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動物体検出装置および動物体検出方法 コモンズ

国内特許コード P130009856
掲載日 2013年8月13日
出願番号 特願2011-002671
公開番号 特開2011-081841
登録番号 特許第5424496号
出願日 平成23年1月11日(2011.1.11)
公開日 平成23年4月21日(2011.4.21)
登録日 平成25年12月6日(2013.12.6)
発明者
  • 浜本 隆之
  • 吉田 崇
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 動物体検出装置および動物体検出方法 コモンズ
発明の概要

【課題】ブロックサイズ制御等の複雑な処理を必要とせず、固定フレームレートで動物体を高精度に検出する。
【解決手段】第1フレームの第1位置にある画素の輝度と、前記第1フレームの前記第1位置に隣接する第2位置にある画素の輝度とに基づいて、前記第1位置と前記第2位置との間の輝度を示す中間輝度を生成し、前記第1フレームより時間的に前の第2フレームの前記第1位置にある画素の輝度と前記中間輝度との差分と、前記第1フレームと前記第2フレームとの時間間隔とに基づいて動物体の移動速度を検出する。
【選択図】 図8

従来技術、競合技術の概要


物体の移動方向、移動速度等の動きを検出する方式として、ブロックマッチング法を利用したものが知られている。このような方式においては、所定のフレームレートで撮像された複数のフレーム間で、フレームを適切なサイズに分割したブロック単位での画像の動きを検出することにより、動物体を検出することが行われている(例えば、特許文献1)。

産業上の利用分野


本発明は、複数のフレームにおける各画素の輝度の変化に基づいて、動物体の移動方向および移動速度を検出する動物体検出装置および動物体検出方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
配列状に設けられた複数のフォトダイオードにより構成され、フレーム画像を所定の時間間隔ごとに取得するフォトダイオードアレイと、
前記複数のフォトダイオードに対応して配列状に設けられた複数の記憶素子により構成され、前記フォトダイオードアレイにより取得される前記フレーム画像を記憶するメモリアレイと、
前記フォトダイオードアレイにより取得される前記フレーム画像と、前記メモリアレイに記憶されている前記フレーム画像とを用いて、動物体の移動方向及び移動速度を示す動き信号を生成して出力する処理回路と、
を備え、
前記処理回路は、
第1フレームの第1位置にある1つの画素の輝度と第2フレームの前記第1位置にある1つの画素の輝度及び前記第1位置の上下左右に隣接する第2位置にある4つの画素の輝度の夫々との差分と、前記第1フレームと前記第2フレームとの時間間隔とに基づいて動物体の移動方向及び移動速度を検出する動物体検出部と、
前記第2フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度と前記第2フレームの前記第2位置にある前記4つの画素の前記輝度の夫々とに基づいて、前記第1位置と前記第2位置との間の仮想的な4つの画素の輝度を示す中間輝度を生成する中間輝度生成部と、
を備え、
前記動物体検出部は、
記第2フレームとして現在選択されているフレームと前記第1フレームから離れる方向に隣接するフレームを次の第2フレームとして選択して、前記第1フレームから1フレームずつ離れるフレームを前記第2フレームとして順次選択しながら、動物体の移動方向及び移動速度を検出するとともに、
前記第1フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度と前記第2フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度及び前記中間輝度の夫々との差分と、前記第1フレームと前記第2フレームとの前記時間間隔とに基づいて動物体の移動方向及び移動速度を検出すること、
を特徴とする動物体検出装置。
【請求項2】
配列状に設けられた複数のフォトダイオードにより構成され、フレーム画像を所定の時間間隔ごとに取得するフォトダイオードアレイと、
前記複数のフォトダイオードに対応して配列状に設けられた複数の記憶素子により構成され、前記フォトダイオードアレイにより取得される前記フレーム画像を記憶するメモリアレイと、
前記フォトダイオードアレイにより取得される前記フレーム画像と、前記メモリアレイに記憶されている前記フレーム画像とを用いて、動物体の移動方向及び移動速度を示す動き信号を生成して出力する処理回路と、
を備え
前記処理回路は、
第1フレームの第1位置にある1つの画素の輝度と第2フレームの前記第1位置にある1つの画素の輝度及び前記第1位置の上下左右に隣接する第2位置にある4つの画素の輝度の夫々との差分と、前記第1フレームと前記第2フレームとの時間間隔とに基づいて動物体の移動方向及び移動速度を検出する動物体検出部を備え、
前記動物体検出部は、
前記第2フレームとして現在選択されているフレームと前記第1フレームから離れる方向に隣接するフレームを次の第2フレームとして選択して、前記第1フレームから1フレームずつ離れるフレームを前記第2フレームとして順次選択しながら、動物体の移動方向及び移動速度を検出するとともに、前記第1フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度と前記第2フレームの前記第1位置の近傍にある画素の輝度の夫々との差分に基づいて画素毎の移動方向を検出し、
前記処理回路は、
前記動物体検出部により検出される前記画素毎の移動方向に基づいて、動物体の奥行き方向の移動方向を検出する奥行き方向検出部を更に備え、
前記奥行き方向検出部は、
前記画素毎の移動方向に基づいて、前記動物体が二次元方向において拡大しているか縮小しているかを判断し、前記動物体が縮小している場合には、前記動物体が手前から奥に移動していると判定し、前記動物体が拡大している場合には、前記動物体が奥から手前に移動していると判定すること、
を特徴とする動物体検出装置。
【請求項3】
請求項1に記載の動物体検出装置であって、
前記動物体検出部は、
前記第1フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度と前記第2フレームの前記第1位置の近傍にある画素の輝度の夫々との差分に基づいて画素毎の移動方向を更に検出し、
前記処理回路は、
前記動物体検出部により検出される前記画素毎の移動方向に基づいて、動物体の奥行き方向の移動方向を検出する奥行き方向検出部を更に備え、
前記奥行き方向検出部は、
前記画素毎の移動方向に基づいて、前記動物体が二次元方向において拡大しているか縮小しているかを判断し、前記動物体が縮小している場合には、前記動物体が手前から奥に移動していると判定し、前記動物体が拡大している場合には、前記動物体が奥から手前に移動していると判定すること、
を特徴とする動物体検出装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載の動物体検出装置であって、
前記処理回路は、
前記第1フレームの前記第1位置にある前記1つの画素をぼかした場合の輝度である予測輝度をぼけフィルタによって生成する予測輝度生成部を更に備え、
前記奥行き方向検出部は、
前記第1フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度を前記予測輝度から減算した第1の差分と、前記第1フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度を前記第2フレームの前記第1位置にある前記1つの画素の前記輝度から減算した第2の差分とを乗じた評価値を生成し、
前記評価値が負の値である場合には、前記動物体が合焦位置に近づく方向に移動していると判定し、前記評価値が正の値である場合には、前記動物体が合焦位置から離れる方向に移動していると判定すること、
を特徴とする動物体検出装置。
産業区分
  • テレビ
  • ファクシミリ
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011002671thum.jpg
出願権利状態 登録
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