JP2007272436A - 物体追跡装置、異常状態検知装置及び物体追跡方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の物体追跡装置1は、カメラ装置2から取り込まれた画像から、追跡対象の尤度に基づく仮説より追跡対象の動作予測をしながら追跡対象の尤度を生成して、物体の追跡処理を行う追跡処理部4を有し、さらに、異常状態検知部8で追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により物体の追跡処理の異常状態を検知し、異常状態が検知されたときに尤度モデル作成部9で追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する。従って、追跡の異常があったときに、追跡の対象を本来の対象から遮蔽物に移して、遮蔽物を仮の追跡対象と認識して追跡を続行することができる。
【選択図】図1
Description
さらに、特許文献2に記載の技術では、全く重なり合いのない対象物及び多数の重なり合いのある対象物を取り扱うのみで、上述したような長時間にわたる追跡対象の遮蔽や、遮蔽後に遮蔽物が追跡対象と一体となって移動する場合には追跡の継続が困難であった。
図1は、物体追跡装置のシステム構成を示す図である。
図1において、物体追跡装置1は、追跡対象となる物体の画像を取り込むカメラ装置2と、各種初期設定を行う初期設定部3と、カメラ装置2により取り込まれた画像から、追跡対象の尤度に基づく仮説より追跡対象の動作予測をしながら追跡対象の尤度を生成して、物体の追跡処理を行う物体追跡処理部4とを備えている。
[数1]
N
L(s)=Σ[Li(s)/αi]
i=0
また、システム全体の代表となる仮説(以下、代表仮説と呼ぶ)とその尤度を算出する。代表仮説としては、仮説群の平均に相当する仮説、仮説群が近似する確率密度関数のモードに相当する仮説、あるいは最大の尤度を持つ仮説等、応用に応じて選択することが可能である。
これは、遮蔽する側(第i番目のモデル)の尤度が常に遮蔽される側(第i−1番目のモデル)の尤度の1/α倍のレベルになるという関係を保つためである。例えばα=10とした場合、遮蔽される側の尤度は遮蔽する側の尤度よりも一桁高くなることになり、遮蔽される側の物体が遮蔽物の陰から再び現れた場合に一桁高い尤度をもつ物体の出現により追跡対象の注意を戻すことを可能にする。
物体追跡装置1の追跡状態等の出力は外部の出力装置15に出力される。
なお、上述した物体追跡装置1のうち、カメラ装置2以外の初期設定部3〜閾値更新部13までは、例えば、制御部としてのCPUとプログラムや制御データの記憶部としてのメモリとにより、上述した各機能を有するように構成される。
図2のフローチャートは、図1に示した各部の処理を一連の流れとして連続的に示すものである。
図2において、まず、初期設定の処理が行われる(ステップS1)。具体的には図1に示した初期設定部3がシステムのデフォルト値を設定する。例えば、初期設定部3は物体追跡処理部4の仮説生成部5で生成される追跡対象の尤度モデルを「システム追跡対象尤度モデル」に「第0番目のモデル」として登録し、尤度モデルの数N=0とする。また、初期設定部3はシステムの「追跡状態」を「正常」に設定する。
例えば、ステップS2で生成された代表仮説の尤度が予め定められた閾値を上回る場合には、追跡処理は正常に実行されているとみなして、追跡処理を続行する。
そして、判断ステップS6で正常であると判断された状態を「異常」に設定する(ステップS18)。具体的には図1に示した異常状態検知部8がこのシステムの「追跡状態」を「正常」から「異常」に設定する。
まず、図1に示した尤度モデル作成部9はカメラ装置2から取得される距離情報を利用して、追跡対象とする画像領域を抽出する。より詳細に言えば、尤度モデル作成部9は、物体追跡処理部4の仮説生成部5で生成された代表仮説が表す画像領域内で、追跡対象の前時刻での平均距離よりも手前側、つまりカメラ装置2に近い側にある画像領域を抽出する。この抽出された画像領域は追跡対象の物体に対する遮蔽物である可能性が高い物体が存在する領域を表している。
次に、尤度モデル作成部9は、抽出された画像領域内の画像情報を基に、遮蔽物の尤度モデルを作成する。
具体的には、図1に示した遮蔽状態判定部10は、異常状態検知部8の検知により異常状態が一定時間継続されたときに追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定し、尤度モデル更新部11は尤度モデル作成部9により作成された尤度モデルを追加登録する。このように追跡処理の異常が一定時間継続された場合に、ステップS14の尤度モデルの追加処理が実行される。このとき、尤度モデル更新部11は登録モデル数Nの値を1つ増加させ、「システム追跡対象尤度モデル」に追加登録させる。
さらに、判断ステップS10で異常であると判断された状態を「正常」に設定する(ステップS16)。具体的には図1に示した異常状態検知部8がシステムの「追跡状態」を「異常」から「正常」に設定する。
上述した本実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜、変更しうることはいうまでもない。
Claims (6)
- 追跡対象となる物体の画像を取り込む画像取込手段と、
上記取り込まれた画像から、上記追跡対象の尤度モデルに基づく仮説より上記追跡対象の動作予測をしながら上記追跡対象の尤度を生成して、上記物体の追跡処理を行う追跡処理手段と、
上記生成された上記追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により上記物体の追跡処理の異常状態を検知する異常状態検知手段と、
上記異常状態が検知されたときに上記追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する尤度モデル作成手段と、
を備えたことを特徴とする物体追跡装置。 - 上記異常状態が一定時間継続されたときに上記追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定する遮蔽状態判定手段と、
上記遮蔽状態であると判定されたときに上記作成された上記尤度モデルを追加登録すると共に上記閾値を上記追加登録された回数毎に低下させて更新する尤度モデル更新手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の物体追跡装置。 - 上記遮蔽状態判定手段は、上記遮蔽状態であると判定された後に、最後に上記追加登録された上記尤度モデルよりも大きな尤度が生成された上記尤度モデルが存在するときに上記遮蔽状態が解消されたと判定し、
上記尤度モデル更新手段は、最大の尤度が生成された上記尤度モデルよりも後に上記追加登録された上記尤度モデルの登録をすべて削除し、上記閾値を上記削除された尤度モデルの個数毎に増大させて更新することを特徴とする請求項2に記載の物体追跡装置。 - 追跡対象となる物体の画像から、上記追跡対象の尤度モデルに基づく仮説より上記追跡対象の動作予測をしながら上記追跡対象の尤度を生成して、上記物体の追跡処理を行う際の異常状態を検知する異常状態検知装置であって、
上記生成された上記追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により上記物体の追跡処理の異常状態を検知する異常状態検知手段と、
上記異常状態が検知されたときに上記追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する尤度モデル作成手段と、
上記異常状態が一定時間継続されたときに上記追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定する遮蔽状態判定手段と、
上記遮蔽状態であると判定されたときに上記作成された上記尤度モデルを追加登録すると共に上記閾値を上記追加登録された回数毎に低下させて更新する尤度モデル更新手段と、
を備えたことを特徴とする異常状態検知装置。 - 上記遮蔽状態判定手段は、上記遮蔽状態であると判定された後に、最後に上記追加登録された上記尤度モデルよりも大きな尤度が生成された上記尤度モデルが存在するときに上記遮蔽状態が解消されたと判定し、
上記尤度モデル更新手段は、最大の尤度が生成された上記尤度モデルよりも後に上記追加登録された上記尤度モデルの登録をすべて削除し、上記閾値を上記削除された尤度モデルの個数毎に増大させて更新することを特徴とする請求項4に記載の異常状態検知装置。 - 追跡対象となる物体の画像から、上記追跡対象の尤度モデルに基づく仮説より上記追跡対象の動作予測をしながら上記追跡対象の尤度を生成して、上記物体の追跡処理を行う追跡処理ステップと、
上記生成された上記追跡対象の尤度と予め定められた閾値との比較により上記物体の追跡処理の異常状態を検知する異常状態検知ステップと、
上記異常状態が検知されたときに上記追跡対象と異なる他の追跡対象の尤度モデルを作成する尤度モデル作成ステップと、
上記異常状態が一定時間継続されたときに上記追跡対象は他の追跡対象により遮蔽された状態であると判定する遮蔽状態判定ステップと、
上記遮蔽状態であると判定されたときに上記作成された上記尤度モデルを追加すると共に上記閾値を上記追加された回数毎に低下させて更新する尤度モデル追加ステップと、
上記遮蔽状態であると判定された後に、最後に上記追加された上記尤度モデルよりも大きな尤度が生成された上記尤度モデルが存在するときに上記遮蔽状態が解消されたと判定する遮蔽状態解消判定ステップと、
上記遮蔽状態が解消されたと判定されたときに上記尤度モデルを削除すると共に上記閾値を上記削除された上記尤度モデルの個数毎に増大させて更新する尤度モデル削除ステップと、
を含むことを特徴とする物体追跡方法。
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