JP2001175872A - Device and method for image processing and recording medium with recorded software for image processing - Google Patents

Device and method for image processing and recording medium with recorded software for image processing

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JP2001175872A
JP2001175872A JP35535199A JP35535199A JP2001175872A JP 2001175872 A JP2001175872 A JP 2001175872A JP 35535199 A JP35535199 A JP 35535199A JP 35535199 A JP35535199 A JP 35535199A JP 2001175872 A JP2001175872 A JP 2001175872A
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JP
Japan
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frame rate
optical flow
image
measuring
image processing
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JP35535199A
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Japanese (ja)
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Hirotaka Iwano
博隆 岩野
Toru Oki
透 大木
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Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology of image processing for measuring an optical flow with superior precision by optimizing an inputted image itself. SOLUTION: An optical flow field detection part 5 measures the optical flow according to the image inputted from an image pickup part 1. An optical flow field statistical processing part 6 performs statistical processing for the obtained optical flow field. An optimum frame rate calculation part 7 calculates an optimum frame rate to satisfy requested precision according to the result of the statistical processing by the processing part 6 and the requested precision inputted from a requested precision input part 3 if the optical flow does not reaches the requested precision. A frame rate determination part 8 determines a new frame rate according to the calculated optimum frame rate and requested frame rate. A frame rate control part 9 controls the image pickup part 1 according to the new frame rate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像からオプティ
カルフローを測定する技術の改良に関するもので、特
に、入力される画像そのものを最適化することにより、
優れた精度でオプティカルフローを測定するようにした
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a technique for measuring an optical flow from an image, and more particularly, to optimizing an input image itself.
The optical flow is measured with excellent accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル技術の発達に伴い、車両
用の他車接近警報や自動制御などの情報処理に利用する
ため、ビデオカメラなどで撮影された画像から周囲の物
体の動きなどを把握する技術が提案されている。このよ
うな技術は、動画像のフレーム間でオプティカルフロー
を測定することにより、写っている物体の動きを把握す
るものであり、画像処理装置や画像処理方法などの形で
実現される。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of digital technology, movements of surrounding objects are grasped from images taken by a video camera or the like for use in information processing such as a vehicle approach warning or automatic control for a vehicle. A technology to do this has been proposed. Such a technique is to grasp the movement of a captured object by measuring an optical flow between frames of a moving image, and is realized in the form of an image processing device or an image processing method.

【0003】ここで、オプティカルフローは、画像上で
各画素の移動する速度であり、これを表すベクトルをオ
プティカルフローベクトルや単にフローベクトルと呼
ぶ。また、オプティカルフローの場をオプティカルフロ
ー場と呼び、オプティカルフローベクトルの場をオプテ
ィカルフローベクトル場と呼ぶ。このようなオプティカ
ルフローは、与えられた画像の各フレームから、特徴照
合法(パターンマッチング)や時空間勾配法などにより
求められる。
Here, the optical flow is the speed at which each pixel moves on an image, and a vector representing this is called an optical flow vector or simply a flow vector. The field of the optical flow is called an optical flow field, and the field of the optical flow vector is called an optical flow vector field. Such an optical flow is obtained from each frame of a given image by a feature matching method (pattern matching), a spatiotemporal gradient method, or the like.

【0004】このようなオプティカルフローの測定にお
いて、相対速度が小さい物体のオプティカルフローの測
定精度を向上するため、従来では、オプティカルフロー
の信頼性評価を行い、信頼性の高いオプティカルフロー
に基づいて、内挿法によりオプティカルフロー場の精度
を向上する手法や、統計処理により測定結果の信頼性を
向上する手法などが用いられていた。なお、内挿法は、
与えられた値から、その中間の値を推測する手法であ
る。
[0004] In such optical flow measurement, in order to improve the measurement accuracy of the optical flow of an object having a small relative velocity, conventionally, the reliability of the optical flow is evaluated, and based on the highly reliable optical flow, A method of improving the accuracy of the optical flow field by an interpolation method and a method of improving the reliability of a measurement result by statistical processing have been used. The interpolation method is
This is a method of estimating an intermediate value from a given value.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような信頼性に基づく手法は、入力された画像に対して
受け身的な対応でしかなく、与えられた入力画像から最
大限の精度で情報を引き出すものであった。すなわち、
入力画像情報そのものは何ら改善するものではなかった
ため、オプティカルフローの測定精度の向上には限界が
あった。
However, the above-described method based on reliability is only a passive response to an input image, and information is obtained from a given input image with maximum accuracy. Was to draw. That is,
Since the input image information itself has not been improved at all, there is a limit in improving the measurement accuracy of the optical flow.

【0006】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、入力
される画像そのものを最適化することにより、優れた精
度でオプティカルフローを測定する画像処理の技術すな
わち画像処理装置及び方法並びに画像処理用ソフトウェ
アを記録した記録媒体を提供することである。
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The object of the present invention is to optimize an input image itself to realize an optical flow with excellent accuracy. It is an object of the present invention to provide an image processing technique to be measured, that is, an image processing apparatus and method, and a recording medium on which image processing software is recorded.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の画像処理装置は、フレームレートに基づ
いた画像を入力するための手段と、入力された前記画像
に基づいてオプティカルフローを測定するための手段
と、測定された前記オプティカルフローが予め決められ
た基準に満たないときに、最適なフレームレートを計算
するための手段と、計算された前記最適なフレームレー
トに基づいて、与えられる画像の前記フレームレートを
制御するための手段と、を備えたことを特徴とする。請
求項3の画像処理方法は、請求項1の発明を方法という
見方から捉えたもので、フレームレートに基づいた画像
を入力するためのステップと、入力された前記画像に基
づいてオプティカルフローを測定するためのステップ
と、測定された前記オプティカルフローが予め決められ
た基準に満たないときに、最適なフレームレートを計算
するためのステップと、計算された前記最適なフレーム
レートに基づいて、与えられる画像の前記フレームレー
トを制御するためのステップと、を含むことを特徴とす
る。請求項5の発明は、請求項1,3の発明を、コンピ
ュータのソフトウェアを記録した記録媒体という見方か
ら捉えたもので、フレームレートに基づいて与えられる
画像の各フレームから、コンピュータを用いて、オプテ
ィカルフローを測定するための画像処理用ソフトウェア
を記録した記録媒体において、そのソフトウェアは前記
コンピュータに、入力された前記画像に基づいてオプテ
ィカルフローを測定させ、測定された前記オプティカル
フローが予め決められた基準に満たないときに、最適な
フレームレートを計算させ、計算された前記最適なフレ
ームレートに基づいて、与えられる画像の前記フレーム
レートを制御させることを特徴とする。請求項1,3,
5の発明では、抽出されたオプティカルフローのベクト
ル場などから最適なフレームレートを決定し、撮像部に
フィードバックすることで最適な撮像を行うものであ
る。すなわち、フローベクトルなどで表されるオプティ
カルフローが所定の基準に満たない場合、フレームレー
トを遅くしてフローベクトルを大きくし、画像の量子化
における測定誤差の低下により、オプティカルフロー測
定の有効精度を改善する。これにより、例えば、相対速
度計測精度の改善による衝突予測精度の向上など、より
正確な情報処理が可能となる。
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to a first aspect of the present invention comprises a means for inputting an image based on a frame rate, and an optical flow based on the input image. Means for measuring the optimal frame rate when the measured optical flow does not meet a predetermined criterion, based on the calculated optimal frame rate, Means for controlling the frame rate of a given image. According to a third aspect of the present invention, there is provided an image processing method according to the first aspect of the present invention, which includes a step of inputting an image based on a frame rate, and measuring an optical flow based on the input image. And calculating the optimal frame rate when the measured optical flow does not meet a predetermined criterion, based on the calculated optimal frame rate. Controlling the frame rate of an image. The invention of claim 5 captures the invention of claims 1 and 3 from the viewpoint of a recording medium on which computer software is recorded, and uses a computer from each frame of an image given based on a frame rate. In a recording medium recording image processing software for measuring an optical flow, the software causes the computer to measure an optical flow based on the input image, and the measured optical flow is determined in advance. When the criterion is not satisfied, an optimum frame rate is calculated, and the frame rate of a given image is controlled based on the calculated optimum frame rate. Claims 1, 3,
In the invention of the fifth aspect, the optimum frame rate is determined from the extracted optical flow vector field or the like, and the optimum imaging is performed by feeding back to the imaging unit. That is, when the optical flow represented by a flow vector or the like does not satisfy a predetermined criterion, the frame rate is reduced to increase the flow vector, and the measurement error in image quantization is reduced, so that the effective accuracy of the optical flow measurement is reduced. Improve. This enables more accurate information processing, for example, such as an improvement in collision prediction accuracy due to an improvement in relative speed measurement accuracy.

【0008】請求項2の画像処理装置は、フレームレー
トに基づいて画像の各フレームを順次撮像するための撮
像手段と、撮像された前記画像に基づいてオプティカル
フローを測定するための手段と、オプティカルフローの
測定に対する要求精度を入力するための手段と、要求さ
れるフレームレートを入力するための手段と、測定され
た前記オプティカルフローが前記要求精度に満たないと
きに、前記要求精度を満たすための最適なフレームレー
トを計算するための手段と、計算された前記最適なフレ
ームレートと、入力された前記要求されるフレームと、
に基づいて、新たなフレームレートを決定するための手
段と、決定された前記新たなフレームレートに基づいて
前記撮像手段を制御するための手段と、を備えたことを
特徴とする。請求項4の画像処理方法は、請求項2の発
明を方法という見方から捉えたもので、フレームレート
に基づいて画像の各フレームを順次撮像するための撮像
ステップと、撮像された前記画像に基づいてオプティカ
ルフローを測定するためのステップと、オプティカルフ
ローの測定に対する要求精度を入力するためのステップ
と、要求されるフレームレートを入力するためのステッ
プと、測定された前記オプティカルフローが前記要求精
度に満たないときに、前記要求精度を満たすための最適
なフレームレートを計算するためのステップと、計算さ
れた前記最適なフレームレートと、入力された前記要求
されるフレームと、に基づいて、新たなフレームレート
を決定するためのステップと、決定された前記新たなフ
レームレートに基づいて前記撮像ステップを制御するた
めのステップと、を含むことを特徴とする。請求項6の
発明は、請求項2,4の発明を、コンピュータのソフト
ウェアを記録した記録媒体という見方から捉えたもの
で、撮像部によりフレームレートに基づいて順次撮影さ
れる画像の各フレームから、コンピュータを用いて、オ
プティカルフローを測定するための画像処理用ソフトウ
ェアを記録した記録媒体において、そのソフトウェアは
前記コンピュータに、撮像された前記画像に基づいてオ
プティカルフローを測定させ、オプティカルフローの測
定に対する要求精度の入力を受け付けさせ、要求される
フレームレートの入力を受け付けさせ、測定された前記
オプティカルフローが前記要求精度に満たないときに、
前記要求精度を満たすための最適なフレームレートを計
算させ、計算された前記最適なフレームレートと、入力
された前記要求されるフレームと、に基づいて、新たな
フレームレートを決定させ、決定された前記新たなフレ
ームレートに基づいて前記撮像部を制御させることを特
徴とする。請求項2,4,6の発明では、請求項1,
3,5の効果に加え、要求精度や要求されるフレームレ
ートに基づいてフレームレートが制御されるので、利用
目的や環境変化などの状況に合わせたオプティカルフロ
ー測定が容易になる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus for sequentially capturing each frame of an image based on a frame rate, a unit for measuring an optical flow based on the captured image, and Means for inputting the required accuracy for the flow measurement, means for inputting the required frame rate, and when the measured optical flow is less than the required accuracy, the required accuracy is satisfied. Means for calculating an optimal frame rate; the calculated optimal frame rate; and the input required frame;
And means for determining a new frame rate based on the new frame rate, and means for controlling the imaging means based on the determined new frame rate. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image processing method which captures the second aspect of the present invention from the viewpoint of a method, and includes an imaging step for sequentially capturing each frame of an image based on a frame rate, and an image processing method based on the captured image. Measuring the optical flow, inputting the required accuracy for the optical flow measurement, inputting the required frame rate, and measuring the measured optical flow to the required accuracy. If not, a new frame rate is calculated based on the steps for calculating an optimal frame rate to satisfy the required accuracy, the calculated optimal frame rate, and the input required frame. Determining a frame rate; and taking the image based on the determined new frame rate. A step for controlling the steps, characterized in that it comprises a. The invention of claim 6 captures the invention of claims 2 and 4 from the viewpoint of a recording medium on which computer software is recorded. From each frame of an image sequentially taken by the imaging unit based on the frame rate, Using a computer, in a recording medium on which image processing software for measuring an optical flow is recorded, the software causes the computer to measure an optical flow based on the captured image, and a request for measuring the optical flow is provided. When accepting the input of the accuracy, accept the input of the required frame rate, when the measured optical flow is less than the required accuracy,
An optimal frame rate for satisfying the required accuracy is calculated, and based on the calculated optimal frame rate and the input required frame, a new frame rate is determined and determined. The imaging unit is controlled based on the new frame rate. In the inventions of claims 2, 4, and 6,
Since the frame rate is controlled based on the required accuracy and the required frame rate in addition to the effects of 3 and 5, the optical flow measurement according to the situation such as the purpose of use or environmental change becomes easy.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態(実施
形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明す
る。なお、本実施形態のうちデータの処理に関する部分
は、コンピュータをソフトウェアによって制御すること
によって実現することができ、この場合のソフトウェア
は、従来技術と共通の部分には従来技術も利用したもの
で、そのコンピュータの物理的ハードウェア資源を活用
することで本発明の作用効果を実現する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention (referred to as embodiments) will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that, in the present embodiment, a portion related to data processing can be realized by controlling a computer by software, and the software in this case uses a conventional technology for a portion common to the conventional technology. The functions and effects of the present invention are realized by utilizing the physical hardware resources of the computer.

【0010】また、この場合におけるハードウェアやソ
フトウェアの具体的な形式、ソフトウェアで処理する範
囲などはさまざまな態様が考えられ、そのようなソフト
ウェアを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体も本
発明の一態様である。このため、以下では、本発明及び
実施形態に関する各機能を実現する仮想的回路ブロック
を用いて本発明と実施形態とを説明する。
Further, in this case, various forms can be considered for the specific format of hardware and software, the range of processing by software, and the like, and a computer-readable recording medium on which such software is recorded is one aspect of the present invention. It is an aspect. Therefore, the present invention and the embodiments will be described below using virtual circuit blocks that realize the functions of the present invention and the embodiments.

【0011】〔1.構成〕本実施形態は、与えられる画
像からオプティカルフローを測定する画像処理装置(本
装置と呼ぶ)と、本装置上で実行される画像処理方法に
関するもので、画像処理用ソフトウェアを記録した記録
媒体として把握することもできる。まず、本装置は、図
1の機能ブロック図に示すように、撮像部1と、画像処
理システム2と、要求精度入力部3と、要求フレームレ
ート入力部4と、を備え、オプティカルフロー測定の結
果などの情報を外部の情報処理システム10へ提供する
ものである。
[1. The present embodiment relates to an image processing apparatus (referred to as the present apparatus) for measuring an optical flow from a given image, and an image processing method executed on the present apparatus, and a recording medium on which image processing software is recorded. It can also be grasped as. First, as shown in the functional block diagram of FIG. 1, the present apparatus includes an imaging unit 1, an image processing system 2, a required accuracy input unit 3, and a required frame rate input unit 4, and performs optical flow measurement. Information such as a result is provided to the external information processing system 10.

【0012】このうち撮像部1は、フレームレートに基
づいて画像の各フレームを順次撮像することによって入
力するための撮像手段であり、例えばCCDを用いたビ
デオカメラなどによって実現される。また、撮像におけ
るフレームレートは、撮像部1の外部から信号により制
御することができる。
The image pickup section 1 is an image pickup means for inputting by sequentially picking up each frame of an image based on a frame rate, and is realized by, for example, a video camera using a CCD. In addition, the frame rate in imaging can be controlled by a signal from outside the imaging unit 1.

【0013】また、画像処理システム2は、本装置の中
でデータ処理を行う制御部であり、前記ソフトウェアに
基づいて、オプティカルフロー場検出部5と、オプティ
カルフロー場統計処理部6と、最適フレームレート算出
部7と、フレームレート決定部8と、フレームレート制
御部9と、としての役割を果たす。
The image processing system 2 is a control unit for performing data processing in the present apparatus, and based on the software, an optical flow field detection unit 5, an optical flow field statistical processing unit 6, an optimum frame It serves as a rate calculation unit 7, a frame rate determination unit 8, and a frame rate control unit 9.

【0014】これらのうち、オプティカルフロー場検出
部5は、入力された画像に基づいて、オプティカルフロ
ーを測定するための手段であり、具体的には、オプティ
カルフローを、1又は2以上のオプティカルフローベク
トルを含むオプティカルフロー場として測定し出力する
ように構成されている。
Among them, the optical flow field detecting section 5 is a means for measuring an optical flow based on an input image. Specifically, the optical flow field detecting section 5 detects one or two or more optical flows. It is configured to measure and output as an optical flow field including a vector.

【0015】また、本装置では、オプティカルフローの
測定に対して、予め決められた基準となる要求精度と、
要求されるフレームレート(要求フレームレートと呼
ぶ)と、をユーザや他の機器などが外部から入力するこ
とによって指定することができる。すなわち、要求精度
入力部3は要求精度を、要求フレームレート入力部4は
要求フレームレートを、それぞれ入力するための手段で
ある。
Further, in the present apparatus, the required accuracy, which is a predetermined reference, for measuring the optical flow,
The required frame rate (referred to as a required frame rate) can be designated by a user or another device inputting it from the outside. That is, the required accuracy input unit 3 is a unit for inputting the required accuracy, and the required frame rate input unit 4 is a unit for inputting the required frame rate.

【0016】また、オプティカルフロー場統計処理部6
は、得られたオプティカルフロー場の統計処理を行うこ
とにより、例えば大きさが最大のフローベクトル(最大
フローベクトルと呼ぶ)あるいは着目すべきフローベク
トル(着目フローベクトルと呼ぶ)の大きさを求める部
分である。
An optical flow field statistical processing unit 6
Is, for example, a part for calculating the size of a flow vector having the largest size (called a maximum flow vector) or a flow vector to be focused (called a focused flow vector) by performing statistical processing of the obtained optical flow field. It is.

【0017】また、最適フレームレート算出部7は、オ
プティカルフロー場統計処理部6による統計処理の結果
と、要求精度入力部3から入力された要求精度と、に基
づいて、測定されたオプティカルフローが前記要求精度
を満たすかどうか判定し、オプティカルフローが要求精
度に満たないときに、その要求精度を満たすために最適
なフレームレート(最適フレームレートと呼ぶ)を計算
するための手段である。
The optimum frame rate calculating section 7 calculates the optical flow based on the result of the statistical processing by the optical flow field statistical processing section 6 and the required precision input from the required precision input section 3. This is a means for determining whether or not the required accuracy is satisfied, and calculating an optimum frame rate (referred to as an optimum frame rate) for satisfying the required accuracy when the optical flow does not satisfy the required accuracy.

【0018】また、フレームレート決定部8と、フレー
ムレート制御部9とは、最適フレームレート算出部7に
よって計算された最適フレームレートに基づいて、撮像
部1を制御することで、画像処理システム2に与えられ
る画像のフレームレートを制御するための手段である。
具体的には、フレームレート決定部8は、最適フレーム
レート算出部7によって計算された最適フレームレート
と、要求フレームレートと、に基づいて、新たなフレー
ムレートを決定するための手段である。
The frame rate determining section 8 and the frame rate control section 9 control the image pickup section 1 based on the optimum frame rate calculated by the optimum frame rate calculating section 7, so that the image processing system 2 Is a means for controlling the frame rate of the image given to the image.
Specifically, the frame rate determination unit 8 is a unit for determining a new frame rate based on the optimum frame rate calculated by the optimum frame rate calculation unit 7 and the required frame rate.

【0019】具体的には、最適フレームレートと要求フ
レームレートとの間について、どのような場合にどちら
をどの程度優先するかを予め設定しておき、それに基づ
いた両者の割合で新たなフレームレートを決定すればよ
い。また、フレームレート制御部9は、フレームレート
決定部8により決定された新たなフレームレートに基づ
いて撮像部1を制御するための手段である。
More specifically, in which case and how much priority is given between the optimum frame rate and the requested frame rate, a new frame rate is calculated based on the priorities. Should be determined. Further, the frame rate control unit 9 is means for controlling the imaging unit 1 based on the new frame rate determined by the frame rate determination unit 8.

【0020】また、外部の情報処理システム10の種類
や目的は自由であるが、例えば、自動車に搭載して他車
の接近警報や運転の自動制御などを行うようなシステム
が考えられる。
Although the type and purpose of the external information processing system 10 are arbitrary, for example, a system that is mounted on a car and performs an approach warning of another car and automatic control of driving can be considered.

【0021】〔2.作用及び効果〕上記のように構成さ
れた本実施形態では、画像処理システム2において、抽
出されたオプティカルフローのベクトル場などから最適
なフレームレートを決定し、撮像部1にフィードバック
することで最適な撮像を行うものである。まず、本実施
形態における処理手順を図2に示す。この図において、
太い矢印は本装置が本来処理する画像やそれに基づいて
測定されたオプティカルフローなどの情報であり、細い
矢印は、フレームレートの制御に関わる情報を表す。
[2. Operation and Effect] In the present embodiment configured as described above, in the image processing system 2, the optimal frame rate is determined from the vector field of the extracted optical flow and the like, and the optimal frame rate is fed back to the imaging unit 1 to determine the optimal frame rate. This is for imaging. First, a processing procedure in the present embodiment is shown in FIG. In this figure,
Thick arrows indicate information such as an image originally processed by the apparatus and optical flows measured based on the image, and thin arrows indicate information related to frame rate control.

【0022】なお、要求精度及び要求フレームレートは
それぞれ、要求精度入力部3及び要求フレームレート入
力部4から、本装置の起動時やその後必要な場合に入力
しておくが、入力省略時は所定のデフォルト値を用いる
なども考えられる。
Note that the required accuracy and the required frame rate are input from the required accuracy input unit 3 and the required frame rate input unit 4 when the apparatus is started or when necessary thereafter. It is also conceivable to use the default value of.

【0023】図2の手順では、まず、撮像部1が、フレ
ームレートに基づいて画像の各フレームを順次撮像する
ことによって画像処理システム2に入力する(ステップ
1)。すると、画像処理システム2では、まず、オプテ
ィカルフロー場検出部5が、入力された画像に基づい
て、オプティカルフローを測定する(ステップ2)。具
体的には、オプティカルフロー場検出部5は、オプティ
カルフローを、1又は2以上のオプティカルフローベク
トルを含むオプティカルフロー場として測定し出力す
る。
In the procedure shown in FIG. 2, first, the imaging section 1 sequentially captures each frame of an image based on the frame rate and inputs the frame to the image processing system 2 (step 1). Then, in the image processing system 2, first, the optical flow field detection unit 5 measures the optical flow based on the input image (Step 2). Specifically, the optical flow field detection unit 5 measures and outputs an optical flow as an optical flow field including one or two or more optical flow vectors.

【0024】また、オプティカルフロー場統計処理部6
は、得られたオプティカルフロー場の統計処理を行うこ
とにより(ステップ3)、最大フローベクトルや着目フ
ローベクトルの大きさを求める。
The optical flow field statistical processing unit 6
Performs the statistical processing of the obtained optical flow field (step 3) to obtain the maximum flow vector and the size of the flow vector of interest.

【0025】また、最適フレームレート算出部7は、オ
プティカルフロー場統計処理部6による統計処理の結果
と、要求精度入力部3から入力された要求精度と、に基
づいて、オプティカルフローの各ベクトルの精度を評価
する。この精度は、例えば各フレーム間の最大フローベ
クトルや着目フローベクトルについて、要求精度に基づ
いた所定の基準値を超えているものが存在する割合など
で評価することが考えられる。
Further, the optimum frame rate calculating section 7 calculates the value of each vector of the optical flow based on the result of the statistical processing by the optical flow field statistical processing section 6 and the required precision inputted from the required precision input section 3. Evaluate accuracy. It is conceivable that the accuracy is evaluated based on, for example, a ratio of a maximum flow vector between each frame and a flow vector of interest that exceeds a predetermined reference value based on the required accuracy.

【0026】そして、最適フレームレート算出部7は、
それら測定されているオプティカルフローが所定値ここ
では要求精度を満たすかどうか判定し(ステップ4)、
オプティカルフローが要求精度に満たないときは、その
要求精度を満たすための最適フレームレートを計算する
(ステップ5)。
Then, the optimum frame rate calculator 7 calculates
It is determined whether or not the measured optical flows satisfy a predetermined value, here, required accuracy (step 4).
If the optical flow does not satisfy the required accuracy, an optimum frame rate for satisfying the required accuracy is calculated (step 5).

【0027】また、フレームレート決定部8と、フレー
ムレート制御部9とは、最適フレームレート算出部7に
よって計算された最適フレームレートに基づいて、撮像
部1を制御することで、画像処理システム2に与えられ
る画像のフレームレートを制御する。
The frame rate determining section 8 and the frame rate control section 9 control the image pickup section 1 based on the optimum frame rate calculated by the optimum frame rate calculating section 7, so that the image processing system 2 To control the frame rate of the image provided to.

【0028】具体的には、フレームレート決定部8は、
最適フレームレート算出部7によって計算された最適フ
レームレートと、要求フレームレートと、に基づいて、
新たなフレームレートを決定する(ステップ6)。そし
て、フレームレート制御部9は、フレームレート決定部
8により決定された新たなフレームレートに基づいて撮
像部1のフレームレートを制御する(ステップ7)。
Specifically, the frame rate determining section 8
Based on the optimum frame rate calculated by the optimum frame rate calculation unit 7 and the requested frame rate,
A new frame rate is determined (step 6). Then, the frame rate control unit 9 controls the frame rate of the imaging unit 1 based on the new frame rate determined by the frame rate determination unit 8 (Step 7).

【0029】すなわち、フローベクトルなどで表される
オプティカルフローが所定の基準に満たない場合、フレ
ームレートを遅くしてフローベクトルを大きくし、画像
の量子化における測定誤差の低下により、オプティカル
フロー測定の有効精度を改善する。
That is, when an optical flow represented by a flow vector or the like does not satisfy a predetermined criterion, a frame rate is reduced to increase a flow vector, and a measurement error in image quantization is reduced. Improve effective accuracy.

【0030】ここで、図3は、新たなフレームレートに
基づいた撮像部1の制御前に、ある第1のフレームレー
トで撮像した画像の各フレーム間について、それぞれ測
定されたオプティカルフローベクトルを示す概念図であ
る。この第1のフレームレートでは、対象物Oの相対速
度が小さいため、フレームF31とF32間のオプティ
カルフローベクトルV31と、フレームF32とF33
間のオプティカルフローベクトルV32のいずれも、要
求精度に基づいた所定の基準値よりも大きさが小さい。
FIG. 3 shows optical flow vectors measured between frames of an image captured at a certain first frame rate before the control of the imaging unit 1 based on the new frame rate. It is a conceptual diagram. At the first frame rate, since the relative speed of the object O is small, the optical flow vector V31 between the frames F31 and F32 and the frames F32 and F33
Each of the intermediate optical flow vectors V32 is smaller in magnitude than a predetermined reference value based on the required accuracy.

【0031】この場合、同じ対象物Oについて、新たな
第2のフレームレートに基づいた撮像部1の制御後に、
その第2のフレームレートで撮像した画像の各フレーム
間について、それぞれ測定されたオプティカルフローベ
クトルを示す概念図を図4に示す。この例では、第2の
フレームレートが前記第1のフレームレートよりも遅
い。すなわち、図3の例と比べ、フレームF41と次の
フレームF42との時間間隔が大きくなるため、フレー
ムF41とF42間のオプティカルフローベクトルV4
1は、要求精度に基づいた所定の基準値よりも大きくな
り、要求精度が満たされることになる。
In this case, for the same object O, after the control of the imaging unit 1 based on the new second frame rate,
FIG. 4 is a conceptual diagram showing optical flow vectors measured between frames of an image captured at the second frame rate. In this example, the second frame rate is lower than the first frame rate. That is, since the time interval between the frame F41 and the next frame F42 is larger than that in the example of FIG. 3, the optical flow vector V4 between the frames F41 and F42
1 becomes larger than a predetermined reference value based on the required accuracy, and the required accuracy is satisfied.

【0032】これにより、例えば、相対速度計測精度の
改善による衝突予測精度の向上など、より正確な情報処
理が可能となる。
As a result, for example, more accurate information processing, such as an improvement in collision prediction accuracy due to an improvement in relative speed measurement accuracy, becomes possible.

【0033】また、本実施形態では、要求精度や要求さ
れるフレームレートに基づいてフレームレートが制御さ
れるので、利用目的や環境変化などの状況に合わせたオ
プティカルフロー測定が容易になる。
In this embodiment, since the frame rate is controlled based on the required accuracy and the required frame rate, it is easy to measure the optical flow according to the situation such as the purpose of use and environmental changes.

【0034】なお、図1に示すように、オプティカルフ
ロー場検出部5で得られたオプティカルフロー場は、外
部の情報処理システム10ヘ提供され、相対速度測定な
ど種々の情報処理に利用される。また、同様に、オプテ
ィカルフロー場統計処理部6から統計処理の結果を画像
処理システム2へ提供することもできる。
As shown in FIG. 1, the optical flow field obtained by the optical flow field detection unit 5 is provided to an external information processing system 10 and used for various information processing such as relative speed measurement. Similarly, the result of the statistical processing can be provided from the optical flow field statistical processing unit 6 to the image processing system 2.

【0035】〔3.他の実施形態〕なお、本発明は上記
実施形態に限定されるものではなく、次に例示するよう
な他の実施形態も包含するものである。例えば、上記実
施形態は例示に過ぎず、フレームレートの具体的数値や
表現形式、画像の種類や形式、オプティカルフローの表
現形式や測定手法、オプティカルフローに関する判断基
準の内容、最適なフレームレートを計算するためのアル
ゴリズム、新たなフレームレートに基づいて与えられる
画像のフレームレートを制御するための具体的手法など
は自由に決定したり変更して実施することができる。
[3. Other Embodiments] The present invention is not limited to the above embodiments, but includes other embodiments as exemplified below. For example, the above-described embodiment is merely an example, and the specific numerical value and expression format of the frame rate, the type and format of the image, the expression format and measurement method of the optical flow, the content of the judgment criteria regarding the optical flow, and the calculation of the optimal frame rate Algorithm, a specific method for controlling the frame rate of an image given based on a new frame rate, and the like can be freely determined or changed.

【0036】例えば、与えられる画像のフレームレート
を変更する場合、ビデオカメラなどの撮像部自体のフレ
ームレートを変更する他、例えば、入力されてくる画像
の各フレームを1フレームごとに無視することによっ
て、フレームレートを半分にするといった制御の手法も
採用可能である。
For example, when changing the frame rate of a given image, in addition to changing the frame rate of the imaging unit itself such as a video camera, for example, by ignoring each frame of the input image for each frame, Alternatively, a control method such as halving the frame rate can be adopted.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力される画像そのものを最適化することにより、優れ
た精度でオプティカルフローを測定する画像処理の技術
すなわち画像処理装置及び方法並びに画像処理用ソフト
ウェアを記録した記録媒体を提供することができるの
で、各種情報処理の精度も向上する。
As described above, according to the present invention,
By optimizing the input image itself, it is possible to provide an image processing technique for measuring an optical flow with excellent accuracy, that is, an image processing apparatus and method, and a recording medium on which image processing software is recorded. The accuracy of information processing is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の画像処理装置の構成を示す
機能ブロック図。
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態における処理手順を示すフロ
ーチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態において、新たなフレームレ
ートに基づいた撮像部の制御前に、ある第1のフレーム
レートで撮像した画像の各フレーム間について、それぞ
れ測定されたオプティカルフローベクトルを示す概念
図。
FIG. 3 illustrates optical flow vectors measured between frames of an image captured at a certain first frame rate before the control of the imaging unit based on a new frame rate in the embodiment of the present invention. Conceptual diagram.

【図4】本発明の実施形態において、同じ対象物につい
て、新たな第2のフレームレートに基づいた撮像部の制
御後に、その第2のフレームレートで撮像した画像の各
フレーム間について、それぞれ測定されたオプティカル
フローベクトルを示す概念図。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which an image of the same object is measured at a second frame rate between frames of an image captured at the second frame rate after control of the imaging unit based on the new second frame rate; The conceptual diagram showing the optical flow vector which was made.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像部 2…画像処理システム 3…要求精度入力部 4…要求フレームレート入力部 5…オプティカルフロー場検出部 6…オプティカルフロー場統計処理部 7…最適フレームレート算出部 8…フレームレート決定部 9…フレームレート制御部 10…情報処理システム REFERENCE SIGNS LIST 1 imaging unit 2 image processing system 3 required accuracy input unit 4 required frame rate input unit 5 optical flow field detection unit 6 optical flow field statistical processing unit 7 optimal frame rate calculation unit 8 frame rate determination unit 9: Frame rate control unit 10: Information processing system

フロントページの続き Fターム(参考) 5C054 AA01 AA05 CA04 CC03 CH03 CH04 EA01 EJ00 FC13 FF02 HA05 5L096 BA02 BA04 CA02 CA14 HA04Continued on the front page F-term (reference) 5C054 AA01 AA05 CA04 CC03 CH03 CH04 EA01 EJ00 FC13 FF02 HA05 5L096 BA02 BA04 CA02 CA14 HA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フレームレートに基づいた画像を入力す
るための手段と、 入力された前記画像に基づいてオプティカルフローを測
定するための手段と、 測定された前記オプティカルフローが予め決められた基
準に満たないときに、最適なフレームレートを計算する
ための手段と、 計算された前記最適なフレームレートに基づいて、与え
られる画像の前記フレームレートを制御するための手段
と、 を備えたことを特徴とする画像処理装置。
A means for inputting an image based on a frame rate; a means for measuring an optical flow based on the input image; and a means for measuring the optical flow based on a predetermined reference. When less than, means for calculating an optimal frame rate; and means for controlling the frame rate of a given image based on the calculated optimal frame rate. Image processing apparatus.
【請求項2】 フレームレートに基づいて画像の各フレ
ームを順次撮像するための撮像手段と、 撮像された前記画像に基づいてオプティカルフローを測
定するための手段と、 オプティカルフローの測定に対する要求精度を入力する
ための手段と、 要求されるフレームレートを入力するための手段と、 測定された前記オプティカルフローが前記要求精度に満
たないときに、前記要求精度を満たすための最適なフレ
ームレートを計算するための手段と、 計算された前記最適なフレームレートと、入力された前
記要求されるフレームと、に基づいて、新たなフレーム
レートを決定するための手段と、 決定された前記新たなフレームレートに基づいて前記撮
像手段を制御するための手段と、 を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. An imaging unit for sequentially capturing each frame of an image based on a frame rate, a unit for measuring an optical flow based on the captured image, and a required accuracy for measuring the optical flow. Means for inputting, a means for inputting a required frame rate, and calculating an optimum frame rate for satisfying the required accuracy when the measured optical flow does not satisfy the required accuracy. Means for determining a new frame rate based on the calculated optimal frame rate and the input requested frame; and determining the new frame rate based on the determined new frame rate. Means for controlling the image pickup means based on the image processing means.
【請求項3】 フレームレートに基づいた画像を入力す
るためのステップと、 入力された前記画像に基づいてオプティカルフローを測
定するためのステップと、 測定された前記オプティカルフローが予め決められた基
準に満たないときに、最適なフレームレートを計算する
ためのステップと、 計算された前記最適なフレームレートに基づいて、与え
られる画像の前記フレームレートを制御するためのステ
ップと、 を含むことを特徴とする画像処理方法。
A step of inputting an image based on a frame rate; a step of measuring an optical flow based on the input image; and a step of measuring the measured optical flow based on a predetermined reference. When less than, calculating an optimal frame rate; and, based on the calculated optimal frame rate, controlling the frame rate of a given image. Image processing method.
【請求項4】 フレームレートに基づいて画像の各フレ
ームを順次撮像するための撮像ステップと、 撮像された前記画像に基づいてオプティカルフローを測
定するためのステップと、 オプティカルフローの測定に対する要求精度を入力する
ためのステップと、 要求されるフレームレートを入力するためのステップ
と、 測定された前記オプティカルフローが前記要求精度に満
たないときに、前記要求精度を満たすための最適なフレ
ームレートを計算するためのステップと、 計算された前記最適なフレームレートと、入力された前
記要求されるフレームと、に基づいて、新たなフレーム
レートを決定するためのステップと、 決定された前記新たなフレームレートに基づいて前記撮
像ステップを制御するためのステップと、 を含むことを特徴とする画像処理方法。
4. An imaging step for sequentially capturing each frame of an image based on a frame rate; a step for measuring an optical flow based on the captured image; and a precision required for measuring the optical flow. Inputting; inputting a required frame rate; calculating the optimal frame rate to satisfy the required accuracy when the measured optical flow does not meet the required accuracy. Determining a new frame rate based on the calculated optimal frame rate and the input required frame; and determining the new frame rate based on the determined new frame rate. Controlling the imaging step based on the Image processing how.
【請求項5】 フレームレートに基づいて与えられる画
像の各フレームから、コンピュータを用いて、オプティ
カルフローを測定するための画像処理用ソフトウェアを
記録した記録媒体において、 そのソフトウェアは前記コンピュータに、 入力された前記画像に基づいてオプティカルフローを測
定させ、 測定された前記オプティカルフローが予め決められた基
準に満たないときに、最適なフレームレートを計算さ
せ、 計算された前記最適なフレームレートに基づいて、与え
られる画像の前記フレームレートを制御させることを特
徴とする画像処理用ソフトウェアを記録した記録媒体。
5. A recording medium on which image processing software for measuring an optical flow is recorded using a computer from each frame of an image given based on a frame rate, wherein the software is input to the computer. Measuring an optical flow based on the image, and when the measured optical flow does not satisfy a predetermined standard, calculate an optimal frame rate.Based on the calculated optimal frame rate, A recording medium on which image processing software is recorded, wherein the frame rate of a given image is controlled.
【請求項6】 撮像部によりフレームレートに基づいて
順次撮影される画像の各フレームから、コンピュータを
用いて、オプティカルフローを測定するための画像処理
用ソフトウェアを記録した記録媒体において、 そのソフトウェアは前記コンピュータに、 撮像された前記画像に基づいてオプティカルフローを測
定させ、 オプティカルフローの測定に対する要求精度の入力を受
け付けさせ、 要求されるフレームレートの入力を受け付けさせ、 測定された前記オプティカルフローが前記要求精度に満
たないときに、前記要求精度を満たすための最適なフレ
ームレートを計算させ、 計算された前記最適なフレームレートと、入力された前
記要求されるフレームと、に基づいて、新たなフレーム
レートを決定させ、 決定された前記新たなフレームレートに基づいて前記撮
像部を制御させることを特徴とする画像処理用ソフトウ
ェアを記録した記録媒体。
6. A recording medium recording image processing software for measuring an optical flow using a computer from each frame of an image sequentially captured based on a frame rate by an imaging unit, wherein the software is The computer is configured to measure an optical flow based on the captured image, to receive an input of required accuracy for the measurement of the optical flow, to receive an input of a required frame rate, and to determine the measured optical flow according to the request. When the accuracy is less than the predetermined frame rate, the optimum frame rate for satisfying the required accuracy is calculated. Based on the calculated optimum frame rate and the input required frame, a new frame rate is calculated. And the determined new frame Recording medium recording an image processing software, characterized in that to control the image pickup unit based on the rate.
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