DE112022002410T5

DE112022002410T5 - Informationsverarbeitungsvorrichtung, informationsverarbeitungsverfahren und steuerprogramm

Info

Publication number: DE112022002410T5
Application number: DE112022002410.0T
Authority: DE
Inventors: Chao Zhang
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2024-02-22
Also published as: CN116964627A; JP2022167586A; WO2022224638A1; US20240037976A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung verwirklicht eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die in der Lage ist, ein Objekt in einem abgebildeten Bildes unabhängig von den Abbildungsbedingungen genau zu unterscheiden. Die vorliegende Erfindung realisiert auch ein Informationsverarbeitungsverfahren und ein Steuerprogramm. Eine erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit (32) berechnet einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich, der einen Merkmalsbereich enthält. Eine Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit (33) berechnet eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich. Eine Bereichsunterteilungseinheit (34) verwendet die Hauptträgheitsachse, um den Merkmalsbereich zu unterteilen. Auf der Grundlage des Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten, wählt eine Bereichsauswahleinheit (36) entweder den ersten umschriebene Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche aus. Eine Objektdifferenzierungseinheit (37) führt eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ausgewählten ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen durch.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, ein Informationsverarbeitungsverfahren und ein Steuerprogramm, das abgebildete Bilder verarbeitet.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass in Abbildungsvorrichtungen, wie z.B. Digitalkameras, Objekte, wie z.B. menschliche Körper, aus den abgebildeten Bildern erkannt werden, indem eine vorbestimmte Informationsverarbeitung (Datenverarbeitung) an den abgebildeten Bildern durchgeführt wird, und dass die erfassten Objekte oder Rahmen, die die Objekte einschließen, auf Anzeigevorrichtungen, wie z.B. Anzeigeeinheiten, angezeigt werden.
Bei derartigen Abbildungsvorrichtungen ist es erforderlich, zwischen dem abzubildenden Objekt und seinem Schatten in dem abgebildeten Bild zu unterscheiden. In der Patentliteratur 1 wird ein Verfahren zur Differenzierung zwischen einem abzubildenden Objekt, z.B. einem menschlichen Körper, und dem Schatten des menschlichen Körpers offenbart, indem das abgebildete Bild auf der Grundlage eines vorgegebenen Standardleuchtdichtewerts verarbeitet wird.
Zitierliste
Patentliteratur
[Patentliteratur 1] Japanisches Patent Veröffentlichungsnr. 2008-245063
ÜBERBLICK
Technisches Problem
Bei der oben beschriebenen konventionellen Technologie gab es jedoch Fälle, in denen das Objekt nicht genau von dem abgebildeten Bild unterschieden werden konnte, abhängig von den Abbildungsbedingungen des abgebildeten Bildes. Insbesondere bei der herkömmlichen Technologie, wenn die Umgebungshelligkeit dunkel ist oder wenn es Gegenlicht gibt, kommen die jeweiligen Leuchtdichtewerte des Objekts und seines Schattens in dem abgebildeten Bild einander nahe, und das Objekt und der Schatten können nicht getrennt werden, so dass es unmöglich ist, das Objekt genau von dem abgebildeten Bild zu unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht und zielt darauf ab, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, ein Informationsverarbeitungsverfahren und ein Steuerprogramm bereitzustellen, die ein Objekt von einem abgebildeten Bild unabhängig von den Abbildungsbedingungen genau unterscheiden können.
Lösung des Problems
Um die vorgenannten Probleme zu lösen, nimmt die vorliegende Erfindung die folgende Konfiguration an.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die abgebildete Bilder verarbeitet, welche einschließt: eine Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit, die einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst; eine erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich berechnet, er die Merkmalsbereich enthält; eine Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit, die eine Hauptträgheitsachse für die Merkmalsbereich berechnet; eine Bereichsunterteilungseinheit, die die berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den Merkmalsbereich zu unterteilen; eine zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die zwei zweite umschriebene Polygonbereiche als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten; eine Bereichsauswahleinheit, die entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses von den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen und des ersten umschriebenen Polygonbereichs auswählt; und eine Objektdifferenzierungseinheit, die eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die von der Bereichsauswahleinheit ausgewählt wurden, ausführt.
Weiterhin ist ein Informationsverarbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Informationsverarbeitungsverfahren, das abgebildete Bilder verarbeitet, einschließlich: einen Merkmalsbereichs-Erfassungsprozess, der einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst; einen ersten umschriebenen Polygonbereich-Berechnungsprozess, der einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich, der den Merkmalsbereich enthält, berechnet; einen Hauptträgheitsachsen-Berechnungsprozess, der eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich berechnet; einen Bereichsunterteilungsprozess, der die berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den Merkmalsbereich zu unterteilen; einen zweiten umschriebenen Polygonbereich-Berechnungsprozess, der zwei zweite umschriebene Polygonbereiche als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten; einen Bereichsauswahlprozess, der entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs auswählt; und einen Objektdifferenzierungsprozess, der eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die in dem Bereichsauswahlprozess ausgewählt wurden, ausführt.
Ein Steuerprogramm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Steuerprogramm, das einen Computer als die Informationsverarbeitungsvorrichtung betreibt, wobei der Computer als die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit, die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit, die Bereichsunterteilungseinheit, die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die Bereichsauswahleinheit und die Objektdifferenzierungseinheit betrieben wird.
Effekte
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, ein Informationsverarbeitungsverfahren und ein Steuerprogramm bereitzustellen, die unabhängig von den Abbildungsbedingungen ein Objekt genau von einem abgebildeten Bild unterscheiden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das ein spezielles Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung erläutert.
4 ist ein Diagramm, das ein weiteres spezifisches Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung erläutert.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Effekte in der Abbildungsvorrichtung erklärt.
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung von Problemen in einem Vergleichsbeispiel.
7 ist ein Diagramm, das ein weiteres spezifisches Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung erläutert.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Ausführungsform]
§1 Anwendungsbeispiel
Zunächst wird anhand von 1 ein Beispiel für eine Szene erläutert, in der die vorliegende Erfindung angewendet wird. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der folgenden Beschreibung wird ein Beispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine abbildende Vorrichtung, wie z.B. eine Digitalkamera, angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Informationsverarbeitungsvorrichtung beschränkt, die Bilddaten verarbeitet, und die vorliegende Erfindung kann auch auf mobile Endgeräte wie z.B. Tablet-Geräte und Smartphones oder Informationsverarbeitungsgeräte wie Personal Computer mit einer Bildverarbeitungseinheit zur Ausgabe von Bilddaten angewandt werden, wird separat bereitgestellt.
Wie in 1 gezeigt schließt eine Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform eine Abbildungseinheit 2 und eine Steuereinheit 3, die von der Abbildungseinheit 2 abgebildete Bilder verarbeitet, ein. Die Steuereinheit 3 schließt eine Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31, eine erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32, eine Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33, eine Bereichsunterteilungseinheit 34, eine umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35, eine Bereichsauswahleinheit 36 und Objektdifferenzierungseinheit 37.
Die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 erfasst einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild. Die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 berechnet einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich, der den Merkmalsbereich enthält. Die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 berechnet eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich. Der oben erwähnte Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich bezieht sich auf einen konvex geformten Bereich, der durch Linien (umschriebene Linien) begrenzt wird, die zwei benachbarte Pixel, die sich in dem äußersten Teil des Merkmalsbereichs befinden, sequentiell verbinden, um alle Pixel, die in dem Merkmalsbereich enthalten sind, in das abgebildete Bild einzuschließen.
Die Bereichsunterteilungseinheit 34 verwendet die berechnete Hauptträgheitsachse, um den Merkmalsbereich in zwei Bereiche zu unterteilen. Die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 berechnet zwei zweite umschriebene Polygonbereichen als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten. Die Bereichsauswahleinheit 36 wählt entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs aus. Die Objektdifferenzierungseinheit 37 führt eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ausgewählten ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen durch.
Auf diese Weise erhält die Steuereinheit 3 einen ersten umschriebenen Polygonbereich (Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche), der einen Merkmalsbereich aus einem eingegebenen abgebildeten Bild enthält. Außerdem berechnet die Steuereinheit 3 die Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich und verwendet die berechnete Hauptträgheitsachse, um den Merkmalsbereich zu unterteilen. Darüber hinaus ermittelt die Steuereinheit 3 zwei zweite umschriebene Polygonbereiche (Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche), die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten. Darüber hinaus wählt die Steuereinheit 3 einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich für die Objekterfassungsverarbeitung entweder aus den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen nach der Unterteilung oder aus dem ersten umschriebenen Polygonbereich vor der Unterteilung aus und führt eine Objekterfassungsverarbeitung an dem Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche aus, um ein Objekt wie z.B. einen menschlichen Körper von einem eingegebenen abgebildeten Bild zu unterscheiden.
So erfasst die Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal, berechnet die Hauptträgheitsachse für den erfassten Merkmalsbereich und verwendet diese Hauptträgheitsachse, um den erfassten Merkmalsbereich zu unterteilen. Darüber hinaus wird in einem ersten umschriebenen Polygonbereich, der einen Merkmalsbereich vor der Unterteilung enthält, und in zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die jeweils zwei Merkmalsbereiche nach der Unterteilung enthalten, ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich verwendet, der den entsprechenden Merkmalsbereich enthält. Dies ermöglicht eine genaue und präzise Auswahlverarbeitung entweder des ersten umschriebenen Polygonbereichs oder der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche in der Bereichsauswahleinheit und eine hochpräzise Ausführung der Objekterfassungsverarbeitung in der Objektdifferenzierungseinheit. Infolgedessen kann die Abbildungsvorrichtung 1 unabhängig von den Abbildungsbedingungen ein Objekt genau von einem abgebildeten Bild unterscheiden.
§2 Konfigurationsbeispiel
<Zur Konfiguration der Abbildungsvorrichtung 1>
Wie in 1 gezeigt, schließt die Abbildungsvorrichtung 1 die Abbildungseinheit 2, die Steuereinheit 3, eine Anzeigeeinheit 4 und eine Speichereinheit 5 ein. Die Abbildungsvorrichtung 1 zeigt das von der Abbildungseinheit 2 abgebildete Bild auf der Anzeigeeinheit 4 an oder speichert es in der Speichereinheit 5. Darüber hinaus unterscheidet die Abbildungsvorrichtung 1 ein vorbestimmtes Objekt, wie z.B. einen menschlichen Körper, der in dem abgebildeten Bild enthalten ist, indem sie eine vorbestimmte (Daten) Verarbeitung durch die Steuereinheit 3 an dem abgebildeten Bild ausführt, und zeigt es, einschließlich des Differenzierungsergebnisses, auf der Anzeigeeinheit 4 an oder speichert es in der Speichereinheit 5.
Die Abbildungseinheit 2 schließt ein Abbildungselement (nicht gezeigt) ein und bildet bewegte Bilder oder Standbilder entsprechend den Betriebsanweisungen des Benutzers für die Abbildungsvorrichtung 1 ab. Die Abbildungseinheit 2 gibt die abgebildeten Bilder von bewegten Bildern oder Standbildern an die Steuereinheit 3 aus.
Die Anzeigeeinheit 4 schließt Elemente wie ein Flüssigkristallanzeigefeld und Leuchtdioden ein und führt eine vorbestimmte Informationsanzeige durch. Die Anzeigeeinheit 4 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass sie als Eingabeteil fungiert, das Anweisungen von Benutzern annimmt, indem sie in ein Bildschirm-Tastfeld integriert ist.
Die Speichereinheit 5 speichert verschiedene Daten, die von der Steuereinheit 3 verwendet werden. Darüber hinaus kann die Speichereinheit 5 verschiedene Software speichern, die einen Computer als Steuereinheit 3 fungieren lässt, wenn sie von dem Computer ausgeführt wird. Darüber hinaus wird in der Speichereinheit 5 ein Schwellenwert gespeichert, der für die später in der Bereichsauswahleinheit 36 beschriebene Verarbeitung der Bereichsauswahl verwendet wird.
Die Steuereinheit 3 ist eine arithmetische Vorrichtung, die eine Funktion zur umfassenden Steuerung jedes Teils der Abbildungsvorrichtung 1 einschließt. Die Steuereinheit 3 kann jeden Teil der Abbildungsvorrichtung 1 steuern, indem sie ein in einem oder mehreren Speichern (z.B. RAM, ROM, etc.) gespeichertes Programm durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. CPU, etc.) ausführt. Wie oben beschrieben schließt die Steuereinheit 3 auch mehrere Funktionsblöcke ein, von denen jeder eine vorbestimmte Datenverarbeitung durchführt.
Hier wird die Konfiguration der Steuereinheit 3 erläutert. Die Steuereinheit 3 schließt die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31, die einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus dem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst, die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32, die einen ersten umschriebenen Polygonbereich berechnet, und die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 ein, die eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich berechnet.
Die Steuereinheit 3 schließt die Bereichsunterteilungseinheit 34, die die von der Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den von der Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 erfassten Merkmalsbereich zu unterteilen, und die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 ein, die zwei zweite umschriebene Polygonbereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche von der Bereichsunterteilungseinheit 34 enthalten.
Die Steuereinheit 3 schließt die Bereichsauswahleinheit 36, die entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich, der von der ersten umschriebenen Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 berechnet wurde, oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche, die von der zweiten umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 berechnet wurden, auswählt, und die Objektdifferenzierungseinheit 37 ein, die ein Objekt von dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die von der Bereichsauswahleinheit 36 ausgewählt wurden, unterscheidet.
§3 Betriebsbeispiel
<Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung 1>
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird ein spezifisches Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform erläutert. 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung zeigt. 3 ist ein Diagramm, das ein spezielles Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung erläutert. 4 ist ein Diagramm, das ein weiteres spezifisches Betriebsbeispiel der Abbildungsvorrichtung erklärt.
In 2 extrahiert die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 in Schritt S1 einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem von der Abbildungseinheit 2 eingegebenen abgebildeten Bild, zum Beispiel unter Verwendung eines Differenzverfahrens.
Als nächstes, in Schritt S2, erzeugt die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 eine Begrenzungsbox, die den von der Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 erfassten Merkmalsbereich enthält.
Dann, in Schritt S3, berechnet die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 den Schwerpunkt des Merkmalsbereichs und den Mittelpunkt der Begrenzungsbox. Darüber hinaus berechnet die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 auf der Grundlage des Schwerpunkts des Merkmalsbereichs eine erste Hauptträgheitsachse und berechnet ferner einen Neigungswinkel θ der ersten Hauptträgheitsachse. Wie später beschrieben wird, ist der Neigungswinkel θ zum Beispiel ein Winkel einer Hauptträgheitsachse in Bezug auf die X-Achse, zwischen einer horizontalen Achse (X-Achse) und einer vertikalen Achse (Y-Achse) in einem abgebildeten Bild.
Als nächstes, in Schritt S4, korrigiert die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 den in Schritt S3 erhaltenen Neigungswinkel θ, indem sie 90 Grad zu dem Neigungswinkel θ addiert, und erhält eine zweite Hauptträgheitsachse, deren Neigung sich von derjenigen der in Schritt S3 erhaltenen ersten Hauptträgheitsachse um 90 Grad unterscheidet.
Dann, in Schritt S5, berechnet die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 aus den ersten und zweiten Hauptträgheitsachsen, die in den Schritten S3 bzw. S4 erhalten wurden, eine Hauptträgheitsachse, die für das abgebildete Bild geeigneter ist, basierend auf dem berechneten Zentrum der Begrenzungsbox.
Als nächstes, in Schritt S6, berechnet die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich des gesamten Merkmalsbereichs, der durch die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 extrahiert wurde.
Als nächstes, in Schritt S7, verwendet die Bereichsunterteilungseinheit 34 die in Schritt S5 berechnete Hauptträgheitsachse, um den in Schritt S1 extrahierten Merkmalsbereich in zwei zu unterteilen. Dann erzeugt die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich für jeden der zwei unterteilten Merkmalsbereiche nach der Unterteilung.
Als nächstes bestimmt die Bereichsauswahleinheit 36 in Schritt S8, ob das Flächenverhältnis der zwei Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche nach der in Schritt S7 erzeugten Unterteilung und des in Schritt S6 erhaltenen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs vor der Unterteilung gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder nicht.
Wenn die Bereichsauswahleinheit 36 feststellt, dass das Flächenverhältnis gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist (JA in S8), wählt die Bereichsauswahleinheit 36 die zwei Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche nach der Unterteilung aus (Schritt S9) und gibt sie an die Objektdifferenzierungseinheit 37 aus.
Andererseits, wenn die Bereichsauswahleinheit 36 feststellt, dass das Flächenverhältnis den Schwellenwert überschreitet (NEIN in S8), wählt die Bereichsauswahleinheit 36 den in Schritt S6 erhaltenen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich vor der Unterteilung aus (Schritt S 10) und gibt ihn an die Objektdifferenzierungseinheit 37 aus.
Als nächstes, in Schritt S11, führt die Objektdifferenzierungseinheit 37 eine Objekterfassungsverarbeitung entweder an den zwei Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichen nach der Unterteilung oder an dem von der Bereichsauswahleinheit 36 ausgewählten Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich vor der Unterteilung aus.
Zusätzlich zu der Beschreibung von Schritt S10 kann die Bereichsauswahleinheit 36 so konfiguriert sein, dass sie einen Merkmalsbereich vor der Unterteilung oder eine Begrenzungsbox, die den Merkmalsbereich vor der Unterteilung enthält, anstelle eines Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs vor der Unterteilung auswählt.
Im Folgenden werden anhand der 3 und 4 spezifischere Betriebsbeispiele der Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform erläutert.
Wie in 3 gezeigt erfasst die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 einen Merkmalsbereich 101, der bewegte Körperpixel eines menschlichen Körpers und bewegte Körperpixel seines Schattens in einem Eingangsbild einschließt. Diese Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 erfasst wenigstens einen Bereich mit Bewegung, einen Bereich mit Pixelwerten in eines vorbestimmten Bereichs (Helligkeitswert des Pixels) und einen Bereich, der von Kanten des Eingangsbildes umschlossen ist, als den Merkmalsbereich 101.
Mit anderen Worten, die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 erfasst Merkmale wie „der Bereich hat Bewegung“, „der Bereich hat Pixelwerte in einem vorbestimmten Bereich“ oder „der Bereich ist von Kanten umgeben“ als ein vorbestimmtes Merkmal. Der Pixelwert in einem vorbestimmten Bereich bezieht sich beispielsweise auf den Bereich möglicher Pixelwerte eines vorbestimmten Objekts, z.B. eines menschlichen Körpers. Da sich die Abbildungsbedingungen, wie z.B. die Helligkeit um ein Objekt herum, im Laufe der Zeit ändern, kann sich auch der Pixelwert in eines vorgegebenen Bereichs im Laufe der Zeit ändern.
Darüber hinaus verwendet die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 beispielsweise ein Differenzverfahren, um den Merkmalsbereich 101 zu erfassen, der ein bewegtes Objekt einschließt, das ein vorbestimmtes Objekt ist. Insbesondere bestimmt die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31, ob eine Bewegung vorliegt, indem sie ein Hintergrunddifferenzverfahren oder ein Interframe-Differenzverfahren verwendet, um den Merkmalsbereich 101 zu erfassen, der bewegte Körperpixel eines menschlichen Körpers und bewegte Körperpixel seines Schattens einschließt.
Bei dem Hintergrunddifferenzverfahren wird zum Beispiel unter den abgebildeten Bildern ein Pixel, dessen Differenz (absoluter Wert) in dem Pixelwert von einem vorbestimmten Hintergrundbild gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als ein Pixel mit Bewegung (bewegtes Körperpixel) erkannt.
Bei dem Interframe-Differenzverfahren wird beispielsweise unter den aktuellen Bildern (aktueller Frame) ein Pixel, dessen Differenz im Pixelwert von einem vergangenen abgebildeten Bild (vergangener Frame) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als ein Pixel mit Bewegung (bewegtes Körperpixel) erfasst. Bei diesem Interframe-Differenzverfahren ist das vergangene Bild beispielsweise ein Bild, das vor einer vorbestimmten Zahl des aktuellen Bildes liegt, und die vorbestimmte Zahl ist eins oder mehr. Diese vorbestimmte Zahl kann entsprechend der Bildrate der Informationsverarbeitung (Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit) in der Steuereinheit 3 oder der Bildrate der Bildverarbeitung (Bildverarbeitungsgeschwindigkeit) durch die Bildverarbeitungseinheit 2 bestimmt werden.
Als nächstes berechnet die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 beispielsweise eine Begrenzungsbox, die eine rechteckige Form hat und den Merkmalsbereich 101 enthält. Insbesondere erhält die umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 eine Begrenzungsbox G, die bewegte Körperpixel eines menschlichen Körpers und bewegte Körperpixel des Schattens in dem Bereich einschließt, der den Merkmalsbereich 101 enthält. Die Begrenzungsbox G wird durch ein Rechteck gebildet, das den Merkmalsbereich durch Linien parallel zu der horizontalen Achse des abgebildeten Bildes und Linien parallel zu der vertikalen Achse enthält.
Anschließend berechnet die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 die Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich, der von der Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 erfasst wurde. Insbesondere erhält die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 einen Schwerpunkt GC des erfassten Merkmalsbereichs 101 in dem abgebildeten Bild und erhält einen Mittelpunkt G1 der berechneten Begrenzungsbox G. Außerdem berechnet die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 eine erste Hauptträgheitsachse K1 des Merkmalsbereichs 101, die durch den Schwerpunkt GC verläuft.
Ferner erhält die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 den Neigungswinkel θ der ersten Hauptträgheitsachse K1 in Bezug auf die X-Achse und erhält ferner eine zweite Hauptträgheitsachse K2, die die X-Achse in einem Winkel (Neigungswinkel (θ+90)) schneidet, der durch Addition von 90 Grad zu dem Neigungswinkel θ erhalten wird, d.h. orthogonal zu der ersten Hauptträgheitsachse K1.
Darüber hinaus bestimmt die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 auf der Grundlage der Positionsbeziehung des Schwerpunkts GC des Merkmalsbereichs 101 zu dem Mittelpunkt G1 der Begrenzungsbox G eine Hauptträgheitsachse zum Unterteilen des in Schritt S6 erhaltenen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs unter der ersten Hauptträgheitsachse K1 und der zweiten Hauptträgheitsachse K2 des Merkmalsbereichs 101.
Insbesondere, wenn die Begrenzungsbox G durch eine X-Achse, die durch den Mittelpunkt G1 der Begrenzungsbox G verläuft, und eine Y-Achse, die orthogonal dazu ist, in dem abgebildeten Bild durch den oberen rechten Teil (erster Quadrant), den unteren rechten Teil (vierter Quadrant), den oberen linken Teil (zweiter Quadrant) und den unteren linken Teil (dritter Quadrant) in vier Teile unterteilt ist, wählt die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 die erste Hauptträgheitsachse K1 aus, wenn sich der Schwerpunkt GC in dem oberen rechten Teil oder in dem unteren linken Teil befindet. Außerdem wählt die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 die zweite Hauptträgheitsachse K2 aus, wenn sich der Schwerpunkt GC in dem unteren rechten Teil (vierter Quadrant) oder in dem oberen linken Teil (zweiter Quadrant) befindet. Das heißt, in dem in 3 gezeigten Beispiel wählt die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 die zweite Hauptträgheitsachse K2 als Hauptträgheitsachse zur Unterteilung des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs aus, da sich der Schwerpunkt GC in dem unteren rechten Teil befindet.
Somit bestimmt die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 auf der Grundlage der Positionsbeziehung zwischen dem Mittelpunkt G1 der Begrenzungsbox G in einem abgebildeten Bild und dem Schwerpunkt GC eines Merkmalsbereichs eine Hauptträgheitsachse zum Unterteilen eines Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs (erster umschriebener Polygonbereich) aus den zwei Hauptträgheitsachsen, die in einem umschriebenen Polygonbereich vorhanden sind, um eine Hauptträgheitsachse zu berechnen. Infolgedessen kann in der Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform der erste umschriebene Polygonbereich angemessener unterteilt werden, und ein in dem ersten umschriebenen Polygonbereich eingeschlossenes Objekt kann mit hoher Genauigkeit genauer unterschieden werden.
Darüber hinaus kann die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 die Hauptträgheitsachse auf der Grundlage der Positionsbeziehung zwischen dem Schwerpunkt des Merkmalsbereichs, der von der Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit erfasst wird, und dem Schwerpunkt des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs, der von der ersten umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 berechnet wird, bestimmen. Darüber hinaus ist das Verfahren, das die Hauptträgheitsachse in der Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 berechnet, nicht auf diese zwei oben erwähnten Verfahren beschränkt, und es können bekannte Berechnungsverfahren angewendet werden.
Wie in 4 gezeigt, berechnet die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich T, der den Merkmalsbereich 101 (3) der gesamten bewegten Körperpixel enthält, die die bewegten Körperpixel des menschlichen Körpers und die bewegten Körperpixel des Schattens einschließen. Dieser Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereich T ist das kleinste konvexe Polygon (konvexes Polyeder), das alle in dem Merkmalsbereich 101 enthaltenen Pixel einschließt. Ein konvexes Polygon ist dabei ein Polygon, das nur aus Scheitelpunkten mit einem Innenwinkel von weniger als 180° besteht. Genauer gesagt wird der Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereich T durch eine Form gebildet, der benachbarte Pixel, die sich in dem äußersten Teil der in dem Merkmalsbereich 101 enthaltenen Pixel befinden, durch gerade Linien miteinander verbindet.
Als nächstes verwendet die Bereichsunterteilungseinheit 34 die zweite Hauptträgheitsachse K2, die von der Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 berechnet wurde, um den Merkmalsbereich zu unterteilen. Die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 erhält einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich T1, der einen Merkmalsbereich enthält, der die bewegten Körperpixel des menschlichen Körpers enthält, der zu einem der zwei Merkmalsbereiche nach der Unterteilung gehört, und einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich T2, der den Merkmalsbereich enthält, der die bewegten Körperpixel des Schattens einschließt, der zu dem anderen gehört.
Wenn dann die Bereichsauswahleinheit 36 feststellt, dass das Flächenverhältnis (d.h. das Pixelanzahlverhältnis), das durch Teilen der Gesamtfläche der zwei Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche T1 und T2 nach der Unterteilung durch die Fläche des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs T vor der Unterteilung erhalten wird, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist, wählt die Bereichsauswahleinheit 36 die zwei Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche T1 und T2 aus und gibt sie an die Objektdifferenzierungseinheit 37 aus. Wenn die Bereichsauswahleinheit 36 feststellt, dass das Flächenverhältnis den Schwellenwert überschreitet, wählt die Bereichsauswahleinheit 36 den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich T vor der Unterteilung aus und gibt ihn an die Objektdifferenzierungseinheit 37 aus. Außerdem wird in der Gesamtfläche, wenn es einen überlappenden Teil in den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichen T1 und T2 gibt, die Fläche des überlappenden Teils von der Summe der Flächen der Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche T1 und T2 subtrahiert.
Auf diese Weise wählt die Bereichsauswahleinheit 36 durch Vergleichen des Flächenverhältnisses der Gesamtfläche der zwei Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche T1 und T2, die nach der Unterteilung erzeugt wurden, und des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs T vor der Unterteilung mit einem vorbestimmten Schwellenwert einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich für die Objekterfassungsverarbeitung durch die Objektdifferenzierungseinheit 37 aus. Infolgedessen ist es in der Abbildungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise möglich, einen menschlichen Körper genau zu unterscheiden. Dies liegt daran, dass, wenn ein menschlicher Körper in einem Merkmalsbereich eingeschlossen ist, es möglich ist, einen unterteilten Bereich (Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich T1) zu erhalten, der näher an einem Bereich liegt, der bewegte Körperpixel eines menschlichen Körpers einschließt, indem der Merkmalsbereich unterteilt wird.
Als nächstes führt die Objektdifferenzierungseinheit 37 eine Objekterfassungsverarbeitung an dem Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich von der Bereichsauswahleinheit 36 aus, um zu unterscheiden, ob das in dem Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich enthaltene Objekt ein vorbestimmtes Objekt wie ein menschlicher Körper ist oder nicht. Speziell führt die Objektdifferenzierungseinheit 37 beispielsweise eine Objekterfassungsverarbeitung durch, die Bildmerkmale wie z.B. HoG und Haar-like mit Boosting kombiniert. Die Objektdifferenzierungseinheit 37 gibt das Differenzierungsergebnis an die Anzeigeeinheit 4 aus. Somit ist es möglich, auf der Anzeigeeinheit 4 das Differenzierungsergebnis des Objekts zusammen mit dem von der Abbildungseinheit 2 abgebildeten Bild anzuzeigen.
Zusätzlich zu der obigen Beschreibung kann die Objektdifferenzierungseinheit 37 auch ein trainiertes Modell verwenden, das durch Deep Learning wie R-CNN, Fast R-CNN, YOLO, SSD erzeugt wurde. Zu den Objekten, die die Objektdifferenzierungseinheit 37 unterscheidet, gehören neben menschlichen Körpern zum Beispiel auch Tiere, die anders als Menschen sind, Fahrzeuge wie z.B. Autos oder architektonische Strukturen wie z.B. Gebäude.
Wie oben beschrieben erfasst in der Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit 31 einen Merkmalsbereich aus dem von der Abbildungseinheit 2 abgebildeten Bild. Die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 berechnet einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich, der den Merkmalsbereich und eine Begrenzungsbox enthält, der den Merkmalsbereich einschließt. Die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 berechnet die Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich, und die Bereichsunterteilungseinheit 34 verwendet die berechnete Hauptträgheitsachse, um den Merkmalsbereich in zwei Teile zu unterteilen. Die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 berechnet zwei zweite umschriebene Polygonbereiche, die jeweils die Merkmalsbereiche nach der Unterteilung als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche enthalten. Die Bereichsauswahleinheit 36 wählt entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage des Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs aus. Die Objektdifferenzierungseinheit 37 führt eine Objekterfassungsverarbeitung entweder für den ausgewählten ersten umschriebenen Polygonbereich oder für die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche durch. Infolgedessen ist es möglich, die Auswahlverarbeitung entweder des ersten umschriebenen Polygonbereichs oder der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche in der Bereichsauswahleinheit 36 angemessen und genau durchzuführen. Infolgedessen kann die Objektdifferenzierungseinheit 37 eine Objekterfassungsverarbeitung mit hoher Genauigkeit durchführen. Somit kann die Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform unabhängig von den Abbildungsbedingungen ein Objekt in einem abgebildeten Bild genau differenzieren.
In der Ausführungsform berechnet die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 ferner eine Begrenzungsbox, die einen Merkmalsbereich einschließt, und die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit 33 berechnet die Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich auf der Grundlage des Schwerpunkts des Merkmalsbereichs und des Mittelpunkts der Begrenzungsbox. Dies ermöglicht eine einfache Verbesserung der Berechnungsgenauigkeit der Hauptträgheitsachse und damit eine einfache Verbesserung der Genauigkeit der Objektdifferenzierung.
Obwohl die Konfiguration, in der die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 die Begrenzungsbox und den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich berechnet, oben beschrieben wurde, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Sie kann zum Beispiel so konfiguriert werden, dass die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 nur den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich berechnet und eine separat bereitgestellte Berechnungseinheit für die Begrenzungsbox die Begrenzungsbox berechnet.
Anhand der 5 und 6 werden die spezifischen Effekte bei der Verwendung eines Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs als einen ersten umschriebenen Polygonbereich in der Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform erläutert. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Effekte in der Abbildungsvorrichtung erläutert. 6 ist ein Diagramm zur Erläuterung von Problemen in einem Vergleichsbeispiel.
Wie in 5 gezeigt berechnet die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 32 in einem von einer Abbildungseinheit 2 abgebildeten Bild, wenn beispielsweise ein Schatten in einem anderen Winkel als 90 Grad vorhanden ist, beispielsweise in einem Winkel von weniger als 90 Grad in Bezug auf einen menschlichen Körper, einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt, der einen Merkmalsbereich aller bewegten Körperpixel einschließlich der bewegten Körperpixel des menschlichen Körpers und der bewegten Körperpixel des Schattens enthält. Die Bereichsunterteilungseinheit 34 verwendet eine Hauptträgheitsachse K3, um den Merkmalsbereich zu unterteilen, und die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit 35 berechnet einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt1, der bewegte Körperpixel des menschlichen Körpers einschließt, und einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt2, der die bewegten Körperpixel des Schattens einschließt. Darüber hinaus wird in dem abgebildeten Bild ein Bereich, der durch Subtraktion der Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche Tt1 und Tt2 von dem Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt erhalten wird, ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich Tt3, der dem Raum zwischen den bewegten Körperpixeln des menschlichen Körpers und den bewegten Körperpixeln des Schattens entspricht.
Somit ist es in der Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform selbst dann, wenn ein Schatten in einem anderen Winkel als 90 Grad in Bezug auf einen menschlichen Körper vorhanden ist, durch Teilen des Merkmalsbereichs und Vergleichen des Flächenverhältnisses des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs Tt vor der Unterteilung und der Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereiche Tt1 und Tt2 nach der Unterteilung mit einem Schwellenwert möglich, sowohl den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt1, der näher an einem Bereich liegt, der bewegte Körperpixel des menschlichen Körpers einschließt, als auch den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt2, der näher an einem Bereich liegt, der die bewegten Körperpixel des Schattens einschließt, zu berechnen. Darüber hinaus ist es in dieser Ausführungsform möglich, den Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich Tt3 näher an den Raum zwischen den bewegten Körperpixeln des menschlichen Körpers und den bewegten Körperpixeln des Schattens zu legen. Infolgedessen kann die Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform einen menschlichen Körper und den Schatten, der in den abgebildeten Bildern eingeschlossen ist, genau unterscheiden.
Andererseits sind die Ergebnisse der Überprüfung für das Vergleichsbeispiel unten dargestellt. In diesem Vergleichsbeispiel wird im Gegensatz zu dieser Ausführungsform eine Begrenzungsbox anstelle eines Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs als erster umschriebener Polygonbereich vor der Unterteilung oder als zweiter umschriebener Polygonbereich nach der Unterteilung verwendet.
Das heißt, wie in 6 gezeigt, wird in dem Vergleichsbeispiel bei Verwendung der Hauptträgheitsachse zu der Teilung der Begrenzungsbox ein neuer umschriebener Bereich HB1, der ein Begrenzungsbox ist, der bewegte Körperpixel eines menschlichen Körpers einschließt, und ein umschriebener Bereich HB2, der bewegte Körperpixel eines Schattens in der Begrenzungsbox einschließt, berechnet.
Darüber hinaus ist in dem umschriebenen Bereich HB2, wie durch die Kreise S1 und S2 in 6 gezeigt, ein Bereich enthalten, der größer als die bewegten Körperpixel des tatsächlichen Schattens ist. Das heißt, in dem Vergleichsbeispiel hat der umschriebene Bereich HB2 eine wesentlich größere Fläche als der Bereich des tatsächlichen Schattens, was die Berechnung des Flächenverhältnisses in der Bereichsauswahleinheit 36 beeinträchtigt. Daher ist es unmöglich, den an die Objektdifferenzierungseinheit 37 auszugebenden Bereich korrekt auszuwählen, und es ist schwierig, den menschlichen Körper und den Schatten, die in dem abgebildeten Bild enthalten sind, in der Objektdifferenzierungseinheit 37 genau zu unterscheiden. Das heißt, im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel kann diese Ausführungsform, die einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich auf die Berechnung des Flächenverhältnisses anwenden, einen menschlichen Körper und seinen Schatten genau unterscheiden, selbst wenn der Schatten in einem anderen Winkel als 90 Grad in Bezug auf den menschlichen Körper existiert.
Obwohl der Fall, in dem ein menschlicher Körper als ein vorbestimmtes Objekt unterschieden wird, in der obigen Beschreibung als Beispiel beschrieben wurde, ist die Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Wie in 7 gezeigt, kann sie zum Beispiel auch auf abgebildete Bilder angewendet werden, die ein anderes Fahrzeug 202 als einen menschlichen Körper 201 einschließen.
Insbesondere wird in der Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform für den menschlichen Körper 201, da das Flächenverhältnis gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist, ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich, der bewegte Körperpixel des menschlichen Körpers 201 einschließt, und ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich, der bewegte Körperpixel des Schattens des menschlichen Körpers 201 einschließt, getrennt erstellt. So werden zum Beispiel in einem Anzeigebild P1 auf der Anzeigeeinheit 4 ein Rahmen 203, der den menschlichen Körper 201 einschließt, und ein Rahmen 204, der den Schatten des menschlichen Körpers 201 einschließt, angezeigt.
Andererseits wird für das Fahrzeug 202, da das Flächenverhältnis einen Schwellenwert überschreitet, ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich, der bewegte Körperpixel des Fahrzeugs 202 einschließt, und ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich, der bewegte Körperpixel des Schattens des Fahrzeugs 202 einschließt, nicht unterteilt. So wird beispielsweise auf der Anzeigeeinheit 4 ein Rahmen 205 angezeigt, der sowohl das Fahrzeug 202 als auch seinen Schatten einschließt.
[Beispiel realisiert durch Software]
Die Funktionsblöcke (insbesondere die Steuereinheit 3) der Abbildungsvorrichtung 1 können durch logische Schaltungen (Hardware), die auf integrierten Schaltungen (IC-Chips) usw. gebildet sind, oder durch Software realisiert werden.
Im letzteren Fall schließt die Steuereinheit 3 einen Computer, der die Anweisungen eines Programms ausführt, d.h. einer Software, die jede Funktion realisiert, ein. Dieser Computer schließt zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium ein, auf dem das Programm gespeichert ist. In diesem Computer wird durch den Prozessor, der das Programm von dem Aufzeichnungsmedium liest und ausführt, der Zweck der vorliegenden Erfindung erreicht.
Als Prozessor kann zum Beispiel eine CPU (Central Processing Unit) verwendet werden. Als Aufzeichnungsmedium kann ein „nicht-temporäres materielles Medium“, z.B. ROM (Read Only Memory) usw., sowie Magnetplatten, Karten, Halbleiterspeicher, programmierbare Logikschaltungen und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus können auch RAM (Random Access Memory) usw. verwendet werden, in denen das Programm gespeichert ist.
Darüber hinaus kann das Programm dem Computer über ein beliebiges Übertragungsmedium (Kommunikationsnetz oder Rundfunkwelle usw.) zugeführt werden, das in der Lage ist, das Programm zu übertragen. Darüber hinaus kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form eines Datensignals realisiert werden, das in eine Trägerwelle eingebettet ist, die durch elektronische Übertragung ausgeführt wird.
[Zusammenfassung]
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die abgebildete Bilder verarbeitet, welche einschließt: eine Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit, die einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst; eine erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich berechnet, der den Merkmalsbereich enthält; eine Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit, die eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich berechnet; eine Bereichsunterteilungseinheit, die die berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den Merkmalsbereich zu unterteilen; eine Berechnungseinheit für einen zweiten umschriebenen Polygonbereich, die zwei zweite umschriebene Polygonbereiche als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten; eine Bereichsauswahleinheit, die entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs auswählt und eine Objektdifferenzierungseinheit, die eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die durch die Bereichsauswahleinheit ausgewählt wurden, ausführt.
Gemäß der obigen Konfiguration wird ein Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal erfasst, die Hauptträgheitsachse für den erfassten Merkmalsbereich wird berechnet, und die berechnete Hauptträgheitsachse wird verwendet, um den erfassten Merkmalsbereich zu unterteilen. Darüber hinaus wird in dem ersten umschriebenen Polygonbereich, der den Merkmalsbereich vor der Unterteilung enthält, und in den zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die jeweils die zwei Merkmalsbereiche nach der Unterteilung enthalten, ein Konvexe-Hülle-Umschriebener-Bereich verwendet, der den entsprechenden Merkmalsbereich enthält. Infolgedessen kann die Auswahlverarbeitung des ersten umschriebenen Polygonbereichs oder der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche in der Bereichsauswahleinheit angemessen und genau ausgeführt werden, und die Objekterfassungsverarbeitung in der Objektdifferenzierungseinheit kann mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden. Folglich ist es möglich, ein Objekt von einem abgebildeten Bild unabhängig von den Abbildungsbedingungen genau zu unterscheiden.
In der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem einen Aspekt kann die erste Berechnungseinheit für den umschriebenen Polygonbereich ferner eine Begrenzungsbox berechnen, die den Merkmalsbereich enthält, und die Berechnungseinheit für die Hauptträgheitsachse kann die Hauptträgheitsachse auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen einem Schwerpunkt des Merkmalsbereichs und entweder einem Mittelpunkt der Begrenzungsbox oder einem Schwerpunkt des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs berechnen.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich genau zu berechnen. Infolgedessen ist es möglich, ein Objekt unabhängig von den Abbildungsbedingungen genauer von einem abgebildeten Bild zu unterscheiden.
In der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem einen Aspekt kann die Objektdifferenzierungseinheit einen menschlichen Körper durch Ausführen einer Objekterfassungsverarbeitung unterscheiden.
Gemäß dieser Konfiguration ist es für die Objektdifferenzierungseinheit möglich, einen menschlichen Körper genau zu unterscheiden.
In einer Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem einen Aspekt kann die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit wenigstens einen von einem Bewegungsbereich, einem Bereich mit Pixelwerten in einem vorbestimmten Bereich und einem von Kanten eingeschlossenen Bereich als den Merkmalsbereich erfassen.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Merkmalsbereich unabhängig von den Abbildungsbedingungen genau zu erkennen und ein Objekt genauer von einem abgebildeten Bild zu unterscheiden.
Des Weiteren ist ein Informationsverarbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Informationsverarbeitungsverfahren, das abgebildete Bilder verarbeitet, welches einschließt: einen Merkmalsbereichs-Erfassungsprozess, der einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst; einen ersten umschriebenen Polygonbereich-Berechnungsprozess, der einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich berechnet, der den Merkmalsbereich enthält; einen Berechnungsprozess für eine Hauptträgheitsachse, der eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich berechnet; einen Bereichsunterteilungsprozess, der die berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den Merkmalsbereich zu unterteilen; einen Prozess zur Berechnung eines zweiten umschriebenen Polygonbereichs, der zwei zweite umschriebene Polygonbereiche als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten; einen Bereichsauswahlprozess, der entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs auswählt; und einen Objektdifferenzierungsprozess, der eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die in dem Bereichsauswahlprozess ausgewählt wurden, ausführt.
Gemäß dieser Konfiguration wird ein Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal erfasst, die Hauptträgheitsachse für den erfassten Merkmalsbereich wird berechnet, und die Hauptträgheitsachse wird verwendet, um den erfassten Merkmalsbereich zu unterteilen. Außerdem werden ein erster umschriebene Polygonbereich, der den Merkmalsbereich vor der Unterteilung enthält, und zweite umschriebene Polygonbereiche, die jeweils die zwei Merkmalsbereiche nach der Unterteilung enthalten, als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche verwendet, die entsprechende Merkmalsbereiche enthalten. Auf diese Weise kann die Auswahlverarbeitung des ersten umschriebenen Polygonbereichs oder der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche in dem Bereichsauswahlprozess angemessen und genau ausgeführt werden, und die Objekterfassungsverarbeitung in dem Objektdifferenzierungsprozess kann mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden. Infolgedessen ist es möglich, ein Objekt von einem abgebildeten Bild unabhängig von den Abbildungsbedingungen genau zu unterscheiden.
Darüber hinaus ist ein Steuerprogramm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Steuerprogramm, das einen Computer als eine Informationsverarbeitungsvorrichtung betreibt, in der der Computer als die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit, die erste umschriebene Polygonbereichs-Berechnungseinheit, die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit, die Bereichsunterteilungseinheit, die zweite umschriebene Polygonbereichs-Berechnungseinheit, die Bereichsauswahleinheit und die Objektdifferenzierungseinheit betrieben wird.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, ein Objekt von einem abgebildeten Bild unabhängig von den Abbildungsbedingungen genau zu unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, verschiedene Modifikationen können in des in den Ansprüchen angegebenen Umfangs vorgenommen werden, und Ausführungsformen, die durch geeignete Kombination technischer Mittel, die in den Ausführungsformen offenbart sind, erhalten werden, sind ebenfalls in dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
[Bezugszeichenliste]

1: Abbildungsvorrichtung
3: Steuereinheit
31: Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit
32: erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit
33: Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit
34: Bereichsunterteilungseinheit
35: zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit
36: Bereichsauswahleinheit
37: Objektdifferenzierungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008245063 [0004]

Claims

Informationsverarbeitungsvorrichtung, die abgebildete Bilder verarbeitet, wobei die Informationsverarbeitungsvorrichtung umfasst: eine Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit, die einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst; eine erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich berechnet, der den Merkmalsbereich enthält; eine Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit, die eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich berechnet; eine Bereichsunterteilungseinheit, die die berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den Merkmalsbereich zu unterteilen; eine zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die zwei zweite umschriebene Polygonbereiche als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten; eine Bereichsauswahleinheit, die entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses von den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen und des ersten umschriebenen Polygonbereichs auswählt; und eine Objektdifferenzierungseinheit, die eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die von der Bereichsauswahleinheit ausgewählt wurden, ausführt.
Informationsverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit ferner eine Begrenzungsbox berechnet, die den Merkmalsbereich enthält, und die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit die Hauptträgheitsachse auf der Grundlage einer Positionsbeziehung eines Schwerpunkts des Merkmalsbereichs und entweder eines Mittelpunkts der Begrenzungsbox oder eines Schwerpunkts des Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereichs berechnet.
Informationsverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Objektdifferenzierungseinheit einen menschlichen Körper durch Ausführen einer Objekterfassungsverarbeitung unterscheidet.
Informationsverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit wenigstens einen von einem Bewegungsbereich, einem Bereich mit Pixelwerten in einem vorbestimmten Bereich und einem von Kanten eingeschlossenen Bereich als den Merkmalsbereich erfasst.
Informationsverarbeitungsverfahren, das abgebildete Bilder verarbeitet, wobei das Informationsverarbeitungsverfahren umfasst: einen Merkmalsbereichs-Erfassungsprozess, der einen Merkmalsbereich mit einem vorbestimmten Merkmal aus einem eingegebenen abgebildeten Bild erfasst; einen ersten umschriebenen Polygonbereich-Berechnungsprozess, der einen ersten umschriebenen Polygonbereich als einen Konvexe-Hülle-Umschriebenen-Bereich, der den Merkmalsbereich enthält, berechnet; einen Hauptträgheitsachsen-Berechnungsprozess, der eine Hauptträgheitsachse für den Merkmalsbereich berechnet; einen Bereichsunterteilungsprozess, der die berechnete Hauptträgheitsachse verwendet, um den Merkmalsbereich zu unterteilen; einen zweiten umschriebenen Polygonbereich-Berechnungsprozess, der zwei zweite umschriebene Polygonbereiche als Konvexe-Hülle-Umschriebene-Bereiche berechnet, die jeweils die unterteilten Merkmalsbereiche enthalten; einen Bereichsauswahlprozess, der entweder den ersten umschriebenen Polygonbereich oder die zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche auf der Grundlage eines Flächenverhältnisses der zwei zweiten umschriebenen Polygonbereiche und des ersten umschriebenen Polygonbereichs auswählt; und einen Objektdifferenzierungsprozess, der eine Objekterfassungsverarbeitung an dem ersten umschriebenen Polygonbereich oder den zwei zweiten umschriebenen Polygonbereichen, die in dem Bereichsauswahlprozess ausgewählt wurden, ausführt.
Steuerprogramm, das einen Computer als die Informationsverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 betreibt, wobei der Computer als die Merkmalsbereichs-Erfassungseinheit, die erste umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die Hauptträgheitsachsen-Berechnungseinheit, die Bereichsunterteilungseinheit, die zweite umschriebene Polygonbereich-Berechnungseinheit, die Bereichsauswahleinheit und die Objektdifferenzierungseinheit betrieben wird.