １０ 対象位置算出手段 １１ 画像モニタ装置 Ａ１ 対象指定枠 Ｐ 追尾対象 Ｔｓ 特徴値
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】請求項２記載の発明にあっては、画像全体
ヒストグラム生成手段が画像全体において色相値対画素
数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム生成
手段が対象指定枠内の画像について色相値対画素数のヒ
ストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラムに
基づいて追尾対象の色相値を選択するので、該色相値に
基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と色相が
類似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自
動追尾装置を提供できるという効果を奏する。
ヒストグラム生成手段が画像全体において色相値対画素
数のヒストグラムを求め、指定枠内部ヒストグラム生成
手段が対象指定枠内の画像について色相値対画素数のヒ
ストグラムを求め、特徴値選択手段が両ヒストグラムに
基づいて追尾対象の色相値を選択するので、該色相値に
基づいて追尾動作を行うことにより、追尾対象と色相が
類似する物体や背景の影響を受けない、信頼性の高い自
動追尾装置を提供できるという効果を奏する。
Claims (3)
- 【請求項１】 所定領域を撮像して画像データを入力す
る画像入力手段と、画像入力手段の入力する画像データ
を記憶する画像記憶手段と、画像記憶手段の記憶する画
像データを画像表示する画像モニタ装置と、操作者が画
像モニタ装置にオーバーレイ表示される対象指定枠を操
作して初期設定時に追尾対象を指定する対象指定枠設定
手段と、対象指定枠内部の特徴値のヒストグラムを生成
する指定枠内部ヒストグラム生成手段と、画像全体の特
徴値のヒストグラムを生成する画像全体ヒストグラム生
成手段と、生成した２つのヒストグラムから追尾に用い
る特徴値を選択し該特徴値を記憶する特徴値選択手段
と、画像記憶手段に記憶した画像データから特徴値選択
手段が記憶した特徴値を抽出する二値化手段と、二値化
手段が抽出した画素を探索しその分布状態を求める探索
手段と、探索により得た分布状態から追尾対象の位置を
特定する対象位置算出手段とを備えることを特徴とする
自動追尾装置。 - 【請求項２】 前記特徴値を画素の色相値とすることを
特徴とする請求項１記載の自動追尾装置。 - 【請求項３】 前記特徴値を画素の輝度値とすることを
特徴とする請求項１記載の自動追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7340603A JPH09181953A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 自動追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7340603A JPH09181953A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 自動追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09181953A true JPH09181953A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18338568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7340603A Pending JPH09181953A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 自動追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09181953A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010197968A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Nikon Corp | 合焦評価装置、カメラおよびプログラム |
| JP2011039604A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Inc | 画像追尾装置、画像追尾方法、及びコンピュータプログラム |
| JP2013034258A (ja) * | 2012-11-14 | 2013-02-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像処理装置及び撮像装置 |
| US8558949B2 (en) | 2011-03-31 | 2013-10-15 | Sony Corporation | Image processing device, image processing method, and image processing program |
| JP2015045758A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
| WO2016132623A1 (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-25 | 富士フイルム株式会社 | 追尾撮影制御装置、追尾撮影システム、カメラ、端末装置、追尾撮影方法、追尾撮影プログラム |
| WO2019039022A1 (ja) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像装置及び機器 |
| CN110223321A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-09-10 | 深圳职业技术学院 | 一种基于局部结构化回归的目标跟踪方法 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP7340603A patent/JPH09181953A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010197968A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Nikon Corp | 合焦評価装置、カメラおよびプログラム |
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| US8538075B2 (en) | 2009-08-06 | 2013-09-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Classifying pixels for target tracking, apparatus and method |
| US8558949B2 (en) | 2011-03-31 | 2013-10-15 | Sony Corporation | Image processing device, image processing method, and image processing program |
| JP2013034258A (ja) * | 2012-11-14 | 2013-02-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像処理装置及び撮像装置 |
| US9866755B2 (en) | 2013-08-28 | 2018-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capture apparatus and method for controlling the same |
| JP2015045758A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
| WO2016132623A1 (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-25 | 富士フイルム株式会社 | 追尾撮影制御装置、追尾撮影システム、カメラ、端末装置、追尾撮影方法、追尾撮影プログラム |
| JPWO2016132623A1 (ja) * | 2015-02-18 | 2017-12-28 | 富士フイルム株式会社 | 追尾撮影制御装置、追尾撮影システム、カメラ、端末装置、追尾撮影方法、追尾撮影プログラム |
| WO2019039022A1 (ja) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像装置及び機器 |
| US11343441B2 (en) | 2017-08-21 | 2022-05-24 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging device and apparatus |
| CN110223321A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-09-10 | 深圳职业技术学院 | 一种基于局部结构化回归的目标跟踪方法 |
| CN110223321B (zh) * | 2019-01-16 | 2022-12-02 | 深圳职业技术学院 | 一种基于局部结构化回归的目标跟踪方法 |
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