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物体追跡装置および物体追跡方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110002245
整理番号 S2009-0046-N0
掲載日 2011年4月8日
出願番号 特願2008-274694
公開番号 特開2010-102586
登録番号 特許第5103665号
出願日 平成20年10月24日(2008.10.24)
公開日 平成22年5月6日(2010.5.6)
登録日 平成24年10月12日(2012.10.12)
発明者
  • 小出 哲士
  • マタウシュ ハンスユルゲン
  • 永岡 奈緒美
  • 菅原 達也
  • 岡崎 啓太
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 物体追跡装置および物体追跡方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】複数の対象物からなる追跡物体を追跡容易な物体追跡装置を提供する。
【解決手段】画像分割ユニット1は、1つのフレームからなる入力画像の各画素のRGB値、色相および彩度を用いて入力画像を1つのフレームに含まれる複数の対象物の画像に分割し、その分割した複数の分割画像を追跡ユニット2へ出力する処理を各フレームについて実行する。追跡ユニット2は、画像分割ユニット1から受けた複数の分割画像に基づいて、複数の対象物から相互に類似する対象物を抽出し、その抽出した対象物をグループ化するグループ化処理を全ての対処物について実行し、各追跡物体を認識する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


動画像を用いた物体認識は、高度交通システム(ITS:Intelligent Transport System)における危険予測や監視カメラによる被写体追跡などに応用可能であり、近年、盛んに研究が進められている(非特許文献1)。



画像を用いた物体認識を行なう場合、画像中から物体領域を抽出する前処理が必要になり、背景差分やオプティカルフローをベースとした手法が提案されている。背景差分法は、比較的、簡単に対象領域を抽出できるため、広く用いられているが、背景画像を用意する必要があり、監視カメラ等の環境の変化が少ないアプリケーション以外には、不向きである。



一方、オプティカルフローをベースとした手法は、複数の移動物体を同時に抽出できるが、計算量が多く、照明変化や回転に弱いといった欠点がある。



そこで、画像分割による物体の抽出と、フレーム間のオブジェクトマッチングによる抽出領域の追跡手法が提案されている(非特許文献2,3)。



この手法は、静止物体と移動物体の両方を同時に抽出することができる特徴がある。

【非特許文献1】J. Shin et al., “Optical flow-based real-time object tracking using non-prior training active feature model,” ELSEVIER Real-Time Imaging, Vol. 11, pp. 204-218, USA, June 2005.

【非特許文献2】T. Morimoto et al., “Object tracking in video pictures based on image segmentation and pattern matching,” ISCAS, pp. 3215-3218, 2005.

【非特許文献3】T. Morimoto et al., “Efficient Video-Picture Segmentation Algorithm for Cell-Network-Based Digital CMOS Implementation,” IEICE Transaction on Information & Systems, vol. E87-D, No.2, pp. 500-503, Feb. 2004.

産業上の利用分野


この発明は、物体追跡装置および物体追跡方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数のフレーム画像により構成される動画像内の物体を追跡する物体追跡装置であって、
前記動画像を構成する個々のフレームに含まれる画像内の物体の画像特徴に基づいて分割画像領域を生成する画像分割ユニットと、
前記画像分割ユニットによって生成された前記分割画像領域に基づいて物体を追跡する追跡ユニットとを備え、
前記追跡ユニットは、
前記画像分割ユニットによって生成された複数の前記分割画像領域を静止物体を示す複数の静止物体画像領域と移動物体を示す複数の移動物体画像領域とに分類する追跡物体認識部と、
前記追跡物体認識部によって分類された前記移動物体画像領域を所定の類似性に基づいてグループ化するグループ化部とを含み、
前記画像分割ユニットは、前記フレームに含まれる画像内の物体を示す画素のR成分、G成分およびB成分からなるRGB値と、前記画素の色相と、前記画素の彩度とに基づいて画素間の結合重みを決定し、その決定した結合重みを用いて前記分割画像領域を生成する、物体追跡装置。

【請求項2】
前記追跡物体認識部は、前記分割画像領域が属するフレームと前記フレームの前または後のフレームとにおける前記分割画像領域の動きベクトルに基づいて、複数の前記分割画像領域を前記複数の静止物体画像領域と前記複数の移動物体画像領域とに分類する、請求項1に記載の物体追跡装置。

【請求項3】
前記グループ化部は、連続したフレームにおいて、前記グループ化した移動物体画像を一意に特定するグループ情報を生成する、請求項2に記載の物体追跡装置。

【請求項4】
複数のフレーム画像により構成される動画像内の物体を追跡する物体追跡方法であって、
前記動画像を構成する個々のフレームに含まれる画像内の物体の画像特徴に基づいて分割画像領域を生成する第1のステップと、
前記第1のステップにおいて生成された複数の前記分割画像領域を静止物体を示す複数の静止物体画像領域と移動物体を示す複数の移動物体画像領域とに分類する第2のステップと、
前記第2のステップにおいて分類された前記移動物体画像領域を所定の類似性に基づいてグループ化する第3のステップとを備え
前記第1のステップは、前記フレームに含まれる画像内の物体を示す画素のR成分、G成分およびB成分からなるRGB値と、前記画素の色相と、前記画素の彩度とに基づいて画素間の結合重みを決定し、その決定した結合重みを用いて前記分割画像領域を生成する、物体追跡方法。

【請求項5】
前記第2のステップにおいて、複数の前記分割画像領域は、前記分割画像領域が属するフレームと前記フレームの前または後のフレームとにおける前記分割画像領域の動きベクトルに基づいて、前記複数の静止物体画像領域と前記複数の移動物体画像領域とに分類される、請求項4に記載の物体追跡方法。

【請求項6】
前記第3のステップにおいて、前記グループ化された移動物体画像を一意に特定するグループ情報が連続したフレームにおいて生成される、請求項5に記載の物体追跡方法。
産業区分
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008274694thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) 小出哲士のホームページ


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