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OBJECT TRACKING DEVICE, ABNORMAL STATE DETECTOR AND OBJECT TRACKING METHOD

Patent code P110004829
File No. 05-076JP00
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2006-095587
Publication number P2007-272436A
Patent number P4769943
Date of filing Mar 30, 2006
Date of publication of application Oct 18, 2007
Date of registration Jul 1, 2011
Inventor
  • (In Japanese)今井 順一
  • (In Japanese)金子 正秀
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人電気通信大学
Title OBJECT TRACKING DEVICE, ABNORMAL STATE DETECTOR AND OBJECT TRACKING METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To enable tracking of a tracking object in a case where the tracking object is shielded over a long time or the tracking object is moved integrally with a shielding object after it is shielded.
SOLUTION: This object tracking device 1 includes a tracking processing part 4 which generates a likelihood of the tracking object while predicting an operation of the tracking object from a hypothesis based on the likelihood of the tracking object from an image fetched from a camera device 2 to perform tracking processing of the object; an abnormal state detection part 8 which detects an abnormal state of the tracking processing of the object by comparison of the likelihood of the tracking object with a predetermined threshold; and a likelihood model formation part 9 which forms, when the abnormal state is detected, a likelihood model of another tracking object different from the tracking object. Accordingly, in the event of failure of tracking, the tracking can be continued by transferring the tracking object from the original object to the shielding object, and recognizing the shielding object as a temporary tracking object.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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.

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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1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3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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006095587thum.jpg
State of application right Registered


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