JP2002190029A - 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 - Google Patents
画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体Info
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- JP2002190029A JP2002190029A JP2000389450A JP2000389450A JP2002190029A JP 2002190029 A JP2002190029 A JP 2002190029A JP 2000389450 A JP2000389450 A JP 2000389450A JP 2000389450 A JP2000389450 A JP 2000389450A JP 2002190029 A JP2002190029 A JP 2002190029A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビデオ画像からビデオオブジェクトを抽出す
ることを、容易に且つ精度良く行なえる画像処理装置を
提供する。 【解決手段】 第１の保存手段１０５は、撮影範囲にオ
ブジェクトが存在しない状態での背景画像を保存する。
第２の保存手段１０７は、撮影範囲にオブジェクトが存
在した状態での対象画像を保存する。読出制御手段１０
３は、監視手段１０２によるビデオカメラ移動等の状態
の監視結果に基づき同期を取りながら、第１の保存手段
１０５及び第２の保存手段１０７から背景画像及び対象
画像を読み出す。抽出手段１０９は、読出背景画像及び
読出対象画像の差分結果に基づいて、当該対象画像の中
に存在するオブジェクトを抽出する。
ることを、容易に且つ精度良く行なえる画像処理装置を
提供する。 【解決手段】 第１の保存手段１０５は、撮影範囲にオ
ブジェクトが存在しない状態での背景画像を保存する。
第２の保存手段１０７は、撮影範囲にオブジェクトが存
在した状態での対象画像を保存する。読出制御手段１０
３は、監視手段１０２によるビデオカメラ移動等の状態
の監視結果に基づき同期を取りながら、第１の保存手段
１０５及び第２の保存手段１０７から背景画像及び対象
画像を読み出す。抽出手段１０９は、読出背景画像及び
読出対象画像の差分結果に基づいて、当該対象画像の中
に存在するオブジェクトを抽出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ビデオ画
像の中から、任意形状の物体（以下、「ビデオオブジェ
クト」と言う）を抽出するための装置或はシステムに用
いられる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理
方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピ
ュータが読出可能に格納した記憶媒体に関するものであ
る。
像の中から、任意形状の物体（以下、「ビデオオブジェ
クト」と言う）を抽出するための装置或はシステムに用
いられる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理
方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピ
ュータが読出可能に格納した記憶媒体に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より例えば、画像処理装置では、ビ
デオ画像の中から、任意形状のビデオオブジェクトを抽
出する方式として、クロマキーによる方式（クロマキー
方式）が多く使用されている。
デオ画像の中から、任意形状のビデオオブジェクトを抽
出する方式として、クロマキーによる方式（クロマキー
方式）が多く使用されている。
【０００３】図６は、クロマキー方式を使用した画像処
理装置７００の構成を示したものである。画像処理装置
７００は、上記図６に示すように、ビデオ入力部７０
１、色空間変換部７０２、色差比較部７０３、キー色設
定部７０４、ビデオ合成部７０７、背景画像設定部７０
８、及び表示部７０９を備えている。
理装置７００の構成を示したものである。画像処理装置
７００は、上記図６に示すように、ビデオ入力部７０
１、色空間変換部７０２、色差比較部７０３、キー色設
定部７０４、ビデオ合成部７０７、背景画像設定部７０
８、及び表示部７０９を備えている。
【０００４】ビデオ入力部７０１は、処理対象のビデオ
画像を入力する。色空間変換部７０２は、ビデオ入力部
７０１からのビデオ画像に対して、ＲＧＢ空間からＹＣ
ｒＣｂ空間へと変換する処理を施す。キー設定部７０４
には、ユーザによって任意のキーカラーが設定される。
背景色設定部７１０には、ある一定カラーの背景色（緑
色や青色等）を有するシートが設定される。
画像を入力する。色空間変換部７０２は、ビデオ入力部
７０１からのビデオ画像に対して、ＲＧＢ空間からＹＣ
ｒＣｂ空間へと変換する処理を施す。キー設定部７０４
には、ユーザによって任意のキーカラーが設定される。
背景色設定部７１０には、ある一定カラーの背景色（緑
色や青色等）を有するシートが設定される。
【０００５】キーカラー（色差）比較部７０３は、背景
色設定部７１０と連動して、適当な許容範囲を持って、
色空間変換部７０２での処理後のビデオ画像（対象ビデ
オ画像）と、キー色設定部７０４へ設定されたキーカラ
ーとの比較を行なって、マスク画像７０５を生成する。
そして、色差比較部７０３は、マスク画像７０５で対象
ビデオ画像をマスクした画像、すなわち対象ビデオ画像
の中のビデオオブジェクト７０６を取得する。
色設定部７１０と連動して、適当な許容範囲を持って、
色空間変換部７０２での処理後のビデオ画像（対象ビデ
オ画像）と、キー色設定部７０４へ設定されたキーカラ
ーとの比較を行なって、マスク画像７０５を生成する。
そして、色差比較部７０３は、マスク画像７０５で対象
ビデオ画像をマスクした画像、すなわち対象ビデオ画像
の中のビデオオブジェクト７０６を取得する。
【０００６】ビデオ合成部７０７は、色差比較部７０３
で得られたビデオオブジェクト７０６に対して、背景画
像設定部７０８へ設定された背景画像を合成する。表示
部７０９（モニタ等）は、ビデオ合成部７０７で得られ
た合成画像を画面表示する。
で得られたビデオオブジェクト７０６に対して、背景画
像設定部７０８へ設定された背景画像を合成する。表示
部７０９（モニタ等）は、ビデオ合成部７０７で得られ
た合成画像を画面表示する。
【０００７】図７は、クロマキー方式ではなく、トラッ
キング方式を使用した画像処理装置８００の構成を示し
たものである。画像処理装置８００は、ユーザの補助入
力により、ビデオ画像の中から任意形状のビデオオブジ
ェクトを抽出するようになされており、上記図７に示す
ように、ビデオ入力部８０１、フレームメモリ８０２、
初期輪郭設定部８０３、オブジェクトドラッカー８０
４、ビデオ合成部８０５、背景画像設定部８０６、及び
表示部８０７を備えている。
キング方式を使用した画像処理装置８００の構成を示し
たものである。画像処理装置８００は、ユーザの補助入
力により、ビデオ画像の中から任意形状のビデオオブジ
ェクトを抽出するようになされており、上記図７に示す
ように、ビデオ入力部８０１、フレームメモリ８０２、
初期輪郭設定部８０３、オブジェクトドラッカー８０
４、ビデオ合成部８０５、背景画像設定部８０６、及び
表示部８０７を備えている。
【０００８】ビデオ入力部８０１は、処理対象のビデオ
画像を入力する。フレームメモリ８０２には、ビデオ入
力部８０１により入力されたビデオ画像が格納される。
初期輪郭設定部８０３は、フレームメモリ８０２内の初
期フレームのビデオ画像に対して、ユーザからの補助入
力に基づき適宜輪郭を設定する。ここでのユーザからの
補助入力とは、フリーハンドによるドローインクや、そ
れに付加された画像処理装置等による入力を示す。
画像を入力する。フレームメモリ８０２には、ビデオ入
力部８０１により入力されたビデオ画像が格納される。
初期輪郭設定部８０３は、フレームメモリ８０２内の初
期フレームのビデオ画像に対して、ユーザからの補助入
力に基づき適宜輪郭を設定する。ここでのユーザからの
補助入力とは、フリーハンドによるドローインクや、そ
れに付加された画像処理装置等による入力を示す。
【０００９】オブジェクトトラッカー８０４は、初期輪
郭設定部８０３により輪郭が設定されたビデオ画像の当
該輪郭情報に基づいて、初期フレームに継続するフレー
ムのビデオ画像の中からビデオオブジェクトを抽出す
る。ビデオ合成部８０５は、オブジェクトトラッカー８
０４で得られたビデオオブジェクトに対して、背景画像
設定部８０６へ設定された背景画像を合成する。表示部
８０７（モニタ等）は、ビデオ合成部７０５で得られた
合成画像を画面表示する。
郭設定部８０３により輪郭が設定されたビデオ画像の当
該輪郭情報に基づいて、初期フレームに継続するフレー
ムのビデオ画像の中からビデオオブジェクトを抽出す
る。ビデオ合成部８０５は、オブジェクトトラッカー８
０４で得られたビデオオブジェクトに対して、背景画像
設定部８０６へ設定された背景画像を合成する。表示部
８０７（モニタ等）は、ビデオ合成部７０５で得られた
合成画像を画面表示する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
６や上記図７に示した従来の画像処理装置では、次のよ
うな問題点があった。まず、クロマキー方式を用いた画
像処理装置７００（上記図６参照）では、必ず背景にキ
ーカラーのシート等を設定（キー色設定部７０４へ設定
等）する必要があるため、その分、当該方式を使用する
環境に制限が加えられてしまう。また、トラッキング方
式を用いた画像処理装置８００（上記図７参照）では、
ユーザからの補助入力を必要とし、物体の移動や変形に
たいしての精度が不充分である。
６や上記図７に示した従来の画像処理装置では、次のよ
うな問題点があった。まず、クロマキー方式を用いた画
像処理装置７００（上記図６参照）では、必ず背景にキ
ーカラーのシート等を設定（キー色設定部７０４へ設定
等）する必要があるため、その分、当該方式を使用する
環境に制限が加えられてしまう。また、トラッキング方
式を用いた画像処理装置８００（上記図７参照）では、
ユーザからの補助入力を必要とし、物体の移動や変形に
たいしての精度が不充分である。
【００１１】そこで、本発明は、上記の欠点を除去する
ために成されたもので、ビデオ画像からビデオオブジェ
クトを抽出することを、容易に且つ精度良く行なえる、
画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び
それを実施するための処理ステップをコンピュータが読
出可能に格納した記憶媒体を提供することを目的とす
る。
ために成されたもので、ビデオ画像からビデオオブジェ
クトを抽出することを、容易に且つ精度良く行なえる、
画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び
それを実施するための処理ステップをコンピュータが読
出可能に格納した記憶媒体を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
第１の発明は、撮影画像の中に存在するオブジェクトを
抽出するための画像処理装置であって、所定の軌道上を
所定の速度で移動しながら撮影して得られた画像を入力
する入力手段と、上記移動状態を監視する監視手段と、
上記入力手段により入力された、上記撮影範囲にオブジ
ェクトが存在しない状態で得られた撮影画像をフレーム
単位で保存する第１の保存手段と、上記入力手段により
入力された、上記撮影範囲にオブジェクトが存在した状
態で得られた撮影画像をフレーム単位で保存する第２の
保存手段と、上記監視手段での監視結果に基づいて同期
を取りながら、上記第１の保存手段内のフレーム画像を
背景画像として読み出すと共に、上記第２の保存手段内
のフレーム画像を対象画像として読み出す読出制御手段
と、上記読出制御手段により読み出された背景画像と対
象画像の差分結果に基づいて、当該対象画像の中に存在
するオブジェクトを抽出する抽出手段とを備えることを
特徴とする。
第１の発明は、撮影画像の中に存在するオブジェクトを
抽出するための画像処理装置であって、所定の軌道上を
所定の速度で移動しながら撮影して得られた画像を入力
する入力手段と、上記移動状態を監視する監視手段と、
上記入力手段により入力された、上記撮影範囲にオブジ
ェクトが存在しない状態で得られた撮影画像をフレーム
単位で保存する第１の保存手段と、上記入力手段により
入力された、上記撮影範囲にオブジェクトが存在した状
態で得られた撮影画像をフレーム単位で保存する第２の
保存手段と、上記監視手段での監視結果に基づいて同期
を取りながら、上記第１の保存手段内のフレーム画像を
背景画像として読み出すと共に、上記第２の保存手段内
のフレーム画像を対象画像として読み出す読出制御手段
と、上記読出制御手段により読み出された背景画像と対
象画像の差分結果に基づいて、当該対象画像の中に存在
するオブジェクトを抽出する抽出手段とを備えることを
特徴とする。
【００１３】第２の発明は、上記第１の発明において、
上記読出制御手段により読み出された背景画像と対象画
像の差分結果を評価する評価手段を備え、上記読出制御
手段は、上記評価手段での評価結果に基づいて、上記第
１の保存手段内の任意の時間のフレーム画像を背景画像
として読み出し、上記評価手段は、上記読出制御手段に
より読み出された新たな背景画像と対象画像の差分を再
評価することを特徴とする。
上記読出制御手段により読み出された背景画像と対象画
像の差分結果を評価する評価手段を備え、上記読出制御
手段は、上記評価手段での評価結果に基づいて、上記第
１の保存手段内の任意の時間のフレーム画像を背景画像
として読み出し、上記評価手段は、上記読出制御手段に
より読み出された新たな背景画像と対象画像の差分を再
評価することを特徴とする。
【００１４】第３の発明は、上記第２の発明において、
上記読出制御手段は、上記評価手段での評価結果によ
り、上記差分が微小となるフレーム画像を上記第１の保
存手段から背景画像として読み出すことを特徴とする。
上記読出制御手段は、上記評価手段での評価結果によ
り、上記差分が微小となるフレーム画像を上記第１の保
存手段から背景画像として読み出すことを特徴とする。
【００１５】第４の発明は、上記第１の発明において、
上記抽出手段での抽出結果に基づいて、上記対象画像の
中に存在するオブジェクトと、任意の背景画像とを合成
する合成手段を備えることを特徴とする。
上記抽出手段での抽出結果に基づいて、上記対象画像の
中に存在するオブジェクトと、任意の背景画像とを合成
する合成手段を備えることを特徴とする。
【００１６】第５の発明は、上記第１の発明において、
上記第２の保存手段内のフレーム画像を用いて、上記抽
出手段での抽出結果を調整する第２の抽出手段を備える
ことを特徴とする。
上記第２の保存手段内のフレーム画像を用いて、上記抽
出手段での抽出結果を調整する第２の抽出手段を備える
ことを特徴とする。
【００１７】第６の発明は、上記第１の発明において、
上記入力手段により入力された撮影画像を符号化する符
号化手段と、上記符号化手段で得られた符号化画像を復
号化して、少なくとも上記第１の保存手段及び上記第２
の保存手段の何れかに対して出力する復号化手段とを備
え、上記抽出手段は、 上記読出制御手段により読み出
された復号化背景画像と復号化対象画像の差分結果に基
づいて、当該復号化対象画像の中に存在するオブジェク
トを抽出することを特徴とする。
上記入力手段により入力された撮影画像を符号化する符
号化手段と、上記符号化手段で得られた符号化画像を復
号化して、少なくとも上記第１の保存手段及び上記第２
の保存手段の何れかに対して出力する復号化手段とを備
え、上記抽出手段は、 上記読出制御手段により読み出
された復号化背景画像と復号化対象画像の差分結果に基
づいて、当該復号化対象画像の中に存在するオブジェク
トを抽出することを特徴とする。
【００１８】第７の発明は、上記第６の発明において、
上記入力手段により入力された撮影画像を保存する第３
の保存手段と、上記第３の保存手段内のフレーム画像を
用いて、上記抽出手段での抽出結果を調整する第２の抽
出手段とを備えることを特徴とする。
上記入力手段により入力された撮影画像を保存する第３
の保存手段と、上記第３の保存手段内のフレーム画像を
用いて、上記抽出手段での抽出結果を調整する第２の抽
出手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】第８の発明は、上記第５又は７の発明にお
いて、上記第２の抽出手段は、フレーム内又はフレーム
間のトラッキング機能により、上記抽出手段で得られた
オブジェクトの輪郭を調整することを特徴とする。
いて、上記第２の抽出手段は、フレーム内又はフレーム
間のトラッキング機能により、上記抽出手段で得られた
オブジェクトの輪郭を調整することを特徴とする。
【００２０】第９の発明は、複数の機器が互いに通信可
能に接続されてなる画像処理システムであって、上記複
数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜８
の何れかに記載の画像処理装置の機能を有することを特
徴とする。
能に接続されてなる画像処理システムであって、上記複
数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜８
の何れかに記載の画像処理装置の機能を有することを特
徴とする。
【００２１】第１０の発明は、撮影手段により得られた
撮影画像の中に存在するオブジェクトを抽出するための
画像処理方法であって、オブジェクトが撮影範囲に存在
しない状態で、上記撮影手段を所定の軌道上を所定の速
度で移動させながら撮影して得られた画像をフレーム単
位で第１の保存手段へ保存する第１の保存ステップと、
オブジェクトが撮影範囲に存在した状態で、上記撮影手
段を所定の軌道上を所定の速度で移動させながら撮影し
て得られた画像をフレーム単位で第２の保存手段へ保存
する第２の保存ステップと、上記撮影手段の移動状態を
監視する監視ステップと、上記監視ステップでの監視結
果に基づいて同期を取りながら、上記第１の保存手段内
のフレーム画像を背景画像として読み出すと共に、上記
第２の保存手段内のフレーム画像を対象画像として読み
出す読出制御ステップと、上記読出制御ステップにより
読み出された背景画像と対象画像の差分を取る差分ステ
ップと、上記差分ステップの差分結果を評価する評価ス
テップと、上記差分ステップでの差分結果に基づいて、
当該対象画像の中に存在するオブジェクトを抽出する抽
出ステップとを含み、上記読出制御ステップは、上記評
価ステップでの評価結果に基づいて、上記上記第１の保
存手段内のフレーム画像の読み出しを行うステップを含
むことを特徴とする。
撮影画像の中に存在するオブジェクトを抽出するための
画像処理方法であって、オブジェクトが撮影範囲に存在
しない状態で、上記撮影手段を所定の軌道上を所定の速
度で移動させながら撮影して得られた画像をフレーム単
位で第１の保存手段へ保存する第１の保存ステップと、
オブジェクトが撮影範囲に存在した状態で、上記撮影手
段を所定の軌道上を所定の速度で移動させながら撮影し
て得られた画像をフレーム単位で第２の保存手段へ保存
する第２の保存ステップと、上記撮影手段の移動状態を
監視する監視ステップと、上記監視ステップでの監視結
果に基づいて同期を取りながら、上記第１の保存手段内
のフレーム画像を背景画像として読み出すと共に、上記
第２の保存手段内のフレーム画像を対象画像として読み
出す読出制御ステップと、上記読出制御ステップにより
読み出された背景画像と対象画像の差分を取る差分ステ
ップと、上記差分ステップの差分結果を評価する評価ス
テップと、上記差分ステップでの差分結果に基づいて、
当該対象画像の中に存在するオブジェクトを抽出する抽
出ステップとを含み、上記読出制御ステップは、上記評
価ステップでの評価結果に基づいて、上記上記第１の保
存手段内のフレーム画像の読み出しを行うステップを含
むことを特徴とする。
【００２２】第１１の発明は、上記第１０の発明におい
て、上記評価ステップは、上記読出制御手段により読み
出された新たな背景画像と対象画像の差分を再評価する
ステップを含み、上記読出制御ステップは、上記評価ス
テップでの評価結果により、上記差分が微小となるよう
なフレーム画像を上記第１の保存手段から背景画像とし
て読み出すステップを含むことを特徴とする。
て、上記評価ステップは、上記読出制御手段により読み
出された新たな背景画像と対象画像の差分を再評価する
ステップを含み、上記読出制御ステップは、上記評価ス
テップでの評価結果により、上記差分が微小となるよう
なフレーム画像を上記第１の保存手段から背景画像とし
て読み出すステップを含むことを特徴とする。
【００２３】第１２の発明は、上記第１０の発明におい
て、上記抽出ステップでの抽出結果に基づいて、上記対
象画像の中に存在するオブジェクトと、任意の背景画像
とを合成する合成ステップを含むことを特徴とする。
て、上記抽出ステップでの抽出結果に基づいて、上記対
象画像の中に存在するオブジェクトと、任意の背景画像
とを合成する合成ステップを含むことを特徴とする。
【００２４】第１３の発明は、上記第１０の発明におい
て、上記第２の保存手段内のフレーム画像を用いて、上
記抽出ステップでの抽出結果を調整する第２の抽出ステ
ップを含むことを特徴とする。
て、上記第２の保存手段内のフレーム画像を用いて、上
記抽出ステップでの抽出結果を調整する第２の抽出ステ
ップを含むことを特徴とする。
【００２５】第１４の発明は、上記第１０の発明におい
て、上記撮影手段で得られた撮影画像を符号化する符号
化ステップと、上記符号化ステップで得られた符号化画
像を復号化して、少なくとも上記第１の保存手段及び上
記第２の保存手段の何れかに対して出力する復号化ステ
ップとを含み、上記差分ステップは、 上記読出制御ス
テップにより読み出された復号化背景画像と復号化対象
画像の差分を取るステップを含み、上記抽出ステップ
は、上記差分ステップでの復号化画像の差分結果に基づ
いて、上記復号化対象画像の中に存在するオブジェクト
を抽出するステップを含むことを特徴とする。
て、上記撮影手段で得られた撮影画像を符号化する符号
化ステップと、上記符号化ステップで得られた符号化画
像を復号化して、少なくとも上記第１の保存手段及び上
記第２の保存手段の何れかに対して出力する復号化ステ
ップとを含み、上記差分ステップは、 上記読出制御ス
テップにより読み出された復号化背景画像と復号化対象
画像の差分を取るステップを含み、上記抽出ステップ
は、上記差分ステップでの復号化画像の差分結果に基づ
いて、上記復号化対象画像の中に存在するオブジェクト
を抽出するステップを含むことを特徴とする。
【００２６】第１５の発明は、上記第１４の発明におい
て、上記撮影手段で得られた撮影画像を第３の保存手段
へ保存する第３の保存ステップと、上記第３の保存手段
内のフレーム画像を用いて、上記抽出ステップでの抽出
結果を調整する第２の抽出ステップとを含むことを特徴
とする。
て、上記撮影手段で得られた撮影画像を第３の保存手段
へ保存する第３の保存ステップと、上記第３の保存手段
内のフレーム画像を用いて、上記抽出ステップでの抽出
結果を調整する第２の抽出ステップとを含むことを特徴
とする。
【００２７】第１６の発明は、上記第１３又は１５の発
明において、上記第２の抽出ステップは、フレーム内又
はフレーム間のトラッキング機能により、上記抽出ステ
ップで得られたオブジェクトの輪郭を調整することを特
徴とする。
明において、上記第２の抽出ステップは、フレーム内又
はフレーム間のトラッキング機能により、上記抽出ステ
ップで得られたオブジェクトの輪郭を調整することを特
徴とする。
【００２８】第１７の発明は、請求項１〜８の何れかに
記載の画像処理装置の機能、又は請求項９記載の画像処
理システムの機能を実施するための処理プログラムを、
コンピュータが読出可能に格納した記憶媒体であること
を特徴とする。
記載の画像処理装置の機能、又は請求項９記載の画像処
理システムの機能を実施するための処理プログラムを、
コンピュータが読出可能に格納した記憶媒体であること
を特徴とする。
【００２９】第１８の発明は、請求項１０〜１６の何れ
かに記載の画像処理方法の処理ステップを、コンピュー
タが読出可能に格納した記憶媒体であることを特徴とす
る。
かに記載の画像処理方法の処理ステップを、コンピュー
タが読出可能に格納した記憶媒体であることを特徴とす
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【００３１】（第１の実施の形態）本発明は、例えば、
図１に示すような画像処理装置１００に適用される。本
実施の形態の画像処理装置１００は、予め固定されたシ
ーケンスを有する背景ビデオ画像を有し、さらに動き補
償機能を有する構成とすることで、ビデオ画像からビデ
オオブジェクトを容易に且つ精度良く抽出できるように
なされている。
図１に示すような画像処理装置１００に適用される。本
実施の形態の画像処理装置１００は、予め固定されたシ
ーケンスを有する背景ビデオ画像を有し、さらに動き補
償機能を有する構成とすることで、ビデオ画像からビデ
オオブジェクトを容易に且つ精度良く抽出できるように
なされている。
【００３２】＜画像処理装置１００の全体構成＞画像処
理装置１００は、上記図１に示すように、ビデオ入力部
１０１、時間監視部１０２、フレーム制御部１０３、ビ
デオ保存部１０４、フレームメモリ１０５、フレーム差
分器１０６、フレームメモリ１０７、差分評価部１０
８、輪郭抽出部１０９、ビデオ合成部１１０、背景画像
設定部１１１、及び表示部１１２を備えている。
理装置１００は、上記図１に示すように、ビデオ入力部
１０１、時間監視部１０２、フレーム制御部１０３、ビ
デオ保存部１０４、フレームメモリ１０５、フレーム差
分器１０６、フレームメモリ１０７、差分評価部１０
８、輪郭抽出部１０９、ビデオ合成部１１０、背景画像
設定部１１１、及び表示部１１２を備えている。
【００３３】＜画像処理装置１００の一連の動作＞ビデ
オ入力部１０１は、処理対象のビデオ画像を入力する。
本実施の形態はその一例として、ビデオ入力部１０１と
してビデオカメラを使用している。そして、ビデオ入力
部１０１（以下、「ビデオカメラ１０１」と言う）は、
図２に示すように、一定軌道２０１上を一定速度で移動
するようになされている。したがって、ビデオ入力部１
０１により入力されるビデオ画像（撮影画像）は、周囲
の環境（天候、照明、障害物等）が異ならなければ一定
のものとなる。
オ入力部１０１は、処理対象のビデオ画像を入力する。
本実施の形態はその一例として、ビデオ入力部１０１と
してビデオカメラを使用している。そして、ビデオ入力
部１０１（以下、「ビデオカメラ１０１」と言う）は、
図２に示すように、一定軌道２０１上を一定速度で移動
するようになされている。したがって、ビデオ入力部１
０１により入力されるビデオ画像（撮影画像）は、周囲
の環境（天候、照明、障害物等）が異ならなければ一定
のものとなる。
【００３４】時間監視部１０２は、ビデオカメラ１０１
の移動時間を監視する。ビデオ保存部１０４は、ビデオ
カメラ１０１の後述する工程１（ビデオオブジェクト無
し）の撮影動作で得られたビデオ画像（ディジタルフォ
ーマットの形式の撮影画像）を背景画像として保存する
と共に、時間監視部１０２にて観測された移動時間情報
を保存する。
の移動時間を監視する。ビデオ保存部１０４は、ビデオ
カメラ１０１の後述する工程１（ビデオオブジェクト無
し）の撮影動作で得られたビデオ画像（ディジタルフォ
ーマットの形式の撮影画像）を背景画像として保存する
と共に、時間監視部１０２にて観測された移動時間情報
を保存する。
【００３５】尚、ビデオ保存部１０４として使用する保
存メディアとしては、任意のメディアを適用可能であ
る。
存メディアとしては、任意のメディアを適用可能であ
る。
【００３６】フレームメモリ１０７には、ビデオカメラ
１０１の後述する工程２（ビデオオブジェクト有り）の
撮影動作で得られたビデオ画像が一時的に保存される。
フレーム制御部１０３は、時間監視部１０２からの制御
に基づいて、ビデオ保存部１０４内の背景画像をフレー
ムメモリ１０５に対して読み出す。
１０１の後述する工程２（ビデオオブジェクト有り）の
撮影動作で得られたビデオ画像が一時的に保存される。
フレーム制御部１０３は、時間監視部１０２からの制御
に基づいて、ビデオ保存部１０４内の背景画像をフレー
ムメモリ１０５に対して読み出す。
【００３７】フレーム差分器１０６は、フレームメモリ
１０５内の背景画像と、フレームメモリ１０７内のビデ
オ画像とにおいて、各画素の絶対値差分を算出する。差
分評価部１０８は、フレーム差分器１０６での差分結果
を評価し、その結果をフレーム制御部１０３へ供給す
る。したがって、フレーム制御部１０３は、差分評価部
１０８からの評価結果に基づいて、ビデオ保存部１０４
からフレームメモリ１０５への背景画像の読出制御を行
なう。
１０５内の背景画像と、フレームメモリ１０７内のビデ
オ画像とにおいて、各画素の絶対値差分を算出する。差
分評価部１０８は、フレーム差分器１０６での差分結果
を評価し、その結果をフレーム制御部１０３へ供給す
る。したがって、フレーム制御部１０３は、差分評価部
１０８からの評価結果に基づいて、ビデオ保存部１０４
からフレームメモリ１０５への背景画像の読出制御を行
なう。
【００３８】輪郭抽出部１０９は、フレーム差分器１０
６の差分結果により示される画像（差分画像）に対して
輪郭抽出処理を施して、ビデオ画像の中のビデオオブジ
ェクトを特定するためのマスク画像を生成する。ビデオ
合成部１１０は、輪郭抽出部１０９で得られたマスク画
像を用いて、対象ビデオ画像の中のビデオオブジェクト
と、背景画像設定部１１１へ設定された任意の背景画像
とを合成する。表示部１１２は、ビデオ合成部１１０で
得られた合成画像を画面表示する。
６の差分結果により示される画像（差分画像）に対して
輪郭抽出処理を施して、ビデオ画像の中のビデオオブジ
ェクトを特定するためのマスク画像を生成する。ビデオ
合成部１１０は、輪郭抽出部１０９で得られたマスク画
像を用いて、対象ビデオ画像の中のビデオオブジェクト
と、背景画像設定部１１１へ設定された任意の背景画像
とを合成する。表示部１１２は、ビデオ合成部１１０で
得られた合成画像を画面表示する。
【００３９】＜画像処理装置１００の動作の詳細につい
て＞ここでは、画像処理装置１００の動作を、工程１〜
工程４に分けて説明する。
て＞ここでは、画像処理装置１００の動作を、工程１〜
工程４に分けて説明する。
【００４０】（１）工程１ 上記図２に示したように、ビデオカメラ１０１を一定軌
道２０１上を一定速度にて移動させて撮影を行う。この
ときの撮影では、人物等の任意のビデオオブジェクトは
存在しない状態である。工程１の撮影で得られたビデオ
画像は、背景画像として、当該背景画像の撮影時に時間
監視部１０２にて得られたビデオカメラ１０１の移動時
間情報と共に、ビデオ保存部１０４へ保存される。
道２０１上を一定速度にて移動させて撮影を行う。この
ときの撮影では、人物等の任意のビデオオブジェクトは
存在しない状態である。工程１の撮影で得られたビデオ
画像は、背景画像として、当該背景画像の撮影時に時間
監視部１０２にて得られたビデオカメラ１０１の移動時
間情報と共に、ビデオ保存部１０４へ保存される。
【００４１】尚、工程１の撮影は、１度行なうだけでか
まわないが、背景の状況変化等に応じて、随時撮影しな
おすことも必要である。また、上記図２に示した一定軌
道２０１は一例であり、特に、一定起動２０１のように
周回するものに限定するものではない。
まわないが、背景の状況変化等に応じて、随時撮影しな
おすことも必要である。また、上記図２に示した一定軌
道２０１は一例であり、特に、一定起動２０１のように
周回するものに限定するものではない。
【００４２】（２）工程２ 実際に人物等の任意のビデオオブジェクトが存在した状
態で、工程１と同様に、ビデオカメラ１０１を一定軌道
２０１上を一定速度にて移動させて撮影を行う。ビデオ
カメラ１０１で得られたビデオ画像（ビデオオブジェク
トを含む対象ビデオ画像）は、フレームメモリ１０７へ
一時的に保存される。
態で、工程１と同様に、ビデオカメラ１０１を一定軌道
２０１上を一定速度にて移動させて撮影を行う。ビデオ
カメラ１０１で得られたビデオ画像（ビデオオブジェク
トを含む対象ビデオ画像）は、フレームメモリ１０７へ
一時的に保存される。
【００４３】一方、ビデオ保存部１０４へ既に保存され
ている背景画像は、時間監視部１０２から制御されるフ
レーム制御部１０２により、フレームメモリ１０５に対
して読み出される。
ている背景画像は、時間監視部１０２から制御されるフ
レーム制御部１０２により、フレームメモリ１０５に対
して読み出される。
【００４４】フレーム差分器１０６は、フレームメモリ
１０５内の背景画像と、フレームメモリ１０７内の対象
ビデオ画像とにおいて、各画素の絶対値差分を算出す
る。ここで、フレームメモリ１０５とフレームメモリ１
０７との間は、時間監視部１０２により同期が取られて
いるため、例えば、フレームメモリ１０７から出力され
る対象ビデオ画像の中にビデオオブジェクトが存在しな
い場合には、外部要因を除いた理想条件では差分結果が
ゼロとなる。一方、フレームメモリ１０７から出力され
る対象ビデオ画像の中にビデオオブジェクトが存在する
場合には、差分が発生する。
１０５内の背景画像と、フレームメモリ１０７内の対象
ビデオ画像とにおいて、各画素の絶対値差分を算出す
る。ここで、フレームメモリ１０５とフレームメモリ１
０７との間は、時間監視部１０２により同期が取られて
いるため、例えば、フレームメモリ１０７から出力され
る対象ビデオ画像の中にビデオオブジェクトが存在しな
い場合には、外部要因を除いた理想条件では差分結果が
ゼロとなる。一方、フレームメモリ１０７から出力され
る対象ビデオ画像の中にビデオオブジェクトが存在する
場合には、差分が発生する。
【００４５】差分評価部１０８は、フレーム差分器１０
６での差分結果を評価する。具体的には例えば、フレー
ム差分器１０６での差分結果に、対象ビデオ画像の中の
ビデオオブジェクトが存在しうる以外の部位のフレーム
全体においてばらつきが生じている場合には、ビデオカ
メラ１０１の移動条件、特に、移動速度や移動開始時間
等に問題があったと考えられる。そこで、これを補正
（移動時間の誤差を考慮した動き補償）するために、次
の工程３を実行する。
６での差分結果を評価する。具体的には例えば、フレー
ム差分器１０６での差分結果に、対象ビデオ画像の中の
ビデオオブジェクトが存在しうる以外の部位のフレーム
全体においてばらつきが生じている場合には、ビデオカ
メラ１０１の移動条件、特に、移動速度や移動開始時間
等に問題があったと考えられる。そこで、これを補正
（移動時間の誤差を考慮した動き補償）するために、次
の工程３を実行する。
【００４６】（３）工程３ 差分評価部１０８は、背景画像と対象ビデオ画像の差分
の評価結果を、フレーム制御部１０３へ供給する。フレ
ーム制御部１０３は、差分評価部１０８からの評価結果
に基づいて、ビデオ保存部１０４からフレームメモリ１
０５に対して読み出す背景画像のフレーム時間を調整す
る。その後、再びフレーム差分器１０６により背景画像
と対象ビデオ画像との差分が取られ、差分評価部１０８
で当該差分の再評価が行われる。
の評価結果を、フレーム制御部１０３へ供給する。フレ
ーム制御部１０３は、差分評価部１０８からの評価結果
に基づいて、ビデオ保存部１０４からフレームメモリ１
０５に対して読み出す背景画像のフレーム時間を調整す
る。その後、再びフレーム差分器１０６により背景画像
と対象ビデオ画像との差分が取られ、差分評価部１０８
で当該差分の再評価が行われる。
【００４７】工程３の動作が繰り返し実行されること
で、実際のビデオオブジェクトの抽出で使用する背景画
像として、最も適切な（差分の少ない）評価を得たフレ
ームの背景画像（リファレンスフレーム）が選択され
る。これを、撮影時間のキャリブレーションとする。当
該キャリブレーション情報は、時間監視部１０２へとフ
ィードバックされて、その後のフレームメモリ１０５の
制御に使用される。
で、実際のビデオオブジェクトの抽出で使用する背景画
像として、最も適切な（差分の少ない）評価を得たフレ
ームの背景画像（リファレンスフレーム）が選択され
る。これを、撮影時間のキャリブレーションとする。当
該キャリブレーション情報は、時間監視部１０２へとフ
ィードバックされて、その後のフレームメモリ１０５の
制御に使用される。
【００４８】（４）工程４ 輪郭抽出部１０９は、フレーム差分器１０６の差分結果
（工程３のリファレンスフレームとの差）により示され
る画像（差分画像）を用いて、対象ビデオ画像への輪郭
抽出処理を行なう。この処理結果が、ビデオオブジェク
トを特定するためのマスク画像となる。
（工程３のリファレンスフレームとの差）により示され
る画像（差分画像）を用いて、対象ビデオ画像への輪郭
抽出処理を行なう。この処理結果が、ビデオオブジェク
トを特定するためのマスク画像となる。
【００４９】ビデオ合成部１１０は、輪郭抽出部１０９
での処理結果、すなわち対象ビデオ画像の中のビデオオ
ブジェクトを特定するためのマスク画像を用いて、対象
ビデオ画像の中のビデオオブジェクトと、背景画像設定
部１１１へ設定された任意の背景画像とを合成する。表
示部１１２（モニタ等）は、ビデオ合成部１１０で得ら
れた合成画像を画面表示する。
での処理結果、すなわち対象ビデオ画像の中のビデオオ
ブジェクトを特定するためのマスク画像を用いて、対象
ビデオ画像の中のビデオオブジェクトと、背景画像設定
部１１１へ設定された任意の背景画像とを合成する。表
示部１１２（モニタ等）は、ビデオ合成部１１０で得ら
れた合成画像を画面表示する。
【００５０】図３（ａ）〜（ｄ）は、対象ビデオ画像に
おいて、背景とビデオオブジェクトの関係を示したもの
である。図３（ａ）は、対象ビデオ画像（工程２での撮
影で得られた画像）を示したものである。図３（ｂ）
は、対象ビデオ画像の中のビデオオブジェクトを示した
ものである。図３（ｃ）は、輪郭抽出部１０９で得られ
るマスク画像（上記図３（ｂ）に示されるビデオオブジ
ェクトを特定するための画像）を示したものである。図
３（ｄ）は、ビデオ合成部１１０で得られる合成画像を
示したものである。
おいて、背景とビデオオブジェクトの関係を示したもの
である。図３（ａ）は、対象ビデオ画像（工程２での撮
影で得られた画像）を示したものである。図３（ｂ）
は、対象ビデオ画像の中のビデオオブジェクトを示した
ものである。図３（ｃ）は、輪郭抽出部１０９で得られ
るマスク画像（上記図３（ｂ）に示されるビデオオブジ
ェクトを特定するための画像）を示したものである。図
３（ｄ）は、ビデオ合成部１１０で得られる合成画像を
示したものである。
【００５１】上述のように、本実施の形態では、予め、
ビデオカメラ１０１を一定軌道２０１上を一定速度にて
移動させて、ビデオオブジェクトを含まない背景画像を
取得して保存し、その後、実際にビデオオブジェクトを
含むビデオ画像をビデオカメラ１０１を一定軌道２０１
上を一定速度にて移動させることで取得して保存し、こ
れらの保存画像の差分により、対象ビデオ画像の中のビ
デオオブジェクトを特定するためのマスク画像を生成す
る処理（輪郭抽出処理）を行う際に、前回の当該差分の
評価結果に基づいて、差分をとる対象となる背景画像の
読み出しを制御する。これを繰り返し実行することで、
最も適切な（差分の少ない）評価を得たフレームの背景
画像、すなわちビデオカメラ１０１の移動速度の誤差を
考慮した動き補償を行った背景画像が得られ、この背景
画像と対象ビデオ画像との差分をとって、この差分によ
り、対象ビデオ画像の中のビデオオブジェクトを特定す
るためのマスク画像を生成する処理（輪郭抽出処理）を
行う。このような構成により、従来のようにキーカラー
のシートの設定等を行う必要はなく、また、対象ビデオ
画像におけるビデオオブジェクトの移動の変形等に対し
ても、当該ビデオオブジェクトを高精度に特定すること
ができる。
ビデオカメラ１０１を一定軌道２０１上を一定速度にて
移動させて、ビデオオブジェクトを含まない背景画像を
取得して保存し、その後、実際にビデオオブジェクトを
含むビデオ画像をビデオカメラ１０１を一定軌道２０１
上を一定速度にて移動させることで取得して保存し、こ
れらの保存画像の差分により、対象ビデオ画像の中のビ
デオオブジェクトを特定するためのマスク画像を生成す
る処理（輪郭抽出処理）を行う際に、前回の当該差分の
評価結果に基づいて、差分をとる対象となる背景画像の
読み出しを制御する。これを繰り返し実行することで、
最も適切な（差分の少ない）評価を得たフレームの背景
画像、すなわちビデオカメラ１０１の移動速度の誤差を
考慮した動き補償を行った背景画像が得られ、この背景
画像と対象ビデオ画像との差分をとって、この差分によ
り、対象ビデオ画像の中のビデオオブジェクトを特定す
るためのマスク画像を生成する処理（輪郭抽出処理）を
行う。このような構成により、従来のようにキーカラー
のシートの設定等を行う必要はなく、また、対象ビデオ
画像におけるビデオオブジェクトの移動の変形等に対し
ても、当該ビデオオブジェクトを高精度に特定すること
ができる。
【００５２】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、実際のビデオオブジェクトの抽出で使用する背景画
像として、最も適切な背景画像（リファレンスフレー
ム）を得るために、背景画像と対象ビデオ画像の差分
（フレーム差分値）の評価処理を、フレーム差分評価部
１０８で繰り返し実行するように構成した。このような
構成の場合、フレームメモリ１０５としては１枚のフレ
ームを記憶できる容量があればよい。しかしながら、そ
の分キャリブレーションに時間がかかる可能性がでてく
る。そこで、本実施の形態では、例えば、フレームメモ
リ１０５、フレーム差分器１０６、及びフレーム差分評
価部１０８を複数設ける構成とする。これにより、それ
ぞれ同時にフレーム差分の評価を行い、それらの評価結
果から、最も適切な背景画像（リファレンスフレーム）
を短時間で或はリアルタイムに得ることができる。
は、実際のビデオオブジェクトの抽出で使用する背景画
像として、最も適切な背景画像（リファレンスフレー
ム）を得るために、背景画像と対象ビデオ画像の差分
（フレーム差分値）の評価処理を、フレーム差分評価部
１０８で繰り返し実行するように構成した。このような
構成の場合、フレームメモリ１０５としては１枚のフレ
ームを記憶できる容量があればよい。しかしながら、そ
の分キャリブレーションに時間がかかる可能性がでてく
る。そこで、本実施の形態では、例えば、フレームメモ
リ１０５、フレーム差分器１０６、及びフレーム差分評
価部１０８を複数設ける構成とする。これにより、それ
ぞれ同時にフレーム差分の評価を行い、それらの評価結
果から、最も適切な背景画像（リファレンスフレーム）
を短時間で或はリアルタイムに得ることができる。
【００５３】（第３の実施の形態）本発明は、例えば、
図４に示すような画像処理装置３００に適用される。
尚、上記図４の画像処理装置３００において、上記図１
の画像処理装置１００と同様に動作する箇所には同じ符
号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、上記
図１の画像処理装置１００と異なる構成についてのみ、
詳細に説明する。
図４に示すような画像処理装置３００に適用される。
尚、上記図４の画像処理装置３００において、上記図１
の画像処理装置１００と同様に動作する箇所には同じ符
号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、上記
図１の画像処理装置１００と異なる構成についてのみ、
詳細に説明する。
【００５４】本実施の形態の画像処理装置３００は、上
記図４に示すように、特に、輪郭抽出部１０９で得られ
たマスク画像を修正する機能を有するトラッキング部３
０１を更に備えた構成としている。トラッキング部３０
１は、輪郭抽出部１０９で既に得られたマスク画像を初
期値として用い、そのフレームのテクスチャ情報、或い
は注目フレームの前後フレームのデータを用いて、当該
マスク画像での輪郭情報を修正する。このような構成に
より、より高精度なビデオオブジェクトトラッキングが
可能になると共に、従来のようなビデオオブジェクトト
ラッキングで必要な初期輪郭の設定も不要となる。
記図４に示すように、特に、輪郭抽出部１０９で得られ
たマスク画像を修正する機能を有するトラッキング部３
０１を更に備えた構成としている。トラッキング部３０
１は、輪郭抽出部１０９で既に得られたマスク画像を初
期値として用い、そのフレームのテクスチャ情報、或い
は注目フレームの前後フレームのデータを用いて、当該
マスク画像での輪郭情報を修正する。このような構成に
より、より高精度なビデオオブジェクトトラッキングが
可能になると共に、従来のようなビデオオブジェクトト
ラッキングで必要な初期輪郭の設定も不要となる。
【００５５】（第４の実施の形態）本発明は、例えば、
図５に示すような画像処理装置４００に適用される。
尚、上記図５の画像処理装置４００において、上記図１
の画像処理装置１００と同様に動作する箇所には同じ符
号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、上記
図１の画像処理装置１００と異なる構成についてのみ、
詳細に説明する。
図５に示すような画像処理装置４００に適用される。
尚、上記図５の画像処理装置４００において、上記図１
の画像処理装置１００と同様に動作する箇所には同じ符
号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、上記
図１の画像処理装置１００と異なる構成についてのみ、
詳細に説明する。
【００５６】本実施の形態の画像処理装置４００は、上
記図５に示すように、特に、上記図１のビデオ保存部１
０４の代わりに符号データ保存部１０４´を備えると共
に、ビデオエンコーダ４０１、ビデオデコーダ４０２、
ビデオデコーダ４０３、フレームメモリ４０４、及び第
３の実施の形態でのトラッキング部３０１と同様の機能
を有するトラッキング部４０５を更に備えた構成として
いる。
記図５に示すように、特に、上記図１のビデオ保存部１
０４の代わりに符号データ保存部１０４´を備えると共
に、ビデオエンコーダ４０１、ビデオデコーダ４０２、
ビデオデコーダ４０３、フレームメモリ４０４、及び第
３の実施の形態でのトラッキング部３０１と同様の機能
を有するトラッキング部４０５を更に備えた構成として
いる。
【００５７】本実施の形態の画像処理装置４００の動作
については、第１の実施の形態と同様に、工程１〜工程
３に分けて説明する。尚、ここでも第１の実施の形態と
特に異なる動作についてのみ、具体的に説明する。
については、第１の実施の形態と同様に、工程１〜工程
３に分けて説明する。尚、ここでも第１の実施の形態と
特に異なる動作についてのみ、具体的に説明する。
【００５８】（１）工程１ 第１の実施の形態での工程１と同様にして、ビデオカメ
ラ１０１を一定軌道２０１（上記図２参照）上を一定速
度にて移動させて撮影を行う。このときの撮影では、人
物等の任意のビデオオブジェクトは存在しない状態であ
る。ビデオエンコーダ４０１は、ビデオカメラ１０１に
より得られたビデオ画像（背景画像）を符号化（エンコ
ード）して符号データ保存部１０４´へ保存する。した
がって、符号データ保存部１０４´には、背景画像の符
号化（圧縮）データが保存される。ビデオデコーダ４０
３は、符号データ保存部１０４´から適宜符号化データ
を読み出して復号化（デコード）し、当該デコードによ
り得られた背景画像を順次フレームメモリ１０５へ保存
する。
ラ１０１を一定軌道２０１（上記図２参照）上を一定速
度にて移動させて撮影を行う。このときの撮影では、人
物等の任意のビデオオブジェクトは存在しない状態であ
る。ビデオエンコーダ４０１は、ビデオカメラ１０１に
より得られたビデオ画像（背景画像）を符号化（エンコ
ード）して符号データ保存部１０４´へ保存する。した
がって、符号データ保存部１０４´には、背景画像の符
号化（圧縮）データが保存される。ビデオデコーダ４０
３は、符号データ保存部１０４´から適宜符号化データ
を読み出して復号化（デコード）し、当該デコードによ
り得られた背景画像を順次フレームメモリ１０５へ保存
する。
【００５９】（２）工程２ 実際に人物等の任意のビデオオブジェクトが存在した状
態で、工程１と同様に、ビデオカメラ１０１を一定軌道
２０１上を一定速度にて移動させて撮影を行う。ビデオ
エンコーダ４０１は、ビデオカメラ１０１により得られ
た対象ビデオ画像（ビデオオブジェクトが存在するビデ
オ画像）をエンコードする。ビデオデコーダ４０２は、
ビデオエンコーダ４０１で得られた対象ビデオ画像をデ
コードして、当該デコードにより得られた対象ビデオ画
像を順次フレームメモリ１０７へ保存する。このとき、
フレームメモリ４０４には、ビデオエンコーダ４０１で
得られた対象ビデオ画像がそのまま、すなわち非圧縮の
状態の対象ビデオ画像が保存される。
態で、工程１と同様に、ビデオカメラ１０１を一定軌道
２０１上を一定速度にて移動させて撮影を行う。ビデオ
エンコーダ４０１は、ビデオカメラ１０１により得られ
た対象ビデオ画像（ビデオオブジェクトが存在するビデ
オ画像）をエンコードする。ビデオデコーダ４０２は、
ビデオエンコーダ４０１で得られた対象ビデオ画像をデ
コードして、当該デコードにより得られた対象ビデオ画
像を順次フレームメモリ１０７へ保存する。このとき、
フレームメモリ４０４には、ビデオエンコーダ４０１で
得られた対象ビデオ画像がそのまま、すなわち非圧縮の
状態の対象ビデオ画像が保存される。
【００６０】したがって、フレーム差分器１０６は、フ
レームメモリ１０５からの背景画像と、フレームメモリ
１０７からの対象ビデオ画像との差分をとり、評価部１
０８は、当該差分を評価する。すなわち、本実施の形態
では、背景画像と対象ビデオ画像の差分及びその評価
に、背景画像と対象ビデオ画像とも、同様な画質劣化が
起こることを想定して、デコード画像を用いている。こ
のとき、工程１での背景画像の取得時も、オブジェクト
トラッキング時も、ビデオエンコーダ４０２での符号化
レート条件等を一定にしておくことが望ましいのは言う
までもない。
レームメモリ１０５からの背景画像と、フレームメモリ
１０７からの対象ビデオ画像との差分をとり、評価部１
０８は、当該差分を評価する。すなわち、本実施の形態
では、背景画像と対象ビデオ画像の差分及びその評価
に、背景画像と対象ビデオ画像とも、同様な画質劣化が
起こることを想定して、デコード画像を用いている。こ
のとき、工程１での背景画像の取得時も、オブジェクト
トラッキング時も、ビデオエンコーダ４０２での符号化
レート条件等を一定にしておくことが望ましいのは言う
までもない。
【００６１】（３）工程３ 輪郭抽出部１０９は、フレーム差分器１０６の差分結果
により示される画像（差分画像）を用いて、対象ビデオ
画像への輪郭抽出処理を行なうが、当該輪郭抽出処理の
対象ビデオ画像としては、フレームメモリ４０４へ保存
されている非圧縮のビデオ画像を用いる。これにより、
圧縮による画像劣化によるビデオオブジェクトトラッキ
ングの精度を落とすことなく、且つ予め工程１で用意し
ておく背景画像を保存するためのメモリ容量を削減する
ことが可能となる。
により示される画像（差分画像）を用いて、対象ビデオ
画像への輪郭抽出処理を行なうが、当該輪郭抽出処理の
対象ビデオ画像としては、フレームメモリ４０４へ保存
されている非圧縮のビデオ画像を用いる。これにより、
圧縮による画像劣化によるビデオオブジェクトトラッキ
ングの精度を落とすことなく、且つ予め工程１で用意し
ておく背景画像を保存するためのメモリ容量を削減する
ことが可能となる。
【００６２】尚、本発明の目的は、第１〜第４の実施の
形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアの
プログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或い
は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュー
タ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読みだして実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体か
ら読み出されたプログラムコード自体が第１〜第４の実
施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラム
コードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとな
る。プログラムコードを供給するための記憶媒体として
は、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハード
ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等
を用いることができる。また、コンピュータが読みだし
たプログラムコードを実行することにより、第１〜第４
の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプロ
グラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動し
ているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その
処理によって第１〜第４の実施の形態の機能が実現され
る場合も含まれることは言うまでもない。さらに、記憶
媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュー
タに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続さ
れた機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた
後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡
張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際
の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第１〜
第４の実施の形態の機能が実現される場合も含まれるこ
とは言うまでもない。
形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアの
プログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或い
は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュー
タ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読みだして実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体か
ら読み出されたプログラムコード自体が第１〜第４の実
施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラム
コードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとな
る。プログラムコードを供給するための記憶媒体として
は、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハード
ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等
を用いることができる。また、コンピュータが読みだし
たプログラムコードを実行することにより、第１〜第４
の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプロ
グラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動し
ているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その
処理によって第１〜第４の実施の形態の機能が実現され
る場合も含まれることは言うまでもない。さらに、記憶
媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュー
タに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続さ
れた機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた
後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡
張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際
の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第１〜
第４の実施の形態の機能が実現される場合も含まれるこ
とは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め、ビデオカメラ等（撮影手段）を所定の軌道上を所定
の速度にて移動させて、オブジェクトを含まない画像
（背景画像）を取得して保存し、その後、実際にオブジ
ェクトを含む画像（対象画像）をビデオカメラ等を所定
の軌道上を所定の速度にて移動させることで取得して保
存し、これらの保存画像の差分に基づいて、対象画像の
中に存在するオブジェクトの抽出（対象画像の中のオブ
ジェクトを特定するためのマスク画像を生成する処理
等）を行う。このとき、前回の当該差分の評価結果に基
づいて、差分をとる対象となる背景画像の読み出しを制
御する。このような構成により、従来のようにキーカラ
ーのシート（背景画像）の設定等を行う必要はない。ま
た、上記差分及びその評価を繰り返し実行する等して、
最も適切な（差分の少ない）評価を得たフレームの背景
画像、すなわちビデオカメラ等の移動速度の誤差を考慮
した動き補償を行った背景画像を得ることができ、この
背景画像と対象ビデオ画像との差分をとり、この差分に
基づいて、対象画像の中のオブジェクトを適確に抽出す
ることができる。したがって、従来のように背景画像の
設定等を行う必要はなく、対象画像におけるオブジェク
トの移動の変形等に対しても、当該オブジェクトを高精
度且つ効率的に抽出することができる。
め、ビデオカメラ等（撮影手段）を所定の軌道上を所定
の速度にて移動させて、オブジェクトを含まない画像
（背景画像）を取得して保存し、その後、実際にオブジ
ェクトを含む画像（対象画像）をビデオカメラ等を所定
の軌道上を所定の速度にて移動させることで取得して保
存し、これらの保存画像の差分に基づいて、対象画像の
中に存在するオブジェクトの抽出（対象画像の中のオブ
ジェクトを特定するためのマスク画像を生成する処理
等）を行う。このとき、前回の当該差分の評価結果に基
づいて、差分をとる対象となる背景画像の読み出しを制
御する。このような構成により、従来のようにキーカラ
ーのシート（背景画像）の設定等を行う必要はない。ま
た、上記差分及びその評価を繰り返し実行する等して、
最も適切な（差分の少ない）評価を得たフレームの背景
画像、すなわちビデオカメラ等の移動速度の誤差を考慮
した動き補償を行った背景画像を得ることができ、この
背景画像と対象ビデオ画像との差分をとり、この差分に
基づいて、対象画像の中のオブジェクトを適確に抽出す
ることができる。したがって、従来のように背景画像の
設定等を行う必要はなく、対象画像におけるオブジェク
トの移動の変形等に対しても、当該オブジェクトを高精
度且つ効率的に抽出することができる。
【００６４】また、オブジェクトの抽出結果を調整（マ
スク画像での輪郭修正等）するように構成した場合、よ
り高精度にオブジェクトの抽出を行うことができると共
に、従来のようなオブジェクトトラッキングで必要な初
期輪郭の設定等も不要となる。
スク画像での輪郭修正等）するように構成した場合、よ
り高精度にオブジェクトの抽出を行うことができると共
に、従来のようなオブジェクトトラッキングで必要な初
期輪郭の設定等も不要となる。
【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した
画像処理装置の構成を示すブロック図である。
画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記画像処理装置のビデオ入力部（ビデオカメ
ラ）の一定軌道を説明するための図である。
ラ）の一定軌道を説明するための図である。
【図３】上記画像処理装置でのビデオオブジェクトの抽
出過程を説明するための図である。
出過程を説明するための図である。
【図４】第３の実施の形態において、本発明を適用した
画像処理装置の構成を示すブロック図である。
画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第４の実施の形態において、本発明を適用した
画像処理装置の構成を示すブロック図である。
画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の画像処理装置（クロマキー方式）の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図７】従来の画像処理装置（トラッキング方式）の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
１００ 画像処理装置 １０１ ビデオ入力部 １０２ 時間監視部 １０３ フレーム制御部 １０４ ビデオ保存部 １０５ フレームメモリ １０６ フレーム差分器 １０７ フレームメモリ １０８ 評価部 １０９ 輪郭抽出部 １１０ ビデオ合成部 １１１ 背景画像設定部 １１２ 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA19 BA02 BA19 CA01 CA08 CA12 CA16 CE08 DA08 DA16 DB02 DB06 DB09 DC16 DC33 DC39 5C023 AA16 BA02 BA11 CA02 CA08 DA04 DA08 EA03 5L096 AA02 AA06 BA02 CA04 DA01 FA06 GA08 HA03
Claims (18)
- 【請求項１】 撮影画像の中に存在するオブジェクトを
抽出するための画像処理装置であって、 所定の軌道上を所定の速度で移動しながら撮影して得ら
れた画像を入力する入力手段と、 上記移動状態を監視する監視手段と、 上記入力手段により入力された、上記撮影範囲にオブジ
ェクトが存在しない状態で得られた撮影画像をフレーム
単位で保存する第１の保存手段と、 上記入力手段により入力された、上記撮影範囲にオブジ
ェクトが存在した状態で得られた撮影画像をフレーム単
位で保存する第２の保存手段と、 上記監視手段での監視結果に基づいて同期を取りなが
ら、上記第１の保存手段内のフレーム画像を背景画像と
して読み出すと共に、上記第２の保存手段内のフレーム
画像を対象画像として読み出す読出制御手段と、 上記読出制御手段により読み出された背景画像と対象画
像の差分結果に基づいて、当該対象画像の中に存在する
オブジェクトを抽出する抽出手段とを備えることを特徴
とする画像処理装置。 - 【請求項２】 上記読出制御手段により読み出された背
景画像と対象画像の差分結果を評価する評価手段を備
え、 上記読出制御手段は、上記評価手段での評価結果に基づ
いて、上記第１の保存手段内の任意の時間のフレーム画
像を背景画像として読み出し、 上記評価手段は、上記読出制御手段により読み出された
新たな背景画像と対象画像の差分を再評価することを特
徴とする請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 上記読出制御手段は、上記評価手段での
評価結果により、上記差分が微小となるフレーム画像を
上記第１の保存手段から背景画像として読み出すことを
特徴とする請求項２記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 上記抽出手段での抽出結果に基づいて、
上記対象画像の中に存在するオブジェクトと、任意の背
景画像とを合成する合成手段を備えることを特徴とする
請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項５】 上記第２の保存手段内のフレーム画像を
用いて、上記抽出手段での抽出結果を調整する第２の抽
出手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処
理装置。 - 【請求項６】 上記入力手段により入力された撮影画像
を符号化する符号化手段と、 上記符号化手段で得られた符号化画像を復号化して、少
なくとも上記第１の保存手段及び上記第２の保存手段の
何れかに対して出力する復号化手段とを備え、 上記抽出手段は、上記読出制御手段により読み出された
復号化背景画像と復号化対象画像の差分結果に基づい
て、当該復号化対象画像の中に存在するオブジェクトを
抽出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
置。 - 【請求項７】 上記入力手段により入力された撮影画像
を保存する第３の保存手段と、 上記第３の保存手段内のフレーム画像を用いて、上記抽
出手段での抽出結果を調整する第２の抽出手段とを備え
ることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。 - 【請求項８】 上記第２の抽出手段は、フレーム内又は
フレーム間のトラッキング機能により、上記抽出手段で
得られたオブジェクトの輪郭を調整することを特徴とす
る請求項５又は７記載の画像処理装置。 - 【請求項９】 複数の機器が互いに通信可能に接続され
てなる画像処理システムであって、 上記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項
１〜８の何れかに記載の画像処理装置の機能を有するこ
とを特徴とする画像処理システム。 - 【請求項１０】 撮影手段により得られた撮影画像の中
に存在するオブジェクトを抽出するための画像処理方法
であって、 オブジェクトが撮影範囲に存在しない状態で、上記撮影
手段を所定の軌道上を所定の速度で移動させながら撮影
して得られた画像をフレーム単位で第１の保存手段へ保
存する第１の保存ステップと、 オブジェクトが撮影範囲に存在した状態で、上記撮影手
段を所定の軌道上を所定の速度で移動させながら撮影し
て得られた画像をフレーム単位で第２の保存手段へ保存
する第２の保存ステップと、 上記撮影手段の移動状態を監視する監視ステップと、 上記監視ステップでの監視結果に基づいて同期を取りな
がら、上記第１の保存手段内のフレーム画像を背景画像
として読み出すと共に、上記第２の保存手段内のフレー
ム画像を対象画像として読み出す読出制御ステップと、 上記読出制御ステップにより読み出された背景画像と対
象画像の差分を取る差分ステップと、 上記差分ステップの差分結果を評価する評価ステップ
と、 上記差分ステップでの差分結果に基づいて、当該対象画
像の中に存在するオブジェクトを抽出する抽出ステップ
とを含み、 上記読出制御ステップは、上記評価ステップでの評価結
果に基づいて、上記上記第１の保存手段内のフレーム画
像の読み出しを行うステップを含むことを特徴とする画
像処理方法。 - 【請求項１１】 上記評価ステップは、上記読出制御手
段により読み出された新たな背景画像と対象画像の差分
を再評価するステップを含み、 上記読出制御ステップは、上記評価ステップでの評価結
果により、上記差分が微小となるようなフレーム画像を
上記第１の保存手段から背景画像として読み出すステッ
プを含むことを特徴とする請求項１０記載の画像処理方
法。 - 【請求項１２】 上記抽出ステップでの抽出結果に基づ
いて、上記対象画像の中に存在するオブジェクトと、任
意の背景画像とを合成する合成ステップを含むことを特
徴とする請求項１０記載の画像処理方法。 - 【請求項１３】 上記第２の保存手段内のフレーム画像
を用いて、上記抽出ステップでの抽出結果を調整する第
２の抽出ステップを含むことを特徴とする請求項１０記
載の画像処理方法。 - 【請求項１４】 上記撮影手段で得られた撮影画像を符
号化する符号化ステップと、 上記符号化ステップで得られた符号化画像を復号化し
て、少なくとも上記第１の保存手段及び上記第２の保存
手段の何れかに対して出力する復号化ステップとを含
み、 上記差分ステップは、 上記読出制御ステップにより読
み出された復号化背景画像と復号化対象画像の差分を取
るステップを含み、 上記抽出ステップは、上記差分ステップでの復号化画像
の差分結果に基づいて、上記復号化対象画像の中に存在
するオブジェクトを抽出するステップを含むことを特徴
とする請求項１０記載の画像処理方法。 - 【請求項１５】 上記撮影手段で得られた撮影画像を第
３の保存手段へ保存する第３の保存ステップと、 上記第３の保存手段内のフレーム画像を用いて、上記抽
出ステップでの抽出結果を調整する第２の抽出ステップ
とを含むことを特徴とする請求項１４記載の画像処理方
法。 - 【請求項１６】 上記第２の抽出ステップは、フレーム
内又はフレーム間のトラッキング機能により、上記抽出
ステップで得られたオブジェクトの輪郭を調整すること
を特徴とする請求項１３又は１５記載の画像処理方法。 - 【請求項１７】 請求項１〜８の何れかに記載の画像処
理装置の機能、又は請求項９記載の画像処理システムの
機能を実施するための処理プログラムを、コンピュータ
が読出可能に格納したことを特徴とする記憶媒体。 - 【請求項１８】 請求項１０〜１６の何れかに記載の画
像処理方法の処理ステップを、コンピュータが読出可能
に格納したことを特徴とする記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389450A JP2002190029A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389450A JP2002190029A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002190029A true JP2002190029A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18856004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000389450A Pending JP2002190029A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002190029A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006148425A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Keio Gijuku | 画像処理方法、画像処理装置、及びコンテンツ作成システム |
| WO2007125866A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Nikon Corporation | 被写体抽出方法、被写体追跡方法、画像合成方法、被写体抽出コンピュータプログラム、被写体追跡コンピュータプログラム、画像合成コンピュータプログラム、被写体抽出装置、被写体追跡装置、および画像合成装置 |
| JP2013016086A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Ricoh Co Ltd | 画像差分検出装置及び画像差分検出プログラム |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000389450A patent/JP2002190029A/ja active Pending
Cited By (6)
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| JP2006148425A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Keio Gijuku | 画像処理方法、画像処理装置、及びコンテンツ作成システム |
| JP4649640B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2011-03-16 | 学校法人慶應義塾 | 画像処理方法、画像処理装置、及びコンテンツ作成システム |
| WO2007125866A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Nikon Corporation | 被写体抽出方法、被写体追跡方法、画像合成方法、被写体抽出コンピュータプログラム、被写体追跡コンピュータプログラム、画像合成コンピュータプログラム、被写体抽出装置、被写体追跡装置、および画像合成装置 |
| JP4924606B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2012-04-25 | 株式会社ニコン | 被写体抽出方法、被写体追跡方法、画像合成方法、被写体抽出コンピュータプログラム、被写体追跡コンピュータプログラム、画像合成コンピュータプログラム、被写体抽出装置、被写体追跡装置、および画像合成装置 |
| US8254630B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-08-28 | Nikon Corporation | Subject extracting method and device by eliminating a background region using binary masks |
| JP2013016086A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Ricoh Co Ltd | 画像差分検出装置及び画像差分検出プログラム |
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