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物体追跡装置、異常状態検知装置及び物体追跡方法 コモンズ

国内特許コード P110004829
整理番号 05-076JP00
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2006-095587
公開番号 特開2007-272436
登録番号 特許第4769943号
出願日 平成18年3月30日(2006.3.30)
公開日 平成19年10月18日(2007.10.18)
登録日 平成23年7月1日(2011.7.1)
発明者
  • 今井 順一
  • 金子 正秀
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 物体追跡装置、異常状態検知装置及び物体追跡方法 コモンズ
発明の概要

【課題】長時間にわたる追跡対象の遮蔽や、遮蔽後に遮蔽物が追跡対象と一体となって移動する場合にも追跡を可能とする。
【解決手段】本発明の物体追跡装置1は、カメラ装置2から取り込まれた画像から、追跡対象の尤度に基づく仮説より追跡対象の動作予測をしながら追跡対象の尤度を生成して、物体の追跡処理を行う追跡処理部4を有し、さらに、異常状態検知部8で追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により物体の追跡処理の異常状態を検知し、異常状態が検知されたときに尤度モデル作成部9で追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する。従って、追跡の異常があったときに、追跡の対象を本来の対象から遮蔽物に移して、遮蔽物を仮の追跡対象と認識して追跡を続行することができる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


従来から、動画像中の注目すべき物体を追跡する技術が数多く提案されている。この技術では、追跡対象の部分的な遮蔽に対して見失うことなくある程度頑健な追跡を行うものや(特許文献1)、追跡対象の短時間の遮蔽により追跡対象を見失った状態からスムーズに追跡を再開するものが提案されている(非特許文献1、2)。



また、異なる複数のアングルからの動画像情報を統合し、この統合された動画像情報を用いて追跡対象の物体を追跡する技術も提案されている(非特許文献3)。さらに、標準的な対象物追跡法を示すパーティクルフィルタを拡張することによりベイズ理論に基づいた推論を用いて複数対象物の追跡を行う技術も提案されている(特許文献2)。

【特許文献1】特開2005-250989号公報

【特許文献2】特開2005-165688号公報

【非特許文献1】K.Nummiaro, et al., “An adaptive color‐based particle filter,” Image and Vision Computing, Vol.21, No.1, pp.99‐110, 2002.

【非特許文献2】A.D. Jepson, et al., “Robust online appearance models for visual tracking,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.25, No.10, 2003.

【非特許文献3】鈴木ら、「環境モデルの導入による人物追跡の安定化」、電子情報通信学会論文誌D‐II, Vol.J88‐D‐II, No.8, pp.1592-1600, 2005.

産業上の利用分野


本発明は、例えば、画像中の物体を追跡する物体追跡装置、異常状態検知装置及び物体追跡方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
追跡対象となる物体の画像を取り込む画像取込手段と、
上記取り込まれた画像から、上記追跡対象の尤度モデルに基づく仮説より上記追跡対象の動作予測をしながら上記追跡対象の尤度を生成して、上記物体の追跡処理を行う追跡処理手段と、
上記生成された上記追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により上記物体の追跡処理の異常状態を検知する異常状態検知手段と、
上記異常状態が一定時間継続されたときに上記追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定する遮蔽状態判定手段と、
上記遮蔽状態であると判定されたときに上記尤度モデルを追加登録すると共に上記閾値を上記追加登録された回数毎に低下させて更新する尤度モデル更新手段と、
を備えたことを特徴とする物体追跡装置。

【請求項2】
上記遮蔽状態判定手段は、上記遮蔽状態であると判定された後に、最後に上記追加登録された上記尤度モデルよりも大きな尤度が生成された上記尤度モデルが存在するときに上記遮蔽状態が解消されたと判定し、
上記尤度モデル更新手段は、最大の尤度が生成された上記尤度モデルよりも後に上記追加登録された上記尤度モデルの登録をすべて削除し、上記閾値を上記削除された尤度モデルの個数毎に増大させて更新することを特徴とする請求項に記載の物体追跡装置。

【請求項3】
追跡対象となる物体の画像から、上記追跡対象の尤度モデルに基づく仮説より上記追跡対象の動作予測をしながら上記追跡対象の尤度を生成して、上記物体の追跡処理を行う際の異常状態を検知する異常状態検知装置であって、
上記生成された上記追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により上記物体の追跡処理の異常状態を検知する異常状態検知手段と、
上記異常状態が検知されたときに上記追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する尤度モデル作成手段と、
上記異常状態が一定時間継続されたときに上記追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定する遮蔽状態判定手段と、
上記遮蔽状態であると判定されたときに上記作成された上記尤度モデルを追加登録すると共に上記閾値を上記追加登録された回数毎に低下させて更新する尤度モデル更新手段と、
を備えたことを特徴とする異常状態検知装置。

【請求項4】
上記遮蔽状態判定手段は、上記遮蔽状態であると判定された後に、最後に上記追加登録された上記尤度モデルよりも大きな尤度が生成された上記尤度モデルが存在するときに上記遮蔽状態が解消されたと判定し、
上記尤度モデル更新手段は、最大の尤度が生成された上記尤度モデルよりも後に上記追加登録された上記尤度モデルの登録をすべて削除し、上記閾値を上記削除された尤度モデルの個数毎に増大させて更新することを特徴とする請求項に記載の異常状態検知装置。

【請求項5】
追跡対象となる物体の画像から、上記追跡対象の尤度モデルに基づく仮説より上記追跡対象の動作予測をしながら上記追跡対象の尤度を生成して、上記物体の追跡処理を行う追跡処理ステップと、
上記生成された上記追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により上記物体の追跡処理の異常状態を検知する異常状態検知ステップと、
上記異常状態が検知されたときに上記追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する尤度モデル作成ステップと、
上記異常状態が一定時間継続されたときに上記追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定する遮蔽状態判定ステップと、
上記遮蔽状態であると判定されたときに上記作成された上記尤度モデルを追加すると共に上記閾値を上記追加された回数毎に低下させて更新する尤度モデル追加ステップと、
上記遮蔽状態であると判定された後に、最後に上記追加された上記尤度モデルよりも大きな尤度が生成された上記尤度モデルが存在するときに上記遮蔽状態が解消されたと判定する遮蔽状態解消判定ステップと、
上記遮蔽状態が解消されたと判定されたときに上記尤度モデルを削除すると共に上記閾値を上記削除された上記尤度モデルの個数毎に増大させて更新する尤度モデル削除ステップと、
を含むことを特徴とする物体追跡方法。
産業区分
  • 計算機応用
  • 工業用ロボット
  • テレビ
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2006095587thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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