JP2007148576A - 被写体監視方法、被写体監視装置、および被写体監視プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、基準画像上の、第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときの該小領域それぞれを前記第1の小領域として実行する画素値補正ステップと、基準画像と、画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像とを比較することにより、被写体の変化の有無を判定する変化判定ステップとを有する。
【選択図】図14
Description
複数の画素に分解された比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、同じく複数の画素に分解された基準画像上の、第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときの該小領域それぞれを前記第1の小領域として実行する画素値補正ステップと、
基準画像と、画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像とを比較することにより、被写体の変化の有無を判定する変化判定ステップとを有することを特徴とする。
なお、2画像はそのどちらを基準画像としてもよいし、画素値補正においては基準画像、比較画像の両画像の画素値を、それらとは独立に与える第三の平均と分散に一致させるものでもよい。
上記変化判定ステップは、上記差分演算ステップにより求められた差分画像に基づいて被写体の変化の有無を判定するステップであってもよい。
複数の画素に分解された比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、同じく複数の画素に分解された基準画像上の、第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときの該小領域それぞれを前記第1の小領域として実行する画素値補正部と、
基準画像と、画素値補正部により補正された後の比較画像とを比較することにより、被写体の変化の有無を判定する変化判定部とを有することを特徴とする。
上記変化判定部は、上記差分演算部により求められた差分画像に基づいて被写体の変化の有無を判定するものであってもよい。
上記情報処理装置を、
複数の画素に分解された比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、同じく複数の画素に分解された基準画像上の、第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときのその小領域それぞれを第1の小領域として実行する画素値補正部と、
基準画像と、画素値補正部により補正された後の比較画像とを比較することにより、被写体の変化の有無を判定する変化判定部とを有する被写体監視装置として動作させることを特徴とする。
上記変化判定部が、上記差分演算部により求められた差分画像に基づいて被写体の変化の有無を判定するものである被写体監視装置として動作させることを特徴とする。
(線成分抽出処理(ステップa1))
ここでは、基準画像および比較画像の線成分を、プリヴィット(Prewitt)フィルタにより水平成分、垂直成分別々に検出する。
(細線化処理(ステップa2))
ラプラシアンフィルタやプリヴィットフィルタで得られた2値画像は普通数ピクセルの太さをもっている。理想的には物体の輪郭線は1ピクセルであることが望ましい。線画像から線幅1ピクセルの画像を求める処理を細線化(thinning)という。
画像のフィルタリングによって得られた線画像から線成分の有無や位置を求めることは輪郭をとらえる上で重要なことであり、この直線を抽出する代表的な方式がハフ(Hough)変換である。
si:c=−Xi・m+Yi(i=1,2,・・・,n) ……(12)
すなわち、図10(a)に示す図形上の黒画素の各点pi(Xi,Yi)に対して、式(12)で表される、m−cパラメータ平面上の軌跡を描くと、図10(b)に示すように、それぞれ1つの直線siになる。
(回転・平行移動処理(ステップa4))
画像を回転・平行移動する方法は、画像中の各画素の位置ベクトルの回転・平行移動によってなされる。図12のように、画像を点(x0,y0) を中心にθ回転し、x方向へΔx,y方向へΔy平行移動したとき、画像中の位置(x,y) の画素は式(13)により位置(x1,y1)へ移動する。
(小領域内の平均・分散取得処理(ステップb1))
ここでは、まず、基準画像、比較画像の同じ位置からn×nの小領域が取り出され、その小領域内での濃度値の平均・分散が求められる。
(濃度値の線形変換処理(ステップb2))
上記のようにして、基準画像を比較画像のそれぞれについて平均、分散を求めた後、ここでは、式(1)に従って、比較画像上の小領域Rの中央の画素P0の濃度値f1(x,y)が補正後の濃度値g(x,y)に線形変換される。
得られた平均距離分布の平均値E、標準偏差σから式(15)によって閾値Tを決定する。
この閾値Tよりも平均距離が大きい部分が変化した部分として検出される(ステップC3)。尚、ここでは閾値Tとして上記式(15)を採用しているが、σの幅(式(15)では3σの3)は適切に調整される。
20 本体部
21 キーボード
22 トラックパッド
25 マウス
30 表示部
31 表示画面
40 カメラ
110 バス
111 CPU
112 RAM
113 ハードディスクコントローラ
114 MOドライブ
115 CD−R/RWドライブ
116 USBインタフェース
117 キーボードコントローラ
118 ディスプレイコントローラ
119 トラックパッドコントローラ
120 カメラコントローラ
121 ビデオ受信部
122 ハードディスク
231 MO装填口
232 MO
241 CD−R/RW装填口
242 CD−R(又はCD−RW)
Claims (27)
- 被写体を撮影して得た基準画像と、該被写体を撮影して得た比較画像とを比較することにより、該被写体の変化の有無を監視する被写体監視方法において、
複数の画素に分解された比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素の像情報値(以下画素値と言う。)の平均および分散を、同じく複数の画素に分解された基準画像上の、前記第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の前記第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときの該小領域それぞれを前記第1の小領域として実行する画素値補正ステップと、
基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像とを比較することにより、該被写体の変化の有無を判定する変化判定ステップとを有することを特徴とする被写体監視方法。 - 基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像との、互いに対応する画素どうしの画素値の差分からなる差分画像を求める差分演算ステップを備え、
前記変化判定ステップは、前記差分演算ステップにより求められた差分画像に基づいて被写体の変化の有無を判定するステップであることを特徴とする請求項1記載の被写体監視方法。 - 前記画素値補正ステップは、比較画像を構成する各1画素をそれぞれを前記第1の小領域として前記演算を実行するステップであることを特徴とする請求項1記載の被写体監視方法。
- 前記画素値補正ステップは、前記第2の小領域内にエッジが含まれているか否かを判定し、前記第2の小領域内にエッジが含まれている場合には、比較画像上の位置(x,y)にある1画素、あるいは該x,yを変数としたときの位置(x,y)にある複数画素の集合を前記第1の小領域としたときの該第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、それぞれE1およびS1 2とし、基準画像上の、前記第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散を、それぞれE0およびS0 2とし、
- 前記画素値補正ステップは、前記第2の小領域内の画素値の分散が所定の閾値を超える場合に、該第2の小領域にエッジが含まれていると判定することを特徴とする請求項5記載の被写体監視方法。
- 前記基準画像および前記比較画像が、各画素に複数色の画素値が対応づけられたカラー画像であって、前記画素値補正ステップは、少なくとも1つの色について前記演算を行なうステップであり、前記変化判定ステップは、少なくとも1つの色について、基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像とを比較することにより、該被写体の変化の有無を判定するステップであることを特徴とする請求項1記載の被写体監視方法。
- 前記基準画像および前記比較画像が、各画素に複数色の画素値が対応づけられたカラー画像であって、前記画素値補正ステップは、前記複数色それぞれについて前記演算を行なうステップであり、前記変化判定ステップは、基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画素との間の、互いに対応する画素どうしあるいは領域どうしの色空間上の距離を求めて、該距離に基づいて被写体の変化の有無を判定するステップであることを特徴とする請求項1記載の被写体監視方法。
- 前記画素値補正ステップの実行に先立って実行される、基準画像と比較画像の位置ずれ、及び/又は、回転ずれを校正するずれ校正ステップを有することを特徴とする請求項1記載の被写体監視方法。
- 被写体を撮影して得た基準画像と、該被写体を撮影して得た比較画像とを比較することにより、該被写体の変化の有無を監視する被写体監視装置において、
複数の画素に分解された比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、同じく複数の画素に分解された基準画像上の、前記第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の前記第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときの該小領域それぞれを前記第1の小領域として実行する画素値補正部と、
基準画素と、前記画素値補正部により補正された後の比較画素とを比較することにより、該被写体の変化の有無を判定する変化判定部とを有することを特徴とする被写体監視装置。 - 基準画像と、前記画素値補正部を経ることにより得られた補正後の比較画像との、互いに対応する画素どうしの画素値の差分からなる差分画像を求める差分演算部を備え、
前記変化判定部は、前期差分演算部により求められた差分画像に基づいて被写体の変化の有無を判定するものであることを特徴とする請求項10記載の被写体監視装置。 - 前記画素値補正部は、比較画像を構成する各1画素をそれぞれを前記第1の小領域として前記演算を実行するものであることを特徴とする請求項10記載の被写体監視装置。
- 前記画素値補正部は、前記第2の小領域内にエッジが含まれているか否かを判定し、前記第2の小領域内にエッジが含まれている場合には、比較画像上の位置(x,y)にある1画素、あるいは該x,yを変数としたときの位置(x,y)にある複数画素の集合を前記第1の小領域としたときの該第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、それぞれE1およびS1 2とし、基準画像上の、前記第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散を、それぞれE0およびS0 2とし、
- 前記画素値補正部は、前記第2の小領域内の画素値の分散が所定の閾値を超える場合に、該第2の小領域にエッジが含まれていると判定するものであることを特徴とする請求項14記載の被写体監視装置。
- 前記基準画像および前記比較画像が、各画素に複数色の画素値が対応づけられたカラー画像であって、前記画素値補正部は、少なくとも1つの色について前記演算を行なうものであり、前記変化判定部は、少なくとも1つの色について、基準画素と、前記画素値補正部により補正された後の比較画像とを比較することにより、該被写体の変化の有無を判定するものであることを特徴とする請求項10記載の被写体監視装置。
- 前記基準画像および前記比較画像が、各画素に複数色の画素値が対応づけられたカラー画像であって、前記画素値補正部は、前記複数色それぞれについて前記演算を行なうものであり、前記変化判定部は、基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画素との間の、互いに対応する画素どうしあるいは領域どうしの色空間上の距離を求めて、該距離に基づいて被写体の変化の有無を判定するものであることを特徴とする請求項10記載の被写体監視装置。
- 前記画素値補正部の前段に、基準画像と比較画像の位置ずれ、及び/又は、回転ずれを校正するずれ校正部を有することを特徴とする請求項10記載の被写体監視装置。
- プログラムが実行される情報処理装置内で実行され、該情報処理装置を、被写体を撮影して得た基準画像と該被写体を撮影して得た比較画像とを比較することにより該被写体の変化の有無を監視する被写体監視装置として動作させる被写体監視プログラムであって、
前記情報処理装置を、
複数の画素に分解された比較画像上の、1画素のみからなることを含む第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、同じく複数の画素に分解された基準画像上の、前記第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散に一致させることにより、比較画像上の前記第1の小領域内の各画素の画素値を補正する演算を、比較画像をそれぞれが1画素のみからなることを含む複数の小領域に分割したときの該小領域それぞれを前記第1の小領域として実行する画素値補正部と、
基準画像と、前記画素補正部により補正された後の比較画素とを比較することにより、該被写体の変化の有無を判定する変化判定部とを有する被写体監視装置として動作させることを特徴とする被写体監視プログラム。 - 前記情報処理装置を、
基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像との、互いに対応する画素どうしの画素値の差分からなる差分画像を求める差分演算部をさらに有するとともに、
前記変化判定部が、前記差分演算部により求められた差分画像に基づいて被写体の変化の有無を判定するものである被写体監視装置として動作させることを特徴とする請求項19記載の被写体監視プログラム。 - 前記画素値補正部は、比較画像を構成する各1画素をそれぞれを前記第1の小領域として前記演算を実行するものであることを特徴とする請求項19記載の被写体監視プログラム。
- 前記画素値補正部は、前記第2の小領域内にエッジが含まれているか否かを判定し、前記第2の小領域内にエッジが含まれている場合には、比較画像上の位置(x,y)にある1画素、あるいは該x,yを変数としたときの位置(x,y)にある複数画素の集合を前記第1の小領域としたときの該第1の小領域を包含する第2の小領域内の画素値の平均および分散を、それぞれE1およびS1 2とし、基準画像上の、前記第2の小領域に対応する小領域内の画素値の平均および分散を、それぞれE0およびS0 2とし、
- 前記画素値補正部は、前記第2の小領域内の画素値の分散が所定の閾値を超える場合に、該第2の小領域にエッジが含まれていると判定することを特徴とする請求項23記載の被写体監視プログラム。
- 前記基準画像および前記比較画像が、各画素に複数色の画素値が対応づけられたカラー画像であって、前記画素値補正部は、少なくとも1つの色について前記演算を行なうものであり、前記変化判定部は少なくとも1つの色について、基準画像と、前記画素値補正部により補正された後の比較画像とを比較することにより、該被写体の変化の有無を判定するものであることを特徴とする請求項19記載の被写体監視プログラム。
- 前記基準画像および前記比較画像が、各画素に複数色の画素値が対応づけられたカラー画像であって、前記画素値補正部は、前記複数色それぞれについて前記演算を行なうものであり、前記変化判定部は、基準画像と、前記画素値補正ステップを経ることにより得られた補正後の比較画像との間の、前記複数色についての複数の差分画像の、互いに対応する画素どうしあるいは領域どうしの色空間上の距離を求めて、該距離に基づいて被写体の変化の有無を判定するものであることを特徴とする請求項19記載の被写体監視プログラム。
- 前記情報処理装置を前記画素値補正部の前段に、基準画像と比較画像の位置ずれ、及び/又は、回転ずれを校正するずれ校正部をさらに有する被写体監視装置として動作させることを特徴とする請求項19記載の被写体監視プログラム。
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