JPH0980142A - 画像追尾装置 - Google Patents
画像追尾装置Info
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- JPH0980142A JPH0980142A JP7238444A JP23844495A JPH0980142A JP H0980142 A JPH0980142 A JP H0980142A JP 7238444 A JP7238444 A JP 7238444A JP 23844495 A JP23844495 A JP 23844495A JP H0980142 A JPH0980142 A JP H0980142A
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- edge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象全体の重心座標を使う従来の方法では、
算出される進行方向の誤差が大きく適切な進行方向が得
られないような場合でも、対象の主軸と進行方向が同じ
であることに着目し、常に正確な進行方向を得て追尾性
能を向上する。 【解決手段】 高輝度領域が切り出された二値画像11
より算出される高輝度領域の重心座標13と、対象のエ
ッジが切り出された二値画像26を使って、距離算出回
路27で最長距離にある点の座標28を求めて、進行方
向算出回路18で進行方向19を算出し、追尾点算出回
路20で追尾点座標22を出力する。
算出される進行方向の誤差が大きく適切な進行方向が得
られないような場合でも、対象の主軸と進行方向が同じ
であることに着目し、常に正確な進行方向を得て追尾性
能を向上する。 【解決手段】 高輝度領域が切り出された二値画像11
より算出される高輝度領域の重心座標13と、対象のエ
ッジが切り出された二値画像26を使って、距離算出回
路27で最長距離にある点の座標28を求めて、進行方
向算出回路18で進行方向19を算出し、追尾点算出回
路20で追尾点座標22を出力する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、部分的に高温か
つ形状に特徴がある対象について、対象の主軸と進行方
向が同じであることに着目して、移動目標の進行方向を
正確に求め追尾性能を向上した画像追尾装置に関するも
のである。
つ形状に特徴がある対象について、対象の主軸と進行方
向が同じであることに着目して、移動目標の進行方向を
正確に求め追尾性能を向上した画像追尾装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図13は従来の画像追尾装置のブロック
図であり、図において1はアナログ画像信号、2はA/
D変換回路、3はデジタル画像信号、4はゲート回路、
5は指定領域の画像信号、6は特徴量計測回路、7は画
像特徴量、8はしきい値1算出回路、9は高輝度領域を
切り出すしきい値、10a,10bは二値化回路、11
は高輝度領域が切り出された二値画像、12a,12b
は重心算出回路、13は高輝度領域の重心座標、14は
しきい値2算出回路、15は対象全体を切り出すしきい
値、16は対象全体が切り出された二値画像、17は対
象の重心座標、18は進行方向算出回路、19は進行方
向、20は追尾点算出回路、21は高輝度領域の面積、
22は追尾点座標である。
図であり、図において1はアナログ画像信号、2はA/
D変換回路、3はデジタル画像信号、4はゲート回路、
5は指定領域の画像信号、6は特徴量計測回路、7は画
像特徴量、8はしきい値1算出回路、9は高輝度領域を
切り出すしきい値、10a,10bは二値化回路、11
は高輝度領域が切り出された二値画像、12a,12b
は重心算出回路、13は高輝度領域の重心座標、14は
しきい値2算出回路、15は対象全体を切り出すしきい
値、16は対象全体が切り出された二値画像、17は対
象の重心座標、18は進行方向算出回路、19は進行方
向、20は追尾点算出回路、21は高輝度領域の面積、
22は追尾点座標である。
【0003】従来の画像追尾装置は上記のように構成さ
れている。まず画像追尾装置に入力されたアナログ画像
信号1はA/D変換回路2によってデジタル化され、デ
ジタル画像信号3として出力される。ゲート回路4では
デジタル画像信号3より移動している対象を含む大きさ
の領域の画像信号を指定領域の画像信号5として出力
し、特徴量計測回路6で画像特徴量7である輝度最大
値、輝度最小値、輝度標準偏差を計測する。しきい値1
算出回路8では画像特徴量7の輝度最大値より輝度標準
偏差の定数倍を減算した値を、対象の高輝度領域を切り
出すしきい値9として出力する。二値化回路10aは指
定領域の画像信号5を高輝度領域を切り出すしきい値9
で二値化し、高輝度領域が切り出された二値画像11を
出力する。それを受けて、重心算出回路12aは高輝度
領域が切り出された二値画像11より高輝度領域の重心
座標13を算出する。一方しきい値2算出回路14では
画像特徴量7の輝度最小値に輝度標準偏差の定数倍を加
算した値を、対象全体を切り出すしきい値15として出
力する。二値化回路10bは指定領域の画像信号5を対
象全体を切り出すしきい値15で二値化し、対象全体が
切り出された二値画像16を出力する。それを受けて、
重心座標算出回路12bでは対象全体が切り出された二
値画像16より対象の重心座標17を算出する。そし
て、進行方向算出回路18では高輝度領域の重心座標1
3と対象の重心座標17から対象の水平方向に対する進
行方向の角度を算出し、進行方向19として出力する。
高輝度領域の重心座標を(G1x,G1y)、対象の重
心座標を(G2x,G2y)とすると、対象の水平方向
に対する進行方向の角度αは”数1”で表される。
れている。まず画像追尾装置に入力されたアナログ画像
信号1はA/D変換回路2によってデジタル化され、デ
ジタル画像信号3として出力される。ゲート回路4では
デジタル画像信号3より移動している対象を含む大きさ
の領域の画像信号を指定領域の画像信号5として出力
し、特徴量計測回路6で画像特徴量7である輝度最大
値、輝度最小値、輝度標準偏差を計測する。しきい値1
算出回路8では画像特徴量7の輝度最大値より輝度標準
偏差の定数倍を減算した値を、対象の高輝度領域を切り
出すしきい値9として出力する。二値化回路10aは指
定領域の画像信号5を高輝度領域を切り出すしきい値9
で二値化し、高輝度領域が切り出された二値画像11を
出力する。それを受けて、重心算出回路12aは高輝度
領域が切り出された二値画像11より高輝度領域の重心
座標13を算出する。一方しきい値2算出回路14では
画像特徴量7の輝度最小値に輝度標準偏差の定数倍を加
算した値を、対象全体を切り出すしきい値15として出
力する。二値化回路10bは指定領域の画像信号5を対
象全体を切り出すしきい値15で二値化し、対象全体が
切り出された二値画像16を出力する。それを受けて、
重心座標算出回路12bでは対象全体が切り出された二
値画像16より対象の重心座標17を算出する。そし
て、進行方向算出回路18では高輝度領域の重心座標1
3と対象の重心座標17から対象の水平方向に対する進
行方向の角度を算出し、進行方向19として出力する。
高輝度領域の重心座標を(G1x,G1y)、対象の重
心座標を(G2x,G2y)とすると、対象の水平方向
に対する進行方向の角度αは”数1”で表される。
【0004】
【数1】
【0005】そして追尾点算出回路20において、重心
算出回路12aから出力される対象の高輝度領域の面積
21を使って高輝度領域の重心座標13をシフトする距
離を算出し、追尾点座標22として出力する。高輝度領
域の面積をSとすると、高輝度領域の重心座標をシフト
する距離ΔLは”数2”で表される。”数2”において
kは定数である。
算出回路12aから出力される対象の高輝度領域の面積
21を使って高輝度領域の重心座標13をシフトする距
離を算出し、追尾点座標22として出力する。高輝度領
域の面積をSとすると、高輝度領域の重心座標をシフト
する距離ΔLは”数2”で表される。”数2”において
kは定数である。
【0006】
【数2】
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図14(a)は従来の
画像追尾装置で正確な進行方向を得られる場合の例を示
す図であり、部分的に高温で形状に特徴がある対象を含
む入力画像の例を表していて、通常、対象の高輝度領域
は、対象の主軸上にある。図14(b)は図14(a)
を高輝度領域を切り出すしきい値で二値化した二値画像
であり、図14(c)は図14(a)を対象全体を切り
出すしきい値で二値化した二値画像である。対象の高輝
度領域と対象全体が正確に切り出されていれば、それぞ
れの重心座標G1,G2は対象の主軸上にあり、得られ
る対象の進行方向の角度αも正確な値である。しかし、
対象の高輝度領域と対象全体が常に正確な形状で切り出
されるとは限らず、算出される二つの重心から算出する
進行方向は誤差が大きいという問題点があった。
画像追尾装置で正確な進行方向を得られる場合の例を示
す図であり、部分的に高温で形状に特徴がある対象を含
む入力画像の例を表していて、通常、対象の高輝度領域
は、対象の主軸上にある。図14(b)は図14(a)
を高輝度領域を切り出すしきい値で二値化した二値画像
であり、図14(c)は図14(a)を対象全体を切り
出すしきい値で二値化した二値画像である。対象の高輝
度領域と対象全体が正確に切り出されていれば、それぞ
れの重心座標G1,G2は対象の主軸上にあり、得られ
る対象の進行方向の角度αも正確な値である。しかし、
対象の高輝度領域と対象全体が常に正確な形状で切り出
されるとは限らず、算出される二つの重心から算出する
進行方向は誤差が大きいという問題点があった。
【0008】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、対象全体の重心座標を使う従来の
方法では、算出される進行方向の誤差が大きく適切な進
行方向が得られないような場合でも、対象の主軸と進行
方向が同じであることに着目し、常に適切な進行方向を
得て追尾を正確に行うことを目的とする。
めになされたもので、対象全体の重心座標を使う従来の
方法では、算出される進行方向の誤差が大きく適切な進
行方向が得られないような場合でも、対象の主軸と進行
方向が同じであることに着目し、常に適切な進行方向を
得て追尾を正確に行うことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の実施の形態1
による画像追尾装置は従来の画像追尾装置で対象全体の
重心座標を算出する代わりに、対象の「エッジ」を検出
するエッジ検出回路と、対象の先端は高輝度領域から最
も離れたエッジ上の点である特徴を考慮して、高輝度領
域から最長距離にある点の座標を求める距離算出回路を
備えたものである。ここで「エッジ」とは画像の濃淡が
急激に変化する所であり、対象の輪郭等がエッジとして
検出される。
による画像追尾装置は従来の画像追尾装置で対象全体の
重心座標を算出する代わりに、対象の「エッジ」を検出
するエッジ検出回路と、対象の先端は高輝度領域から最
も離れたエッジ上の点である特徴を考慮して、高輝度領
域から最長距離にある点の座標を求める距離算出回路を
備えたものである。ここで「エッジ」とは画像の濃淡が
急激に変化する所であり、対象の輪郭等がエッジとして
検出される。
【0010】また、この発明の実施の形態2による画像
追尾装置は重心算出回路の代わりに、高輝度領域の濃度
重心を算出する濃度重心算出回路を備えたものである。
追尾装置は重心算出回路の代わりに、高輝度領域の濃度
重心を算出する濃度重心算出回路を備えたものである。
【0011】また、この発明の実施の形態3による画像
追尾装置は上記の回路に加えて、エッジ成分が複数ある
場合に対象の高輝度領域との連結状態から対象のエッジ
成分を見つけるエッジ選択回路を備えたものである。
追尾装置は上記の回路に加えて、エッジ成分が複数ある
場合に対象の高輝度領域との連結状態から対象のエッジ
成分を見つけるエッジ選択回路を備えたものである。
【0012】また、この発明の実施の形態4による画像
追尾装置は上記の回路に加えて高輝度領域が複数あり、
それらが対称的に現れる場合に各々の高輝度領域の濃度
重心を求めて、その中間点を算出する中間点算出回路を
備えたものである。
追尾装置は上記の回路に加えて高輝度領域が複数あり、
それらが対称的に現れる場合に各々の高輝度領域の濃度
重心を求めて、その中間点を算出する中間点算出回路を
備えたものである。
【0013】また、この発明の実施の形態5による画像
追尾装置は中間点算出回路の代わりに、前フレームで算
出された進行方向を保存する前フレームの進行方向保存
回路と、高輝度領域が複数ある場合にそれぞれの濃度重
心より進行方向を算出して前フレームの進行方向と比較
し、最も近い値を現フレームの進行方向とする進行方向
比較回路を備えたものである。
追尾装置は中間点算出回路の代わりに、前フレームで算
出された進行方向を保存する前フレームの進行方向保存
回路と、高輝度領域が複数ある場合にそれぞれの濃度重
心より進行方向を算出して前フレームの進行方向と比較
し、最も近い値を現フレームの進行方向とする進行方向
比較回路を備えたものである。
【0014】また、この発明の実施の形態6による画像
追尾装置は上記の回路に加えて、得られた進行方向があ
る許容値を超える場合に正確な進行方向が得られるまで
前フレームで算出された進行方向をそのまま出力し続け
る進行方向変化率判定回路を備えたものである。
追尾装置は上記の回路に加えて、得られた進行方向があ
る許容値を超える場合に正確な進行方向が得られるまで
前フレームで算出された進行方向をそのまま出力し続け
る進行方向変化率判定回路を備えたものである。
【0015】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1を示す画
像追尾装置のブロック図であり、図において23はエッ
ジ検出回路、24はエッジ画像、25は対象のエッジを
切り出すしきい値、26は対象のエッジが切り出された
二値画像、27は距離算出回路、28は最長距離にある
点の座標である。図において1から14、18から22
は従来の装置と同じである。
像追尾装置のブロック図であり、図において23はエッ
ジ検出回路、24はエッジ画像、25は対象のエッジを
切り出すしきい値、26は対象のエッジが切り出された
二値画像、27は距離算出回路、28は最長距離にある
点の座標である。図において1から14、18から22
は従来の装置と同じである。
【0016】図1に示す実施の形態においては、対象の
高輝度領域の重心座標13の算出までは従来の回路と同
様であるが、一方で指定領域の画像信号5に対しエッジ
検出回路23でエッジ検出を行う。出力されるエッジ画
像24について特徴量計測回路6bで画像特徴量7bで
ある輝度最大値、輝度最小値、輝度標準偏差を計測す
る。しきい値2算出回路14で輝度最小値に輝度標準偏
差の定数倍を加算した値を対象のエッジを切り出すしき
い値25として算出し、二値化回路10bでエッジ画像
24の二値化を行い対象のエッジが切り出された二値画
像26を出力する。距離算出回路27では高輝度領域の
重心座標13とエッジ画像24のエッジ上の各点との距
離を求めて最長距離にある点の座標28を算出し、これ
と重心座標13の二点を使って進行方向算出回路18で
進行方向19を算出する。追尾点算出回路20以降の動
作は従来の装置と同じである。
高輝度領域の重心座標13の算出までは従来の回路と同
様であるが、一方で指定領域の画像信号5に対しエッジ
検出回路23でエッジ検出を行う。出力されるエッジ画
像24について特徴量計測回路6bで画像特徴量7bで
ある輝度最大値、輝度最小値、輝度標準偏差を計測す
る。しきい値2算出回路14で輝度最小値に輝度標準偏
差の定数倍を加算した値を対象のエッジを切り出すしき
い値25として算出し、二値化回路10bでエッジ画像
24の二値化を行い対象のエッジが切り出された二値画
像26を出力する。距離算出回路27では高輝度領域の
重心座標13とエッジ画像24のエッジ上の各点との距
離を求めて最長距離にある点の座標28を算出し、これ
と重心座標13の二点を使って進行方向算出回路18で
進行方向19を算出する。追尾点算出回路20以降の動
作は従来の装置と同じである。
【0017】図7(a)は入力画像の例を示しており、
図7(b)は図7(a)を対象全体を切り出すしきい値
で二値化した二値画像、図7(c)は図7(a)のエッ
ジ画像を二値化した画像である。この例では図7(b)
で対象が正確に切り出されず重心座標が対象の主軸から
ずれているのに対し、図7(c)の二値化したエッジ画
像においては対象の先端が主軸上にある。よって対象の
重心よりエッジ画像から対象の先端を求めて進行方向を
算出する方が正確な値を得ることができる。このよう
に、上記の構成によれば、対象領域の形状が正確に切り
出されない場合でも対象の進行方向を正確に算出し、適
切な追尾点を得ることができる。
図7(b)は図7(a)を対象全体を切り出すしきい値
で二値化した二値画像、図7(c)は図7(a)のエッ
ジ画像を二値化した画像である。この例では図7(b)
で対象が正確に切り出されず重心座標が対象の主軸から
ずれているのに対し、図7(c)の二値化したエッジ画
像においては対象の先端が主軸上にある。よって対象の
重心よりエッジ画像から対象の先端を求めて進行方向を
算出する方が正確な値を得ることができる。このよう
に、上記の構成によれば、対象領域の形状が正確に切り
出されない場合でも対象の進行方向を正確に算出し、適
切な追尾点を得ることができる。
【0018】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態1で用いたブロック図に重心算出回路の代わりに濃度
重心算出回路を付け加えたものである。図において1か
ら11、14、18から28までは実施の形態1と同じ
であり、29は濃度重心算出回路、30は濃度重心座標
である。高輝度領域が切り出された二値画像11、及び
対象のエッジが切り出された二値画像26を出力するま
での動作は実施の形態1と同様である。
態2を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態1で用いたブロック図に重心算出回路の代わりに濃度
重心算出回路を付け加えたものである。図において1か
ら11、14、18から28までは実施の形態1と同じ
であり、29は濃度重心算出回路、30は濃度重心座標
である。高輝度領域が切り出された二値画像11、及び
対象のエッジが切り出された二値画像26を出力するま
での動作は実施の形態1と同様である。
【0019】図8(a)は高輝度領域が大きくて領域内
に濃度差があるような場合の入力画像の例を示してい
る。図8(b)は高輝度領域が切り出された二値画像で
ある。この例では、高輝度領域が大きいために重心が主
軸からずれている。しかし、高輝度領域は主軸に近いほ
ど高輝度であることから濃度重心算出回路29で濃度重
心座標30を求めると、重心に比べて主軸に近い座標が
得られる。距離算出回路27以降の動作は実施の形態1
と同様である。このように、上記の構成によれば、高輝
度領域が大きいために重心に誤差が生じやすいような場
合でも、濃度重心を用いることで対象の進行方向を正確
に算出し、適切な追尾点を得ることができる。
に濃度差があるような場合の入力画像の例を示してい
る。図8(b)は高輝度領域が切り出された二値画像で
ある。この例では、高輝度領域が大きいために重心が主
軸からずれている。しかし、高輝度領域は主軸に近いほ
ど高輝度であることから濃度重心算出回路29で濃度重
心座標30を求めると、重心に比べて主軸に近い座標が
得られる。距離算出回路27以降の動作は実施の形態1
と同様である。このように、上記の構成によれば、高輝
度領域が大きいために重心に誤差が生じやすいような場
合でも、濃度重心を用いることで対象の進行方向を正確
に算出し、適切な追尾点を得ることができる。
【0020】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態2で用いたブロック図にエッジ選択回路を付け加えた
ものである。図において1から11、14、18から3
0までは実施の形態2と同じであり、31はエッジ選択
回路、32は対象情報である。濃度重心座標30、及び
対象のエッジが切り出された二値画像26を出力するま
での動作は実施の形態2と同様である。
態3を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態2で用いたブロック図にエッジ選択回路を付け加えた
ものである。図において1から11、14、18から3
0までは実施の形態2と同じであり、31はエッジ選択
回路、32は対象情報である。濃度重心座標30、及び
対象のエッジが切り出された二値画像26を出力するま
での動作は実施の形態2と同様である。
【0021】図9(a)は対象を含む指定領域内に対象
以外のエッジが現れるような場合の入力画像の例を示し
ている。図9(b)は対象のエッジ成分が切り出された
二値画像である。この例では、高輝度領域から最長距離
にある点は対象のエッジ成分上ではない。そこでエッジ
選択回路31に入力される対象のエッジが切り出された
二値画像26において、それぞれのエッジ成分が対象の
高輝度領域と連結しているか否かを高輝度領域が切り出
された二値画像11を使って調べ、対象情報32として
出力する。距離算出回路27では対象情報32より対象
とされたエッジ成分上の各点との距離を求めて、最長距
離にある点の座標28を算出する。進行方向算出回路1
8以降の動作は実施の形態2と同様である。このよう
に、上記の構成によれば、指定領域内に対象以外のエッ
ジが現れるような場合でも、対象の進行方向を正確に算
出し、適切な追尾点を得ることができる。
以外のエッジが現れるような場合の入力画像の例を示し
ている。図9(b)は対象のエッジ成分が切り出された
二値画像である。この例では、高輝度領域から最長距離
にある点は対象のエッジ成分上ではない。そこでエッジ
選択回路31に入力される対象のエッジが切り出された
二値画像26において、それぞれのエッジ成分が対象の
高輝度領域と連結しているか否かを高輝度領域が切り出
された二値画像11を使って調べ、対象情報32として
出力する。距離算出回路27では対象情報32より対象
とされたエッジ成分上の各点との距離を求めて、最長距
離にある点の座標28を算出する。進行方向算出回路1
8以降の動作は実施の形態2と同様である。このよう
に、上記の構成によれば、指定領域内に対象以外のエッ
ジが現れるような場合でも、対象の進行方向を正確に算
出し、適切な追尾点を得ることができる。
【0022】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態3で用いたブロック図に中間点算出回路を付け加えた
ものである。図において1から11、14、18から3
2までは実施の形態3と同じであり、33は中間点算出
回路、34は中間点座標である。濃度重心座標30、及
び対象情報32を出力するまでの動作は実施の形態3と
同様である。
態4を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態3で用いたブロック図に中間点算出回路を付け加えた
ものである。図において1から11、14、18から3
2までは実施の形態3と同じであり、33は中間点算出
回路、34は中間点座標である。濃度重心座標30、及
び対象情報32を出力するまでの動作は実施の形態3と
同様である。
【0023】図10(a)は高輝度領域内に対称的な濃
度差があるような場合の入力画像の例を示している。図
10(b)は高輝度領域が切り出された二値画像であ
る。この例では、高輝度領域が分割されて複数切り出さ
れている。通常、高輝度領域が複数現れるときは左右対
称、もしくは上下に位置することが多い。そこで濃度重
心算出回路29でそれぞれの領域について濃度重心座標
30を算出し、中間点算出回路33で濃度重心座標30
の中間点座標34を算出する。距離算出回路27以降の
動作は実施の形態3と同様である。このように、上記の
構成によれば、高輝度領域が対照的に複数現れるような
場合でも、対象の進行方向を正確に算出し、適切な追尾
点を得ることができる。
度差があるような場合の入力画像の例を示している。図
10(b)は高輝度領域が切り出された二値画像であ
る。この例では、高輝度領域が分割されて複数切り出さ
れている。通常、高輝度領域が複数現れるときは左右対
称、もしくは上下に位置することが多い。そこで濃度重
心算出回路29でそれぞれの領域について濃度重心座標
30を算出し、中間点算出回路33で濃度重心座標30
の中間点座標34を算出する。距離算出回路27以降の
動作は実施の形態3と同様である。このように、上記の
構成によれば、高輝度領域が対照的に複数現れるような
場合でも、対象の進行方向を正確に算出し、適切な追尾
点を得ることができる。
【0024】実施の形態5.図5はこの発明の実施の形
態5を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態4で用いたブロック図に中間点算出回路の代わりに前
フレームの進行方向保存回路と進行方向比較回路を付け
加えたものである。図において1から11、14、18
から32までは実施の形態4と同じであり、35は前フ
レームの進行方向保存回路、36は前フレームの進行方
向、37は進行方向比較回路、38は前フレームに最も
近い値の進行方向である。進行方向19を出力するまで
の動作は実施の形態3と同様である。
態5を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態4で用いたブロック図に中間点算出回路の代わりに前
フレームの進行方向保存回路と進行方向比較回路を付け
加えたものである。図において1から11、14、18
から32までは実施の形態4と同じであり、35は前フ
レームの進行方向保存回路、36は前フレームの進行方
向、37は進行方向比較回路、38は前フレームに最も
近い値の進行方向である。進行方向19を出力するまで
の動作は実施の形態3と同様である。
【0025】図11(a)は高輝度領域内に濃度差があ
るような場合の入力画像の例を示している。図11
(b)は高輝度領域が切り出された二値画像である。こ
の例では、高輝度領域が分割されて複数切り出されてい
るが、対称的に現れていないので実施の形態4に従って
得られる中間点は対象の主軸から外れる。そこで前フレ
ームの進行方向保存回路35で前フレームで算出された
進行方向を保存しておく。そして、進行方向比較回路3
7でそれぞれの高輝度領域について算出された進行方向
19と前フレームの進行方向保存回路35より出力され
る前フレームの進行方向36を比較し、前フレームに最
も近い値の進行方向38を出力する。このように、上記
の構成によれば、高輝度領域が複数現れるような場合で
も、対象の進行方向を正確に算出し、適切な追尾点を得
ることができる。
るような場合の入力画像の例を示している。図11
(b)は高輝度領域が切り出された二値画像である。こ
の例では、高輝度領域が分割されて複数切り出されてい
るが、対称的に現れていないので実施の形態4に従って
得られる中間点は対象の主軸から外れる。そこで前フレ
ームの進行方向保存回路35で前フレームで算出された
進行方向を保存しておく。そして、進行方向比較回路3
7でそれぞれの高輝度領域について算出された進行方向
19と前フレームの進行方向保存回路35より出力され
る前フレームの進行方向36を比較し、前フレームに最
も近い値の進行方向38を出力する。このように、上記
の構成によれば、高輝度領域が複数現れるような場合で
も、対象の進行方向を正確に算出し、適切な追尾点を得
ることができる。
【0026】実施の形態6.図6はこの発明の実施の形
態6を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態4で用いたブロック図に進行方向変化率判定回路を付
け加えたものである。図において1から11、14、1
8から32、35から38までは実施の形態5と同じで
あり、39は進行方向変化率判定回路、40は許容値内
の進行方向である。前フレームに最も近い値の進行方向
38を出力するまでの動作は実施の形態5と同様であ
る。
態6を示す画像追尾装置のブロック図であり、実施の形
態4で用いたブロック図に進行方向変化率判定回路を付
け加えたものである。図において1から11、14、1
8から32、35から38までは実施の形態5と同じで
あり、39は進行方向変化率判定回路、40は許容値内
の進行方向である。前フレームに最も近い値の進行方向
38を出力するまでの動作は実施の形態5と同様であ
る。
【0027】図12(a)は前フレームに最も近い進行
方向を選んだにもかかわらず、誤差が大きいような場合
の入力画像の例を示している。図12(b)は高輝度領
域が切り出された二値画像である。この例では、切り出
される複数の高輝度領域毎に算出される進行方向を前フ
レームの進行方向と比較して、最も近い値を現フレーム
の進行方向としたにもかかわらず誤差が大きい。そこで
前フレームの進行方向36と前フレームに最も近い値の
進行方向38を比較し、その差の絶対値が許容値を超え
る場合は前フレームの進行方向36を出力する。また、
進行方向変化率判定回路39で前フレームの進行方向3
6と前フレームに最も近い値の進行方向38の差の絶対
値があらかじめ設定してある許容値以内であれば、前フ
レームに最も近い値の進行方向38を許容値内の進行方
向40として出力する。上記の構成によれば、現フレー
ムで得られる進行方向が適当でないような場合でも、対
象の進行方向を正確に算出し、適切な追尾点を得ること
ができる。
方向を選んだにもかかわらず、誤差が大きいような場合
の入力画像の例を示している。図12(b)は高輝度領
域が切り出された二値画像である。この例では、切り出
される複数の高輝度領域毎に算出される進行方向を前フ
レームの進行方向と比較して、最も近い値を現フレーム
の進行方向としたにもかかわらず誤差が大きい。そこで
前フレームの進行方向36と前フレームに最も近い値の
進行方向38を比較し、その差の絶対値が許容値を超え
る場合は前フレームの進行方向36を出力する。また、
進行方向変化率判定回路39で前フレームの進行方向3
6と前フレームに最も近い値の進行方向38の差の絶対
値があらかじめ設定してある許容値以内であれば、前フ
レームに最も近い値の進行方向38を許容値内の進行方
向40として出力する。上記の構成によれば、現フレー
ムで得られる進行方向が適当でないような場合でも、対
象の進行方向を正確に算出し、適切な追尾点を得ること
ができる。
【0028】
【発明の効果】この発明の実施の形態1によれば、従来
の画像追尾装置で対象全体の重心座標を算出する代わり
に、対象のエッジを切り出すエッジ検出回路と、高輝度
領域から最長距離にある点の座標を求める距離算出回路
を加えることで、対象の先端を正確に算出するので、対
象の重心を使用する従来の方法に比べて正確な進行方向
が算出でき、適切な追尾点を得ることができる。
の画像追尾装置で対象全体の重心座標を算出する代わり
に、対象のエッジを切り出すエッジ検出回路と、高輝度
領域から最長距離にある点の座標を求める距離算出回路
を加えることで、対象の先端を正確に算出するので、対
象の重心を使用する従来の方法に比べて正確な進行方向
が算出でき、適切な追尾点を得ることができる。
【0029】この発明の実施の形態2によれば、高輝度
領域が大きいために重心座標に誤差が生じやすいような
場合でも、重心算出回路の代わりに濃度重心算出回路を
加えることで、対象の主軸に近い座標を算出できるの
で、正確な進行方向が算出でき適切な追尾点を得ること
ができる。
領域が大きいために重心座標に誤差が生じやすいような
場合でも、重心算出回路の代わりに濃度重心算出回路を
加えることで、対象の主軸に近い座標を算出できるの
で、正確な進行方向が算出でき適切な追尾点を得ること
ができる。
【0030】この発明の実施の形態3によれば、領域内
に対象以外のエッジが現れるような場合でも、エッジ選
択回路を加えることで、対象のエッジ成分が分かり対象
の先端が正確に求まるので、正確な進行方向が算出でき
適切な追尾点を得ることができる。
に対象以外のエッジが現れるような場合でも、エッジ選
択回路を加えることで、対象のエッジ成分が分かり対象
の先端が正確に求まるので、正確な進行方向が算出でき
適切な追尾点を得ることができる。
【0031】この発明の実施の形態4によれば、高輝度
領域が二値画像において対称的に分割されるような場合
でも、中間点算出回路を加えることで、進行方向を算出
するための適切な座標を得ることができるので、正確な
進行方向が算出でき適切な追尾点を得ることができる。
領域が二値画像において対称的に分割されるような場合
でも、中間点算出回路を加えることで、進行方向を算出
するための適切な座標を得ることができるので、正確な
進行方向が算出でき適切な追尾点を得ることができる。
【0032】この発明の実施の形態5によれば、高輝度
領域が二値画像において分割され実施の形態4の方法が
適切でない場合でも、中間点算出回路の代わりに前フレ
ームの進行方向保存回路と進行方向比較回路を加えるこ
とで、それぞれの高輝度領域の濃度重心について進行方
向を算出し前フレームと比較して最も近い値を現フレー
ムの進行方向とするので、正確な進行方向が算出でき適
切な追尾点を得ることができる。
領域が二値画像において分割され実施の形態4の方法が
適切でない場合でも、中間点算出回路の代わりに前フレ
ームの進行方向保存回路と進行方向比較回路を加えるこ
とで、それぞれの高輝度領域の濃度重心について進行方
向を算出し前フレームと比較して最も近い値を現フレー
ムの進行方向とするので、正確な進行方向が算出でき適
切な追尾点を得ることができる。
【0033】この発明の実施の形態6によれば、現フレ
ームで得られる進行方向が適当でないような場合でも、
進行方向変化率判定回路を加えることで、前フレームの
進行方向を出力するので、常に正確な進行方向が算出で
き適切な追尾点を得ることができる。
ームで得られる進行方向が適当でないような場合でも、
進行方向変化率判定回路を加えることで、前フレームの
進行方向を出力するので、常に正確な進行方向が算出で
き適切な追尾点を得ることができる。
【図1】 この発明の実施の形態1による画像追尾装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2による画像追尾装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態3による画像追尾装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態4による画像追尾装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態5による画像追尾装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態6による画像追尾装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図7】 実施の形態1で適切な進行方向が得られる場
合の例を示す図である。
合の例を示す図である。
【図8】 実施の形態2で適切な進行方向が得られる場
合の例を示す図である。
合の例を示す図である。
【図9】 実施の形態3で適切な進行方向が得られる場
合の例を示す図である。
合の例を示す図である。
【図10】 実施の形態4で適切な進行方向が得られる
場合の例を示す図である。
場合の例を示す図である。
【図11】 実施の形態5で適切な進行方向が得られる
場合の例を示す図である。
場合の例を示す図である。
【図12】 実施の形態6で適切な進行方向が得られる
場合の例を示す図である。
場合の例を示す図である。
【図13】 従来の画像追尾装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図14】 従来の画像追尾装置で適切な進行方向が得
られる場合の例を示す図である。
られる場合の例を示す図である。
2 A/D変換回路、4 ゲート回路、6 特徴量計測
回路、8 しきい値1算出回路、10 二値化回路、1
2 重心算出回路、14 しきい値2算出回路、18
進行方向算出回路、20 追尾点算出回路、23 エッ
ジ検出回路、27 距離算出回路、29 濃度重心算出
回路、31 エッジ選択回路、33 中間点算出回路、
35 前フレームの進行方向保存回路、37 進行方向
比較回路、39 進行方向変化率判定回路。
回路、8 しきい値1算出回路、10 二値化回路、1
2 重心算出回路、14 しきい値2算出回路、18
進行方向算出回路、20 追尾点算出回路、23 エッ
ジ検出回路、27 距離算出回路、29 濃度重心算出
回路、31 エッジ選択回路、33 中間点算出回路、
35 前フレームの進行方向保存回路、37 進行方向
比較回路、39 進行方向変化率判定回路。
Claims (6)
- 【請求項1】 装置に入力したアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するA/D変換回路と、指定領域の
画像信号を切り出すゲート回路と、前記領域において濃
淡が急激に変化する所をエッジとして検出するエッジ検
出回路と、前記領域内の画像特徴量を計測する特徴量計
測回路と、画像特徴量よりデジタル画像信号を二値化す
る際のしきい値を算出するしきい値1算出回路と、画像
特徴量より前記エッジ検出回路から出力されたエッジ画
像を二値化する際のしきい値を算出するしきい値2算出
回路と、しきい値と入力される画像信号とを比較して二
値画像を出力する二値化回路と、二値化によって切り出
される領域の重心を算出する重心算出回路と、二値化を
行ったエッジ画像においてエッジ上の点と前記重心座標
との距離を算出し、最長距離にある点を求める距離算出
回路と、前記最長距離にある点と前記重心座標より対象
の進行方向を算出する進行方向算出回路と、対象の高輝
度領域の重心座標を前記進行方向にシフトして追尾点を
求める追尾点算出回路とを備えたことを特徴とする画像
追尾装置。 - 【請求項2】 装置に入力したアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するA/D変換回路と、指定領域の
画像信号を切り出すゲート回路と、前記領域において濃
淡が急激に変化する所をエッジとして検出するエッジ検
出回路と、前記領域内の画像特徴量を計測する特徴量計
測回路と、画像特徴量よりデジタル画像信号を二値化す
る際のしきい値を算出するしきい値1算出回路と、画像
特徴量より前記エッジ検出回路から出力されたエッジ画
像を二値化する際のしきい値を算出するしきい値2算出
回路と、しきい値と入力される画像信号とを比較して二
値画像を出力する二値化回路と、二値化によって切り出
される領域の濃度重心を算出する濃度重心算出回路と、
二値化を行ったエッジ画像においてエッジ上の点と前記
濃度重心座標との距離を算出し、最長距離にある点を求
める距離算出回路と、前記最長距離にある点と前記濃度
重心座標より対象の進行方向を算出する進行方向算出回
路と、対象の高輝度領域の濃度重心座標を前記進行方向
にシフトして追尾点を求める追尾点算出回路とを備えた
ことを特徴とする画像追尾装置。 - 【請求項3】 装置に入力したアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するA/D変換回路と、指定領域の
画像信号を切り出すゲート回路と、前記領域において濃
淡が急激に変化する所をエッジとして検出するエッジ検
出回路と、前記領域内の画像特徴量を計測する特徴量計
測回路と、画像特徴量よりデジタル画像信号を二値化す
る際のしきい値を算出するしきい値1算出回路と、画像
特徴量より前記エッジ検出回路から出力されたエッジ画
像を二値化する際のしきい値を算出するしきい値2算出
回路と、しきい値と入力される画像信号とを比較して二
値画像を出力する二値化回路と、二値化によって切り出
される領域の濃度重心を算出する濃度重心算出回路と、
二値化を行ったエッジ画像において複数のエッジ成分が
ある場合に対象のエッジ成分を画素の連結状態から見つ
けるエッジ選択回路と、二値化を行ったエッジ画像にお
いてエッジ上の点と前記濃度重心座標との距離を算出
し、最長距離にある点を求める距離算出回路と、前記最
長距離にある点と前記濃度重心座標より対象の進行方向
を算出する進行方向算出回路と、対象の高輝度領域の濃
度重心座標を前記進行方向にシフトして追尾点を求める
追尾点算出回路とを備えたことを特徴とする画像追尾装
置。 - 【請求項4】 装置に入力したアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するA/D変換回路と、指定領域の
画像信号を切り出すゲート回路と、前記領域において濃
淡が急激に変化する所をエッジとして検出するエッジ検
出回路と、前記領域内の画像特徴量を計測する特徴量計
測回路と、画像特徴量よりデジタル画像信号を二値化す
る際のしきい値を算出するしきい値1算出回路と、画像
特徴量より前記エッジ検出回路から出力されたエッジ画
像を二値化する際のしきい値を算出するしきい値2算出
回路と、しきい値と入力される画像信号とを比較して二
値画像を出力する二値化回路と、二値化によって切り出
される領域の濃度重心を算出する濃度重心算出回路と、
複数の濃度重心がある場合に得られる各々の濃度重心の
中間点を算出する中間点算出回路と、二値化を行ったエ
ッジ画像において複数のエッジ成分がある場合に対象の
エッジ成分を画素の連結状態から見つけるエッジ選択回
路と、二値化を行ったエッジ画像においてエッジ上の点
と前記中間点座標との距離を算出し、最長距離にある点
を求める距離算出回路と、前記最長距離にある点と前記
中間点座標より対象の進行方向を算出する進行方向算出
回路と、対象の高輝度領域の濃度重心座標を前記進行方
向にシフトして追尾点を求める追尾点算出回路とを備え
たことを特徴とする画像追尾装置。 - 【請求項5】 装置に入力したアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するA/D変換回路と、指定領域の
画像信号を切り出すゲート回路と、前記領域において濃
淡が急激に変化する所をエッジとして検出するエッジ検
出回路と、前記領域内の画像特徴量を計測する特徴量計
測回路と、画像特徴量よりデジタル画像信号を二値化す
る際のしきい値を算出するしきい値1算出回路と、画像
特徴量より前記エッジ検出回路から出力されたエッジ画
像を二値化する際のしきい値を算出するしきい値2算出
回路と、しきい値と入力される画像信号とを比較して二
値画像を出力する二値化回路と、二値化によって切り出
される領域の濃度重心を算出する濃度重心算出回路と、
二値化を行ったエッジ画像において複数のエッジ成分が
ある場合に対象のエッジ成分を画素の連結状態から見つ
けるエッジ選択回路と、二値化を行ったエッジ画像にお
いて値をエッジ上の点と前記濃度重心座標との距離を算
出し、最長距離にある点を求める距離算出回路と、前記
最長距離にある点と前記濃度重心座標より対象の進行方
向を算出する進行方向算出回路と、前フレームの進行方
向を保存しておく前フレームの進行方向保存回路と、算
出された進行方向を前フレームと比較し、最も近い値を
現フレームの進行方向とする進行方向比較回路と、対象
の高輝度領域の濃度重心座標を前記進行方向にシフトし
て追尾点を求める追尾点算出回路とを備えたことを特徴
とする画像追尾装置。 - 【請求項6】 装置に入力したアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するA/D変換回路と、指定領域の
画像信号を切り出すゲート回路と、前記領域において濃
淡が急激に変化する所をエッジとして検出するエッジ検
出回路と、前記領域内の画像特徴量を計測する特徴量計
測回路と、画像特徴量よりデジタル画像信号を二値化す
る際のしきい値を算出するしきい値1算出回路と、画像
特徴量より前記エッジ検出回路から出力されたエッジ画
像を二値化する際のしきい値を算出するしきい値2算出
回路と、しきい値と入力される画像信号とを比較して二
値画像を出力する二値化回路と、二値化によって切り出
される領域の濃度重心を算出する濃度重心算出回路と、
二値化を行ったエッジ画像において複数のエッジ成分が
ある場合に対象のエッジ成分を画素の連結状態から見つ
けるエッジ選択回路と、二値化を行ったエッジ画像にお
いてエッジ上の点と前記濃度重心座標との距離を算出
し、最長距離にある点を求める距離算出回路と、前記最
長距離にある点と前記濃度重心座標より対象の進行方向
を算出する進行方向算出回路と、前フレームの進行方向
を保存しておく前フレームの進行方向保存回路と、算出
された進行方向を前フレームと比較し、最も近い値を現
フレームの進行方向とする進行方向比較回路と、進行方
向がある許容値を超える場合に正確な進行方向が得られ
るまで前フレームの進行方向をそのまま出力し続ける進
行方向変化率判定回路と、対象の高輝度領域の濃度重心
座標を前記進行方向にシフトして追尾点を求める追尾点
算出回路とを備えたことを特徴とする画像追尾装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7238444A JPH0980142A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 画像追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7238444A JPH0980142A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 画像追尾装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0980142A true JPH0980142A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17030320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7238444A Pending JPH0980142A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 画像追尾装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0980142A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011109502A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Nikon Corp | 画像追尾装置、撮像装置、及び、画像追尾方法 |
JP2011196939A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 画像目標検出装置および画像目標検出方法 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP7238444A patent/JPH0980142A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011109502A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Nikon Corp | 画像追尾装置、撮像装置、及び、画像追尾方法 |
JP2011196939A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 画像目標検出装置および画像目標検出方法 |
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