JP2007115236A - 移動物体計測装置、移動物体計測システム、および移動物体計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】格納されている2以上の映像画像が有する各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を、前記2以上の映像画像ごとに取得する移動軌跡情報取得部と、前記移動軌跡情報取得部が取得した前記2以上の映像画像ごとの移動軌跡情報と、格納されている2以上のカメラパラメータに基づいて、視体積交差法を用いて、移動物体の三次元軌跡の情報である三次元軌跡情報を取得する三次元軌跡情報取得部と、前記三次元軌跡情報を出力する三次元軌跡情報出力部を具備する移動物体計測装置により、移動物体の3次元軌跡が容易に計測できる。
【選択図】図1
Description
また、本第二の発明の移動物体計測装置は、第一の発明に対して、前記映像情報格納部の2以上の映像画像は、同期をとらない2以上のカメラで撮影された映像情報であり、前記移動物体の移動軌跡が残された画像を複数有する2以上の映像画像であることが好適である。
かかる構成により、シャッター速度の速くないカメラを用いて、一の画像中の移動物体軌跡を利用して、移動物体の3次元軌跡が、容易に取得できる。
また、本第五の発明の移動物体計測装置は、第一から第四いずれかの発明に対して、前記映像情報は、30フレーム/秒のカメラで撮影された映像の情報である移動物体計測装置である。
かかる構成により、市販のビデオカメラを利用して、移動物体の3次元軌跡が、容易に取得できる。
また、本第六の発明の移動物体計測装置は、第一から第五いずれかの発明に対して、前記移動物体は、球面体である移動物体計測装置である。
かかる構成により、本移動物体計測装置は、ボールスポーツの放送で利用するオーサリングシステム、ゲームなどのコンテンツを作成するオーサリングシステム等で利用できる。
かかる構成により、例えば、ボールスポーツの放送を行いながら、ボールの3次元軌跡を、視聴者にすぐに提供できる。
(実施の形態1)
図2は、本実施の形態における移動物体計測システムのブロック図である。
カメラ11は、映像情報送信手段111を具備する。
(ステップS301)移動軌跡情報取得部1204は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS303)移動軌跡情報取得部1204は、カウンタjに1を代入する。
(ステップS306)移動軌跡情報取得部1204は、ステップS305で取得した移動軌跡情報を、メモリ等に一時格納する。
(ステップS307)移動軌跡情報取得部1204は、カウンタjを1、インクリメントする。ステップS304に戻る。
(ステップS309)移動軌跡情報取得部1204は、ステップS308で得たカメラごとの移動軌跡情報を、メモリ等に一時格納する。
(ステップS310)移動軌跡情報取得部1204は、カウンタiを1、インクリメントする。ステップS302に戻る。
(ステップS311)三次元軌跡情報取得部1205は、カメラパラメータ格納部1203に格納されている2以上のカメラパラメータを読み出す。
(ステップS312)三次元軌跡情報取得部1205は、ステップS309でメモリ等に一時格納された2以上の移動軌跡情報を読み出す。
以下、本実施の形態における移動物体計測装置の具体的な動作について説明する。移動物体計測システムの概念図は図1である。
今、図4に示すように、移動物体計測システムを用いて、卓球のボールの移動体の軌跡を出力する。つまり、移動物体計測システムを用いて、卓球のボールが高速移動する様子を計測する。
次に、ユーザは、3台のカメラが撮影した映像情報が記録されている記録媒体から、映像情報を移動物体計測装置12の映像情報格納部1202にコピーする、とする。
次に、ユーザは、三次元軌跡情報(卓球のボールの移動体の軌跡)の出力を指示する。この指示は、例えば、移動物体計測装置12が有する開始ボタンの押下等である。
次に、移動軌跡情報取得部1204は、2番目の映像情報、および3番目の映像情報から、同様に(1番目と同様に)、ボールの移動軌跡情報を取得する。
なお、ここで、移動軌跡情報取得部1204が取得した3つの移動軌跡情報が、例えば、図7の(a)(b)(c)であった、とする。(なお、図6の図と、図7の図は同一のボールの軌跡ではない。)
次に、三次元軌跡情報取得部1205は、図8に示す情報に対して、視体積交差法を適用し、移動物体の三次元軌跡の情報である三次元軌跡情報を得る。三次元軌跡情報は、通常、ボクセル情報の集合である。
なお、本実施の形態によれば、移動体物体は卓球のボールであったが、テニスやゴルフ等のボールや鳥などの生物等でも良い。かかることは、他の実施の形態においても同様である。
(実施の形態2)
図12は、本実施の形態における移動物体計測システムのブロック図である。
移動物体計測システムは、2台以上のカメラ11、移動物体計測装置122を具備する。
(ステップS1301)三次元軌跡情報取得部12205は、カメラパラメータ格納部1203に格納されている2以上のカメラパラメータを読み出す。
(ステップS1303)移動軌跡情報取得部12204は、カウンタjに1を代入する。
(ステップS1305)移動軌跡情報取得部12204は、j番目の映像画像が有するi番目のフレーム(画像)を取得する。
(ステップS1306)移動軌跡情報取得部12204は、ステップS1304で取得した画像から、移動軌跡情報を取得する。
(ステップS1307)移動軌跡情報取得部12204は、ステップS1305で取得した移動軌跡情報を、メモリ等に一時格納する。
(ステップS1308)移動軌跡情報取得部12204は、カウンタjを1、インクリメントする。ステップS1304に戻る。
(ステップS1310)三次元軌跡情報取得部12205は、ステップS1309で取得した三次元軌跡情報を、メモリ等に一時格納する。
(ステップS1311)三次元軌跡情報取得部12205は、カウンタiを1、インクリメントする。ステップS1302に戻る。
(ステップS1312)三次元軌跡情報出力部1206は、予め格納されている背景画像を取得し、出力する。背景画像は、例えば、卓球台の画像である。
(ステップS1313)三次元軌跡情報出力部1206は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS1316)三次元軌跡情報取得部12205は、カウンタiを1、インクリメントする。ステップS1314に戻る。
以下、本実施の形態における移動物体計測装置の具体的な動作について説明する。移動物体計測装置の概念図は図1である。
次に、卓球の競技者が卓球を行う姿を、3台のカメラ11が撮影した、とする。そして、ここでは、撮影した画像を記録媒体(例えば、ハードディスクや磁気テープなど)に蓄積した、とする。
次に、ユーザは、3台のカメラが撮影した映像情報が記録されている記録媒体から、映像情報を移動物体計測装置12の映像情報格納部1202にコピーする、とする。
また、ユーザは、カメラパラメータ格納部1203に、カメラパラメータを設定する、とする。
次に、ユーザは、三次元軌跡情報(卓球のボールの移動体の軌跡)の出力を指示する。
カメラパラメータ格納部1203に格納されている3つのカメラパラメータ((1)(0,−582,−154)、(2)(−378,257,−79)、(3)(−378,−9,−263)など)を読み出す。このカメラパラメータは、カメラ位置情報である。
そして、移動軌跡情報取得部12204および三次元軌跡情報取得部12205は、かかる上記の処理を、全フレーム(画像)に対して繰り返し行い、多数の三次元軌跡情報(短い軌跡の情報)を得る。
また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
111 映像情報送信手段
1201 映像情報受信部
1202 映像情報格納部
1203 カメラパラメータ格納部
1204、12204 移動軌跡情報取得部
1205、12205 三次元軌跡情報取得部
1206 三次元軌跡情報出力部
Claims (12)
- 空間上の異なる位置に設置され、空間上を移動する物体である移動物体を撮影し、前記移動物体を捉えている時間が重なる2以上のカメラが撮影した2以上の映像情報であり、前記移動物体の移動軌跡が残された画像を複数有する2以上の映像画像を格納している映像情報格納部と、
前記2以上のカメラに関する情報である2以上のカメラパラメータを格納しているカメラパラメータ格納部と、
前記映像情報格納部が格納している2以上の映像画像が有する各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を、前記2以上の映像画像ごとに取得する移動軌跡情報取得部と、
前記移動軌跡情報取得部が取得した前記2以上の映像画像ごとの移動軌跡情報と、前記カメラパラメータ格納部に格納されている2以上のカメラパラメータに基づいて、視体積交差法を用いて、移動物体の三次元軌跡の情報である三次元軌跡情報を取得する三次元軌跡情報取得部と、
前記三次元軌跡情報を出力する三次元軌跡情報出力部を具備する移動物体計測装置。 - 前記映像情報格納部の2以上の映像画像は、
同期をとらない2以上のカメラで撮影された映像情報であり、前記移動物体の移動軌跡が残された画像を複数有する2以上の映像画像である請求項1記載の移動物体計測装置。 - 前記移動軌跡情報取得部は、
前記映像情報格納部が格納している2以上の各映像画像が有する2以上の各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を2以上抽出し、当該2以上の移動軌跡情報を合成し、各映像画像に対応する移動軌跡情報を取得する請求項2記載の移動物体計測装置。 - 前記移動軌跡情報取得部は、
前記映像情報格納部が格納している2以上の各映像画像が有する一の各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を、映像画像ごとに取得する請求項2記載の移動物体計測装置。 - 前記映像情報は、30フレーム/秒のカメラで撮影された映像の情報である請求項1記載の移動物体計測装置。
- 空間上の異なる位置に設置され、空間上を移動する物体である移動物体を撮影し、前記移動物体を捉えている時間が重なる2以上のカメラが撮影した2以上の映像情報であり、前記移動物体の移動軌跡が残された画像を複数有する2以上の映像画像が有する各画像中の移動物体の移動軌跡を示す情報である移動軌跡情報に基づいて、視体積交差法を用いて、移動物体の三次元軌跡の情報である三次元軌跡情報を取得し、出力する移動物体計測装置。
- 空間上の異なる位置に設置され、空間上を移動する物体である移動物体を撮影する2以上のカメラと、
請求項1記載の移動物体計測装置を具備する移動物体計測システム。 - 前記2以上のカメラは、
撮影した映像情報を送信する映像情報送信手段を具備し、
前記移動物体計測装置は、
前記2以上のカメラから2以上の映像情報を受信する映像情報受信部をさらに具備し、
前記映像情報格納部の2以上の映像画像は、前記映像情報受信部が受信した前記2以上の映像情報である請求項7記載の移動物体計測システム。 - 予め格納されている2以上の映像画像が有する各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を、前記2以上の映像画像ごとに取得する移動軌跡情報取得ステップと、
前記移動軌跡情報取得ステップで取得した前記2以上の映像画像ごとの移動軌跡情報と、予め格納されている2以上のカメラパラメータに基づいて、視体積交差法を用いて、移動物体の三次元軌跡の情報である三次元軌跡情報を取得する三次元軌跡情報取得ステップと、
前記三次元軌跡情報を出力する三次元軌跡情報出力ステップを具備する移動物体計測方法。 - 前記移動軌跡情報取得ステップは、
予め格納されている2以上の各映像画像が有する2以上の各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を2以上抽出し、当該2以上の移動軌跡情報を合成し、各映像画像に対応する移動軌跡情報を取得する請求項9記載の移動物体計測方法。 - 前記移動軌跡情報取得ステップは、
予め格納されている2以上の各映像画像が有する一の各画像から、移動物体の移動軌跡を示す移動軌跡情報を、映像画像ごとに取得する請求項9記載の移動物体計測方法。 - 同期をとらない2以上のカメラで前記移動物体を撮影し、前記移動物体の移動軌跡が残された画像を複数有する2以上の映像画像を取得する撮影ステップをさらに具備し、
前記予め格納されている2以上の映像画像は、前記撮影ステップで取得した2以上の映像画像である請求項9記載の移動物体計測方法。
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