JPH0935040A - 物体移動軌跡抽出のための画像処理方法 - Google Patents
物体移動軌跡抽出のための画像処理方法Info
- Publication number
- JPH0935040A JPH0935040A JP7182399A JP18239995A JPH0935040A JP H0935040 A JPH0935040 A JP H0935040A JP 7182399 A JP7182399 A JP 7182399A JP 18239995 A JP18239995 A JP 18239995A JP H0935040 A JPH0935040 A JP H0935040A
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- Japan
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- processing
- processing method
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる時刻で撮像された物体の同一性の判定
を不要にし得て、物体の追跡精度を向上でき、ノイズに
対する頑健性が向上するような物体移動軌跡抽出のため
の画像処理方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ軸とＹ軸に直交する時間軸に沿って画
像を配置して時空間画像Ｉ（ｘ，ｙ；ｔ）を構成し、こ
の画像を時間軸に平行な平面で切断し、その切断された
面に現われる画像を切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ：θ）とし、
複数の切断面画像上の物体軌跡の傾きを求め、それぞれ
の切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）から角度θ d を含む部分
だけ取出して新たな軌跡断面画像Ｌ（ｓ，θ；ｔ）を構
成する。
を不要にし得て、物体の追跡精度を向上でき、ノイズに
対する頑健性が向上するような物体移動軌跡抽出のため
の画像処理方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ軸とＹ軸に直交する時間軸に沿って画
像を配置して時空間画像Ｉ（ｘ，ｙ；ｔ）を構成し、こ
の画像を時間軸に平行な平面で切断し、その切断された
面に現われる画像を切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ：θ）とし、
複数の切断面画像上の物体軌跡の傾きを求め、それぞれ
の切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）から角度θ d を含む部分
だけ取出して新たな軌跡断面画像Ｌ（ｓ，θ；ｔ）を構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は物体移動軌跡抽出
のための画像処理方法に関し、特に、ビューベースの画
像認識における移動物体の軌跡を抽出するような画像処
理方法に関する。
のための画像処理方法に関し、特に、ビューベースの画
像認識における移動物体の軌跡を抽出するような画像処
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】３次元空間を移動する物体を検出する動
画像処理の手法として、カメラから連続的に得られる画
像を時間軸方向に並べて構成される時空間画像を用いる
手法が提案されている。
画像処理の手法として、カメラから連続的に得られる画
像を時間軸方向に並べて構成される時空間画像を用いる
手法が提案されている。
【０００３】その一例として、谷口他らが電子情報通信
学会論文誌、Ｄ−ＩＩ、ＶＯＬ．Ｊ７７−Ｄ−ＩＩ、Ｎ
ｏ１０、ｐｐ．２０１９〜２０２６、１９９４年１０月
で発表した「時空間画像を用いた動画像処理手法の提案
−ＤＴＴ法−」がある。この方法は、物体の移動方向が
ほぼ一定であるという条件において、まず各フレームに
対して物体に関する有為なデータを抽出し、得られたデ
ータを物体の移動方向と平行な軸（方向軸）へ投影する
ことにより１次元データを作成する。次に、各フレーム
の１次元データを時系列に並べることにより、時空間画
像を方向軸−時間軸からなる平面の画像に変換する。こ
の２次元画像では、物体の移動の様子が１つの領域とし
て表現されており、簡単な２次元画像処理を施すこと
で、移動物体の検出が可能となる。
学会論文誌、Ｄ−ＩＩ、ＶＯＬ．Ｊ７７−Ｄ−ＩＩ、Ｎ
ｏ１０、ｐｐ．２０１９〜２０２６、１９９４年１０月
で発表した「時空間画像を用いた動画像処理手法の提案
−ＤＴＴ法−」がある。この方法は、物体の移動方向が
ほぼ一定であるという条件において、まず各フレームに
対して物体に関する有為なデータを抽出し、得られたデ
ータを物体の移動方向と平行な軸（方向軸）へ投影する
ことにより１次元データを作成する。次に、各フレーム
の１次元データを時系列に並べることにより、時空間画
像を方向軸−時間軸からなる平面の画像に変換する。こ
の２次元画像では、物体の移動の様子が１つの領域とし
て表現されており、簡単な２次元画像処理を施すこと
で、移動物体の検出が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法においては、予め物体の移動方向の概略を知って、そ
の方向に切断面を設定することが必要不可欠である。よ
って、画像上で直線的に移動する物体を扱う場合には不
都合は生じないが、２次元的な運動をする一般的な物体
を扱うことができないという問題点がある。
法においては、予め物体の移動方向の概略を知って、そ
の方向に切断面を設定することが必要不可欠である。よ
って、画像上で直線的に移動する物体を扱う場合には不
都合は生じないが、２次元的な運動をする一般的な物体
を扱うことができないという問題点がある。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、異
なる時刻で撮像された物体の同一性の判定を不要にし
て、物体の追跡精度を向上でき、ノイズに対する頑健性
を向上し得る物体移動軌跡抽出のための画像処理方法を
提供することである。
なる時刻で撮像された物体の同一性の判定を不要にし
て、物体の追跡精度を向上でき、ノイズに対する頑健性
を向上し得る物体移動軌跡抽出のための画像処理方法を
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
連続画像を処理して画像中に存在する物体の移動の軌跡
を追跡することによって、撮像範囲内の物体の移動方向
を求める画像処理方法において、予め定める時間内のす
べての連続画像を時刻順に並べ３次元的な時空間画像を
構成し、その時空間画像をもとの連続画像に垂直な複数
の平面で切断し、その切断面に現われた画像を切断面画
像として抽出し、抽出した物体軌跡の傾きを求めて予め
定める時刻における最大の傾きを持つ切断面画像を選択
し、その切断画像の前記時刻の部分を抽出し、これを所
定の時間内のすべての切断面画像に対して適用した結果
得られる多数の切断面画像の一部分を時刻順に並べて軌
跡断面画像を構成する。
連続画像を処理して画像中に存在する物体の移動の軌跡
を追跡することによって、撮像範囲内の物体の移動方向
を求める画像処理方法において、予め定める時間内のす
べての連続画像を時刻順に並べ３次元的な時空間画像を
構成し、その時空間画像をもとの連続画像に垂直な複数
の平面で切断し、その切断面に現われた画像を切断面画
像として抽出し、抽出した物体軌跡の傾きを求めて予め
定める時刻における最大の傾きを持つ切断面画像を選択
し、その切断画像の前記時刻の部分を抽出し、これを所
定の時間内のすべての切断面画像に対して適用した結果
得られる多数の切断面画像の一部分を時刻順に並べて軌
跡断面画像を構成する。
【０００７】請求項２に係る発明は請求項１と同様の画
像処理方法において、連続画像のわずかな時間分を時刻
順に並べわずかな時間分の時空間画像を構成し、その画
像をもとの連続画像に垂直な複数の平面で切断し、その
切断面に現われたわずかな時間分の画像を切断面画像と
して抽出し、抽出した切断面画像に現われた物体軌跡の
傾きを求め、予め定める時刻における最大の傾きを持つ
わずかな時間の切断面画像を選択し、選択した切断面画
像を時刻順に並べて軌跡切断画像を構成する。
像処理方法において、連続画像のわずかな時間分を時刻
順に並べわずかな時間分の時空間画像を構成し、その画
像をもとの連続画像に垂直な複数の平面で切断し、その
切断面に現われたわずかな時間分の画像を切断面画像と
して抽出し、抽出した切断面画像に現われた物体軌跡の
傾きを求め、予め定める時刻における最大の傾きを持つ
わずかな時間の切断面画像を選択し、選択した切断面画
像を時刻順に並べて軌跡切断画像を構成する。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１または２
において、もとの連続画像のそれぞれについてエッジ抽
出処理，しきい値処理，ノイズ除去処理のようなフィル
タ処理や特徴抽出のための画像処理を予め行なった後、
もとの連続画像に垂直な複数の平面を考え、これらの平
面に対して前記処理の結果を投影することで得られる画
像を切断面画像として取得する。
において、もとの連続画像のそれぞれについてエッジ抽
出処理，しきい値処理，ノイズ除去処理のようなフィル
タ処理や特徴抽出のための画像処理を予め行なった後、
もとの連続画像に垂直な複数の平面を考え、これらの平
面に対して前記処理の結果を投影することで得られる画
像を切断面画像として取得する。
【０００９】請求項４に係る発明では、さらに１枚の画
像内に複数の移動物体が存在するとき、そのそれぞれに
ついての軌跡断面画像を同時に抽出する。
像内に複数の移動物体が存在するとき、そのそれぞれに
ついての軌跡断面画像を同時に抽出する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施例の全体
の処理の流れを示すフローチャートであり、図２は連続
画像と移動物体の様子を示す図であり、図３は時空間画
像を説明するための図であり、図４は時間軸に平行な平
面による時空間画像の断面を示す図であり、図５は複数
の切断面画像から軌跡断面画像を作成する方法を説明す
るための図である。
の処理の流れを示すフローチャートであり、図２は連続
画像と移動物体の様子を示す図であり、図３は時空間画
像を説明するための図であり、図４は時間軸に平行な平
面による時空間画像の断面を示す図であり、図５は複数
の切断面画像から軌跡断面画像を作成する方法を説明す
るための図である。
【００１１】図１において、連続画像はたとえばテレビ
カメラで画像を撮影し、画像処理装置に入力される。そ
して、図１に示すステップ（図示ではＳＰと略称する）
ＳＰ１において、図２に示すようにある瞬間の画像（１
１，１２，１３）をＸ軸とＹ軸の直交座標でＩ（ｘ，
ｙ）と表わすと、この画像が得られた時刻順にすべての
画像を並べる。すなわち、Ｘ軸とＹ軸にともに直交する
時間軸（Ｔ軸）を考え、この軸に沿って画像を配置する
ことで、図３に示すような３次元的な画像、すなわち時
空間画像Ｉ（ｘ，ｙ；ｔ）を構成することができる。ス
テップＳＰ２において、この時空間画像Ｉ（ｘ，ｙ；
ｔ）を時間軸に平行な平面で切断し、その切断された面
に現われる画像を切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）とする。
ここで、角度θは時間軸に平行な平面がもとの画像のＸ
軸となす角度としてθ＝ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ），０≦
θ＜πとする。今、角度θを変化させると、複数の切断
面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）を得ることができる。
カメラで画像を撮影し、画像処理装置に入力される。そ
して、図１に示すステップ（図示ではＳＰと略称する）
ＳＰ１において、図２に示すようにある瞬間の画像（１
１，１２，１３）をＸ軸とＹ軸の直交座標でＩ（ｘ，
ｙ）と表わすと、この画像が得られた時刻順にすべての
画像を並べる。すなわち、Ｘ軸とＹ軸にともに直交する
時間軸（Ｔ軸）を考え、この軸に沿って画像を配置する
ことで、図３に示すような３次元的な画像、すなわち時
空間画像Ｉ（ｘ，ｙ；ｔ）を構成することができる。ス
テップＳＰ２において、この時空間画像Ｉ（ｘ，ｙ；
ｔ）を時間軸に平行な平面で切断し、その切断された面
に現われる画像を切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）とする。
ここで、角度θは時間軸に平行な平面がもとの画像のＸ
軸となす角度としてθ＝ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ），０≦
θ＜πとする。今、角度θを変化させると、複数の切断
面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）を得ることができる。
【００１２】この切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）にはもと
の連続画像に含まれていた移動物体２１の画像の一部が
軌跡となって現われているはずである。よって、ステッ
プＳＰ３において、ここである時刻における切断面画像
Ｃ（ｄ，ｔ；θ）上の物体軌跡の傾き∂ｄ／∂ｔを求め
ると、これは角度θの関数であり、ある角度θd （ｔ）
で最大位置となる。ステップＳＰ４において、これをす
べての時刻について適用し、図５に示すように、それぞ
れの切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）から角度θdを含む部
分だけを取出して新たな画像を構成する。これを軌跡断
面画像Ｌ（ｓ，θ：ｔ）と呼ぶと、この画像は移動物体
の速度ベクトルを含む面になることがわかる。すなわ
ち、この軌跡断面画像Ｌ（ｓ，θ；ｔ）は時空間画像Ｉ
（ｘ，ｙ；ｔ）を物体の移動方向に沿ってねじれた面で
切断した画像であり、この面には物体の移動に関する情
報、すなわち移動速度，移動方向が完全に含まれてい
る。
の連続画像に含まれていた移動物体２１の画像の一部が
軌跡となって現われているはずである。よって、ステッ
プＳＰ３において、ここである時刻における切断面画像
Ｃ（ｄ，ｔ；θ）上の物体軌跡の傾き∂ｄ／∂ｔを求め
ると、これは角度θの関数であり、ある角度θd （ｔ）
で最大位置となる。ステップＳＰ４において、これをす
べての時刻について適用し、図５に示すように、それぞ
れの切断面画像Ｃ（ｄ，ｔ；θ）から角度θdを含む部
分だけを取出して新たな画像を構成する。これを軌跡断
面画像Ｌ（ｓ，θ：ｔ）と呼ぶと、この画像は移動物体
の速度ベクトルを含む面になることがわかる。すなわ
ち、この軌跡断面画像Ｌ（ｓ，θ；ｔ）は時空間画像Ｉ
（ｘ，ｙ；ｔ）を物体の移動方向に沿ってねじれた面で
切断した画像であり、この面には物体の移動に関する情
報、すなわち移動速度，移動方向が完全に含まれてい
る。
【００１３】なお、上述の実施例では、一定時間内のす
べての連続画像が予め得られているように説明したが、
必ずしもその必要はなく、極めて短時間の間の連続画像
に対して一連の手順を実行し、得られた結果を最終的に
時刻順に整列して軌跡断面画像に相当する画像を取得す
るようにしてもよい。
べての連続画像が予め得られているように説明したが、
必ずしもその必要はなく、極めて短時間の間の連続画像
に対して一連の手順を実行し、得られた結果を最終的に
時刻順に整列して軌跡断面画像に相当する画像を取得す
るようにしてもよい。
【００１４】また、上述の実施例では、複数の切断面画
像を得るために、時空間画像を単に平面で切断する方法
について述べたが、物体の移動軌跡をよりよく切断面画
像上に表わすために、もともとの連続画像に対してエッ
ジ検出，ノイズ除去，しきい値処理などのフィルタ処理
やこれに類する特徴量の抽出処理を予め施した上で時空
間画像を構成し、平面で切断するのではなく平面に上述
の処理の結果を投影することで切断面画像と同等の画像
を取得し、これをもとに軌跡断面画像を作成してもよ
い。
像を得るために、時空間画像を単に平面で切断する方法
について述べたが、物体の移動軌跡をよりよく切断面画
像上に表わすために、もともとの連続画像に対してエッ
ジ検出，ノイズ除去，しきい値処理などのフィルタ処理
やこれに類する特徴量の抽出処理を予め施した上で時空
間画像を構成し、平面で切断するのではなく平面に上述
の処理の結果を投影することで切断面画像と同等の画像
を取得し、これをもとに軌跡断面画像を作成してもよ
い。
【００１５】また、上述の説明では、移動物体が１つし
かない場合について述べたが、連続画像中に複数の移動
物体があっても複数の切断面画像の組を物体の数だけ別
々に作成し、それぞれの物体個々についての軌跡断面画
像を取得することにすれば、上述の手順はそのまま移動
物体が複数の場合でも適用可能である。
かない場合について述べたが、連続画像中に複数の移動
物体があっても複数の切断面画像の組を物体の数だけ別
々に作成し、それぞれの物体個々についての軌跡断面画
像を取得することにすれば、上述の手順はそのまま移動
物体が複数の場合でも適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、対象
となる移動物体の移動方向が予め知られていなくてもよ
いように、適応的な切断面の選択手法を実現できる。す
なわち、最初の時空間画像の切断はあらゆる方向につい
て行ない、この切断結果から最適な切断方向を知ってそ
の切断面だけを残すことにより、切断面は物体の移動軌
跡に沿うようにねじれた面を構成し、この面は物体の移
動ベクトルを完全に含む面であり、移動軌跡に関する情
報をすべて含んでいるので、時空間画像を切断する手法
に共通した一般的な性質もそのままあてはまるので、ノ
イズに対する頑健性が向上する。
となる移動物体の移動方向が予め知られていなくてもよ
いように、適応的な切断面の選択手法を実現できる。す
なわち、最初の時空間画像の切断はあらゆる方向につい
て行ない、この切断結果から最適な切断方向を知ってそ
の切断面だけを残すことにより、切断面は物体の移動軌
跡に沿うようにねじれた面を構成し、この面は物体の移
動ベクトルを完全に含む面であり、移動軌跡に関する情
報をすべて含んでいるので、時空間画像を切断する手法
に共通した一般的な性質もそのままあてはまるので、ノ
イズに対する頑健性が向上する。
【図１】この発明の一実施例の全体の処理の流れを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２】連続画像と移動物体の様子を示す図である。
【図３】時空間画像を示す図である。
【図４】時間軸に平行な平面による時空間画像の断面を
示す図である。
示す図である。
【図５】複数の切断面画像から軌跡断面画像を作成する
方法を示す図である。
方法を示す図である。
１１，１２，１３ 連続画像 ２１ 移動物体 Ｉ 時空間画像 Ｃ 切断面画像 Ｌ 軌跡断面画像
Claims (4)
- 【請求項１】 連続画像を処理して画像中に存在する物
体の移動の軌跡を追跡することによって、撮像範囲内の
物体の移動方向を求める画像処理方法において、 予め定める時間内のすべての連続画像を時刻順に並べ３
次元的な時空間画像を構成する第１のステップ、 前記第１のステップで構成された時空間画像をもとの連
続画像に垂直な複数の平面で切断し、その切断面に現わ
れた画像を切断面画像として抽出する第２のステップ、 前記第２のステップで現われた物体軌跡の傾きを求め、
予め定める時刻における最大の傾きを持つ切断面画像を
選択する第３のステップ、および前記第３のステップで
選択された切断画像の前記時刻の部分を抽出し、これを
所定の時間内のすべての切断面画像に対して適用した結
果得られる多数の切断面画像の一部分を時刻順に並べて
軌跡断面画像を構成する第４のステップを含む、物体移
動軌跡抽出のための画像処理方法。 - 【請求項２】 連続画像を処理して画像中に存在する物
体の移動の軌跡を追跡することによって、撮像範囲内の
物体の移動方向を求める画像処理方法において、 連続画像のわずかな時間分を時刻順に並べわずかな時間
分の時空間画像を構成する第５のステップ、 前記わずかな時間分の時空間画像をもとの連続画像に垂
直な複数の平面で切断し、その切断面に現われたわずか
な時間分の画像を切断面画像として抽出する第６のステ
ップ、 前記切断面画像に現われた物体軌跡の傾きを求め、この
時刻における最大の傾きを持つわずかな時間の切断面画
像を選択する第７のステップ、および前記第７のステッ
プで選択された切断面画像を時刻順に並べて軌跡切断画
像を構成する第８のステップを含む、物体移動軌跡抽出
のための画像処理方法。 - 【請求項３】 前記第２および第６のステップは、もと
の連続画像のそれぞれについてエッジ抽出処理，しきい
値処理，ノイズ除去処理のようなフィルタ処理や特徴抽
出のための画像処理を予め行なった後、もとの連続画像
に垂直な複数の平面を考え、これらの平面に対して前記
処理の結果を投影することで得られる画像を切断面画像
として抽出することを特徴とする、請求項１または２の
物体移動軌跡抽出のための画像処理方法。 - 【請求項４】 前記第２ないし第４のステップまたは前
記第６ないし第８のステップは、１枚の画像内に複数の
移動物体が存在するとき、そのそれぞれについての軌跡
断面画像を同時に抽出するステップを含む、請求項１な
いし３のいずれかに記載の物体移動軌跡抽出のための画
像処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7182399A JPH0935040A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 物体移動軌跡抽出のための画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7182399A JPH0935040A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 物体移動軌跡抽出のための画像処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0935040A true JPH0935040A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16117636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7182399A Withdrawn JPH0935040A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 物体移動軌跡抽出のための画像処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0935040A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7990385B2 (en) * | 2002-10-25 | 2011-08-02 | Sony Computer Entertainment Inc. | Method and apparatus for generating new images by using image data that vary along time axis |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP7182399A patent/JPH0935040A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7990385B2 (en) * | 2002-10-25 | 2011-08-02 | Sony Computer Entertainment Inc. | Method and apparatus for generating new images by using image data that vary along time axis |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |