JP6448457B2 - Imaging direction variation detection apparatus and imaging direction variation detection method - Google Patents
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Description
この発明は、映像から人物や物体の位置情報を算出し、算出した位置座標と基準となる基準位置座標との比較を行うことで、撮像装置の撮影方向の変動を検知する撮影方向変動検出装置および撮影方向変動検出方法に関するものである。 This invention calculates position information of a person or an object from an image and compares the calculated position coordinates with a reference position coordinate serving as a reference, thereby detecting a change in the shooting direction of the image pickup apparatus. The present invention also relates to a method for detecting a change in photographing direction.
従来から、撮像装置の撮影方向に変動があったことを検出する技術が知られている。
例えば、特許文献1には、他のカメラと異なる外観上の特徴を有する複数のカメラを、他のカメラを少なくとも2つ撮影するように設置し、当該少なくとも2つの他のカメラを撮影したカメラ映像からカメラの位置を算出し、前回算出された位置と今回算出された位置とを比較することで、当該カメラの向きの変動を検出する技術が開示されている。
また、特許文献2には、定点監視カメラによる撮影画像から背景画像との相違部分のみを抽出した前景画像を生成し、連続する当該前景画像の差分画像を複数のブロックに分割して、これらのブロックのうちの差分領域の占有割合が閾値以上のものを急変ブロックとし、差分画像のブロックのうち当該急変ブロック数がどれぐらいあるかによって、定点監視カメラの向きの変動を検出する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for detecting that there has been a change in the shooting direction of an imaging apparatus is known.
For example, in
Further, in
しかしながら、特許文献1に開示されているような技術では、カメラは、少なくとも2つの他のカメラを撮影するように設置されていなければならず、当該少なくとも2つのほかのカメラを撮影できなくなるように、撮影方向が全く異なる方向へカメラの向きが変えられてしまうと、差分が取得できず、変動検知が正常に動作できなくなるという課題があった。
However, in the technique disclosed in
これに対し、特許文献2に開示されているような技術では、必ず撮影されていることが必要となる物体は必要なく、定点監視カメラによる撮影画像から抽出して作成した前景画像により定点監視カメラの向きの変動を検出するため、撮影方向が全く異なる方向へカメラの向きが変えられても、差分を取得することはできる。
On the other hand, the technique disclosed in
しかしながら、特許文献2に開示されているような技術では、前景画像、すなわち、差分を検出するための対象がどれだけ差分検出において信頼できるものであるかを考慮していないため、定点監視カメラの向きに変動がなくても、変動があったものと判断してしまう可能性があるという課題があった。
例えば、撮影画像の範囲の閾値以上の範囲を覆うような大きさの落下物が突然落下してきた場合などは、定点監視カメラの向きに変動がなくても、変動があったと判断してしまう可能性がある。
However, since the technique disclosed in
For example, if a fallen object with a size that covers a range that is equal to or greater than the threshold of the range of the captured image suddenly falls, even if there is no change in the orientation of the fixed point monitoring camera, it may be determined that there has been a change. There is sex.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、撮像装置の撮影方向の変動を検出するための対象の信頼度を考慮することで、より正確に撮像装置の撮影方向の変動を検出することができる撮影方向変動検出装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and more accurately considers the imaging direction of the imaging apparatus by taking into account the reliability of the object for detecting fluctuations in the imaging direction of the imaging apparatus. It is an object of the present invention to provide a photographing direction fluctuation detecting device capable of detecting the fluctuation of the image capturing direction.
この発明に係る撮影方向変動検出装置は、撮像装置が撮影した画像に基づき、画像上の物体の位置座標を算出し、算出した位置座標について、当該位置座標の比較対象とする基準位置座標に対し物体の移動可能性に応じた信頼度に基づき設定された信頼性グループに応じて、グループ分けを行う位置座標算出部と、位置座標算出部が算出した位置座標について、信頼性の高いグループにグループ分けされた位置座標から順に、基準位置座標との比較を行い、位置座標と基準位置座標とが一致するかどうかを判定する位置座標比較部と、位置座標比較部の判定結果に基づき、位置座標と基準位置座標との差分を算出し、当該算出した差分が閾値以上となった場合に、撮像装置の撮影方向の変動を検出する変動量算出部とを備えたものである。 An imaging direction variation detection apparatus according to the present invention calculates position coordinates of an object on an image based on an image captured by an imaging apparatus, and the calculated position coordinates are compared with reference position coordinates to be compared with the position coordinates. The position coordinate calculation unit that performs grouping according to the reliability group that is set based on the reliability according to the movement possibility of the object, and the position coordinates calculated by the position coordinate calculation unit are grouped into a highly reliable group. The position coordinates are compared with the reference position coordinates in order from the divided position coordinates, and the position coordinates comparison section that determines whether the position coordinates match the reference position coordinates, and the position coordinates based on the determination result of the position coordinate comparison section. And a reference position coordinate, and when the calculated difference is equal to or greater than a threshold value, a fluctuation amount calculation unit that detects a fluctuation in the shooting direction of the imaging apparatus is provided.
この発明に係る撮影方向変動検出装置および撮影方向変動検出方法によれば、撮像装置の撮影方向の変動を検出するための対象の信頼度を考慮することで、より正確に撮像装置の撮影方向の変動を検出することができる。 According to the imaging direction variation detection device and the imaging direction variation detection method according to the present invention, the reliability of the imaging direction of the imaging device can be more accurately considered by considering the reliability of the target for detecting the variation in the imaging direction of the imaging device. Variations can be detected.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る撮影方向変動検出装置106の構成を説明する図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the photographing direction
図1に示すように、撮影方向変動検出装置106は、映像信号取得部101と、映像信号処理部102と、向き変動判定部103と、記録媒体104と、アラーム部105とを備える。
映像信号取得部101は、カメラ100などの撮像装置から、当該カメラ100が撮影した映像データを取得する。
映像信号処理部102は、映像信号取得部101が取得した映像データから、カメラ100が撮影した画像上の物体を検出して、当該検出した物体のエッジを抽出する。
As shown in FIG. 1, the shooting direction
The video
The video
向き変動判定部103は、映像信号処理部102が抽出したエッジの特徴量に基づき、映像信号取得部101が取得し映像信号処理部102が抽出したエッジから、カメラ100が撮影した画像上の物体の座標を算出し、記録媒体104に記録されている基準位置座標との比較を行い、差分の算出および当該差分に基づく撮影方向の変動有無の判定を行う。なお、この実施の形態1において、位置座標とは、カメラ100の撮影画像上の物体のエッジの中点の座標とする。
The orientation
記録媒体104は、予め、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標との比較を行う基準位置座標を含む基準位置関連情報を記憶する。なお、この実施の形態1において、基準位置座標とは、例えば、監視対象のフロアの平面座標上での、カメラ100が撮影する撮影範囲内に存在する物体の撮影画像上での位置座標である。監視対象のフロアの平面座標とは、同一監視対象を撮影する複数のカメラ共通の座標軸(共通座標軸)であり、当該共通座標軸は、初期設定時にユーザにて入力されるものであるとする。ユーザは、カメラ100の設置時に、カメラの位置、撮影方向を設定し、カメラ100の撮影範囲内に存在する物体の、カメラ100が撮影する画像上の座標を、共通座標軸へと変換を行うことで、物体の基準位置座標を算出しておく。
なお、その位置座標が基準位置座標とされ得る物体は、予めユーザが任意に指定できるものとする。例えば、カメラ100を設置した際に、カメラ100が撮影した画像上に存在する物体から、ユーザが指定するようにすることができる。これに限らず、カメラ100を設置した際に、カメラ100による所定期間の撮影画像より、移動がない、あるいは、移動が設定した閾値未満であるなど移動が少ないと判断できる物体を、自動で検出して指定するようにしてもよい。
The
Note that an object whose position coordinates can be used as reference position coordinates can be arbitrarily designated in advance by the user. For example, when the
この実施の形態1では、上述したように、予めユーザが任意に指定、あるいは、カメラ100を設置した際に、カメラ100による所定期間の撮影画像より、移動がない、あるいは、移動が設定した閾値未満であるなど移動が少ないと判断できる物体を自動で検出して指定された物体の位置座標が、共通座標軸へと変換され、基準位置座標として予め記録媒体104に記録されている。
例えば、カメラ100を設置した際に撮影した画像からユーザが指定した物体の、当該画像上の位置座標を共通座標軸へと変換し、基準位置座標として記録媒体104に記録させておいてもよいし、カメラ100が撮影した画像のうち、ユーザが任意で取得した時間に撮影された画像からユーザが指定した物体の、当該画像上の位置座標を共通座標軸へと変換し、基準位置座標として記録媒体104に記録させておいてもよい。また、例えば、カメラ100が撮影した数フレームの画像からユーザが指定した物体の、数フレームの画像上の位置座標をそれぞれ算出し、平均値を共通座標軸へと変換し、基準位置座標として記録媒体104に記録させておいてもよい。
この実施の形態1において、カメラ100が設定された通常状態で撮影される画像上に存在する物体の、通常状態で撮影される画像上での位置情報を共通座標軸へと変換し、基準位置情報とするものであればよい。
In the first embodiment, as described above, when the user arbitrarily designates in advance or when the
For example, the position coordinates of the object designated by the user from the image captured when the
In the first embodiment, the position information on the image captured in the normal state of the object present in the image captured in the normal state with the
アラーム部105は、向き変動判定部103がカメラ100の撮影方向の変動を検出した場合に、警報を出力させる。
なお、この実施の形態1では、図1に示すように、記録媒体104は、撮影方向変動検出装置106が備えるものとしたが、これに限らず、記録媒体104は、撮影方向変動検出装置106の外部に備えるようにしてもよい。
The
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the
図2は、この発明の実施の形態1の向き変動判定部103の内部構成図である。
図2に示すように、向き変動判定部103は、位置座標算出部201と、位置座標比較部202と、基準位置座標変更有無確認部203と、変動量算出部204とを備える。
位置座標算出部201は、映像信号処理部102が抽出した、カメラ100が撮影した画像上の全ての物体のエッジを取得し、当該物体の位置座標を算出する。なお、ここでは、位置座標算出部201は、カメラ100が撮影した画像上の物体のエッジの中点の座標を物体の位置座標とするものとする。また、位置座標算出部201は、位置座標算出の際には、共通座標軸へと変換した座標を、当該物体の位置座標として算出するものとする。以下、位置座標算出部201が算出した物体の画像上の位置座標とは、共通座標軸へと変換されているものとして説明する。
また、位置座標算出部201は、算出した画像上の物体の位置座標について、その位置座標の比較対象とする基準位置座標に対し物体の移動可能性に応じた信頼度に基づき設定された信頼性グループに応じて、グループ分けを行う。
FIG. 2 is an internal configuration diagram of the orientation
As shown in FIG. 2, the direction
The position coordinate
In addition, the position coordinate
位置座標比較部202は、位置座標算出部201が算出した位置座標について、信頼性の高いグループにグループ分けされた位置座標から順に、記録媒体104が記憶する基準位置座標との比較を行い、位置座標と基準位置座標とが一致するかどうかを判定する。
基準位置座標変更有無確認部203は、位置座標比較部202によって位置座標と基準位置座標とが一致しないと判断された場合、当該一致しないと判断された位置座標に対応する基準位置座標の信頼性グループに応じて、比較対象とした基準位置座標に変更がないかどうかの判定を行う。なお、基準位置座標変更有無確認部203は、基準位置座標に変更があったと判断した場合には、記録媒体104に記録されている基準位置座標を、比較を行ったカメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標の内容で更新する。
変動量算出部204は、位置座標比較部202による位置座標と基準位置座標との比較結果と、基準位置座標変更有無確認部203による基準位置座標の変更有無の判断結果とに応じて、位置座標と基準位置座標との差分を算出し、当該算出した差分が閾値以上となった場合にカメラ100の撮影方向の変動を検出する。
The position coordinate
When the position coordinate
The fluctuation
図3と図4に、この発明の実施の形態1におけるカメラ100の撮影方向の変動の算出例を示す。
図3において、物体301が物体302の位置へ位置を変えた、すなわち、位置座標を変えた場合について説明する。
物体301の位置で撮影された映像が、本来の撮影方向で撮影されるカメラ映像例、物体302の位置で撮影された映像が、撮影方向が変動した結果撮影されたカメラ映像例とする。すなわち、物体301の位置座標が、共通座標軸へと変換され、基準位置座標として記録媒体104に記録されている。
図4において、白丸401は、記録媒体104に記録されている基準位置座標を座標上に表わしたもの、黒丸402は、物体302が撮影されたカメラ映像から、向き変動判定部103の位置座標算出部201が位置座標を算出し、座標上に表わしたものである。
矢印403は、白丸401の位置座標から黒丸402の位置座標への位置座標の変動量を表わす。
FIG. 3 and FIG. 4 show calculation examples of fluctuations in the shooting direction of the
In FIG. 3, the case where the
An example of a camera image in which an image captured at the position of the
In FIG. 4, a
An
動作について説明する。
図5は、この発明の実施の形態1に係る撮影方向変動検出装置106の動作を説明するフローチャートである。
映像信号取得部101は、カメラなどのカメラ100から、当該カメラ100が撮影した映像データを取得する(ステップST501)。
映像信号処理部102は、ステップST501において映像信号取得部101が取得した映像データから、カメラ100が撮影した画像上の物体を検出して、当該検出した物体のエッジを抽出する。(ステップST502)。なお、エッジは特徴量として抽出するものとし、エッジの抽出には、公知の画像処理方法を用いることができる。例えば、映像信号処理部102は、エッジの急激な濃度値変化部分を関数の変化分として取り出す微分演算法、エッジの方向に対応する8種類のマスクを用意し、画像と比較してもっとも似たパターンを選ぶテンプレート・マッチングを使ったPrewitt filterなどを利用して、比較対象物体のエッジを検出する。
The operation will be described.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the photographing direction
Video
The video
なお、ステップST502において、映像信号取得部101から取得した画像上に複数の物体があれば、映像信号処理部102は、複数の物体についてエッジを全て抽出する。
また、ステップST502において、映像信号処理部102が検出した画像上の物体のエッジに関する情報は、例えば、内部に保有するメモリや、記録媒体104の空きスペースなどに一時保存される。
In step ST502, if there are a plurality of objects on the image acquired from the video
Further, in step ST502, the information regarding the edge of the object on the image detected by the video
向き変動判定部103の位置座標算出部201は、ステップST502において映像信号処理部102が抽出して一時保存した画像上の物体のエッジの情報を取得し、当該物体の位置座標算出処理を行う(ステップST503)。なお、ここでは、位置座標算出部201は、エッジの中点の座標を位置座標とするものとする。また、位置座標算出部201は、位置座標算出の際には、共通座標軸へと変換した座標を、当該物体の位置座標として算出するものとする。
また、このとき、位置座標算出部201は、画像上の対象物体について、その位置座標の比較対象とする基準位置座標に対し物体の移動可能性に応じた信頼度に基づき設定された信頼性グループに応じて、グループ分けを行う。
The position coordinate
Further, at this time, the position coordinate
ここで、図6は、実施の形態1において、位置座標算出部201による図5のステップST503の座標位置算出処理の動作を詳細に説明するフローチャートである。
位置座標算出部201は、記録媒体104を参照し、ステップST502において映像信号処理部102がエッジを抽出した画像上の物体の基準位置座標が、記録媒体104に記録されているかを判断する(ステップST601)。具体的には、位置座標算出部201は、ステップST502において映像信号処理部102が抽出したエッジの特徴量と、記録媒体104に記録されているエッジの特徴量とのつき合わせを行い、一致するエッジがあるかどうかを判定し、一致するエッジがあれば、画像上の物体に対応する基準位置座標が記録媒体104に記録されていると判断し、当該基準位置座標を取得する。
Here, FIG. 6 is a flowchart illustrating in detail the operation of the coordinate position calculation process in step ST503 of FIG. 5 by the position coordinate
The position coordinate
ここで、図7は、この実施の形態1において、記録媒体104に記録されている基準位置関連情報の一例を説明する図である。
図7に示すように、記録媒体104には、物体IDと、エッジ特徴量と、基準位置座標と、信頼性グループと、周囲物体IDとが紐付けられた情報が記録されている。この実施の形態1では、図7に示すような、記録媒体104に記録されている情報を、基準位置関連情報とする。なお、図7に示した内容は一例にすぎず、基準位置関連情報には、少なくとも図7に示す情報が含まれていればよい。
Here, FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the reference position related information recorded on the
As illustrated in FIG. 7, information in which an object ID, an edge feature amount, a reference position coordinate, a reliability group, and a surrounding object ID are associated with each other is recorded on the
ステップST601において、位置座標算出部201は、ステップST502において映像信号処理部102が抽出したエッジの特徴量と、図7に示すように、記録媒体104に記録されているエッジの特徴量とのつき合わせを行い、当該エッジの特徴量が一致するかどうかを判定する。
In step ST601, the position coordinate
ステップST601において、基準位置座標が記録媒体104に記録されていないと判断した場合(ステップST601の“NO”の場合)、すなわち、ステップST502において映像信号処理部102が抽出したエッジの特徴量と、記録媒体104に記録されているエッジの特徴量とが一致しない場合、位置座標算出部201は、当該画像上の物体の情報を破棄し(ステップST606)、ステップST605に進む。
なお、通行人など、通常状態でカメラ100が撮影する画像上に存在しないと考えられる物体は、その位置情報を基準位置情報とする条件を満たさないため、当該条件を満たさない物体に関する情報は記録媒体104には記録されていない。
When it is determined in step ST601 that the reference position coordinates are not recorded on the recording medium 104 (in the case of “NO” in step ST601), that is, the edge feature amount extracted by the video
Note that an object such as a passerby that is considered not to exist on the image captured by the
ステップST601において、基準位置座標が記録媒体104に記録されていると判断した場合(ステップST601の“YES”の場合)、すなわち、ステップST502において映像信号処理部102が抽出したエッジの特徴量と、記録媒体104に記録されているエッジの特徴量とが一致した場合、位置座標算出部201は、基準位置関連情報上で、当該一致したエッジの特徴量の基準位置座標の信頼性グループとして記録されている信頼性グループを取得する(ステップST602)。
When it is determined in step ST601 that the reference position coordinates are recorded on the recording medium 104 (in the case of “YES” in step ST601), that is, the edge feature amount extracted by the video
例えば、ステップST601において、位置座標算出部201は、画像上の物体のエッジの特徴量と、図7に示すように記録媒体104に記録されている物体IDが1の物体のエッジ特徴量が一致したと判断したとすると、当該物体IDが1の物体のエッジの特徴量の基準位置座標の信頼性グループとして記録されている信頼性グループ3を取得する。
For example, in step ST601, the position coordinate
信頼性グループとは、物体の移動可能性に基づき、その基準位置座標が、カメラ100の撮影方向の変動量を検出するために画像上の物体の位置座標と比較する対象として、信頼できるものであるかどうかの度合いをグループ分けしたものであり、その位置がどれだけ変わりにくいものであるか、すなわち、撮影方向の変動有無の判定を行うための差分算出用の比較対象物として、どれだけ信頼できるものであるかをその信頼度の高さに応じてグループ分けしたものである。
なお、信頼性グループは、予めユーザによって設定されているものとする。
The reliability group is based on the possibility of movement of the object, and the reference position coordinate is reliable as a target to be compared with the position coordinate of the object on the image in order to detect the amount of change in the shooting direction of the
Note that the reliability group is set in advance by the user.
基準位置座標の信頼性が高いとは、その物体が移動しない可能性が高いと考えられ、基準位置座標に設定された信頼性グループが上位のグループであるほど、その基準位置座標が、撮影方向の変動有無の判定を行うための差分算出の際に使用する位置座標として信頼できる可能性が高いと考えられる。撮影方向の変動有無の判定の詳細については後述する。 If the reliability of the reference position coordinates is high, it is considered that there is a high possibility that the object will not move.The higher the reliability group set for the reference position coordinates is, the more the reference position coordinates are It is considered that there is a high possibility of being reliable as the position coordinates used when calculating the difference for determining whether there is any fluctuation. Details of the determination of the presence / absence of changes in the shooting direction will be described later.
例えば、柱や壁などのエッジの特徴量は変動しないため、算出される座標位置は信頼性が高いと考えられるため、信頼性グループには上位のグループに設定する。
ここでは、信頼性グループは3つのグループにグループ分けするものとし、柱や壁などの移動が困難な物体の基準位置座標には、信頼性が最も高い信頼性グループ1が設定される。また、棚や机など移動が少ない物体の基準位置座標には、信頼性が次に高い信頼性グループ2が設定されている。また、持ち運びが可能な物体の基準位置座標には、信頼性が一番低い信頼性グループ3が設定されている。
For example, since the feature amount of an edge such as a column or wall does not change, the calculated coordinate position is considered to be highly reliable, and therefore, the reliability group is set to a higher group.
Here, the reliability group is grouped into three groups, and the
図8は、実施の形態1において、位置座標算出部201による、信頼性グループのグループ分けの一例のイメージを説明する図である。
図8(a)は、カメラ100が撮影した画像の一例を示しており、当該画像から、映像信号処理部102が、比較対象物体のエッジとして、壁のエッジ701と、棚のエッジ702と、ボールのエッジ703と、人物のエッジ704とを抽出した例を示している。
図8(b)は、図8(a)に示された各エッジを持つ比較対象物体について、記録媒体104に記録されている基準位置関連情報とのつき合わせを行い、信頼性グループを設定してグループ分けを行った例を示している。
図8(b)に示すように、エッジ701を持つ壁は信頼性グループ第1位にグループ分けされ、エッジ701を持つ壁とエッジ702を持つ棚とが、信頼性グループ第2位以上にグループ分けされている。すなわち、棚に対応する基準位置座標の信頼性グループは第2位に設定されている。
FIG. 8 is a diagram for explaining an image of an example of grouping of reliability groups by the position coordinate
FIG. 8A shows an example of an image captured by the
FIG. 8B shows the comparison target object having each edge shown in FIG. 8A and the reference position related information recorded on the
As shown in FIG. 8B, the wall having the
また、エッジ701を持つ壁と、エッジ702を持つ棚と、エッジ703を持つボールとが、信頼性グループ第3位以上にグループ分けされている。すなわち、ボールに対応する基準位置座標の信頼性グループは第3位に設定されている。
なお、図8(b)には、図8(a)のエッジ704を持つ人物に対応する信頼性グループが設定されていない。これは、人物は、通常状態でカメラ100が撮影する画像上に存在しないと考えられ、このような物体の基準位置座標は条件を満たさないため、その情報が記録媒体104には記録されておらず、当該人物に関する情報は破棄されたからである(ステップST606参照)。
Further, the wall having the
In FIG. 8B, a reliability group corresponding to the person having the
なお、ここでは、記録媒体104に予め信頼性グループを記録させておくものとしたが、これに限らず、位置座標算出部201が、予め信頼性グループのグループ分けのルールを記憶しており、エッジの特徴量から当該ルールに従って信頼性グループを設定するようにしてもよい。
Here, the reliability group is recorded in advance on the
また、ここでは、信頼性グループは3つにグループ分けされるものとして説明するが、これに限らず、さらに細かくグループ分けしてもよいし、グループ数については適宜設定可能である。 In addition, although the reliability group is described as being grouped into three groups here, the present invention is not limited to this, and the group may be further finely grouped, and the number of groups can be set as appropriate.
位置座標算出部201は、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標を算出する(ステップST603)。なお、ここでは、位置座標算出部201は、エッジの中点の座標をカメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標とするものとする。また、位置座標算出部201は、位置座標算出の際には、共通座標軸へと変換した座標を、当該物体の位置座標として算出するものとする。
このように、映像信号処理部102において、映像信号取得部101が取得した映像データから、カメラ100が撮影した画像上の物体を検出して、当該検出した物体のエッジを抽出するようにし、位置座標算出部201は、エッジの情報から物体の位置座標を算出するようにしたので、処理の負荷を軽減することができる。
The position coordinate
As described above, the video
位置座標算出部201は、カメラ100が撮影した画像上の物体のエッジに関する情報と、ステップST601で取得した基準位置座標と、ステップST602で取得した基準位置座標の信頼性グループと、ステップST603で算出した位置座標の情報を紐付けて、例えば、内部に保有するメモリや、記録媒体104の空きスペースなどに一時保存する(ステップST604)。すなわち、位置座標算出部201によって、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標について、基準位置座標の信頼性グループに基づいたグループ分けが行われる。
The position coordinate
位置座標算出部201は、ステップST502において映像信号処理部102が抽出した画像上の物体のエッジ全てについて、記録媒体104に記録された基準位置関連情報とのつき合わせを終了したかどうかを判断する(ステップST605)。
ステップST605において、全てのつき合わせを終了したと判断した場合(ステップST605の“YES”の場合)、図6の処理を終了する。
The position coordinate
If it is determined in step ST605 that all the matching has been completed (in the case of “YES” in step ST605), the processing in FIG. 6 is terminated.
ステップST605において、全てのつき合わせを終了していないと判断した場合(ステップST605の“NO”の場合)、ステップST601に戻り、まだ記録媒体104に記録された基準位置関連情報とのつき合わせを終了していない、画像上の物体のエッジを読み込み、以降の処理を繰り返す。このようにして、位置座標算出部201は、ステップST502において映像信号処理部120が抽出した全てのエッジについて、記録媒体104に記録されている基準位置関連情報とのつき合わせを行う。
If it is determined in step ST605 that all matching has not been completed (in the case of “NO” in step ST605), the process returns to step ST601 and matching with reference position related information still recorded on the
なお、この実施の形態1では、他のカメラ100で取得し記録しておいた別の記録媒体104を参照して基準位置座標を取得できるものとする。これにより、パターンが一致しないエッジの特徴量の発生確率を低くすることができる。
In the first embodiment, it is assumed that the reference position coordinates can be acquired with reference to another
また、ここでは、基準位置座標が記録媒体104に記録されていないと判断した場合は、比較対象物体の情報を破棄するものとしたが(ステップST606参照)、これに限らず、基準位置座標が記録媒体104に記録されていないと判断した場合は、すなわち、カメラ100が撮影した画像上の物体のエッジの特徴量と記録媒体104に記録されたエッジの特徴量とがマッチしない場合は、例えば、カメラが遮光もしくは空等に向きを変えられたものと判断し、警報を発生するようにしてもよい。警報出力の動作(図5のステップST510)については、追って説明する。
なお、図6のステップST602,ステップST603の処理の順番は入れ換えてもよい。
Here, if it is determined that the reference position coordinates are not recorded on the
Note that the processing order of step ST602 and step ST603 in FIG. 6 may be interchanged.
図5のフローチャートに戻る。
ステップST503において、向き変動判定部103の位置座標算出部201が、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標を算出すると、向き変動判定部103の位置座標比較部202は、位置座標算出部201が図6のステップST604で一時保存した情報を、基準位置座標の信頼性グループの信頼性の高い順になるように並べ替える(ステップST504)。すなわち、ここでは、信頼性グループ1のものから、信頼性グループ2、信頼性グループ3の順となるよう、比較対象物体に関する情報の並べ替えを行う。なお、同じ信頼性グループが設定された比較対象物体が複数ある場合、同じ信頼グループ内での比較対象物体の順序は任意とする。
このステップST504において、位置座標算出部201によって一時保存されたカメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報を、位置座標比較部202が並べ替えた後の内容の一例を図9に示す。
Returning to the flowchart of FIG.
In step ST503, when the position coordinate
FIG. 9 shows an example of the content after the position coordinate
位置座標比較部202は、ステップST504において並べ替えられたカメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報を順に参照し、位置座標と、当該位置座標に対応する基準位置座標とが一致するかどうかを判定する(ステップST505)。
すなわち、位置座標比較部202は、信頼性が高い、上位の信頼性グループにグループ分けされた物体の位置座標から、基準位置座標との比較を行うことになる。
The position coordinate
That is, the position coordinate
ステップST505において、位置座標と基準位置座標とが一致したと判断した場合(ステップST505の“YES”の場合)、位置座標比較部202は、ステップST503において位置座標算出部201によって一時保存され、ステップST504において並べ替えが行われた、カメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報に含まれる全ての物体の位置座標について、基準位置座標とのつき合わせを終了したかどうかを判断する(ステップST511)。
If it is determined in step ST505 that the position coordinates match the reference position coordinates (in the case of “YES” in step ST505), the position coordinate
ステップST511において、全ての比較対象物体について位置座標と基準位置座標とのつき合わせを終了していないと判断した場合(ステップST511の“NO”の場合)、ステップST505に戻り、まだ位置座標と基準位置座標とのつき合わせをしていない次の比較対象物体の情報を読み込み、以降の処理を行う。 In step ST511, when it is determined that the matching of the position coordinates and the reference position coordinates has not been completed for all the comparison target objects (in the case of “NO” in step ST511), the process returns to step ST505, and the position coordinates and the reference still Information on the next comparison target object that has not been matched with the position coordinates is read, and the subsequent processing is performed.
ステップST511において、全ての物体の位置座標について基準位置座標とのつき合わせを終了したと判断した場合(ステップST511の“YES”の場合)、カメラ100の撮影方向に変動はなかったと判断し、処理終了する。
If it is determined in step ST511 that the matching of the position coordinates of all the objects with the reference position coordinates has been completed (in the case of “YES” in step ST511), it is determined that there is no change in the shooting direction of the
ステップST505において、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標と基準位置座標とが一致しないと判断した場合(ステップST505の“NO”の場合)、向き変動判定部103の基準位置座標変更有無確認部203は、一致しないと判断された位置座標に対応する基準位置座標の信頼性グループに応じて、比較を行った基準位置座標に変更がないかどうかを判定する基準位置変更有無確認処理を行う(ステップST506)。
When it is determined in step ST505 that the position coordinates of the object on the image captured by the
ここで、図10は、実施の形態1において、基準位置座標変更有無確認部203による図5のステップST506の基準位置変更有無確認処理の動作を詳細に説明するフローチャートである。
基準位置座標変更有無確認部203は、ステップST503において位置座標算出部201が一時保存し、ステップST504において並べ替えが行われた情報から、ステップST505において位置座標と一致しないと判断された基準位置座標の信頼性グループを取得し、取得した信頼性グループは上位2グループであるかどうか、すなわち、信頼性グループ1または信頼性グループ2であるかどうかを判定する(ステップST1001)。
Here, FIG. 10 is a flowchart for explaining in detail the operation of the reference position change presence / absence confirmation processing in step ST506 of FIG. 5 by the reference position coordinate change presence /
The reference position coordinate change presence /
ステップST1001において、ステップST505において位置座標と一致しないと判断された基準位置座標の信頼性グループが上位2グループでないと判断された場合(ステップST1001の“NO”の場合)、基準位置座標変更有無確認部203は、当該位置座標を持つ物体の周辺にある物体のうち、位置座標と基準位置座標の一致しない物体が1/3以上あるかどうかを判定する(ステップST1002)。具体的には、基準位置座標変更有無確認部203は、該当の物体のエッジ特徴量から、記録媒体104に記録されている基準位置関連情報を参照し、マッチするエッジ特徴量と紐付けられた周辺物体IDを取得する。そして、取得した周辺物体IDをもとに、周辺物体のエッジ特徴量を取得する。その後、取得した周辺物体のエッジ特徴量をキーに、一時保存していたカメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報とのつき合わせを行い、マッチしたエッジ特徴量に紐づけられた位置情報と基準位置情報とが一致しているかどうかを判定する。そして、一致しない物体が1/3以上であるかどうかを判定する。
When it is determined in step ST1001 that the reliability group of the reference position coordinates determined not to coincide with the position coordinates in step ST505 is not the upper two groups (in the case of “NO” in step ST1001), whether or not the reference position coordinates are changed is confirmed.
ここで、ステップST1001〜ステップST1002の処理について、具体例を挙げて説明する。
以下の例では、例えば、一時保存されている、並べ替え後のカメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報の内容が図11であるとし、記録媒体104に記録されている基準座標関連情報の内容が図12であるとして、図5のステップST505において、位置座標比較部202は、図11のエッジ特徴量がffの物体の位置座標と基準位置座標とが一致しないと判断したものとする。
Here, the processing of step ST1001 to step ST1002 will be described with a specific example.
In the following example, for example, the content of the information on the object on the image captured by the rearranged
エッジ特徴量がffの物体の位置座標との比較対象となる基準位置座標の信頼性グループは3なので、ステップST1001において、基準位置座標変更有無確認部203は、取得した信頼性グループは上位2グループではないと判断する(ステップST1001の“NO”)。
Since the reliability group of the reference position coordinates to be compared with the position coordinates of the object having the edge feature amount ff is 3, in step ST1001, the reference position coordinate change presence /
次に、基準位置座標変更有無確認部203は、記録媒体104を参照し、エッジ特徴量ffと紐付けられた周辺物体ID7,8,9を取得する。
そして、基準位置座標変更有無確認部203は、周辺物体ID7,8,9それぞれのエッジ特徴量gg,hh,iiを取得する。
その後、基準位置座標変更有無確認部203は、エッジ特徴量gg,hh,iiをキーに、図11のカメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報とのつき合わせを行い、エッジ特徴量ggについて、位置座標(x7,y7),基準位置座標(x7,y7)、エッジ特徴量hhについて、位置座標(x8,y8),基準位置座標(x8,y8)、エッジ特徴量iiについて、位置座標(x9,y9),基準位置座標(x9,y9)を取得し、位置座標と基準位置座標とが一致しない物体が1/3以上かどうかを判定する。ここでは、全てのエッジ特徴量gg〜iiに対応する位置座標と基準位置座標とが一致しているので、基準位置座標変更有無確認部203は、位置座標と基準位置座標とが一致しない物体は1/3以上ではないと判断する(ステップST1002の“NO”)。
Next, the reference position coordinate change presence /
Then, the reference position coordinate change presence /
After that, the reference position coordinate change presence /
なお、記録媒体104を参照して、周辺物体IDから特定したエッジ特徴量と図11の情報とのつき合わせを行った際に、マッチするエッジ特徴量がない場合は、位置座標と基準位置座標とが一致しないものとしてもよいし、カウントの対象外としてもよい。
When the edge feature amount specified from the peripheral object ID is matched with the information in FIG. 11 with reference to the
図10のフローチャートに戻る。
ステップST1002において、位置座標と基準位置座標とが一致しない物体は1/3以上ではないと判断した場合(ステップST1002の“NO”の場合)、基準位置座標変更有無確認部203は、ステップST505において位置情報と一致しないと判断された基準位置座標が変わった、すなわち、現在記録媒体104に記録されている基準位置座標は、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標との比較を行う座標として使用できるものではなくなったと判断し(ステップST1003)、記録媒体104に記録されている該当の物体のエッジ特徴量に紐付けられた基準位置座標の情報を、ステップST503で位置座標算出部201が算出した位置座標の情報に更新する(ステップST1004)。具体的には、上述した例で説明すると、エッジ特徴量ffに紐付けられて記録媒体104に現在記録されている基準位置座標(x6,y6)を、位置座標である(x66,y66)に更新する。
Returning to the flowchart of FIG.
If it is determined in step ST1002 that the object whose position coordinates do not match the reference position coordinates is not 1/3 or more (in the case of “NO” in step ST1002), the reference position coordinate change presence /
そして、基準位置座標変更有無確認部203は、記録媒体更新フラグに1を設定する(ステップST1005)。なお、記録媒体更新フラグの初期値は0とする。
このように、持ち運びが可能な物体など、信頼性が低いとされた信頼性グループが設定されていた基準位置座標については、物体の移動に伴いその位置が変わり、比較対象として使用できないものになっていないかどうかを判断し、基準位置座標が変更になっていると判断された場合には、基準位置座標を更新することで、基準位置座標の情報を最新の正しい情報にすることができる。
その後、図10の処理を終了する。
Then, reference position coordinate change presence /
In this way, the reference position coordinates for which a reliability group that is considered to have low reliability, such as an object that can be carried, is changed as the object moves and cannot be used as a comparison target. If the reference position coordinates are determined to be changed, the reference position coordinates can be updated to update the reference position coordinate information to the latest correct information.
Then, the process of FIG. 10 is complete | finished.
一方、ステップST1001において、ステップST505において位置座標と一致しないと判断された基準位置座標の信頼性グループは上位2グループが上位2グループであると判断された場合(ステップST1001の“YES”の場合)、あるいは、ステップST1002において位置座標と基準位置座標の一致しない物体が1/3以上であったと判断した場合(ステップST1002の“YES”の場合)、基準位置座標変更有無確認部203は、基準位置座標に変更はなく、ステップST505において位置座標比較部202が位置座標と基準位置座標とが一致しないとした判断内容は正当であったと判断し、ステップST503において位置座標算出部201によって一時保存され、ステップST504で並べ替え後の、カメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報に、物体位置移動フラグ1を付与する(ステップST1006)。なお、物体位置移動フラグの初期値は0とする。
その後、図10の処理を終了する。
このように、基準位置座標の信頼性グループの上位のグループから位置座標との比較を行い、信頼性グループの上位のグループの基準位置座標と一致しないと判断すれば、一致しないとした判断内容は正当であったと判断し、その他の位置座標について基準位置座標との比較は行わない。このようにすることで、判定処理の負荷を軽くし、処理の効率化をはかることができる。
On the other hand, when it is determined in step ST1001 that the reliability group of the reference position coordinates determined not to coincide with the position coordinates in step ST505 is that the upper two groups are the upper two groups (in the case of “YES” in step ST1001). Alternatively, when it is determined in step ST1002 that the object whose position coordinates do not match the reference position coordinates is 1/3 or more (in the case of “YES” in step ST1002), the reference position coordinate change presence /
Then, the process of FIG. 10 is complete | finished.
Thus, if the comparison is made with the position coordinates from the upper group of the reliability group of the reference position coordinates and it is determined that the reference position coordinates of the upper group of the reliability group do not match, the determination content that does not match is It is determined that it is valid, and the other position coordinates are not compared with the reference position coordinates. By doing so, it is possible to reduce the load of the determination process and increase the efficiency of the process.
なお、この実施の形態1では、ステップST1001において、基準位置座標変更有無確認部203は、位置座標と一致しなかった基準位置座標の信頼性グループは上位2グループであるかどうかを判定することとしたが、これに限らず、上位1グループのみとしてもよく、どの信頼性グループまでを無条件で比較対象として使用できる基準位置座標、すなわち、移動している可能性を考慮しなくていい基準位置座標とするかは適宜設定可能である。
In the first embodiment, in step ST1001, the reference position coordinate change presence /
また、この実施の形態1では、ステップST1002において、基準位置座標変更有無確認部203は、比較対象物体の周辺にある物体のうち、位置座標と基準位置座標の一致しない物体が1/3以上あるかどうかを判定するものとしたが、これに限らず、1/2以上としてもよいし、1/4以上としてもよく、判定基準は適宜設定可能である。
In the first embodiment, in step ST1002, the reference position coordinate change presence /
図5のフローチャートに戻る。
ステップST506において、基準位置座標変更有無確認部203が基準位置変更有無確認処理を行うと、向き変動判定部103の変動量算出部204は、基準位置座標変更有無確認部203によって、記録媒体更新フラグに1が設定されたかどうかを判定する(ステップST507)。
Returning to the flowchart of FIG.
In step ST506, when the reference position coordinate change presence /
ステップST507において、記録媒体更新フラグに1が設定されている場合(ステップST507の“YES”の場合)、ステップST505に戻り、位置座標比較部202は、ステップST504において並べ替えられた、カメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報を参照し、次の物体について、位置座標と当該位置座標に対応する基準位置座標とが一致するかどうかを判定する。
記録媒体更新フラグに1が設定されたということは、基準位置座標が移動して、記録媒体104に記録されていた基準位置座標が、比較対象として使用できるものではなくなっていたということなので、ステップST505において、位置座標と基準位置座標との正しい比較が行われていないということになる。よって、その場合は、改めて、別の物体について、位置座標と基準位置座標との比較を行う。
このようにすることで、誤った基準位置座標との比較による誤った判断結果に基づいて撮影方向の変動判定を行うことを防ぐことができる。なお、撮影方向の変動判定については後述する。
なお、このステップST507において、ステップST505に戻る際は、記録媒体更新フラグを0に初期化しておくものとする。
If 1 is set in the recording medium update flag in step ST507 (in the case of “YES” in step ST507), the process returns to step ST505, and the position coordinate
The fact that the recording medium update flag is set to 1 means that the reference position coordinates have moved and the reference position coordinates recorded on the
By doing so, it is possible to prevent the determination of the change in the shooting direction based on an erroneous determination result by comparison with an incorrect reference position coordinate. Note that the change in the shooting direction will be described later.
In step ST507, when returning to step ST505, the recording medium update flag is initialized to 0.
ステップST507において、記録媒体更新フラグに1が設定されていない場合(ステップST507の“NO”の場合)、変動量算出部204は、カメラ100の撮影方向に変動があったか、変動があった場合にはその変動量を算出する変動判定処理を行う(ステップST508)。
In step ST507, when 1 is not set in the recording medium update flag (in the case of “NO” in step ST507), the fluctuation
ここで、図13は、実施の形態1において、変動量算出部204による図5のステップST508の変動判定処理の動作を詳細に説明するフローチャートである。
変動量算出部204は、ステップST506の基準位置変更有無確認処理において、物体位置移動フラグに1が設定されているかどうかを判定する(ステップST1301)。
ステップST1301において、物体位置移動フラグに1が設定されていると判断した場合(ステップST1301の“YES”の場合)、変動量算出部204は、一時保存されているカメラ100が撮影した画像上の物体に関する情報を参照し、位置座標と基準位置座標との差分を算出する(ステップST1302)。
Here, FIG. 13 is a flowchart for explaining in detail the operation of the variation determination process in step ST508 of FIG. 5 by the variation
The fluctuation
When it is determined in step ST1301 that the object position movement flag is set to 1 (in the case of “YES” in step ST1301), the fluctuation
例えば、図9に示すような内容の情報が一時保存されており、エッジ特徴量eeの位置座標について変動判定を行っているとすると、変動量算出部204は、エッジ特徴量eeには物体位置移動フラグ1が設定されているので、ステップST1301において物体位置移動フラグ1であると判断し、位置座標(x55,y55)と基準位置座標(x5,y5)の差分を算出する。なお、位置座標と基準位置座標の差分は、例えば、2点間の距離で求めればよい。
For example, assuming that information with contents as shown in FIG. 9 is temporarily stored and the variation determination is performed on the position coordinates of the edge feature amount ee, the variation
変動量算出部204は、ステップST1302において算出した位置座標と基準位置座標の差分が、予め設定された閾値以上であるかどうかを判定する(ステップST1303)。ここで判定する閾値については、適宜設定可能とする。
The fluctuation
ステップST1303において、位置座標と基準位置座標の差分が、予め設定された閾値以上であると判断された場合(ステップST1303の“YES”の場合)、変動量算出部204は、カメラ100の撮影方向に変動があったものとして、撮影方向変動ありフラグ1を設定し、内部に保有するメモリや、記録媒体104の空きスペースなどに一時保存する(ステップST1304)。なお、撮影方向変動ありフラグの初期値は0とする。
このとき、変動量算出部204は、ステップST1302で算出した位置座標と基準位置座標との差分を変動量とし、当該変動量と、位置座標と基準位置座標とを一緒に一時保存する。
In step ST1303, when it is determined that the difference between the position coordinates and the reference position coordinates is greater than or equal to a preset threshold value (in the case of “YES” in step ST1303), the fluctuation
At this time, the fluctuation
変動量算出部204は、現在のカメラ100の撮影方向、すなわち、カメラ100の向きを算出する(ステップST1305)。具体的には、変動量算出部204は、ステップST1304で一時保存した位置座標、基準位置座標、変動量と、カメラ100の設置時のカメラの向きとから、現在のカメラ100のカメラの向きを算出する。このとき、変動量算出部204は、算出した現在のカメラ100のカメラの向きの情報を、ステップST1304で保存した情報と紐付けて保存する。
なお、カメラ100の設置時のカメラの向きは、設置時に撮影方向変動検出装置106が内部に記憶しているものとする。
そして、図13の処理を終了する。
The fluctuation
It is assumed that the camera direction at the time of installation of the
Then, the process of FIG. 13 ends.
ステップST1301において、物体位置移動フラグに1が設定されていないと判断した場合(ステップST1301の“NO”の場合)、または、ステップST1303において、位置座標と基準位置座標の差分が、予め設定された閾値以上ではないと判断された場合(ステップST1303の“NO”の場合)、カメラ100の撮影方向に変動はなかったものとして、図13の処理を終了する。
When it is determined in step ST1301 that the object position movement flag is not set to 1 (in the case of “NO” in step ST1301), or in step ST1303, the difference between the position coordinates and the reference position coordinates is set in advance. If it is determined that the value is not equal to or greater than the threshold value (in the case of “NO” in step ST1303), it is determined that there is no change in the shooting direction of the
図5のフローチャートに戻る。
アラーム部105は、ステップST508において、変動量算出部204によって、撮影方向変動フラグに1が設定されているかどうかを判定する(ステップST509)。
ステップST509において、撮影方向変動フラグに1が設定されていない場合(ステップST509の“NO”の場合)、カメラ100の撮影方向に変動はないと判断し、処理終了する。
ステップST509において、撮影方向変動フラグに1が設定されている場合(ステップST509の“YES”の場合)、アラーム部105は、カメラ100の撮影方向に変動があったとして、警報を出力する(ステップST510)。
警報の出力方法は、例えば、アラーム部105が、スピーカ等の音声出力装置(図1においては図示を省略する)からアラーム音を出力させるようにしてもよいし、ディスプレイ等の表示装置(図1においては図示を省略する)に撮影方向に変動があった旨の警告情報を表示させるようにしてもよい。
また、警報を出力するとともに、ステップST1305で変動量算出部204が算出した現在のカメラ100の撮影方向、すなわち、カメラ100の向きの情報を、例えば、旋回カメラ(図示を省略する)等に送信し、旋回カメラ等においてカメラ100の撮影方向に死角があるかどうかを判定し、死角があれば、カメラ100のカメラ向きを修正する制御を行うようにしてもよい。あるいは、カメラ100の保守作業時に、作業者に、カメラ100の向きをどれだけ調整すればよいのかの指標として、ステップST1305で変動量算出部204が算出した現在のカメラ100の撮影方向を作業者に通知するようにしてもよい。
Returning to the flowchart of FIG.
In step ST508, the
In step ST509, when 1 is not set in the shooting direction variation flag (in the case of “NO” in step ST509), it is determined that there is no variation in the shooting direction of the
In step ST509, when the shooting direction variation flag is set to 1 (in the case of “YES” in step ST509), the
For example, the
In addition to outputting an alarm, information on the current shooting direction of the
図14は、この発明の実施の形態1に係る撮影方向変動検出装置106のハードウェア構成を説明する図である。
この発明の実施の形態1において、記録媒体104は、HDD1402を使用する。なお、これは一例にすぎず、記録媒体104は、DVD、メモリ1403等によって構成されるものであってもよい。
映像信号取得部101は、通信I/F装置1406を使用する。
映像信号処理部102と、位置座標算出部201と、位置座標比較部202と、基準位置座標変更有無確認部203と、変動量算出部204は、HDD1402、メモリ1403等に記憶されたプログラムを実行するCPU1401、システムLSI等の処理回路により実現される。
また、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。
アラーム部105は、スピーカ1404、または、ディスプレイ1405を使用する。なお、これは一例であって、アラーム部105は、その他のハードウェアで構成されるものであってもよい。
FIG. 14 is a diagram for explaining the hardware configuration of the photographing direction
In
The video
The video
In addition, a plurality of processing circuits may cooperate to execute the above function.
The
以上のように、この実施の形態1によれば、カメラ100が撮影した画像上の物体の位置座標を算出し、当該位置座標と基準位置座標との差分に基づいてカメラ100の撮影方向の変動を判断する際に、当該位置座標と比較する基準位置座標の信頼性を考慮して当該位置座標をグループ分けし、その基準位置座標の信頼性が高いグループにグループ分けされた位置情報から基準位置座標との比較を行うようにしたので、より正確にカメラ100の撮影方向の変動を検出することができる。
As described above, according to the first embodiment, the position coordinates of the object on the image photographed by the
実施の形態2.
実施の形態1では、カメラ100が撮影した映像から抽出した全ての物体のエッジに基づき、それぞれに対応する基準位置座標を記録媒体104から取得し、当該基準位置座標の信頼性グループに基づいてグループ分けして、信頼性の高いグループにグループ分けされた位置座標から基準位置座標との比較を行うようにしていたが、記録媒体104に記録されている基準位置座標について、物体の配置換えなどにより多数の基準位置座標が変更となった場合には、記録媒体の更新が追い付かず、カメラ100の撮影方向の変動の正確な検出ができなくなる可能性がある。
そこで、この実施の形態2では、記録媒体104で記録する基準位置座標を含む基準位置関連情報をリアルタイムに反映する実施の形態について説明する。
In the first embodiment, based on the edges of all the objects extracted from the video captured by the
Therefore, in the second embodiment, an embodiment in which the reference position related information including the reference position coordinates recorded on the
図15は、この発明の実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106の構成図である。
図15において、実施の形態1で図1を用いて説明した構成と同様の構成については同じ符号を付して重複した説明を省略する。
この発明の実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106は、図15に示すように、図1の撮影方向変動検出装置106とは、基準位置座標用情報取得部107と、基準位置情報設定制御部108とをさらに備える点が異なるのみである。
FIG. 15 is a configuration diagram of the photographing direction
In FIG. 15, the same components as those described in
As shown in FIG. 15, the photographing direction
基準位置座標用情報取得部107は、カメラ901が撮影した画像、および、カメラ901の設置位置と撮影方向の情報を常時取得する。なお、カメラ901は、撮影方向の変動を検出しようとするカメラ100とは別の撮像装置であり、少なくともカメラ100が撮影している範囲を撮影するものである。なお、カメラ901は、広い範囲で物体を検出できるような撮像装置、例えば、旋回カメラや全方位カメラを使用すると、記録媒体104に記録されるエッジの特徴量を増やすことができる。
The reference position coordinate
基準位置情報設定制御部108は、基準位置座標用情報取得部107が取得したカメラ901の撮影画像、および、カメラ901の設置位置と撮影方向の情報に基づき、基準位置座標と、当該基準位置座標を含む基準位置関連情報を設定し、記録媒体104に記録させる。
The reference position information setting
図16は、この発明の実施の形態2の基準位置情報設定制御部108の内部構成図である。
図16に示すように、基準位置情報設定制御部108は、エッジ抽出部1601と、基準位置座標決定部1603と、信頼性グループ設定部1604と、周辺物体ID設定部1605と、基準位置情報設定部1606を備える。
エッジ抽出部1601は、基準位置座標用情報取得部107が取得したカメラ901の撮影画像上の全ての物体を取得し、取得した全ての物体のエッジを抽出する。
基準位置座標決定部1603は、エッジ抽出部1601が抽出したカメラ901の撮影画像上の全ての物体のエッジの情報に基づき、撮影画像上の物体それぞれの基準位置座標を設定する。
信頼性グループ設定部1604は、各物体に対応する基準位置座標の信頼性グループを設定する。
周辺物体ID設定部1605は、各物体の周辺の物体の物体IDを周辺物体IDに設定する。
基準位置情報設定部1606は、記録媒体104に記録させる基準位置関連情報を設定し、当該設定した基準位置関連情報を記録媒体104に記録させる。
FIG. 16 is an internal configuration diagram of the reference position information setting
As shown in FIG. 16, the reference position information setting
The
The reference position coordinate
A reliability
The peripheral object
The reference position
動作について説明する。
なお、以下では、この実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106の動作について、実施の形態1で説明した動作とは異なる動作についてのみ説明し、実施の形態1で説明済みの動作については重複した説明を省略する。
この実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106の動作については、まず、向き変動判定部103の位置座標算出部201による位置座標算出の方法が、実施の形態1とは異なる。実施の形態1では、共通座標軸を、ユーザが入力した、監視対象のフロアの平面座標としていたが、この実施の形態2においては、基準とするカメラ901の撮影画像上の座標軸を共通座標軸とする。すなわち、位置座標算出部201は、位置座標算出の際には、カメラ901の撮影画像上の座標軸へと変換した座標を、物体の位置座標として算出するものとする。
また、この実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106では、実施の形態1で説明した撮影方向変動検出装置106の動作に、基準位置座標を算出し、記録媒体104に記録させる動作が追加される。
この発明の実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106は、以下に説明する動作により基準位置座標を含む基準位置関連情報が設定された記録媒体104を参照して、実施の形態1で図5を用いて説明したような、カメラ100の撮影方向の変動の検出を行う。
The operation will be described.
Hereinafter, only the operation different from the operation described in the first embodiment will be described with respect to the operation of the imaging direction
Regarding the operation of the photographing direction
In addition, in the shooting direction
The photographing direction
図17は、実施の形態2において、基準位置関連情報を設定し、記録媒体104に記録させる動作を説明するフローチャートである。
基準位置座標用情報取得部107は、カメラ901が撮影した画像、および、カメラ901の設置位置と撮影方向の情報を常時取得する(ステップST1701)。
基準位置情報設定制御部108のエッジ抽出部1601は、基準位置座標用情報取得部107が取得したカメラ901の撮影画像上の全ての物体を取得し、当該取得した全ての物体のエッジを抽出する(ステップST1702)。なお、エッジは特徴量として検出するものとし、エッジの検出には、公知の画像処理方法を用いることができる。例えば、エッジ抽出部1601は、エッジの急激な濃度値変化部分を関数の変化分として取り出す微分演算法、エッジの方向に対応する8種類のマスクを用意し、画像と比較してもっとも似たパターンを選ぶテンプレート・マッチングを使ったPrewitt filterなどを利用して、物体のエッジを検出する。なお、この時、エッジ抽出部1601は、抽出したエッジごとに物体IDを付与する。付与する物体IDは、例えば1からの連番等、適宜設定すればよく、物体IDが重複しないようになっていればよい。
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of setting reference position related information and recording it on the
The reference position coordinate
The
基準位置情報設定制御部108の基準位置座標決定部1603は、ステップST1702においてエッジ抽出部1601が抽出したエッジの情報に基づき、撮影画像上の物体それぞれの基準位置座標を設定する(ステップST1703)。具体的には、基準位置座標決定部1603は、エッジ抽出部1601が抽出した物体のエッジの中点の座標を基準位置座標とする。
The reference position coordinate
基準位置情報設定制御部108の信頼性グループ設定部1604は、各基準位置座標の信頼性グループを設定する(ステップST1704)。具体的には、例えば、信頼性グループ設定部1604は、ステップST1702で抽出したエッジの特徴量をキーにして予めエッジの特徴量と信頼性グループとが対応付けられたデータとのマッチングを行い、一致したエッジの特徴量に対応付けられた信頼性グループを該当の基準位置座標の信頼性グループに設定するようにすればよい。
The reliability
基準位置情報設定制御部108の周辺物体ID設定部1605は、各物体の周辺の物体の物体IDを周辺物体IDに設定する(ステップST1705)。具体的には、周辺物体ID設定部1605は、ステップST1702でエッジを抽出した物体それぞれについて、ステップST1703で設定した各々の物体の基準位置座標に基づき、予め設定された範囲内にある他の物体を特定し、特定した物体の物体IDを周辺物体IDに設定する。
The peripheral object
基準位置情報設定制御部108の基準位置情報設定部1606は、記録媒体104に記録させる基準位置関連情報を設定し、当該設定した基準位置関連情報を記録媒体104に記録させる(ステップST1706)。具体的には、基準位置情報設定部1606は、ステップST1702で抽出、設定したエッジの特徴量と物体IDと、ステップST1703で設定した基準位置座標と、ステップST1704で設定した信頼性グループと、ステップST1705で設定した周辺物体IDとを紐づけて基準位置関連情報とし、当該基準位置関連情報を記録媒体104に記録させる。
The reference position
この発明の実施の形態2に係る撮影方向変動検出装置106のハードウェア構成は、実施の形態1において図14を用いて説明したハードウェア構成と同様であるため重複した説明を省略する。
基準位置座標用情報取得部107と、エッジ抽出部1601と、基準位置座標決定部1603と、信頼性グループ設定部1604と、周辺物体ID設定部1605と、基準位置情報設定部1606は、HDD1402、メモリ1403等に記憶されたプログラムを実行するCPU1401、システムLSI等の処理回路により実現される。
また、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。
なお、ステップST1703〜ステップST1705の処理の順番はこれに限らず、入れ替えてもよい。
The hardware configuration of the photographing direction
Reference position coordinate
In addition, a plurality of processing circuits may cooperate to execute the above function.
Note that the processing order of steps ST1703 to ST1705 is not limited to this, and may be switched.
以上のように、実施の形態2によれば、記録媒体104に記録される基準位置座標は予め登録されたものではなく、基準座標関連情報設定用のカメラ901から常時取得した情報に基づきリアルタイムに反映するようにしたので、撮影方向の変動を検出しようとするカメラ100の撮影画像上の物体の位置座標の比較対象とする基準位置座標の移動をリアルタイムに記録媒体104の情報に反映することができる。
また、基準位置座標の変動をリアルタイムに反映できるため、固定された物体ではなく、人のような移動する物体の位置座標でも基準位置座標として、カメラ100の撮影方向の変動判定の際の比較の対象とすることができる。
As described above, according to the second embodiment, the reference position coordinates recorded in the
In addition, since fluctuations in the reference position coordinates can be reflected in real time, the position coordinates of a moving object such as a person, not a fixed object, can be used as reference position coordinates for comparison in the shooting direction fluctuation determination of the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
また、実施の形態1において、撮影方向変動検出装置106は、図1,2に示すような構成としたが、撮影方向変動検出装置106は、位置座標算出部201と、位置座標比較部202と、変動量算出部204とを備えることで上述した効果が得られる。
In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
In the first embodiment, the photographing direction
100,901 カメラ、101 映像信号取得部、102 映像信号処理部、103 向き変動判定部、104 記録媒体、105 アラーム部、106 撮影方向変動検出装置、107 基準位置座標用情報取得部、108 基準位置情報設定制御部、201 位置座標算出部、202 位置座標比較部、203 基準位置座標変更有無確認部、204 変動量算出部、1401 CPU、1402 HDD、1403 メモリ、1404 スピーカ、1405 ディスプレイ、1406 通信I/F装置、1601 エッジ抽出部、1603 基準位置座標決定部、1604 信頼性グループ設定部、1605 周辺物体ID設定部、1606 基準位置情報設定部。 100, 901 Camera, 101 Video signal acquisition unit, 102 Video signal processing unit, 103 Direction variation determination unit, 104 Recording medium, 105 Alarm unit, 106 Shooting direction variation detection device, 107 Reference position coordinate information acquisition unit, 108 Reference position Information setting control unit, 201 position coordinate calculation unit, 202 position coordinate comparison unit, 203 reference position coordinate change presence / absence confirmation unit, 204 fluctuation amount calculation unit, 1401 CPU, 1402 HDD, 1403 memory, 1404 speaker, 1405 display, 1406 communication I / F device, 1601 edge extraction unit, 1603 reference position coordinate determination unit, 1604 reliability group setting unit, 1605 peripheral object ID setting unit, 1606 reference position information setting unit.
Claims (7)
前記位置座標算出部が算出した位置座標について、信頼性の高いグループにグループ分けされた前記位置座標から順に、前記基準位置座標との比較を行い、前記位置座標と前記基準位置座標とが一致するかどうかを判定する位置座標比較部と、
前記位置座標比較部の判定結果に基づき、前記位置座標と前記基準位置座標との差分を算出し、当該算出した差分が閾値以上となった場合に、前記撮像装置の撮影方向の変動を検出する変動量算出部
とを備えた撮影方向変動検出装置。 Based on the image captured by the imaging device, the position coordinates of the object on the image are calculated, and the calculated position coordinates are trusted according to the possibility of movement of the object with respect to the reference position coordinates to be compared with the position coordinates. A position coordinate calculation unit for performing grouping according to the reliability group set based on the degree;
The position coordinates calculated by the position coordinate calculation unit are compared with the reference position coordinates in order from the position coordinates grouped into a highly reliable group, and the position coordinates and the reference position coordinates match. A position coordinate comparison unit for determining whether or not
Based on the determination result of the position coordinate comparison unit, a difference between the position coordinate and the reference position coordinate is calculated, and when the calculated difference is equal to or greater than a threshold, a change in the shooting direction of the imaging device is detected. An imaging direction variation detection apparatus comprising: a variation amount calculation unit.
前記変動量算出部は、
前記位置座標比較部が前記位置座標と前記基準位置座標とが一致しないと判断し、かつ、前記基準位置座標変更有無確認部が前記基準位置座標に変更がないと判断した場合に、前記位置座標と前記基準位置座標との差分を算出し、当該算出した差分が閾値以上となった場合に前記撮像装置の撮影方向の変動を検出する
ことを特徴とする請求項1記載の撮影方向変動検出装置。 When the position coordinate comparison unit determines that the position coordinates and the reference position coordinates do not match, the reference that is the comparison target according to the group in which the position coordinates determined not to match is grouped It further includes a reference position coordinate change presence / absence confirmation unit that determines whether or not the position coordinates are changed,
The fluctuation amount calculation unit
When the position coordinate comparison unit determines that the position coordinate does not match the reference position coordinate, and the reference position coordinate change presence / absence confirmation unit determines that the reference position coordinate is not changed, the position coordinate The imaging direction variation detection device according to claim 1, wherein when the calculated difference is equal to or greater than a threshold value, a variation in the imaging direction of the imaging device is detected. .
前記位置座標算出部は、
前記映像信号処理部が抽出したエッジの特徴量に基づき、前記画像上の物体の位置座標を算出する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の撮影方向変動検出装置。 A video signal processing unit that detects an object on the image captured by the imaging device and extracts an edge of the detected object;
The position coordinate calculation unit
The imaging direction variation detection device according to claim 1, wherein the position coordinates of the object on the image are calculated based on the feature amount of the edge extracted by the video signal processing unit.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の撮影方向変動検出装置。 The alarm part which outputs a warning when the fluctuation amount calculation part detects the fluctuation of the photographing direction of the imaging device, further comprises an alarm part. Photographic direction fluctuation detector.
前記基準位置座標に変更があったと判断した場合に、前記基準位置座標を、前記比較を行った前記位置座標の内容に更新する
ことを特徴とする請求項2記載の撮影方向変動検出装置。 The reference position coordinate change presence confirmation unit is
The imaging direction variation detection device according to claim 2, wherein, when it is determined that the reference position coordinates are changed, the reference position coordinates are updated to the contents of the position coordinates subjected to the comparison.
前記基準位置座標用情報取得部が取得した画像上の物体を検出し、当該検出した物体のエッジを抽出するエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部が抽出した画像上の物体のエッジの情報に基づき、前記基準位置座標を設定する基準位置座標決定部
とをさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の撮影方向変動検出装置。 An information acquisition unit for reference position coordinates for acquiring an image taken by an imaging device different from the imaging device;
An edge extraction unit that detects an object on the image acquired by the reference position coordinate information acquisition unit and extracts an edge of the detected object;
The reference position coordinate determination unit that sets the reference position coordinate based on the information on the edge of the object on the image extracted by the edge extraction unit. The photographing direction variation detection device according to any one of the preceding claims.
位置座標比較部が、前記位置座標算出部が算出した位置座標について、信頼性の高いグループにグループ分けされた前記位置座標から順に、前記基準位置座標との比較を行い、前記位置座標と前記基準位置座標とが一致するかどうかを判定し、
変動量算出部が、前記位置座標比較部の判定結果に基づき、前記位置座標と前記基準位置座標との差分を算出し、当該算出した差分が閾値以上となった場合に、前記撮像装置の撮影方向の変動を検出する
ことを特徴とする撮影方向変動検出方法。 A position coordinate calculation unit calculates a position coordinate of an object on the image based on an image captured by the imaging device, and the object moves with respect to a reference position coordinate to be compared with the calculated position coordinate. Perform grouping according to the reliability group set based on the reliability according to the possibility,
The position coordinate comparison unit compares the position coordinates calculated by the position coordinate calculation unit with the reference position coordinates in order from the position coordinates grouped into a highly reliable group, and the position coordinates and the reference coordinates Determine if the position coordinates match,
A fluctuation amount calculation unit calculates a difference between the position coordinate and the reference position coordinate based on the determination result of the position coordinate comparison unit, and when the calculated difference is equal to or greater than a threshold value, the imaging of the imaging device An imaging direction variation detection method characterized by detecting a variation in direction.
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