JP2008022441A - Image processing apparatus and method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置および方法並びにプログラムに関し、特に、人の直感的な感覚で映像コンテンツを扱えるように、より効率よく映像コンテンツを管理し取り扱うための映像解析技術を提供できるようになった画像処理装置および方法並びにプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, method, and program, and in particular, it has become possible to provide a video analysis technique for managing and handling video content more efficiently so that the video content can be handled with a human intuitive feeling. The present invention relates to an image processing apparatus and method, and a program.
インターネット技術や放送、通信、娯楽、医療、教育などの分野におけるデジタル化技術の急速な発展により、膨大なマルチメディア情報から必要な情報だけを簡単で高速にアクセスできるようなニーズが高まってきている。そのようなニーズの中でも、特に、ネットワークやホームサーバに蓄積されていた大量な映像コンテンツを効率的に管理し扱いたいといったニーズから、映像コンテンツの意味抽出と解析のための画像認識技術の研究開発が盛んに行われるようになっていた。 Due to the rapid development of digitization technology in the fields of Internet technology, broadcasting, communication, entertainment, medical care, education, etc., there is an increasing need for easy and high-speed access to only necessary information from a huge amount of multimedia information. . Among such needs, research and development of image recognition technology for semantic extraction and analysis of video content, especially from the need to efficiently manage and handle large amounts of video content stored on networks and home servers Has been actively performed.
具体的な例としては、例えば、ハードディスク録画やデジタル家電が普及している中、観たいものだけを観る、録画しながら再生を楽しむなど、といった新しいライフスタイルに応じた楽しみ方を可能にするための「類似画像検索技術」や、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ、及びインターネットの普及により、様々な画像や動画を簡単に編集し、自分のオリジィナルダイジェスト映像を作成し保存するための「ダイジェスト映像作成技術」などの研究開発が行われている(例えば特許文献1,2参照)。
As a concrete example, for example, while hard disk recording and digital home appliances are widespread, to make it possible to enjoy according to a new lifestyle such as watching only what you want to watch, enjoying playback while recording, etc. "Similar image search technology", digital cameras and digital video cameras, and the spread of the Internet, easily edit various images and video, "digest video creation to create and save your original digest video" Research and development such as “technology” has been performed (see, for example,
即ち、上述した新しいライフスタイルに応じた楽しみ方を可能にしたり、ダイジェスト映像を作成するためのニーズとして、映像コンテンツから所望の画像を検索したい、例えば動画コンテンツの中からハイライトシーンを検出したい、といった画像検索のニーズが高まっている。 In other words, it is possible to enjoy according to the new lifestyle described above, or to search for a desired image from video content as a need for creating a digest video, for example, to detect a highlight scene from video content, There is a growing need for image search.
かかる画像検索のニーズに応えるために、キーワードを用いた画像検索技術の実用化も進められていた。他にも動画コンテンツを自由自在に閲覧することができるようなBrowsing技術やビジュアルコミュニケーションにおける意味的な「映像議事録」作成技術などの研究も行われていた。
しかしながらキーワードを用いる従来の画像検索技術では、必要なキーワードの付与には手間がかかり、同キーワードの画像が大量に存在する事態も発生しがちなため、実際に満足な検索結果が得られないのが現状である。また、映像内のメタ情報を自動的に抽出し、それらのメタ情報を元に、欲しい画像コンテンツを見つけ出すといった検索技術や、自動的に「映像議事録」を作成する技術や、Browsing技術なども多く研究されているが、必要なメタ情報を精度良く抽出することが容易ではないので、実際に利用可能な映像検索技術やダイジェスト作成技術やBrowsing技術が確立されていない状況である。 However, the conventional image search technology using keywords is time-consuming to assign the necessary keywords, and there is a tendency that a large number of images of the keywords exist, so that actually satisfactory search results cannot be obtained. Is the current situation. In addition, search technology that automatically extracts meta information in video and finds desired image content based on the meta information, technology that automatically creates “video minutes”, browsing technology, etc. Although much research has been done, it is not easy to extract the necessary meta information with high accuracy, so that actually available video search technology, digest creation technology, and browsing technology have not been established.
換言すると、上述のようなキーワードによる画像検索などではなく、人の直感的な感覚で映像コンテンツを扱えるように、より効率よく映像コンテンツを管理し取り扱うための映像解析技術の実現が要望されているが、かかる要望に十分に応えられていない状況である。 In other words, there is a demand for the realization of video analysis technology for more efficiently managing and handling video content so that the video content can be handled with a human intuitive feeling, rather than image search using keywords as described above. However, it is a situation where the request is not fully met.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、人の直感的な感覚で映像コンテンツを扱えるように、より効率よく映像コンテンツを管理し取り扱うための映像解析技術を提供できるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and can provide a video analysis technique for managing and handling video content more efficiently so that the video content can be handled with a human intuitive feeling. To do.
本発明の一側面の画像処理装置は、実世界の被写体が撮影された結果得られる画像に対して画像処理を施す画像処理装置であって、実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が保持されている保持手段と、新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施す解析手段と、前記解析手段による解析結果と、前記保持手段に保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出する検出手段とを備える。 An image processing apparatus according to one aspect of the present invention is an image processing apparatus that performs image processing on an image obtained as a result of photographing a real-world subject, and has one or more real-world backgrounds for the real-world subject. An analysis according to a predetermined analysis technique is performed in advance on a plurality of images including a target area corresponding to the target background as a target background and the target area corresponding to the target background, and obtained as a result of the analysis. A holding unit that holds image characteristic information indicating an image characteristic of a region of interest, and an analysis in which the newly input image is processed as an image to be processed and analysis according to the predetermined analysis method is performed on the processing target image Means, and detection means for detecting the region of interest included in the processing target image based on the analysis result of the analysis means and the image characteristic information held in the holding means.
前記所定の解析手法は、画像の3D HSV(3-Dimensions Hue Saturation Value)ヒストグラムを解析する手法であり、前記画像特性情報は、前記注目領域を含む画像の前記3D HSVヒストグラムの特徴を示す情報である。 The predetermined analysis method is a method of analyzing a 3D HSV (3-Dimensions Hue Saturation Value) histogram of an image, and the image characteristic information is information indicating characteristics of the 3D HSV histogram of an image including the region of interest. is there.
前記画像特性情報は、前記注目領域を含む画像が取り得るH,S,Vの各分散範囲を示す情報であり、前記解析手段は、前記処理対象画像についての前記3D HSVヒストグラムを演算し、その3D HSVヒストグラムからH,S,Vの各成分のピークをそれぞれ検出し、前記解析手段により検出された前記各ピークをH,S,Vの各中心値のそれぞれとして、前記保持手段に保持されている前記H,S,Vの各分散幅をそれぞれ持たせたH,S,Vの各範囲を、注目領域範囲として決定する決定手段を前記画像処理装置はさらに備え、前記検出手段は、前記処理対象画像のうちの、前記決定手段により決定された前記注目領域範囲内のH,S,Vの成分値を有する画素からなる領域を、前記注目領域として検出する。 The image characteristic information is information indicating each dispersion range of H, S, and V that can be taken by an image including the region of interest, and the analysis unit calculates the 3D HSV histogram for the processing target image, Peaks of each component of H, S, V are detected from the 3D HSV histogram, and each peak detected by the analysis unit is held in the holding unit as each central value of H, S, V. The image processing apparatus further includes a determination unit that determines each range of H, S, and V having the respective dispersion widths of H, S, and V as a region of interest range, and the detection unit includes the process Of the target image, an area composed of pixels having H, S, and V component values within the area of interest determined by the determining means is detected as the area of interest.
前記処理対象画像のうちの、前記検出手段により検出された前記注目領域内部またはそれに接する領域でのオブジェクト特徴を抽出するオブジェクト特徴抽出手段をさらに備える。 The image processing apparatus further includes an object feature extracting unit that extracts an object feature in the region of interest detected by the detecting unit in the processing target image or a region in contact with the target region.
前記オブジェクト特徴抽出手段は、前記処理対象画像から前記注目領域の境界を検出し、その検出結果を示す情報を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する。 The object feature extraction unit detects a boundary of the attention area from the processing target image, and extracts information indicating the detection result as one of the object features.
前記処理対象画像は、サッカーの試合が撮影された結果得られた画像であり、前記注目領域は、実世界のサッカーのプレイフィールドに対応する領域であり、前記オブジェクト特徴抽出手段は、さらに、前記処理対象画像からサッカーの実世界のゴールに対応する領域として、前記注目領域の前記境界に接する2本の線分とその2本の線分を結ぶ1本の線分とで囲まれる領域であって、前記ゴールについての寸法の規定を満たす領域を検出し、その検出結果を示す情報を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する。 The processing target image is an image obtained as a result of shooting a soccer game, the attention area is an area corresponding to a real-world soccer play field, and the object feature extraction means further includes The area corresponding to the goal in the real world of soccer from the processing target image is an area surrounded by two line segments in contact with the boundary of the attention area and one line segment connecting the two line segments. Then, an area that satisfies the stipulation of the size of the goal is detected, and information indicating the detection result is extracted as one of the object features.
前記オブジェクト特徴抽出手段は、さらに、サッカーの実世界のコーナ位置に対応する領域を、前記注目領域の前記境界に基づいて検出し、その検出結果を示す情報を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する。 The object feature extraction means further detects a region corresponding to a corner position in the real world of soccer based on the boundary of the region of interest, and extracts information indicating the detection result as one of the object features.
本発明の一側面の画像処理方法は、実世界の被写体が撮影された結果得られる画像に対して画像処理を施す画像処理装置の画像処理方法であって、実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が前記画像処理装置に保持されており、新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施し、その解析結果と、保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出するステップを含む。 An image processing method according to an aspect of the present invention is an image processing method of an image processing apparatus that performs image processing on an image obtained as a result of photographing a real-world subject, and includes one or more real-world subjects. An analysis according to a predetermined analysis method is performed in advance on a plurality of images including an attention background corresponding to the attention background as a predetermined one of the world backgrounds, Image characteristic information indicating the image characteristics of the attention area obtained as a result is held in the image processing apparatus, and a newly input image is used as a processing target image, and analysis according to the predetermined analysis method is performed as the processing target. Applying to the image and detecting the region of interest included in the processing target image based on the analysis result and the stored image characteristic information.
本発明の一側面のプログラムは、上述した本発明の一側面の画像処理方法に対応するプログラムである。 A program according to one aspect of the present invention is a program corresponding to the above-described image processing method according to one aspect of the present invention.
本発明の一側面の画像処理装置および方法並びにプログラムにおいては、実世界の被写体が撮影された結果得られる画像に対して次のような画像処理が施される。即ち、実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が前記画像処理装置等に保持されている状態で画像が入力されると、新たに入力された前記画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析が前記処理対象画像に対して施され、その解析結果と、保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域が検出される。 In the image processing apparatus, method, and program according to one aspect of the present invention, the following image processing is performed on an image obtained as a result of photographing a subject in the real world. That is, according to a predetermined analysis method, a predetermined one of one or more real world backgrounds with respect to a real-world subject is set as a target background, and a plurality of images including a target region corresponding to the target background are targeted. When an image is input in a state where image characteristics information indicating the image characteristics of the region of interest obtained as a result of the analysis is stored in the image processing apparatus or the like, a new input is performed. Using the image as a processing target image, analysis according to the predetermined analysis method is performed on the processing target image, and based on the analysis result and the stored image characteristic information, the processing target image The region of interest included in is detected.
以上のごとく、本発明の一側面によれば、映像解析技術を提供できる。特に、人の直感的な感覚で映像コンテンツを扱えるように、より効率よく映像コンテンツを管理し取り扱うための映像解析技術を提供できる。 As described above, according to one aspect of the present invention, a video analysis technique can be provided. In particular, it is possible to provide video analysis technology for managing and handling video content more efficiently so that the video content can be handled with a human intuitive feeling.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between the configuration requirements of the present invention and the embodiments described in the detailed description of the present invention are exemplified as follows. This description is to confirm that the embodiments supporting the present invention are described in the detailed description of the invention. Accordingly, although there are embodiments that are described in the detailed description of the invention but are not described here as embodiments corresponding to the constituent elements of the present invention, It does not mean that the embodiment does not correspond to the configuration requirements. Conversely, even if an embodiment is described here as corresponding to a configuration requirement, that means that the embodiment does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. It's not something to do.
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。 Further, this description does not mean that all the inventions corresponding to the specific examples described in the embodiments of the invention are described in the claims. In other words, this description is an invention corresponding to the specific example described in the embodiment of the invention, and the existence of an invention not described in the claims of this application, that is, in the future, a divisional application will be made. Nor does it deny the existence of an invention added by amendment.
本発明の一側面の画像処理装置(例えば図1の画像処理装置)は、
実世界の被写体が撮影された結果得られる画像に対して画像処理を施す画像処理装置であって、
実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像(例えば図14の画像71乃至74)を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が保持されている保持手段(図1の注目領域抽出部11のうちの図12のHSVヒストグラムモデル保持部51)と、
新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施す解析手段(例えば図1の注目領域抽出部11のうちの図12のHSV成分ピーク検出部53)と、
前記解析手段による解析結果と、前記保持手段に保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出する(例えば、図3の例では、画像21に含まれる領域23を注目領域24として検出する)検出手段(例えば図1の注目領域抽出部11のうちの図12の注目領域検出部55)と
を備える。
An image processing apparatus according to one aspect of the present invention (for example, the image processing apparatus in FIG. 1)
An image processing apparatus that performs image processing on an image obtained as a result of photographing a real-world subject,
A plurality of images (for example,
Analyzing means (for example, the HSV component of FIG. 12 in the attention
The region of interest included in the processing target image is detected based on the analysis result by the analyzing unit and the image characteristic information held in the holding unit (for example, in the example of FIG. Detection means (for example, the attention
前記所定の解析手法は、画像の3D HSV(3-Dimensions Hue Saturation Value)ヒストグラム(例えば図13のグラフ71乃至73参照)を解析する手法であり、
前記画像特性情報は、前記注目領域を含む画像の前記3D HSVヒストグラムの特徴を示す情報である。
The predetermined analysis method is a method of analyzing a 3D HSV (3-Dimensions Hue Saturation Value) histogram (for example, see
The image characteristic information is information indicating characteristics of the 3D HSV histogram of an image including the region of interest.
前記画像特性情報は、前記注目領域を含む画像が取り得るH,S,Vの各分散範囲を示す情報であり、
前記解析手段は、前記処理対象画像についての前記3D HSVヒストグラムを演算し、その3D HSVヒストグラムからH,S,Vの各成分のピークをそれぞれ検出し、
前記解析手段により検出された前記各ピークをH,S,Vの各中心値のそれぞれとして、前記保持手段に保持されている前記H,S,Vの各分散幅をそれぞれ持たせたH,S,Vの各範囲を、注目領域範囲として決定する決定手段例えば図1の注目領域抽出部11のうちの図12の注目領範囲決定部54)を前記画像処理装置はさらに備え、
前記検出手段は、前記処理対象画像のうちの、前記決定手段により決定された前記注目領域範囲内のH,S,Vの成分値を有する画素からなる領域を、前記注目領域として検出する。
The image characteristic information is information indicating each dispersion range of H, S, V that can be taken by the image including the region of interest,
The analysis means calculates the 3D HSV histogram for the processing target image, and detects the peak of each component of H, S, V from the 3D HSV histogram,
The respective peaks detected by the analyzing means are set as the respective center values of H, S, and V, and the respective dispersion widths of the H, S, and V held in the holding means are provided. , V as the attention area range, for example, the attention
The detection means detects, as the attention area, an area composed of pixels having H, S, and V component values within the attention area range determined by the determination means in the processing target image.
前記処理対象画像のうちの、前記検出手段により検出された前記注目領域内部またはそれに接する領域でのオブジェクト特徴を抽出するオブジェクト特徴抽出手段(例えば図1のオブジェクト特徴抽出部12)をさらに備える。
The image processing apparatus further includes an object feature extraction unit (for example, the object
前記オブジェクト特徴抽出手段は、前記処理対象画像から前記注目領域の境界(例えば、図18の境界線123,124)を検出し、その検出結果を示す情報を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する。
The object feature extraction unit detects a boundary of the attention area (for example,
前記処理対象画像は、サッカーの試合が撮影された結果得られた画像であり、
前記注目領域は、実世界のサッカーのプレイフィールドに対応する領域であり、
前記オブジェクト特徴抽出手段は、さらに、前記処理対象画像からサッカーの実世界のゴールに対応する領域として、前記注目領域の前記境界に接する2本の線分とその2本の線分を結ぶ1本の線分とで囲まれる領域であって、前記ゴールについての寸法の規定を満たす領域を検出し、その検出結果を示す情報(例えば図20のゴールゲート144)を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する。
The processing target image is an image obtained as a result of shooting a soccer game,
The region of interest is a region corresponding to a real-world soccer playfield,
The object feature extracting means further includes two line segments in contact with the boundary of the region of interest and one line connecting the two line segments as an area corresponding to a goal in the real world of soccer from the processing target image. , A region that satisfies the stipulation of the size of the goal is detected, and information indicating the detection result (for example,
前記オブジェクト特徴抽出手段は、さらに、サッカーの実世界のコーナ位置に対応する領域を、前記注目領域の前記境界(例えば図21のプレイフィールド領域161の境界線162,163)に基づいて検出し、その検出結果を示す情報(例えば図21のコーナ位置164)を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する。
The object feature extraction means further detects an area corresponding to a corner position in the real world of soccer based on the boundary of the attention area (for example,
本発明の一側面の画像処理方法(例えば図2の画像処理に対応する方法)は、
実世界の被写体が撮影された結果得られる画像に対して画像処理を施す画像処理装置(例えば図1の画像処理装置)の画像処理方法であって、
実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が前記画像処理装置に保持されており、
新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施し、
その解析結果と、保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出する
ステップ(例えば図12の機能的構成の注目領域抽出部11により実行される図2のステップS1)を含む。
An image processing method according to one aspect of the present invention (for example, a method corresponding to the image processing in FIG. 2)
An image processing method of an image processing apparatus (for example, the image processing apparatus in FIG. 1) that performs image processing on an image obtained as a result of photographing a real-world subject,
Analysis according to a predetermined analysis method with a predetermined one of one or more real world backgrounds for a real-world subject as a target background and a plurality of images including a target region corresponding to the target background. Is performed in advance, image characteristic information indicating the image characteristic of the region of interest obtained as a result of the analysis is held in the image processing device,
Using the newly input image as the processing target image, performing analysis according to the predetermined analysis method on the processing target image,
Based on the analysis result and the held image characteristic information, the step of detecting the attention area included in the processing target image (executed by the attention
本発明の一側面のプログラムは、上述した本発明の一側面の画像処理方法に対応するプログラムであって、例えば図45のコンピュータにより実行される。 The program according to one aspect of the present invention is a program corresponding to the above-described image processing method according to one aspect of the present invention, and is executed by, for example, the computer of FIG.
このように、様々な側面を持つ本発明では、映像コンテンツが対象とされている。ここに、コンテンツとは、広く、人間の創造的活動により生み出されるものである。例えば、映画、音楽、演劇、文芸、写真、漫画、アニメーション、コンピュータゲームその他の文字、図形、色彩、音声、動作若しくは映像若しくはこれらを組み合わせたもの又はこれらに係る情報を電子計算機を介して提供するためのプログラムが、コンテンツの一例である。これらのうちの主に映像を含むコンテンツを、ここでは映像コンテンツと称している。映像コンテンツは、主に静止画像を含む静止画コンテンツと、主に動画像を含む動画コンテンツをとに大別できる。以下においては、動画コンテンツに着目して説明を行っていく。 Thus, in the present invention having various aspects, video content is targeted. Here, content is widely generated by human creative activities. For example, movies, music, theatre, literary arts, photographs, comics, animations, computer games and other characters, figures, colors, sounds, actions or videos, or combinations thereof, or information related thereto are provided via an electronic computer. Is a content example. Of these, content mainly including video is referred to herein as video content. Video content can be broadly classified into still image content mainly including still images and moving image content mainly including moving images. In the following, the explanation will be made focusing on the moving image content.
ただし、本明細書では、いわゆるコンテンツデータ、即ち、人間の創造的活動により生み出されたものが装置によって処理可能な形態とされたもの、例えば電気信号とされたものや、メモリに固定されたもの等も、特に区別せずにまとめて、コンテンツと称する。即ち、ここでは、動画像を構成する各フレーム又はフィールドのデータ等の集合体もまた、動画コンテンツと称する。 However, in this specification, so-called content data, that is, data generated by human creative activities, which can be processed by the device, for example, an electric signal, or fixed in a memory Are collectively referred to as contents without being particularly distinguished. That is, herein, an aggregate of data of each frame or field constituting a moving image is also referred to as moving image content.
また、本発明では、動画コンテンツに対する各種画像処理をアクセスユニット単位で実行するとする。アクセスユニットとは、フレームやフィールドといった動画像の単位を指し、具体的には例えば、動画像を構成する各静止画像全体(フレーム等)またはその一部分(フィールド等)を指す。ただし、以下、説明の簡略上、動画コンテンツに対する各種画像処理はフレーム単位で実行されるとする。 In the present invention, it is assumed that various types of image processing for moving image content are executed in units of access units. An access unit refers to a unit of a moving image such as a frame or a field, and specifically refers to, for example, the entire still image (frame or the like) or a part (field or the like) constituting the moving image. However, hereinafter, for the sake of simplicity, it is assumed that various image processing for moving image content is executed in units of frames.
また、本発明による様々な画像処理の対象となった画像の具体例が幾つか図面に示されている。しかしながら、著作権保護等の観点から、画像処理の対象となった実際の画像そのものが図面に示されている訳ではなく、適宜マスクが施された画像であったり、線図化された画像が図面に示されている。例えば、後述する図3の画像21,22とは、画像処理の対象となった実際の画像ではなく、その実際の画像のうちの、実世界の観客席の柵に対応する領域と得点表示に対応する領域が白マスクされた後の画像となっている。即ち、図3は、後述する注目領域24が検出された具体例を示しているが、図3に示される白マスクの画像21から注目領域24が検出された訳ではなく、その画像21の元の実際の画像から注目領域24が検出されていることに注意を要する。同様に、例えば後述する図4の例は、フレーム31から選手の顔41が検出されたことを示す例であるが、線図化された図4のフレーム31に対して画像処理が施されて顔41が検出されたわけではなく、実際には、図4のフレーム31の線図化前の実写データに対してかかる画像処理が施されて、顔41に対応する実写データとしての顔が検出されている。
Some specific examples of images subjected to various image processing according to the present invention are shown in the drawings. However, from the viewpoint of copyright protection and the like, the actual image subject to image processing itself is not shown in the drawing, and an image with appropriate masking or a diagrammatic image Shown in the drawing. For example, the
図1は、本発明が適用される画像処理装置の機能的構成例を示している。 FIG. 1 shows a functional configuration example of an image processing apparatus to which the present invention is applied.
図1の例の画像処理装置は、注目領域抽出部11乃至ハイライト検出部15を含むように構成されている。
The image processing apparatus in the example of FIG. 1 is configured to include an attention
図2は、かかる図1の例の画像処理装置が実行する画像処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of image processing executed by the image processing apparatus of the example of FIG.
ステップS1において、注目領域抽出部11は、注目領域をフレーム毎に抽出する。
In step S1, the attention
ここに、注目領域とは、実世界の被写体が撮影された結果得られる静止画像(ここでは1フレーム)に含まれる領域のうちの、実世界の1以上の背景のうちの、注目すべき背景に対応する領域をいう。 Here, the attention area refers to a background to be noticed among one or more backgrounds in the real world among areas included in a still image (here, one frame) obtained as a result of photographing a subject in the real world. The area corresponding to.
例えば、ここで動画コンテンツとして、サッカーの試合の映像が利用された場合を考える。この場合、動画コンテンツの実世界の被写体は、選手等のサッカーに関連する人物や、ボール等のサッカーの試合に関連する物体であり、実世界の背景としては、サッカーの試合が行われるプレイフィールド(主に芝生が生えている場所)と、それ以外の観客席等とに大別できる。この場合、サッカーの試合であることを考慮すると、プレイフィールドが注目すべき背景となる。従って、注目領域抽出部11は、所定のフレームに含まれる領域のうちの、実世界のプレイフィールドに対応する領域(以下、プレイフィールド領域と称する)を注目領域として抽出することができる。
For example, consider a case where a video of a soccer game is used as video content. In this case, the real-world subject of the video content is a person related to a soccer game such as a player or an object related to a soccer game such as a ball, and the background of the real world is a play field where a soccer game is played. It can be broadly divided into (mainly grassy places) and other audience seats. In this case, considering the fact that it is a soccer game, the play field is a notable background. Therefore, the attention
例えば、図3のフレーム21は、サッカーの試合の一場面の画像であって、領域23がプレイフィ−ルド領域である。注目領域抽出部11は、このプレイフィールド領域23を注目領域24として抽出する。即ち、プレイフィールド領域が注目領域24として抽出された結果として、画像22が得られている。
For example, the
詳細については図12乃至図16を用いて後述するが、注目領域抽出部11は、予め学習によって得られたプレイフィールド領域の画像特徴モデル(例えば後述するHSVヒストグラムモデル)を利用して、処理の対象として注目すべきフレーム(以下、注目フレームと称する)にプレイフィールド領域が含まれているか否かを判定し、含まれていると判定した場合、そのプレイフィールド領域を注目領域として抽出する。
Details will be described later with reference to FIGS. 12 to 16, but the attention
なお、プレイフィールド領域は、サッカー等のスポーツの映像が動画コンテンツとして採用された場合の注目領域の例示であり、その他、例えば放送局内のスタジオにて所定のセットを用いて撮影される放送番組の映像が動画コンテンツと採用された場合には、そのセットが注目背景となり、そのセットに対応する領域が注目領域として検出され得る。また例えば、音楽のコンサートの映像が動画コンテンツとして採用された場合には、そのステージが注目背景となり、そのステージに対応する領域が注目領域として検出され得る。即ち、色について特徴がある実世界の背景が撮影された結果として、後述するHSVヒストグラムが特徴的となる画像領域であれば、何れの画像領域も注目領域として検出され得る。 The play field area is an example of an attention area when a video of sports such as soccer is adopted as moving image content. In addition, for example, a play field area of a broadcast program shot using a predetermined set in a studio in a broadcast station, for example. When the video is adopted as the moving image content, the set becomes a background of attention, and an area corresponding to the set can be detected as the attention area. Further, for example, when a video of a music concert is adopted as the moving image content, the stage becomes the attention background, and the area corresponding to the stage can be detected as the attention area. That is, any image region can be detected as a region of interest as long as the HSV histogram described later is characteristic as a result of capturing a real-world background that is characteristic of color.
ステップS2において、オブジェクト特徴抽出部12は、オブジェクト特徴をフレーム毎に抽出する。
In step S2, the object
ここに、オブジェクト特徴とは、注目領域の内部または隣接する領域に存在するオブジェクトの特徴を示す画像情報をいう。また、注目領域と他の領域の境界線や2以上の境界線の交差点もまたオブジェクトとみなし、かかるオブジェクトの特徴を示す画像情報もまたオブジェクト特徴に含めるとする。画像情報とは、オブジェクトの色情報の他、オブジェクトの位置情報等を含む広義な概念である。 Here, the object feature refers to image information indicating the feature of an object existing inside or adjacent to the region of interest. Further, it is assumed that a boundary line between the attention area and another area or an intersection of two or more boundary lines is also regarded as an object, and image information indicating the characteristics of the object is also included in the object characteristics. The image information is a broad concept including object position information in addition to object color information.
例えば、ここで動画コンテンツとして、サッカーの試合の映像が利用された場合を考える。この場合、プレイフィールド領域が注目領域となるので、プレイフィールド領域内に存在する人物、例えば選手等の特徴を示す画像情報が検出され得る。具体的には例えば図4の例では、フレーム31から選手の顔41がオブジェクト特徴のひとつとして検出されている。また例えば、プレイフィールド領域の内部や隣接する領域に存在する人物以外についてのオブジェクト特徴情報として、図5の例では、フレーム32からゴールゲート42が検出されている。また例えば、図6の例では、フレーム33から、コーナ位置43やボール44が検出されており、図7の例では、プレイフィールドの境界45自体も、オブジェクト特徴の1つとして検出されている。その他、図示はしないが、白線等もオブジェクト特徴の1つとして検出され得る。
For example, consider a case where a video of a soccer game is used as video content. In this case, since the play field area becomes the attention area, image information indicating the characteristics of a person, for example, a player or the like existing in the play field area can be detected. Specifically, in the example of FIG. 4, for example, the player's
なお、オブジェクト特徴の検出の詳細については、図17乃至図27を参照して後述する。 Details of the object feature detection will be described later with reference to FIGS.
図2に戻り、ステップS3において、ショットカット検出部13は、動画コンテンツ中の各ショットカットを検出する処理(以下、ショットカット検出処理と称する)を実行する。換言すると、各ショットカット間のショットが検出されることになる。
Returning to FIG. 2, in step S <b> 3, the shot cut
例えば、図8の例では、サッカーの試合の映像である動画コンテンツのうちの、「Frame25302」と「Frame25303」と記述された2つのフレームの間がショットカットとして検出されている。即ち、図8において、「Frame25215」乃至「Frame25339」と記述された各画像は、そのフレーム番号を有する各フレームを示している。この場合、図8の例では、番号25215乃至25302までのフレームが第1のショットとして検出され、番号25303乃至25339までのフレームが第1のショットとは別の第2のショットとして検出されている。 For example, in the example of FIG. 8, between two frames described as “Frame25302” and “Frame25303” in the moving image content that is a video of a soccer game is detected as a shot cut. That is, in FIG. 8, each image described as “Frame25215” to “Frame25339” indicates each frame having the frame number. In this case, in the example of FIG. 8, frames numbered 25215 to 25302 are detected as the first shot, and frames numbered 25303 to 25339 are detected as the second shot different from the first shot. .
なお、ショットカット検出処理の詳細については、図28,図29を参照して後述する。 Details of the shot cut detection process will be described later with reference to FIGS.
図2に戻り、ステップS4において、ショット分類部14は、動画コンテンツ中の各ショットのそれぞれを、予め定義されている複数種類のうちの何れかに分類する処理(以下、ショット分類処理と称する)を実行する。
Returning to FIG. 2, in step S4, the
例えば、図9の例では、各画像が1つのショットを示しており、時間方向を示す矢印で示されるように、サッカーの試合の映像である動画コンテンツのうちの8つの連続するショットのそれぞれが、「Long」,「Close-up」,「Close-Up」,「Medium」,「Long」,「Medium」,「Long」,「Medium」のそれぞれに分類されている。 For example, in the example of FIG. 9, each image represents one shot, and each of eight consecutive shots of the video content that is a video of a soccer game is represented by an arrow indicating a time direction. , “Long”, “Close-up”, “Close-Up”, “Medium”, “Long”, “Medium”, “Long”, and “Medium”.
なお、かかる「Long」等とは如何なる種類であるのかについては、図30等を参照して後述する。また、ショット分類処理の詳細については、図31乃至図36を参照して後述する。 The type of “Long” or the like will be described later with reference to FIG. Details of the shot classification process will be described later with reference to FIGS.
図2に戻り、ステップS5において、ハイライト検出部15は、例えばステップS2の処理で抽出された各オブジェクト特徴や、ステップS4の処理で分類された各ショットの種類等に基づいて、即ち、例えば各ショットに属する各フレーム間の特徴量変化や各ショット間の時系列特徴等に基づいて、動画コンテンツの中からハイライトを検出する処理(以下、かかる処理をハイライト検出処理と称する)を実行する。なお、ハイライト検出部15は、さらに、必要に応じて、そのハイライトによるダイジェスト作成を行うこともできる。
Returning to FIG. 2, in step S5, the
例えば、サッカーの試合の映像である動画コンテンツのうちの、コーナキックに相当する一連のシーンがハイライトして検出された場合に利用される情報の例が、図10と図11に示されている。 For example, FIG. 10 and FIG. 11 show examples of information used when a series of scenes corresponding to corner kicks are highlighted and detected in video content that is a video of a soccer game. Yes.
例えば図10は、各ショットに属する各フレーム間の特徴量変化によって、ハイライトが検出された例を示している。即ち、図10の例では、所定のショットに属する各フレーム間の特徴量(後述するフレームタイプ)が、「Upper Corner」→「Unknown」→「Goal Box」→「Goal Box」と遷移しており、かかる特徴量の遷移の仕方が、これまでに他のサッカーの試合の様々な映像で学習してきた結果(後述する図37のLayer2についての統計的モデル)から判断して、コーナキックの遷移の仕方であると認定でき、その認定結果よりハイライトとして検出されたことを意味している。なお、「Upper Corner」等の各特徴量の意味については、図42を参照して後述する。
For example, FIG. 10 shows an example in which a highlight is detected by a change in feature amount between frames belonging to each shot. That is, in the example of FIG. 10, the feature amount (frame type, which will be described later) between frames belonging to a predetermined shot transitions as “Upper Corner” → “Unknown” → “Goal Box” → “Goal Box”. Judging from the results (statistical model for
また例えば、図11は、各ショット間の時系列特徴としてショットの種類の推移の仕方によって、ハイライトが検出された例を示している。即ち、図11の例では、各ショット種類が、「Close-up」→「Medium」→「Long Shot」→「Close-up」と推移しており、かかる各ショットの推移の仕方が、これまでに他のサッカーの試合の様々な映像で学習してきた結果(後述する図37のLayer1についての統計モデル)から判断して、コーナキックの遷移の仕方であると認定でき、その認定結果によりハイライトとして検出されたことを意味している。なお、「Long」等の各種類については、図30を参照して後述する。
Further, for example, FIG. 11 shows an example in which highlights are detected as a time-series feature between shots depending on how shot types change. That is, in the example of FIG. 11, each shot type has transitioned from “Close-up” → “Medium” → “Long Shot” → “Close-up”. Judging from the results of learning with various videos of other soccer games (statistical model for
この場合、図10の例または図11の例の何れか一方のみの認定結果から、コーナキックのハイライトが検出されるときもあるし、図10の例と図11の例との両者の認定結果、または、その両者の認定結果に加えてさらに他の情報も加味して総合的に判断されて、コーナキックのハイライトが検出されるときもある。 In this case, a corner kick highlight may be detected from the result of recognition of only one of the example of FIG. 10 or the example of FIG. 11, or both the examples of FIG. 10 and the example of FIG. In some cases, a corner kick highlight is detected by comprehensively judging the result, or both of the recognition results of the two and other information.
なお、ハイライト検出処理の詳細については、図37乃至図44を参照して後述する。 Details of the highlight detection process will be described later with reference to FIGS.
以下、図1の画像処理装置を構成する注目領域抽出部11乃至ハイライト検出部15のそれぞれの詳細について、その順番に個別に説明していく。その際、本発明の理解を容易なものとするために、以下、動画コンテンツの具体例を挙げる必要がある場合、図3乃至図11の例にならい、サッカーの試合の映像が採用されているとする。
Hereinafter, the details of each of the attention
はじめに、図12乃至図16を参照して、図1の画像処理装置のうちの注目領域抽出部11の詳細例について説明する。
First, a detailed example of the attention
図12は、注目領域抽出部11の機能的構成の詳細例を示している。
FIG. 12 shows a detailed example of the functional configuration of the attention
図12の例の注目領域抽出部11は、HSVヒストグラムモデル保持部51乃至ポストプロセシング部56を含むように構成されている。
The attention
HSVヒストグラムモデル保持部51は、注目フレームから注目領域、即ち本実施の形態ではプレイフィールド領域を検出するために用いられるHSVヒストグラムモデルを保持している。
The HSV histogram
ここで、HSVヒストグラムモデルについて説明する。 Here, the HSV histogram model will be described.
図13には、サッカーの試合の映像の一場面に対応する代表的なサンプル画像61乃至63のそれぞれについて、3D HSV(3-Dimensions Hue Saturation Value)ヒストグラムをそれぞれの1Dに射影した結果獲られるグラフ71乃至73のそれぞれが示されている。
FIG. 13 is a graph obtained as a result of projecting a 3D HSV (3-Dimensions Hue Saturation Value) histogram to each 1D of
グラフ71乃至73からわかるように、サッカーの試合の映像は、主に芝生の映像を含むプレイフィールド領域が多く含まれているため、そのHSVのヒストグラムの特徴(以下、3D HSVヒストグラム特徴と称する)には各フレーム相互に一定の関連性が存在する。
As can be seen from the
そこで、本発明人は、上述したサンプル画像61乃至63を含めて様々なサッカー試合映像から集められた数多くの画像、即ち、日中,夕方,夜といった様々な時間帯の画像や、晴れ,曇り,雨といった様々な天気での画像等の各3D HSVヒストグラム特徴を解析し、統計処理を施すことによって、次のような統計データの結果を得た。
Therefore, the present inventor has made many images collected from various soccer game videos including the
即ち、注目されるプレイフィールド領域を含む画像でのHSVの可変範囲は、それぞれH[22, 68], S[32, 255], V[64, 175]となり、また、そのレンジ幅は最大でそれぞれH: 16, S: 128, V: 64になる、といった結果を得た。換言すると、サッカーの試合の時間帯や気候などによって、プレイフィールド領域を含む画像でのHSVの各成分の平均値はそれぞれ変わるが、各成分の分散幅のそれぞれはほぼH: 16, S: 128, V: 64の中に抑えられることが判明した。従って、このようなH,S,Vの各分散幅等のHSV特徴を利用することで、プレイフィールド領域をロバストに検出することが可能となる。 That is, the variable range of HSV in the image including the noticeable play field area is H [22, 68], S [32, 255], V [64, 175], respectively, and the range width is the maximum. The results were H: 16, S: 128, V: 64, respectively. In other words, the average value of each component of HSV in the image including the play field region changes depending on the time zone of the soccer game, the climate, etc., but the variance width of each component is almost H: 16, S: 128 , V: turned out to be confined to 64. Therefore, it is possible to detect the play field region robustly by using such HSV features such as the dispersion widths of H, S, and V.
そこで本実施の形態では例えば、かかる分散範囲がHSVヒストグラムモデルとして、図12のHSVヒストグラムモデル保持部51に保持されているのである。
Therefore, in the present embodiment, for example, such a dispersion range is held in the HSV histogram
なお、このようなHSVヒストグラムモデルを学習で求めるためのトレーニング用サンプル画像として、例えば図14に示される画像71乃至74のように、目視でも分かるような色特徴が違う様々な画像を採用することもできる。
As training sample images for obtaining such HSV histogram models by learning, various images having different color characteristics that can be visually recognized, such as
図12に戻り、ダウンサンプリング部52は、注目フレームに対して、解像度を低くするための第1の処理を施し、また、HSVのそれぞれの成分の解像度を8Bitから2−3Bitに圧縮するための第2の処理を施した上で、HSV成分ピーク検出部53と注目領域検出部55に提供する。なお、第1の処理とは、処理速度向上と画像内ノイズ除去を主目的に行われる処理である。また、第2の処理とは、照明変化の影響の低減による、検出処理のロバスト性の向上を主目的に行われる処理である。
Returning to FIG. 12, the down-
HSV成分ピーク検出部53は、ダウンサンプリング部52からの注目フレームについての3D HSVヒストグラム(図13のグラフ71乃至73のようなグラフ等)を演算し、その3D HSVヒストグラムからH,S,Vの各成分のピークをそれぞれ検出し、各ピークを,H,S,Vの各中心値(各平均値)として、注目領域範囲決定部54に通知する。
The HSV component
注目領域範囲決定部54は、H,S,V成分の各中心値(各ピーク)のそれぞれに対して、HSVヒストグラムモデル保持部51にHSVヒストグラムモデルとして保持されている上述したH,S,Vの各分散幅をそれぞれ持たせたH,S,Vの各範囲を決定し、それを注目領域範囲として注目領域検出部55に通知する。
The region-of-interest
具体的には例えば本実施の形態では、上述したように、H成分のレンジ幅として「16」が、S成分のレンジ幅として「128」が、V成分のレンジ幅として「64」が、HSVヒストグラムモデル保持部51にHSVヒストグラムモデルとして保持されている。従って、H成分の中心値(H成分のピーク)を中心として16のレンジ幅を有するHの範囲、S成分の中心値(S成分のピーク)を中心として128のレンジ幅を有するSの範囲、および、V成分の中心値(V成分のピーク)を中心として64のレンジ幅を有するVの範囲が、注目領域範囲として決定されて、注目領域検出部55に提供される。
Specifically, for example, in the present embodiment, as described above, “16” as the range width of the H component, “128” as the range width of the S component, “64” as the range width of the V component, and HSV The histogram
注目領域検出部55は、ダウンサンプリング部52からの注目フレームを構成する各画素のそれぞれを順次処理の対象として注目すべき画素(以下、注目画素)として、その注目画素に対して次のような処理を順次施していくことにより、注目領域、即ち本実施の形態ではプレイフィールド領域を検出する。
The attention
即ち、注目領域検出部55は、注目画素の各H,S,Vの成分値が、注目領域範囲決定部54から通知された注目領域範囲に含まれるか否かを判定し、含まれると判定した場合には、注目画素はプレイフィールド領域の画素であると検出する一方、含まれないと判定した場合には、注目画素はプレイフィールド領域以外の画素であると検出する。
That is, the attention
例えば、図15の例では、画像81が注目フレームとされてプレイフィールド領域が検出された結果として、画像82が得られている。即ち、画像82のうちの黒い領域91−1が、検出されたプレイフィールド領域である。同様に、図16の例では、画像84が注目フレームとしてプレイフィールド領域が検出された結果として、画像85が得られている。即ち、画像85のうちの黒い領域92−1が、検出されたプレイフィールド領域である。
For example, in the example of FIG. 15, the
このようにして、プレイフィールド領域が検出された注目フレームは、図12の注目領域検出部55からポストプロセシング部56に提供される。
Thus, the attention frame in which the play field area is detected is provided from the attention
ポストプロセシング部56は、注目フレームに対して、ポストプロセシング、即ちノイズ除去のためのフィルタリング処理を施すことで、プレイフィールド領域内の直線等を除去することができる。換言すると、プレイフィールド領域内に存在する画素ではあるが、注目領域検出部55によってはプレイフィールド領域の画素ではないと判定された画素を、改めてプレイフィールド領域の画素であると判定し直す処理が、ポストプロセシング部56により実行される、と把握することもできる。
The
例えば、図15の例では、上述した画像82に対してポストプロセシングが施された結果として、画像83が得られている。即ち、画像83のうちの黒い領域91−2が、領域91−1から白い線や選手等が除去された後のプレイフィールド領域である。同様に、図16の例では、上述した画像85に対してポストプロセシングが施された結果として、画像86が得られている。即ち、画像86のうちの黒い領域92−2が、領域92−1から白い線や選手等が除去された後のプレイフィールド領域である。
For example, in the example of FIG. 15, an
以上説明したように、図12の注目領域抽出部11は、サッカーの試合の様々な映像を学習することによって得られる色分布特徴、即ち、HSVヒストグラムモデル保持部51に保持されているHSVヒストグラムモデルを利用して、サッカーの実世界のプレイフィールドにおける芝の色を有する画像領域、即ち、プレイフィールド領域をロバストでリアルタイムに検出することができる。これにより、サッカーの試合の自動解析を行うことが可能となる。
As described above, the attention
換言すると、上述したように、プレイフィールド領域は、サッカーの試合の映像を動画コンテンツとして採用した場合における注目領域の単なる例示であり、採用される動画コンテンツの種類に応じた注目色を多く含む画像領域を、注目領域とすることができる。従って、所定の種類の動画コンテンツから注目領域を検出した場合には、その所定の種類の動画コンテンツの様々な映像を学習することによって、その所定の種類に適したHSVヒストグラムモデルを生成して、そのHSVヒストグラムモデルをHSVヒストグラムモデル保持部51に保持させればよい。この場合も、その所定の種類の動画コンテンツが注目領域抽出部11に入力されれば、全く同様に、その所定の種類についての注目領域がロバストかつリアルタイムに検出される。これにより、所定の種類の動画コンテンツの自動解析を行うことが可能となる。
In other words, as described above, the play field area is merely an example of the attention area when the video of the soccer game is adopted as the moving image content, and the image includes many attention colors according to the type of the moving image content employed. The region can be a region of interest. Therefore, when an attention area is detected from a predetermined type of video content, an HSV histogram model suitable for the predetermined type is generated by learning various videos of the predetermined type of video content, The HSV histogram
また、詳細については後述するが、注目領域が抽出されれば、その注目領域内部またはそれに接する領域でのオブジェクト特徴の抽出も容易に可能となる。これにより、スポーツ映像等の様々な種類の動画コンテンツの解析におけるメタ情報の自動付与も可能となる。 Although details will be described later, if an attention area is extracted, it is possible to easily extract object features in the attention area or in an area in contact with the attention area. Accordingly, it is possible to automatically provide meta information in analysis of various types of moving image content such as sports videos.
さらにまた、詳細については後述するが、注目領域内とその隣接領域でのオブジェクト特徴の抽出ができれば、映像解析における高精度なショット検出やショット分類も可能となり、最終的には、動画コンテンツ内のハイライト抽出やダイジェスト映像の自動作成も可能となる。 Furthermore, as will be described in detail later, if object features can be extracted in a region of interest and its neighboring regions, highly accurate shot detection and shot classification in video analysis will be possible. Highlight extraction and automatic creation of digest video are also possible.
以上、図12乃至図16を参照して、図1の画像処理装置のうちの注目領域抽出部11の詳細例について説明した。
The detailed example of the attention
次に、図17乃至図27を参照して、図1の画像処理装置のうちのオブジェクト特徴抽出部12の詳細例について説明する。即ち、以下、動画コンテンツとしてサッカーの試合が採用された場合における、オブジェクト特徴抽出部12により抽出可能なオブジェクト特徴とその抽出手法について、幾つかの具体例を説明する。
Next, a detailed example of the object
図17は、注目フレームのプレイフィールド領域内部でオブジェクトが存在する場合に、そのオブジェクトの大小、即ち、プレイフィールド領域内に占めるオブジェクトの割合の大小をオブジェクト特徴として抽出する場合における、その抽出手法例を説明する図である。 FIG. 17 shows an example of an extraction method in the case where an object exists within the play field area of the frame of interest, and the size of the object, that is, the ratio of the object occupying the play field area is extracted as an object feature. FIG.
ここで、注目フレームのプレイフィールド領域における、プレイフィールドに対応する画素M(i,j)を、式(1)で表すとする。 Here, it is assumed that the pixel M (i, j) corresponding to the play field in the play field region of the frame of interest is expressed by Expression (1).
プレイフィールドに対応する画素M(i,j)とは、図12の注目領域検出部55によりプレイフィールド領域の画素であると検出された画素、即ち、ポストプロセンシング部56によるポストプロセンシングが行われて選手やボール等のオブジェクトが除去される前の画素をいう。換言すると、プレイフィールド領域を構成する画素のうちの、そのプレイフィールド領域内に存在する選手やボール等のオブジェクトを示す画素を除いた画素が、画素M(I,j)である。即ち、実世界上のプレイフィールド(芝生)の色特徴を有する画素が、画素M(I,j)である。具体的には例えば、上述した図15のプレイフィールド領域91−1や図16のプレイフィールド領域92−1のうちの黒色の画素が、画素M(I,J)に相当する。
The pixel M (i, j) corresponding to the play field is a pixel detected as a pixel in the play field area by the attention
式(1)において、HとWのそれぞれは、注目フレームの垂直方向(Y方向)と水平方向(X方向)のそれぞれのサイズを示している。 In Expression (1), H and W indicate the sizes of the frame of interest in the vertical direction (Y direction) and the horizontal direction (X direction), respectively.
この場合、オブジェクトの大小の特徴を示す特徴量(以下、投影特徴量と称する)として、式(2)に示される垂直方向投影特徴量Ph(i)と、水平方向投影特徴量Pv(j)とのそれぞれを利用することができる。 In this case, the vertical direction projection feature amount Ph (i) and the horizontal direction projection feature amount Pv (j) shown in Expression (2) are used as feature amounts indicating the features of the object (hereinafter referred to as projection feature amounts). And each can be used.
例えば、図17には、注目フレームとして画像101が採用された場合における、垂直方向投影特徴量Ph(i)の推移を表すグラフ111−Hと、水平方向投影特徴量Pv(j)の推移を表すグラフ111−Vとが示されている。
For example, FIG. 17 shows a graph 111-H representing the transition of the vertical projection feature amount Ph (i) and the transition of the horizontal projection feature amount Pv (j) when the
詳細については図32等を用いて後述するが、水平方向投影特徴量Pv(j)の変化が大きく、垂直方向投影特徴量Ph(i)の変化が小さい場合、プレイフィールド領域内部に大きなオブジェクトが存在すること、即ち例えば選手等のオブジェクトが大きく写っていることを意味する。一方、水平方向投影特徴量Pv(j)の変化が小さい場合、または垂直方向投影特徴量Ph(i)の変化が大きい場合、プレイフィールド領域内部に小さなオブジェクトが存在すること、即ち例えば選手等のオブジェクトが小さく写っていることを意味する。 Details will be described later with reference to FIG. 32 and the like, but when the change in the horizontal direction projection feature amount Pv (j) is large and the change in the vertical direction projection feature amount Ph (i) is small, a large object is present in the play field area. It means that there is an object such as a player. On the other hand, when the change in the horizontal projection feature amount Pv (j) is small, or when the change in the vertical projection feature amount Ph (i) is large, there is a small object inside the play field area, for example, a player or the like. This means that the object is small.
このように、オブジェクト特徴抽出部12は、注目フレームについて、垂直方向投影特徴量Ph(i)と水平方向投影特徴量Pv(j)とを演算し、垂直方向投影特徴量Ph(i)と水平方向投影特徴量Pv(j)との各変化の度合いに基づいて、プレイフィールド領域内部に存在するオブジェクトの大小を、オブジェクト特徴のひとつとして抽出することができる。
As described above, the object
図18は、注目フレームのプレイフィールド領域と他の領域との境界、若しくはその境界に関する情報、例えば境界線の角度や他の境界線との交差位置をオブジェクト特徴として抽出する場合における、その抽出手法例を説明する図である。 FIG. 18 shows an extraction method in the case where the boundary between the play field region of the frame of interest and other regions, or information about the boundary, for example, the angle of the boundary line and the intersection position with the other boundary line are extracted as object features. It is a figure explaining an example.
即ち、図18には、注目フレームとして画像121が採用された場合における、黒色のプレイフィールド領域122の境界として、直線123,124が抽出された場合の例が示されている。
That is, FIG. 18 shows an example in which
オブジェクト特徴抽出部12は、注目フレームのプレイフィールド領域の境界の位置を画素単位で検出する。以下、このようにして検出された境界の位置を、式(3)に示されるように、B(i)と記述する。
The object
この場合、境界の各位置B(i)は水平方向のW画素分の各位置を示しているので、オブジェクト特徴抽出部12は、水平方向で30分割とする低解像度化処理を行い、即ち、境界の各位置B(i)の水平方向の個数を30個分に減縮して、境界の各位置B(i)における境界線の各角度A(i)、即ち、例えば各位置B(i)とその前後の各位置B(i-1),B(i+1)等とを結ぶ直線の各角度A(i)を求める。なお、低解像度化の目的は、境界に接する人物やグラフィック等の影響(ノイズ)を低減するため、即ち、境界の位置B(i)として検出された中には実際の境界ではなく人物やグラフィックスの位置が含まれている場合がありこれらを除去するためである。
In this case, since each position B (i) of the boundary indicates each position for W pixels in the horizontal direction, the object
その後、オブジェクト特徴抽出部12は、水平方向に30分割したうちの左側n個分(nは1乃至30の間の整数値)の角度Al(n)を式(4)に従って演算し、また、それよりも右側の角度Ar(n)を式(5)に従って演算する。
After that, the object
また、オブジェクト特徴抽出部12は、式(6),式(7)のそれぞれに従って、左右両側の角度の分散値Dl(n),Dr(n)のそれぞれを演算する。
Further, the object
そして、オブジェクト特徴抽出部12は、式(8)で示される画素位置Nを、左右両直線の交差位置とする。
最後に、オブジェクト特徴抽出部12は、画素位置Nでの左右両側の角度Al(n),Ar(n)との角度差が10度以上となる場合(即ち、式(9)の場合)、左右両側の角度Al(n),Ar(n)をそれぞれ有する各直線を、異なる2つの境界線としてそれぞれ検出する。例えば図18の例では、直線123,124が2つの境界線として検出されている。なお、画素位置Nでの左右両側の角度Al(n),Ar(n)との角度差が10度未満の場合には、1つの境界線とみなされる。
Finally, the object
また、2つの境界線が検出された場合、後述する図21に示されるように、それらの2つの境界線の交差位置を、サッカーのフィールドにおけるコーナ位置として抽出することもできる。 When two boundary lines are detected, as shown in FIG. 21 described later, the intersection position of the two boundary lines can be extracted as a corner position in the soccer field.
このようにして、オブジェクト特徴抽出部12は、注目フレームのプレイフィールド領域と他の領域との境界、若しくはその境界に関する情報、例えば境界線の角度や他の境界線との交差位置をオブジェクト特徴として抽出することができる。
In this way, the object
さらに、オブジェクト特徴抽出部12は、プレイフィールド領域の境界の検出後、次のようにして、サッカーのフィールドに存在するゴール(以下、適宜ゴールゲート、ゴールボックス等称する)を、オブジェクト特徴のひとつとして抽出することもできる。
Furthermore, after detecting the boundary of the play field area, the object
即ち、オブジェクト特徴抽出部12は、注目フレームの各境界線に接する略垂直方向の白線を検出する。ここに、略垂直と記載したのは、実世界上のゴールゲートの白い構造体(鉄筋等)のうちの垂直方向の部分は、注目フレーム内で白線画像として含まれる場合には必ずしも正確な注目フレーム内で垂直方向となっていないからである。即ち、オブジェクト特徴抽出部12は、各境界線に接し、かつ、注目フレームにおける垂直方向に対して左右α度(αは0乃至90度のうちの任意の値)の猶予範囲の角度を有する白線を検出する。また、ここでいう白線とは、真の白の線を意味するわけではなく、白とみなすことができる範囲内の色で構成される線を意味する。
That is, the object
そして、オブジェクト特徴抽出部12は、略垂直方向の2本以上の白線が検出された場合、2本以上の白線のうちの所定の2本の組を選択し、その組の2本の白線で囲む領域内に略水平方向の白線が存在するか否を確認する。なお、ここで略水平方向としたのは、上述した略垂直方向とした趣旨と同一である。また、係る確認は、組合せ可能な全ての組について行われる。オブジェクト特徴抽出部12は、略垂直方向の2本の白線の組のうちの、略水平方向の白線が存在する組を1組以上検出した場合、それらの組をゴールゲートの候補として取り扱う。
Then, when two or more white lines in a substantially vertical direction are detected, the object
そして、オブジェクト特徴抽出部12は、図19に示されるゴールゲート131のポスト高さ133とクロスバー長さ132との関係や、クロスバー長さ132とプレイフィールド幅との比例関係等の寸法の規定、即ち、ゴールゲートのセマンティックルールを用いて、正しいゴールゲートを抽出する。即ち、オブジェクト特徴抽出部12は、1以上のゴールゲートの候補の中から、セマンティックルールを満たす候補をゴールゲートであるとして選抜する。
Then, the object
図20には、このような手法によって検出されたゴールゲートの具体例が示されている。即ち、図20には、注目フレームとして画像141が採用された場合における、黒色のプレイフィールド領域143の境界線に接する、2本の略垂直方向の白線分とそれらの間の1本の略水平方向の白線分とで囲まれる領域144が、ゴールゲートとして抽出された場合の例が示されている。図20からは、画像141が複雑な背景を有しているにもかかわらず、ゴールゲート144がロバストに検出できていることがわかる。
FIG. 20 shows a specific example of the goal gate detected by such a method. That is, in FIG. 20, when the
図21は、注目フレームのプレイフィールド領域におけるコーナ位置をオブジェクト特徴として抽出する場合における、その抽出手法例を説明する図である。 FIG. 21 is a diagram for explaining an example of the extraction method when the corner position in the play field area of the frame of interest is extracted as an object feature.
即ち、図21には、注目フレームとして画像151が採用された場合における、黒色のプレイフィールド領域161の2つの境界線162,163の交差位置164がコーナ位置として抽出された場合の例が示されている。
That is, FIG. 21 shows an example in which the
なお、コーナ位置の検出手法は、図18を用いて上述した境界線の検出手法と基本的に同様の手法である。即ち、オブジェクト特徴抽出部12は、注目フレームについて、上述した式(3)乃至式(9)を演算することで、コーナ位置をオブジェクト特徴のひとつとして抽出することができる。
The corner position detection method is basically the same as the boundary line detection method described above with reference to FIG. That is, the object
その他、抽出手法の具体例については冗長になるので説明を省くが、既知の手法等を利用することで、オブジェクト特徴抽出部12は、様々なオブジェクト特徴を抽出することができる。
In addition, a specific example of the extraction method is redundant and will not be described. However, the object
具体的なオブジェクト特徴の抽出結果の例が図22乃至図27に示されている。 Examples of specific object feature extraction results are shown in FIGS.
即ち、図22の例では、プレイフィールド領域に存在する選手171がオブジェクト特徴のひとつとして抽出されている。図23の例では、プレイフィールド領域の上に合成される得点表示等のグラフィック領域172がオブジェクト特徴のひとつとして抽出されている。図24の例では、プレイフィールド領域に存在するボール173がオブジェクト特徴のひとつとして抽出されている。図25の例では、例えば選手と審判官との服の色の差異を利用して、選手ではなく、審判官174がオブジェクト特徴のひとつとして抽出されている。図26の例では、プレイフィールド領域に存在する選手の動き、即ち、所定の方向に選手が所定の速度で走っている等の動きがオブジェクト特徴のひとつとして抽出されている。図27の例では、選手の顔175がオブジェクト特徴のひとつとして抽出されている。
That is, in the example of FIG. 22, the
以上、図17乃至図27を参照して、図1の画像処理装置のうちのオブジェクト特徴抽出部12の詳細例について説明した。
The detailed example of the object
次に、図28と図29を参照して、図1の画像処理装置のうちのショットカット検出部13の詳細例について説明する。
Next, a detailed example of the shot cut
ショットカットとは、ショットとショットとの切り替り、即ちショット変化をいい、一般的には、ハードカット、フェードイン/フエードアウトカット、グラフィックスワイパーカットといった3種類に大別される。ハードカットでは、1乃至2フレームの間にショットが切り替るので、そのショット変化は検出しやすいが、フェードイン/フエードアウトカットやグラフィックスワイパーカットは、10乃至30フレーム程度の間にショットが切り替るので、そのショット変化を自動的に検出するのが容易ではない。 Shot cut refers to switching between shots, that is, shot change, and is generally roughly divided into three types: hard cut, fade-in / fade-out cut, and graphics wiper cut. With hard cuts, shots are switched between 1 and 2 frames, so that shot changes are easy to detect, but with fade-in / fade-out cuts and graphics wiper cuts, shots are switched between 10 and 30 frames. Therefore, it is not easy to automatically detect the shot change.
そこで、本発明人は、ハードカットのみならず、フェードイン/フエードアウトカットやグラフィックスワイパーカットまで容易にかつ正確に検出すべく、次のようなショットカット検出手法を発明した。 Therefore, the present inventor has invented the following shot cut detection method in order to easily and accurately detect not only hard cut but also fade-in / fade-out cut and graphics wiper cut.
即ち、本発明人は、ショットカットの容易かつ正確な検出には、カメラの移動やフレーム内のオブジェクト移動に対するロバスト性を保つという第1の条件と、フレーム内の色特徴分布の変化に対して敏感に検出できるという第2の条件とを同時に満たす必要がある。 That is, the present inventor considered that the easy and accurate detection of shot cuts is based on the first condition of maintaining robustness against camera movement and object movement within the frame, and changes in the color feature distribution within the frame. It is necessary to satisfy the second condition that it can be detected sensitively at the same time.
この場合、第1の条件と第2の条件とを満たすために、フレーム内のオブジェクトの動きの支配的な方向に対して、2以上の画像領域に分割して次のような各種演算を行うとよいと、本発明人は思想した。 In this case, in order to satisfy the first condition and the second condition, the following various operations are performed by dividing the image into two or more image areas with respect to the dominant direction of movement of the object in the frame. The present inventor thought.
フレーム内のオブジェクトの動きの支配的な方向としては、本実施の形態のように動画コンテンツがサッカーの試合の映像である場合では、フレームの水平方向を採用することができる。即ち、サッカーの試合のオブジェクトとは選手やボール等であり、これらの選手やボールはフレームに対して水平方向に動くことが多いからである。 As the dominant direction of the movement of the object in the frame, the horizontal direction of the frame can be adopted when the moving image content is a video of a soccer game as in the present embodiment. That is, soccer game objects are players, balls, and the like, and these players and balls often move in a horizontal direction with respect to the frame.
具体的には例えば本実施の形態では、図28に示されるように、各フレーム181乃至183のそれぞれについて、水平方向に画像領域が上から2:5:3という割合で3分割された上で、次のような各種演算を行うとした。なお、以下、図28の記載にあわせて、2:5:3に3分割された画像領域のそれぞれを、領域R1,R2,R3のそれぞれと称する。
Specifically, for example, in the present embodiment, as shown in FIG. 28, for each of the
ここに、2:5:3に3分割した理由は、サッカーの試合の一場面を構成する様々なフレームを解析したところ、プレイフィールド領域が一番多く含まれる領域は総合的に判断すると領域R2となるからである。即ち、分割数や分割割合として、2:5:3の3分割を必ずしも採用する必要が無く、ショットカットを検出したい動画コンテンツの種類の特徴に応じて任意に変更可能である。 Here, the reason for the division into 3: 5: 3 is the analysis of the various frames that make up one scene of a soccer game. Because it becomes. That is, it is not always necessary to adopt the 3: 5: 3 division as the number of divisions and the division ratio, and it can be arbitrarily changed according to the characteristics of the type of moving image content for which shot cut is desired to be detected.
以上説明したように、ショットカット検出部13は、はじめに、注目フレームを領域R1乃至R3に3分割する。
As described above, the shot cut
次に、ショットカット検出部13は、注目フレームの領域R1乃至R3のそれぞれについて、色特徴分布として上述した3D HSVヒストグラム(図13のグラフ71乃至73参照)をそれぞれ演算する。また、ショットカット検出部13は、フレーム内のノイズなどに対するロバスト性を向上させるために、3D HSVヒストグラムの各H,S,Vの成分をそれぞれ2Bitsで表し、それらの3成分の2Bitsの集合データである6Bitsのデータを、色特徴分布を示す特徴量として生成する。なお、以下、かかる特徴量を、色特徴量HRkと記述する。ここに、kは、1乃至3のうちの何れかを示す。即ち、色特徴量HR1とは、領域R1についての色特徴量であり、色特徴量HR2とは、領域R2についての色特徴量であり、色特徴量HR3とは、領域R3についての色特徴量である。
Next, the shot cut
そして、ショットカット検出部13は、フレーム間の違いを示す特徴の一つとして、注目フレームの領域R1乃至R3のそれぞれについて、次の式(10)の特徴量△Hkをそれぞれ演算する。以下、特徴量△Hkを色差分特徴量△Hkと称する。
Then, the shot cut
式(10)において、Htk(i)は、注目フレームの領域kについての色特徴量を示している。Htk-△(i)は、注目フレームから何フレームか前のフレームのの領域kについての色特徴量を示している。即ち、Δは何フレーム前の特徴量との違いを求めるかを示す定数である。 In Expression (10), Htk (i) represents the color feature amount for the region k of the frame of interest. Htk-Δ (i) indicates the color feature amount for the region k of the frame several frames before the target frame. That is, Δ is a constant indicating how many frames ago the difference from the feature value is obtained.
以上の結果として、領域R1についての色差分特徴量△HR1、領域R2についての色差分特徴量△HR2、および、領域R3についての色差分特徴量△HR3が得られることになる。 As a result, the color difference feature amount ΔHR1 for the region R1, the color difference feature amount ΔHR2 for the region R2, and the color difference feature amount ΔHR3 for the region R3 are obtained.
そこで、ショットカット検出部13は、次の式(11)を演算することで、フレーム全体としての色差分特徴量△Hを演算する。なお、以下、かかる色差分特徴量△Hを、総合色差分特徴量△Hと称する。
Therefore, the shot cut
式(11)において、α,β,γのそれぞれは、領域R1についての色差分特徴量△HR1、領域R2についての色差分特徴量△HR2、および、領域R3についての色差分特徴量△HR3のそれぞれに対して重み付けを与えるための所定のパラメータ値である。ここに、α,β,γの具体的な値は特に限定されないが、本実施の形態のようにサッカーの試合について言えば、βを一番大きな値とすると好適である。上述したように領域R2が、プレイフィールド領域が一番多く含まれることから、ショットカット検出にとって一番重要な領域であり、かかる領域R2に大きな重み付けを与えるのが適切だからである。 In equation (11), α, β, and γ are respectively the color difference feature amount ΔHR1 for the region R1, the color difference feature amount ΔHR2 for the region R2, and the color difference feature amount ΔHR3 for the region R3. It is a predetermined parameter value for giving weight to each. Here, the specific values of α, β, and γ are not particularly limited, but it is preferable to set β to the largest value for a soccer game as in the present embodiment. As described above, since the area R2 includes the most play field areas, it is the most important area for shot cut detection, and it is appropriate to give a large weight to the area R2.
そして、ショットカット検出部13は、この総合色差分特徴量△Hと、予め設定された閾値T1とを比較して、総合色差分特徴量△Hが閾値T1より大きい場合(△H>T1の場合)、注目フレームはショットカットであると検出する。なお、閾値T1は、特に限定されないが、サッカーの試合等の映像から統計的に求めた値を採用すると好適である。
Then, the shot cut
以上のショットカット検出部13により実行される一連の処理に対応する手法が、本発明人により発明されたショットカット検出手法のひとつである。以下、かかる手法を、総合色特徴差分ショットカット検出手法と称する。
A technique corresponding to a series of processes executed by the above shot cut
さらに、本発明人は、次のようなショットカット検出手法も発明した。 Furthermore, the present inventors have also invented the following shot cut detection method.
即ち、サッカーの試合のようなスポーツ映像では、注目領域の特徴を利用することによって、ショットカットをよりロバストに検出することが可能である。即ち、サッカーの試合の注目領域とはプレイフィールド領域であり、かかるプレイフィールド領域が一番多く含まれるフレーム内の領域が、上述した領域R2である。 That is, in a sport video such as a soccer game, it is possible to detect shot cuts more robustly by using the feature of the attention area. That is, the attention area of the soccer game is a play field area, and the area in the frame including the most play field areas is the above-described area R2.
そこで、領域R2内の注目色の特徴を利用して、ショットカットの検出も行える。ここに、注目色とは、注目領域における支配的な色であって、注目領域がプレイフィールド領域である場合には芝の色、即ち、いわゆる緑色である。換言すると、注目色の領域とは、図12のポストプロセシング部56によるポストプロセシングが行われる前のプレイフィールド領域、即ち、選手やボールや白線等のオブジェクトを含まない、実世界上の芝に対応する領域である。
Therefore, shot cuts can also be detected using the feature of the target color in the region R2. Here, the attention color is a dominant color in the attention area, and when the attention area is the play field area, it is the color of the turf, that is, so-called green. In other words, the attention color area corresponds to the play field area before post-processing by the
具体的には、ショットカット検出部13は、領域R2における注目色の領域が占める割合、即ち、領域R2を構成する画素の総数に対する注目色の画素の個数の比を演算する。以下、かかる割合を、注目色率DCRと称する。
Specifically, the shot cut
次に、ショットカット検出部13は、注目色率DCRが50%を超えるか否かを判定し、超えると判定した場合には、注目フレームはショットカットの可能性があるとして、次の式(12)の演算を行う。即ち、式(12)も、フレーム間の違いを示す特徴の一つである特徴量△DCRを演算するための式である。以下、かかる特徴量△DCRを、注目色差分特徴量△DCRと称する。
Next, the shot cut
式(12)において、DCRt(i)は、注目フレームについての注目色率を示している。DCRt-△は、注目フレームから何フレームか前のフレームの注目色率を示している。即ち、Δは、上述した式(10)と同様に、何フレーム前の特徴量との違いを求めるかを示す定数である。 In the equation (12), DCRt (i) represents the target color rate for the target frame. DCRt-Δ indicates the target color rate of a frame several frames before the target frame. That is, Δ is a constant indicating how many frames ago the difference from the feature amount is obtained, as in the above-described equation (10).
そして、ショットカット検出部13は、この注目色差分特徴量△DCRと、予め設定された閾値T2とを比較して、注目色差分特徴量△DCRが閾値T2より大きい場合(△DCR>T2の場合)、注目フレームはショットカットであると検出する。なお、閾値T2は、特に限定されないが、サッカーの試合等の映像から統計的に求めた値を採用すると好適である。
Then, the shot cut
以上のショットカット検出部13により実行される一連の処理に対応する手法が、本発明人により発明されたショットカット検出手法のひとつである。以下、かかる手法を、注目色差分ショットカット検出手法と称する。
A technique corresponding to a series of processes executed by the above shot cut
なお、総合色特徴差分ショットカット検出手法と、注目色差分ショットカット検出手法とはそれぞれ独立した手法であるため、何れか一方のみを利用してショットカットを検出することも可能である。ただし、総合色特徴差分ショットカット検出手法と、注目色差分ショットカット検出手法とを組み合わせることで、より一段と正確なショットカットの検出が可能になる。 Note that the total color feature difference shot cut detection method and the target color difference shot cut detection method are independent methods, and therefore it is possible to detect a shot cut using only one of them. However, by combining the total color feature difference shot cut detection method and the target color difference shot cut detection method, a more accurate shot cut can be detected.
例えば図29には、総合色特徴差分ショットカット検出手法と、注目色差分ショットカット検出手法とを組み合わせて適用した場合のショットカット検出処理、即ち、図2のステップS3の詳細な処理の一例を説明するフローチャートが示されている。 For example, FIG. 29 shows an example of shot cut detection processing when the total color feature difference shot cut detection method and the target color difference shot cut detection method are applied in combination, that is, an example of detailed processing in step S3 of FIG. A flowchart to explain is shown.
ステップS21において、ショットカット検出部13は、入力されたフレームを注目フレームに決定する。
In step S21, the shot cut
ステップS22において、ショットカット検出部13は、上述した式(11)の演算等により、注目フレームにつていの色差分特徴量△Hを算出する。
In step S22, the shot cut
ステップS22において、ショットカット検出部13は、色差分特徴量△Hは閾値T1より大きいか否か(△H>T1であるか否か)を判定する。
In step S22, the shot cut
色差分特徴量△Hが閾値T1を超えている場合、ステップS23の処理でYESであると判定されて、処理はステップS24に進む。ステップS24において、ショットカット検出部13は、注目フレームは、ショットカットであると検出する。これにより、処理はステップS30に進む。ただし、ステップS30以降の処理については後述する。
When the color difference feature amount ΔH exceeds the threshold value T1, it is determined as YES in the process of step S23, and the process proceeds to step S24. In step S24, the shot cut
これに対して、色差分特徴量△Hが閾値T1以下の場合、ステップS23の処理でNOであると判定されて、処理はステップS25に進む。ステップS25において、ショットカット検出部13は、注目フレームにつていの注目色率DCRを算出する。
On the other hand, when the color difference feature amount ΔH is equal to or smaller than the threshold value T1, it is determined NO in the process of step S23, and the process proceeds to step S25. In step S <b> 25, the shot cut
ステップS26において、ショットカット検出部13は、注目色率DCRは50%を超えているか否か(DCR>50%であるか否か)を判定する。
In step S <b> 26, the shot cut
注目色率DCRが50%以下の場合、ステップS26の処理でNOであると判定されて、処理はステップS27に進む。ステップS27において、ショットカット検出部13は、注目フレームは、ショットカットではないと検出する。これにより、処理はステップS30に進む。ただし、ステップS30以降の処理については後述する。
If the target color rate DCR is 50% or less, it is determined NO in the process of step S26, and the process proceeds to step S27. In step S27, the shot cut
これに対して、注目色率DCRが50%を超えている場合、ステップS26の処理でYESであると判定されて、処理はステップS28に進む。ステップS28において、ショットカット検出部13は、上述した式(12)の演算等により、注目色差分特徴量△DCRを算出する。
On the other hand, if the target color rate DCR exceeds 50%, it is determined YES in the process of step S26, and the process proceeds to step S28. In step S <b> 28, the shot cut
ステップS29において、ショットカット検出部13は、注目色差分特徴量△DCRが閾値T2より大きいか否か(△DCR>T2であるか否か)を判定する。
In step S29, the shot cut
注目色差分特徴量△DCRが閾値T2より大きい場合には、ステップS29の処理でYESであると判定されて、ステップS24の処理で、注目フレームはショットカットであると検出される。 If the target color difference feature amount ΔDCR is larger than the threshold value T2, it is determined YES in the process of step S29, and the target frame is detected as a shot cut in the process of step S24.
これに対して、注目色差分特徴量△DCRが閾値T2以下の場合には、ステップS29の処理でNOであると判定されて、ステップS27の処理で、注目フレームはショットカットではないと検出される。 On the other hand, when the target color difference feature amount ΔDCR is equal to or smaller than the threshold T2, it is determined NO in the process of step S29, and it is detected that the target frame is not a shot cut in the process of step S27. The
このようにして、ステップS24またはS27の処理が終了すると、即ち、注目フレームがショットカットであるか否かの検出が終了すると、処理はステップS30に進む。ステップS30において、ショットカット検出部13は、注目フレームは最後のフレームであるか否かを判定する。
In this way, when the process of step S24 or S27 ends, that is, when the detection of whether or not the frame of interest is a shot cut ends, the process proceeds to step S30. In step S30, the shot cut
ステップS30において、注目フレームは最後のフレームではないと判定されると、処理はステップS21に戻されて、それ以降の処理が繰り返される。 If it is determined in step S30 that the frame of interest is not the last frame, the process returns to step S21, and the subsequent processes are repeated.
即ち、動画コンテンツを構成する各フレームのそれぞれについて、上述したステップS21乃至S30のループ処理が繰り返されて、ショットカットであるか否かの検出がフレーム毎に行われていく。そして、最後のフレームについてショットカットであるか否かの検出が行われると、ステップS30の処理でYESであると判定されて、ショットカット検出処理は終了する。即ち、図2のステップS3の処理は終了し、ステップS4のショット分類処理が引き続き実行される。 That is, the loop processing of steps S21 to S30 described above is repeated for each frame constituting the moving image content, and detection of whether or not it is a shot cut is performed for each frame. When it is detected whether or not the last frame is a shot cut, it is determined YES in the process of step S30, and the shot cut detection process ends. That is, the process of step S3 in FIG. 2 ends, and the shot classification process of step S4 is continued.
以上、図28と図29を参照して、図1の画像処理装置のうちのショットカット検出部13の詳細例について説明した。かかるショットカット検出部13を採用することで、画像(フレーム)全体を、カメラの水平運動や人物の水平動きに対してロバストな特徴量で記述できる複数の領域にそれぞれ分割し、それぞれの領域内の色分布特徴や注目色の領域特徴を用いることによって高精度なショットカット検出が可能となり、その結果、スポーツ映像等の解析におけるメタ情報の自動付与が可能となる。
The detailed example of the shot cut
次に、図30乃至図36を参照して、図1の画像処理装置のうちのショット分類部14の詳細例について説明する。
Next, a detailed example of the shot
即ち、上述したショットカット検出部13のショットカット検出処理の結果として、動画コンテンツは複数のショットに区分されることになる。そこで、ショット分類部14は、これらの複数のショットのそれぞれを、予め定義されている1以上の種類のうちの所定の種類に1つずつ分類していく。なお、かかる種類は、後述するようにショットタイプとも称される。
That is, as a result of the shot cut detection process of the shot cut
本実施の形態では、動画コンテンツとしてサッカーの試合の映像が採用された場合に好適なショットの種類として、例えば図30に示されるような「Long」,「Medium」,「Close-up」,「Out」の4種類が定義されているとする。 In the present embodiment, for example, “Long”, “Medium”, “Close-up”, “Close-up”, “as shown in FIG. Assume that four types of “Out” are defined.
図30の各サンプル画像からわかるように、「Long」とは、サッカーの試合の全体状況が分かるようなショット、即ち、プレイフィールド領域と選手等の全体的ビューからなるショットの種類をいう。「Medium」は、カメラがズームした状態で数人の選手等がプレイフィールド領域に存在するショットの種類をいう。「Close-up」とは、1乃至2の選手等がフォーカスされ、その顔の識別ができるようなショットの種類をいう。「Out」とは、プレイフィールド領域が含まれないショットの種類をいう。 As can be seen from each sample image in FIG. 30, “Long” refers to a type of shot that shows the overall situation of a soccer game, that is, a shot composed of an overall view of a play field area and players. “Medium” is a type of shot in which several players and the like are present in the play field area with the camera zoomed. “Close-up” refers to a type of shot in which one or two players are focused and their faces can be identified. “Out” refers to a type of shot that does not include a play field area.
このような4種類のうちの何れかに分類されるショット分類処理、即ち、図2のステップS4の処理の詳細例を説明するフローチャートが、図31に示されている。 FIG. 31 shows a flowchart for explaining a detailed example of the shot classification process classified into one of the four types, that is, the process of step S4 in FIG.
ステップS51において、ショット分類部14は、入力されたショットを注目ショットに設定する。
In step S51, the
ステップS52において、ショット分類部14は、注目ショットに注目領域は含まれているか否か、即ち本実施の形態ではプレイフィールド領域は含まれるか否かを判定する。
In step S52, the
ステップS52において、注目ショットに注目領域は含まれていないと判定した場合、ショット分類部14は、ステップS53において、注目ショットの種類は、「Out」またはフィールド外「Close-up」であると決定する。その後、処理はステップS62に進む。ただし、ステップS62以降の処理については後述する。
If it is determined in step S52 that the attention area does not include the attention area, the
なお、フィールド外「Close-up」とは、1乃至2の選手等がフォーカスされ、その顔の識別ができるようなショットであって、プレイフィールド領域がほぼ検出されていないショットの種類をいう。その意味で、フィールド外「Close-up」とは、「Out」に含めることもできるが、後述するハイライト検出において、フィールド外「Close-up」から識別した顔を利用する等も可能であるので、ここでは「Out」とは区別して記述している。 Note that “Close-up” outside the field refers to a type of shot in which one or two players or the like are focused and whose face can be identified, and in which the play field area is almost not detected. In this sense, “Close-up” outside the field can be included in “Out”, but it is also possible to use a face identified from “Close-up” outside the field in highlight detection described later. Therefore, it is described here separately from “Out”.
これに対して、注目ショットにプレイフィールド領域が含まれている場合、ステップS52の処理でYESであると判定されて、処理はステップS54に進む。 On the other hand, when the play field area is included in the target shot, it is determined as YES in the process of step S52, and the process proceeds to step S54.
ステップS54において、ショット分類部14は、注目ショットの注目領域についての投影特徴量Ph,Pvを算出する。
In step S54, the
具体的には例えば、ショット分類部14は、上述した式(2)を利用して、垂直方向のH画素分の各垂直方向投影特徴量Ph(i)と、水平方向のW画素分の各水平方向投影特徴量Pv(j)とを算出する。
Specifically, for example, the
さらに、ショット分類部14は、ノイズの影響を低減させるために、垂直方向のH画素分の各垂直方向投影特徴量Ph(i)に対して低解像度処理を施し、10個分の各垂直方向投影特徴量Ph(i)とし、また、水平方向のW画素分の各水平方向投影特徴量Pv(j)に対して低解像度処理を施し、30個分の各水平方向投影特徴量Pv(j)とする。
Further, in order to reduce the influence of noise, the
そして、このような処理の結果として、注目ショットの注目領域についての投影特徴量Ph,Pvのそれぞれとして、10個分の各垂直方向投影特徴量Ph(i)の分布を示す特徴量と、30個分の各水平方向投影特徴量Pv(j)の分布を示す特徴量とが得られることになる。 As a result of such processing, as each of the projection feature amounts Ph and Pv for the attention area of the attention shot, a feature amount indicating the distribution of each of the vertical projection feature amounts Ph (i) for ten pieces, and 30 Thus, a feature amount indicating a distribution of each horizontal projection feature amount Pv (j) is obtained.
即ち、上述した図17のグラフ111−Hに示されるような各垂直方向投影特徴量Ph(i)の分布を示す特徴量が、垂直方向投影特徴量Phの一例である。換言すると、プレイフィールド領域を構成する画素のうちのプレイフィールドの色特徴を有する画素(オブジェクトを除く画素)を垂直方向の1ラインに投影した場合におけるその1ライン上の分布を示す特徴量が、垂直方向投影特徴量Phである。 That is, the feature quantity indicating the distribution of each vertical projection feature quantity Ph (i) as shown in the graph 111-H in FIG. 17 described above is an example of the vertical projection feature quantity Ph. In other words, when a pixel having a color characteristic of a play field (a pixel excluding an object) among pixels constituting the play field region is projected onto one line in the vertical direction, a feature amount indicating a distribution on the one line is This is the vertical projection feature amount Ph.
また、上述した図17のグラフ111−Vに示されるような各水平方向投影特徴量Pv(j)の分布を示す特徴量が、水平方向投影特徴量Pvの一例である。換言すると、プレイフィールド領域を構成する画素のうちのプレイフィールドの色特徴を有する画素(オブジェクトを除く画素)を水平方向の1ラインに投影した場合におけるその1ライン上の分布を示す特徴量が、水平方向投影特徴量Pvである。 Also, the feature quantity indicating the distribution of each horizontal projection feature quantity Pv (j) as shown in the graph 111-V of FIG. 17 described above is an example of the horizontal projection feature quantity Pv. In other words, when a pixel having a color characteristic of a play field (a pixel excluding an object) among the pixels constituting the play field region is projected onto one line in the horizontal direction, the feature amount indicating the distribution on the one line is This is the horizontal projection feature amount Pv.
ステップS55において、ショット分類部14は、注目ショットの注目領域についての投影特徴量Ph,Pvに基づく特徴が、「Close-up」or「Medium」型であるか否かを判定する。
In step S55, the
注目ショットの注目領域についての投影特徴量Ph,Pvに基づく特徴とは、ショットの種類を分類可能な特徴であれば特に限定されないが、ここでは、図32のテーブルで示される特徴が採用されているとする。 The features based on the projection feature amounts Ph and Pv for the attention area of the attention shot are not particularly limited as long as the types of shots can be classified, but here, the features shown in the table of FIG. 32 are adopted. Suppose that
また、「Close-up」or「Medium」型とは、注目ショットの型が「Close-up」または「Medium」に分類される型であることをいう。なお、後述する他の型も、基本的に同様である。 The “Close-up” or “Medium” type means that the type of the shot of interest is classified as “Close-up” or “Medium”. The other types described later are basically the same.
即ち、図32は、ショットの注目領域についての投影特徴量Ph,Pvと、ショットの種類の関係を示したものである。 That is, FIG. 32 shows the relationship between the projection feature amounts Ph and Pv for the shot attention area and the shot type.
図32の横軸のVertical Projection Featureとは、所定のショットについて上述したステップS54の処理と同様の処理が施された結果得られる30個分の各水平方向投影特徴量Pv(j)のうちの、最大値と最小値との差分値を示している。即ち、水平方向投影特徴量Pvで示される分布の最大値と最小値との差分値が、Vertical Projection Featureである。 The Vertical Projection Feature on the horizontal axis in FIG. 32 is the value of 30 horizontal projection feature amounts Pv (j) obtained as a result of the same processing as the processing in step S54 described above for a predetermined shot. The difference value between the maximum value and the minimum value is shown. That is, the difference value between the maximum value and the minimum value of the distribution indicated by the horizontal direction projection feature amount Pv is the Vertical Projection Feature.
一方、図32の縦軸のHorizontal Projection Featureとは、所定のショットについて上述したステップS54の処理と同様の処理が施された結果得られる10個分の各垂直方向投影特徴量Ph(i)のうちの、最大値と最小値との差分値を示している。即ち、垂直方向投影特徴量Phで示される分布の最大値と最小値との差分値が、Horizontal Projection Featureである。 On the other hand, the horizontal projection feature on the vertical axis in FIG. 32 is the vertical projection feature amount Ph (i) for 10 obtained as a result of the same processing as the processing in step S54 described above for a predetermined shot. The difference value between the maximum value and the minimum value is shown. That is, the difference value between the maximum value and the minimum value of the distribution indicated by the vertical direction projection feature amount Ph is the horizontal projection feature.
また、図32において、小さな*印の点は、「Long」であることが既知の1つのショットに対して、上述したステップS54の処理と同様の処理を施し、その処理結果をプロットしたものを示している。小さな○印の点は、「Medium」であることが既知の1つのショットに対して、上述したステップS54の処理と同様の処理を施し、その処理結果をプロットしたものを示している。小さな□印の点は、「Close-up」であることが既知の1つのショットに対して、上述したステップS54の処理と同様の処理を施し、その処理結果をプロットしたものを示している。 Further, in FIG. 32, a small dot marked with * is obtained by performing a process similar to the process in step S54 described above on one shot known to be “Long” and plotting the process result. Show. A small dot marked with ○ indicates that one shot known to be “Medium” is subjected to the same processing as the processing in step S54 described above, and the processing result is plotted. The small □ marks indicate the result of performing the same processing as the processing in step S54 described above on one shot known to be “Close-up” and plotting the processing result.
なお、上述したステップS54の処理と同様の処理の結果を図32のテーブル上にプロットするとは、ステップS54の処理と同様の処理が行われた結果それぞれ得られる投影特徴量Pv,Phを利用してプロットすること、具体的には、水平方向投影特徴量Pvで示される分布の最大値と最小値との差分値を横軸の座標として、垂直方向投影特徴量Phで示される分布の最大値と最小値との差分値を縦軸の座標として、図32のテーブル上に点をプロットすることをいう。 Note that plotting the result of the process similar to the process of step S54 described above on the table of FIG. 32 uses the projection feature amounts Pv and Ph obtained as a result of the process similar to the process of step S54, respectively. Specifically, the maximum value of the distribution indicated by the vertical direction projection feature amount Ph, with the difference value between the maximum value and the minimum value of the distribution indicated by the horizontal direction projection feature amount Pv as the coordinate of the horizontal axis. The point is plotted on the table of FIG. 32 using the difference value between the minimum value and the coordinate of the vertical axis.
このような種類が既知である複数のショットについての各プロットの結果として、領域191には、「Long」または「Medium」のショットの点が含まれることとなった。これにより、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域191に含まれるときには、注目ショットは「Long」または「Medium」に分類できることがわかる。
As a result of each plot for a plurality of shots of which the type is known, the
なお、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットするとは、上述したステップS54の処理の結果それぞれ得られる投影特徴量Pv,Phを利用してプロットすること、具体的には、水平方向投影特徴量Pvで示される分布の最大値と最小値との差分値を横軸の座標として、垂直方向投影特徴量Phで示される分布の最大値と最小値との差分値を縦軸の座標として、図32のテーブル上に点をプロットすることをいう。 Note that the plotting of the result of the process of step S54 described above on the table of FIG. 32 means plotting using the projection feature amounts Pv and Ph obtained as a result of the process of step S54 described above, specifically, The difference value between the maximum value and minimum value of the distribution indicated by the horizontal direction projection feature amount Pv is the horizontal axis coordinate, and the difference value between the maximum value and minimum value of the distribution indicated by the vertical direction projection feature amount Ph is Plotting points on the table of FIG. 32 as axis coordinates.
以下同様に、種類が既知である複数のショットについての各プロットの結果として、領域192には、「Long」のショットの点が含まれることとなった。これにより、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域192に含まれるときには、注目ショットは「Long」に分類できることがわかる。
Similarly, as a result of each plot for a plurality of shots whose types are known, the
種類が既知である複数のショットについての各プロットの結果として、領域193には、「Long」,「Medium」,「Close-up」のショットの点が何れも含まれることとなった。即ち、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域193に含まれるときには、注目ショットの分類は困難であることがわかる。換言すると、領域193とは、いわゆるグレーゾーンであるといえる。
As a result of each plot for a plurality of shots whose types are known, the
種類が既知である複数のショットについての各プロットの結果として、領域194には、「Close-up」または「Medium」のショットの点が含まれることとなった。これにより、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域194に含まれるときには、注目ショットは「Close-up」または「Medium」に分類できることがわかる。
As a result of each plot for a plurality of shots whose types are known, the
なお、領域193は、「Long」,「Medium」,「Close-up」の何れに分類することも困難なグレーゾーンであるとはいったが、実際には、「Long」に分類されることは稀であり、領域194に近い領域であるといえる。そこで、ここではショットの種類の分類を簡便にするために、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域193または領域194に含まれるときには、注目ショットは「Close-up」または「Medium」に分類されるとする。
Although the
即ち、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域193または領域194に含まれるときには、ステップS55の処理でYESであると判定されて、即ち、注目ショットの注目領域についての投影特徴量Ph,Pvに基づく特徴が、「Close-up」or「Medium」型であると判定されて、処理はステップS56に進む。
That is, when the result of the process of step S54 described above is plotted on the table of FIG. 32, if the plotted point is included in the
ステップS56において、ショット分類部14は、オブジェクト特徴が「Close-up」型であるか否かを判定する。
In step S56, the
ステップS56において、オブジェクト特徴が「Close-up」型であると判定した場合、ショット分類部14は、ステップS57において、注目ショットの種類は「Close-up」であると決定する。その後、処理はステップS62に進む。ただし、ステップS62以降の処理については後述する。
If it is determined in step S56 that the object feature is of the “Close-up” type, the
これに対して、ステップS56において、オブジェクト特徴が「Close-up」型ではないと判定した場合、即ち、オブジェクト特徴が「Medium」型であると判定した場合、ショット分類部14は、ステップS58において、注目ショットの種類は「Medium」であると決定する。その後、処理はステップS62に進む。ただし、ステップS62以降の処理については後述する。
On the other hand, when it is determined in step S56 that the object feature is not “Close-up” type, that is, when it is determined that the object feature is “Medium” type, the
即ち、ステップS55の処理でYESであると判定された場合とは、注目ショットが「Close-up」または「Medium」に分類できる場合である。 That is, the case where it is determined as YES in the process of step S55 is a case where the shot of interest can be classified as “Close-up” or “Medium”.
そこで、このような場合には、本実施の形態では、上述した図1のオブジェクト特徴抽出部12により抽出されたオブジェクト特徴に基づいて、注目ショットを「Close-up」または「Medium」に分類するようにしたのである。
In such a case, in this embodiment, the shot of interest is classified as “Close-up” or “Medium” based on the object feature extracted by the object
この場合、オブジェクト特徴抽出部12により抽出されるオブジェクト特徴は様々な種類が存在し、何れの種類を利用することもできるし、また、1以上の種類を組み合わせて利用することもできる。
In this case, there are various types of object features extracted by the object
例えば図33の例では、オブジェクト特徴として顔領域が利用されている。即ち、画像201からは顔領域211,212が検出されている一方、画像202から顔領域213が検出されている。顔領域211,212と、顔領域213とを比較するに、大きさがそれぞれ違うことがわかる。そこで、顔領域の大きさを特徴量として、その特徴量が閾値を超えている型を「Close-up」型であるとして、その特徴量が閾値以下の型を「Medium」型であると定義することができる。即ち、ショット分類部14は、閾値を超える大きさの顔領域を含む注目ショットについては、「Close-Up」であると決定する一方、閾値以下の大きさの顔領域を含む注目ショットについては「Medium」であると決定することができる。
For example, in the example of FIG. 33, a face area is used as an object feature. That is, the
また、仮にオブジェクト特徴抽出部12により顔領域の抽出がなされていなかった場合でも、例えば、選手のユニフォームの色等を用いて選手の領域が抽出されていれば、ショット分類部14は、その領域の幅を特徴量として利用して「Medium」または「Close-up」の分類を行うことができる。
Even if the face area is not extracted by the object
このようにして、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域193または領域194に含まれるときには、ステップS55の処理でYESであると判定されて、ステップS56乃至S58の処理により、注目ショットの種類が「Close-Up」または「Medium」に決定される。
In this way, when the result of the process of step S54 described above is plotted on the table of FIG. 32, if the plotted point is included in the
これに対して、上述したステップS54の処理の結果を図32のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域191または領域192に含まれるときには、ステップS55の処理でNOであると判定されて、次のようなステップS59以降の処理が実行されて、注目ショットの種類が「Medium」または「Long」に決定される。
On the other hand, when the result of the process of step S54 described above is plotted on the table of FIG. 32, if the plotted point is included in the
即ち、ステップS59において、ショット分類部14は、注目ショットの注目領域のうちの背景除外領域についての投影特徴量Ph1,Pv1を算出する。
That is, in step S59, the
ここに、背景除外領域とは、サッカーの試合の画像では、観客席部分等を示す背景領域を除いた領域である。具体的には例えば、図34の例では、サッカーの試合の画像231については、プレイフィールド領域241以外が背景領域である。従って、サッカーの試合の画像231における背景除外領域とは、実線251の下方であって、点線252,253に挟まれた範囲が背景除外領域として採用される。同様に、サッカーの試合の画像232については、プレイフィールド領域242以外が背景領域である。従って、サッカーの試合の画像232における背景除外領域とは、実線254の下方であって、点線255,256に挟まれた範囲が背景除外領域として採用される。
Here, the background exclusion area is an area excluding the background area indicating the spectator seat portion and the like in the image of the soccer game. Specifically, for example, in the example of FIG. 34, the
そこで、ショット分類部14は、このような背景除外領域について、上述した式(2)を利用して、垂直方向のH画素分の各垂直方向投影特徴量Ph(i)と、水平方向のW画素分の各水平方向投影特徴量Pv(j)とを算出する。
Therefore, the
さらに、ショット分類部14は、ノイズの影響を低減させるために、垂直方向のH画素分の垂直方向投影特徴量Ph(i)に対して低解像度処理を施し、10個分の各垂直方向投影特徴量Ph1(i)とし、また、水平方向のW画素分の水平方向投影特徴量Pv(j)に対して低解像度処理を施し、30個分の各水平方向投影特徴量Pv1(j)とする。
Furthermore, in order to reduce the influence of noise, the
そして、このような処理の結果として、背景除外領域についての投影特徴量Ph1,Pv1として、10個分の各垂直方向投影特徴量Ph1(i)の分布を示す特徴量と、30個分の各水平方向投影特徴量Pv1(j)の分布を示す特徴量とが得られることになる。 As a result of such processing, as the projection feature amount Ph1, Pv1 for the background exclusion region, the feature amount indicating the distribution of each of the 10 vertical projection feature amounts Ph1 (i), and each of the 30 feature amounts A feature amount indicating the distribution of the horizontal direction projected feature amount Pv1 (j) is obtained.
そこで、ステップS60において、ショット分類部14は、背景除外領域についての投影特徴量Ph1,Pv1に基づく特徴が、「Medium」型であるか否かを判定する。
Therefore, in step S60, the
即ち、図32の領域191にプロットされた複数のショットのそれぞれについて、各背景除外領域を用いて再プロットすると、「Long」の背景除外領域の点は、図36に示されるように領域191のうちの領域271に含まれる一方、「Medium」の背景除外領域の点は、領域191のうちの領域272に含まれることとなった。
That is, when each of the plurality of shots plotted in the
これにより、上述したステップS59の処理結果を図32と図36のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域272に含まれるときには、ステップS60の処理でYESであると判定されて、即ち、背景除外領域についての投影特徴量Ph1,Pv1に基づく特徴が、「Medium」型であると判定されて、ステップS58において、注目ショットの種類は「Medium」であると決定される。
Thus, when the processing result of step S59 described above is plotted on the tables of FIGS. 32 and 36, when the plotted point is included in the
これに対して、上述したステップS59の処理の結果を図32と図36のテーブル上にプロットした場合に、そのプロットされた点が領域192(図32)または領域271(図36)に含まれるときには、ステップS60の処理でNOであると判定されて、即ち、背景除外領域についての投影特徴量Ph1,Pv1に基づく特徴が「Long」型であると判定されて、処理はステップS61に進む。ステップS61において、ショット分類部14は、注目ショットの種類は「Long」であると決定する。
On the other hand, when the result of the process of step S59 described above is plotted on the tables of FIGS. 32 and 36, the plotted point is included in the region 192 (FIG. 32) or the region 271 (FIG. 36). Sometimes, it is determined as NO in the process of step S60, that is, it is determined that the feature based on the projection feature amounts Ph1 and Pv1 for the background excluded region is the “Long” type, and the process proceeds to step S61. In step S61, the
以上のようにして、ステップS53、S57、S58、またはS61の処理が終了すると、即ち、注目ショットの種類が、「Out」、フィールド外「Close-up」、「Close-up」、「Medium」、または「Long」であると決定されると、処理はステップS62に進む。 As described above, when the processing of step S53, S57, S58, or S61 is completed, that is, the type of the shot of interest is “Out”, “Out-field” “Close-up”, “Close-up”, “Medium”. Or “Long”, the process proceeds to step S62.
ステップS62において、ショット分類部14は、注目ショットは最後のショットであるか否かを判定する。
In step S62, the
ステップS62において、注目ショットは最後のショットではないと判定されると、処理はステップS51に戻されて、それ以降の処理が繰り返される。 If it is determined in step S62 that the target shot is not the last shot, the process returns to step S51, and the subsequent processes are repeated.
即ち、動画コンテンツにおける各ショットのそれぞれについて、上述したステップS51乃至S62のループ処理が繰り返されて、各ショットの種類が決定されていく。そして、最後のショットの種類が決定されると、ステップS62の処理でYESであると判定されて、ショット分類処理は終了する。即ち、図2のステップS4の処理は終了し、ステップS5のハイライト検出処理が引き続き実行される。 That is, for each shot in the moving image content, the loop processing of steps S51 to S62 described above is repeated, and the type of each shot is determined. When the type of the last shot is determined, it is determined as YES in the process of step S62, and the shot classification process ends. That is, the process of step S4 in FIG. 2 ends, and the highlight detection process of step S5 is continued.
以上、図30乃至図36を参照して、図1の画像処理装置のうちのショット分類部14の詳細例について説明した。このようなショット分類部14を採用することで、様々なショットタイプに対して、注目領域内の射影特徴(例えば上述した投影特徴量Ph,PV等)やその注目領域内や隣接領域でのオブジェクト特徴を用いることができ、その結果、高精度なショット分類が可能となる
The detailed example of the shot
次に、図37乃至図44を参照して、図1の画像処理装置のうちのハイライト検出部15の詳細例について説明する。
Next, a detailed example of the
図37は、ハイライト検出部15によるハイライト抽出のためのフレームワークを示している。ハイライト抽出は、図37に示されるように、基本的に3つのレイヤLayer1乃至Layer3で行われる。
FIG. 37 shows a framework for highlight extraction by the
Layer1とは、ショット間のショットタイプの時間的な関連性ルール、或いは、そのような関連性ルールについての統計的モデルを表すレイヤである。ここで、ショットタイプとは、ショット分類部14により分類された各ショットの種類をいい、例えばサッカーの試合についての本実施の形態では、上述した図30に示される「Long」,「Medium」,「Close-up」,「Out」の4種類が存在する。
例えば、ハイライトとして抽出すべきサッカーのコーナキックのシーンであることが既知のショット群を学習用画像として複数用意し、それらの複数の学習用画像からショットタイプの時間推移のルールが学習され、その学習の結果得られるルールを示す統計的モデルが予め存在するとすれば、ハイライト検出部14は、新たに入力された動画コンテンツについてのショットタイプの時間推移を認識して、例えば図11に示されるようなショットタイプの時間推移を認識して、そのショットタイプの時間推移が、統計的モデルと合致または類似しているショット群を発見した場合には、そのショット群をハイライトとして抽出することができる。
For example, a plurality of shot groups that are known to be soccer corner kick scenes to be extracted as highlights are prepared as learning images, and rules for time transitions of shot types are learned from the plurality of learning images, If there is a statistical model indicating the rules obtained as a result of the learning in advance, the
Layer2とは、所定の1ショットを構成するフレームのうちの意味を持つフレーム間の時間的な関連性ルール、或いは、そのような関連性ルールについての統計的モデルを表すレイヤである。
例えば、ハイライトとして抽出すべきサッカーのコーナキックのシーンであることが既知のショットを学習用画像として複数用意し、それらの複数の学習用画像から、1ショットを構成する各フレームのフレームタイプの時間推移のルールが学習され、その学習の結果得られるルールを示す統計的モデルが予め存在するとすれば、ハイライト検出部14は、動画コンテンツについての各ショット内のフレームタイプの時間推移を認識して、例えば図10に示されるようなフレームタイプの時間推移を認識して、統計的モデルと合致または類似しているショットを発見した場合、そのショットをハイライトの少なくとも一部分として抽出することができる。なお、図10に示される「Upper Corner」等のフレームタイプについては、図42を参照して後述する。
For example, a plurality of shots that are known to be soccer corner kick scenes to be extracted as highlights are prepared as learning images, and the frame type of each frame constituting one shot is prepared from the plurality of learning images. If the rule of time transition is learned and a statistical model indicating the rule obtained as a result of the learning exists in advance, the
Layer3とは、フレーム内の特徴量によって、そのフレームに対して意味付けを行うレイヤである。即ち、このLayer3により意味づけられたフレームを用いて得られたルール、即ち、フレーム間の時間的な関連性ルールを表すレイヤが、Layer2となる。ここに、フレーム内の特徴量としては、例えば本実施の形態ではサッカーの試合に関する特徴量、例えば図17乃至図27を用いて上述した各種オブジェクト特徴、即ち、図1のオブジェクト特徴抽出部12により抽出される各種オブジェクト特徴を採用することができる。或いは、Layer2として上述した例のようにフレームタイプ推移が利用される場合には、フレームタイプをフレーム内の特徴量として捉えることができる。なお、フレームタイプは、図1のオブジェクト特徴抽出部12により抽出されるオブジェクト特徴に基づいて決定され得るが、このことについては、図42を参照して後述する。
図38は、ハイライト検出部15の詳細な機能的構成例を示している。
FIG. 38 shows a detailed functional configuration example of the
図38の例のハイライト検出部15は、学習部301乃至ハイライト抽出部306を含むように構成されている。
The
学習部301は、上述したLayer1やLayer2についてのルールを学習し、その学習の結果得られる統計的モデルをモデル保持部302に保持させる。なお、学習部301の詳細については、図40乃至図44を参照して後述する。
The
Layer1特徴量生成部303とLayer3特徴量生成部304には、図1のショットタイプ分類部14からの動画コンテンツが入力される。即ち、Layer1特徴量生成部303とLayer3特徴量生成部304に入力される動画コンテンツとは、図1において、注目領域抽出部11とオブジェクト特徴抽出部12によりオブジェクト特徴がフレーム毎に抽出され、ショットカット検出部13により複数のショットに区分され、さらに、かかる複数のショットのそれぞれのショットタイプがショット分類部14により決定された動画コンテンツである。
The moving image content from the shot
そこで、Layer1特徴量生成部303は、Layer1でのハイライト抽出を行うための特徴量(以下、Layer1特徴量と称する)を生成し、ハイライト抽出部306に提供する。
Therefore, the Layer1 feature
なお、Layer1特徴量は、モデル保持部302に保持されているLayer1の統計的モデルの形態に応じて、様々な特徴量を採用することができる。
Note that various feature quantities can be adopted as the
具体的には例えば、Layer1の統計的モデルとしてショットタイプの時間推移の順番や、各ショットタイプを各状態とする状態遷移図等が与えられている場合には、図11に示されるようなショットタイプの時間推移を、Layer1特徴量として採用することができる。
Specifically, for example, when a shot type time transition order or a state transition diagram with each shot type as each state is given as a statistical model of
また例えば、Layer1の統計的モデルとして、「1)「Long」ショット前の非「Long」ショット数が所定の範囲内の個数存在する、2」非「Long」ショットのトータル期間(長さ)が所定の範囲内の長さであるといった条件を満たす場合、サッカーのコーナキックのシーンである」、といったモデルが与えられている場合には、かかる条件1),2)を満たすか否かを特定できる情報、即ち、処理の対象として注目すべき「Long」ショット(以下、注目「Long」ショットと称する)前の非「Long」ショット数、および、非Longショットのトータル期間(長さ)といった情報を、Layer1特徴量として採用することができる。 Also, for example, as a statistical model of Layer1, there is a total period (length) of “2” non- “Long” shots where “1) the number of non-“ Long ”shots before“ Long ”shots is within a predetermined range” When a condition such as a length within a predetermined range is satisfied, a soccer corner kick scene is given. If a model is given, specify whether the conditions 1) and 2) are satisfied. Information that can be obtained, that is, information such as the number of non- “Long” shots before a “Long” shot to be noted as a processing target (hereinafter referred to as “Long” shot of interest ”), and the total period (length) of the non-Long shot Can be adopted as the Layer1 feature amount.
Layer3特徴量生成部304は、上述したように、フレーム内のオブジェクト特徴や、フレームタイプといった情報を、Layer3特徴量として生成し、Layer2特徴量生成部305に提供する。
As described above, the Layer3 feature
Layer2特徴量生成部305は、Layer2でのハイライト抽出を行うための特徴量(以下、Layer2特徴量と称する)を生成し、ハイライト抽出部306に提供する。
The Layer2 feature
なお、Layer2特徴量は、モデル保持部302に保持されているLayer2の統計的モデルの形態に応じて、様々な特徴量を採用することができる。
Note that various feature quantities can be adopted as the
具体的には例えば、Layer2の統計的モデルとしてフレームタイプの時間推移の順番や、後述する図44のような状態遷移図等が与えられている場合には、図10に示されるようなフレームタイプの時間推移を、Layer2特徴量として採用することができる。
Specifically, for example, when the order of transition of frame types as a statistical model of
また例えば、Layer2の統計的モデルとして、「1)数フレームに渡ってゴールボックスが観測される、2)ゴールボックスの前には中央線が観測されない、3)ゴールボックスは画面の両側から中央に動くようにフレームが推移していく、および、4)ショットの初めにコーナが観測されないといった条件を満たす場合、サッカーのコーナキックのシーンを形成する1ショットである」といったモデルが与えられている場合には、かかる1)至4)のそれぞれを満たすか否かを特定できる情報を、Layer2特徴量として採用することができる。
In addition, for example, as a statistical model of
ハイライト抽出部306は、モデル保持部302に保持されているLayer1についての統計的モデルと、Layer1生成部303からのLayer1特徴量とを比較し、また、モデル保持部302に保持されているLayer2についての統計的モデルと、Layer2生成部305からのLayer2特徴量とを比較し、それらの比較を総合的に判断することによって、ハイライトを抽出する。
The
図39は、かかる図38の機能的構成を有するハイライト検出部15の処理の一例、即ち、図2のステップS5のハイライト検出処理の詳細例を示すフローチャートである。
FIG. 39 is a flowchart showing an example of processing of the
ただし、図39の例では、モデル保持部302に保持されているLayer1とLayer2とのそれぞれの統計的モデルとして、「第1の条件を満たす場合、ハイライトである」、および、「第2の条件を満たす場合、ハイライトである」といった内容のモデルが採用されているとする。
However, in the example of FIG. 39, the statistical models of
具体的には例えばサッカーのコーナキックがハイライトとして抽出される場合には、上述したように、1)「Long」ショット前の非「Long」ショット数が所定の範囲内の個数存在する、2)非「Long」ショットのトータル期間(長さ)が所定の範囲内の長さであるといった条件を、第1の条件として採用できる。 Specifically, for example, when a soccer corner kick is extracted as a highlight, as described above, 1) the number of non- “Long” shots before the “Long” shot is within a predetermined range, and 2 ) A condition that the total period (length) of non- “Long” shots is a length within a predetermined range can be adopted as the first condition.
また例えば上述したように、1)数フレームに渡ってゴールボックスが観測される、2)ゴールボックスの前には中央線が観測されない、3)ゴールボックスは画面の両側から中央に動くようにフレームが推移していく、4)ショットの初めにコーナが観測されないといった条件を、第2の条件として採用できる。 Also, for example, as described above, 1) a goal box is observed over several frames, 2) no center line is observed in front of the goal box, and 3) the goal box moves from both sides of the screen to the center. 4) The condition that no corner is observed at the beginning of the shot can be adopted as the second condition.
このような場合、ステップS71において、Layer1特徴量生成部303は、動画コンテンツについてのLayer1特徴量を生成する。
In such a case, in step S71, the Layer1 feature
ステップS72において、Layer3特徴量生成部304は、動画コンテンツ中のショット毎に、ショット中の各フレームについてのLayer3特徴量を生成する。
In step S72, the Layer3 feature
ステップS73において、Layer2特徴量生成部305は、動画コンテンツ中のショット毎に、Layer2特徴量を生成する。
In step S73, the Layer2 feature
なお、図39の例では便宜上、ステップS72およびS73の処理は、ステップS71の処理の後に実行されているが、その処理の順番は特に限定されない。図38の例から明らかなように、Layer1特徴量生成部303によるステップS71の処理と、Layer3特徴量生成部304によるステップS72の処理およびLayer2特徴量生成部305によるステップS73の処理とは、それぞれ独立して並列的に実行されるからである。
In the example of FIG. 39, for the sake of convenience, the processes of steps S72 and S73 are executed after the process of step S71, but the order of the processes is not particularly limited. As is clear from the example of FIG. 38, the processing in step S71 by the Layer1 feature
ステップS74において、ハイライト抽出部306は、動画コンテンツの所定のショットを注目ショットに決定する。
In step S74, the
ステップS75において、ハイライト抽出部306は、注目ショットについて、Layer1特徴量が第1の条件を満たすか否かを判定する。
In step S75, the
ステップS75において、注目ショットについて、Layer1特徴量が第1の条件を満たすと判定した場合、ハイライト抽出部306は、ステップS78において、注目ショットはハイライトの少なくとも一部であると認定する。その後、処理はステップS79に進む。ただし、ステップS79以降の処理については後述する。
If it is determined in step S75 that the
これに対して、ステップS75において、注目ショットについて、Layer1特徴量が第1の条件を満たしていないと判定した場合、ハイライト抽出部306は、ステップS76において、注目ショットについて、Layer2特徴量が第2の条件を満たすか否かを判定する。
On the other hand, when it is determined in step S75 that the Layer1 feature amount does not satisfy the first condition for the target shot, the
ステップS76において、注目ショットについて、Layer2特徴量が第2の条件を満たすと判定した場合、ハイライト抽出部306は、ステップS78において、注目ショットはハイライトの少なくとも一部であると認定する。その後、処理はステップS79に進む。ただし、ステップS79以降の処理については後述する。
If it is determined in step S76 that the
これに対して、ステップS76において、注目ショットについて、Layer2特徴量が第2の条件を満たしていないと判定した場合、ハイライト抽出部306は、ステップS77において、注目ショットはハイライトではないと認定する。その後、処理はステップS79に進む。
On the other hand, if it is determined in step S76 that the
以上まとめると、ステップS77またはS78の処理が終了すると、即ち、注目ショットがハイライトであるか否かの認定が終了すると、処理はステップS79に進む。 In summary, when the process of step S77 or S78 is completed, that is, when the determination as to whether or not the shot of interest is highlighted is completed, the process proceeds to step S79.
ステップS79において、ハイライト抽出部306は、注目ショットは、最後のショットであるか否かを判定する。
In step S79, the
ステップS79において、注目ショットは最後のショットではないと判定されると、処理はステップS74に戻されて、それ以降の処理が繰り返される。 If it is determined in step S79 that the shot of interest is not the last shot, the process returns to step S74, and the subsequent processes are repeated.
即ち、動画コンテンツを構成する各ショットの幾つかについて適宜、上述したステップS74乃至S79のループ処理が繰り返されて、ハイライトであるか否かの認定が行われていく。そして、最後のショットまでの認定処理が行われると、ステップS79の処理でYESであると判定されて、処理はステップS80に進む。 In other words, the loop processing of steps S74 to S79 described above is repeated as appropriate for some of the shots constituting the moving image content to determine whether or not it is a highlight. And if the recognition process to the last shot is performed, it will determine with YES by the process of step S79, and a process will progress to step S80.
ステップS80において、ハイライト抽出部306は、上述した認定結果に基づいてハイライトを抽出する。
In step S80, the
このように、図39の例では、Layer1特徴量が第1の条件を満たした場合、または、Layer2特徴量が第2の条件を満たした場合に、ハイライトであると認定される。即ち、ハイライトの認定条件として、図39の例ではいわゆるOR条件が採用されている。ただし、図39の例はあくまでも例示であり、その他の認定条件、例えばいわゆるAND条件、即ち、Layer1特徴量が第1の条件を満たし、かつ、Layer2特徴量が第2の条件を満たした場合に、ハイライトであると認定するという条件を採用してもよい。
As described above, in the example of FIG. 39, when the
以上、図38と図39を参照して、統計的モデルがモデル保持部302に保持されていることを前提として、新たな動画コンテンツからハイライトを検出するハイライト検出処理について主に説明した。
As described above, with reference to FIGS. 38 and 39, the highlight detection process for detecting a highlight from a new moving image content has been mainly described on the assumption that the statistical model is held in the
次に、図40乃至図44を参照して、かかる統計的モデルの生成/更新処理に着目して説明していく。 Next, the statistical model generation / update process will be described with reference to FIGS. 40 to 44. FIG.
かかる統計的モデルの生成/更新処理は、図38のハイライト検出部15のうちの学習部301によってなされる。図40は、かかる学習部301の詳細な構成例を示している。
The statistical model generation / update process is performed by the
図40の例では、学習部301は、注目領域抽出部351乃至ハイライト学習部358を含むように構成されている。
In the example of FIG. 40, the
注目領域抽出部351乃至ショット分類部354のそれぞれは、図1の注目領域抽出部11乃至ショット分類部14のそれぞれと基本的に同様の構成と機能を有している。また、Layer1特徴量生成部355乃至Layer2特徴量生成部357のそれぞれは、図1のハイライト検出部15のうちの図38のLayer1特徴量生成部303乃至Layer2特徴量生成部305のそれぞれと基本的に同様の構成と機能を有している。
Each of the attention
即ち、学習部301には、ハイライトとすべきシーン、例えばサッカーのコーナキックのシーンの様々な映像がそれぞれ学習用映像として、学習部301の注目領域抽出部351に入力される。すると、注目領域抽出部351乃至Layer2特徴量生成部357のそれぞれは、上述した一連の処理を実行する。その結果として、学習用映像についてのLayer1特徴量とLayer2特徴量とがハイライト学習部358に入力される。
That is, various videos of a scene to be highlighted, for example, a soccer corner kick scene, are input to the
そこで、ハイライト学習部358は、様々な学習用映像についての各Layer1特徴量を学習することで、Layer1についての統計的モデルを生成/更新し、モデル保持部302に保持させる。
Accordingly, the
具体的には例えば、ハイライト学習部358は、各ショット間のショットタイプの関連性ルールを解析して、態遷移確率モデル、例えば図41に示されるようなHMM(Hidden Markov Model)を求め、それをLayer1についての統計的モデルとしてモデル保持部302に保持させることができる。なお、図41において、S1k(Kは1乃至4のうちの何れかの整数値)は、HMMの各状態を示し、それぞれ所定の1つのショットタイプ、即ち、本実施の形態では図30の「Long」,「Medium」,「Close-up」,「Out」のうちの何れかに対応する。即ち、各状態の遷移(ショットタイプ遷移)の確率やその状態(対応するショットタイプ)の発生の確率が、上述した様々な学習用映像についての各Layer1特徴量を学習することで得られることになる。
Specifically, for example, the
同様に、ハイライト学習部358は、様々な学習用映像についての各Layer2特徴量を学習することで、Layer2についての統計的モデルを生成/更新し、モデル保持部302に保持させる。
Similarly, the
この場合のLayer2についての統計的モデルとしてもHMMを採用することができ、また、かかるHMMの各状態に対応するものとして、フレームタイプを採用することができる。いかなるフレームタイプを採用するのかについては、特に限定されず、ハイライトとすべきシーンに応じて設計者等が自由な思想で決定できる。
In this case, an HMM can also be adopted as a statistical model for
例えば、上述したサッカーのコーナキックがハイライトとして抽出される場合には、図42に示されるような7つのフレームタイプ、即ち、「Middle」,「Goal Box」, 「Upper Corner」,「Lower Corner」,「Unknown」,「Upper Goal」,「Lower Goal」を採用すると好適である。 For example, when the above-mentioned soccer corner kick is extracted as a highlight, seven frame types as shown in FIG. 42, that is, “Middle”, “Goal Box”, “Upper Corner”, “Lower Corner” are displayed. "," Unknown "," Upper Goal ", and" Lower Goal "are preferably used.
「Middle」とは、中央白線371を含むフレームタイプをいう。「Goal Box」とは、ゴールゲート372を含み、かつ、コーナ位置373を含まないフレームタイプをいう。「Upper Corner」とは、ゴールゲート372を含まず、かつ、コーナ位置373が上方領域に存在するフレームタイプをいう。「Lower Corner」とは、ゴールゲート372を含まず、かつ、コーナ位置373が下方領域に存在するフレームタイプをいう。「Unknown」とは、中央白線371、ゴールゲート372、および、コーナ位置373を何れも含まないフレームタイプをいう。「Upper Goal」とは、ゴールゲート372を含み、かつ、コーナ位置373が上方領域に存在するフレームタイプをいう。「Lower Goal」とは、ゴールゲート372を含み、かつ、コーナ位置373が下方領域に存在するフレームタイプをいう。
“Middle” refers to a frame type including a central
このような7つのフレームタイプは、図40のLayer3特徴量生成部356によりフレーム毎に決定される。
These seven frame types are determined for each frame by the Layer3 feature
具体的には例えば、オブジェクト特徴抽出部352は、学習用映像を構成する各フレームのそれぞれから、中央白線371、ゴールゲート372、およびコーナ位置373をオブジェクト特徴としてそれぞれ抽出することを試みる。「試みる」と記述したのは、フレームによっては、抽出されないこともあるからである。例えば「Upper Corner」と分類されるフレームからは、ゴールゲート372は抽出されないからである。
Specifically, for example, the object
Layer3特徴量生成部356は、学習用映像を構成する各フレームのそれぞれについて、オブジェクト特徴抽出部352の抽出結果に基づいて、7つのフレームタイプのうちの何れかにそれぞれ分類し、それらの分類結果をLayer3特徴量としてLayer2特徴量生成部357に通知する。
The Layer3 feature
なお、Layer3特徴量生成部304は、各フレームのフレームタイプの検出する認識器、例えば、SVM(Support Vector Machine)などの分類学習や、ニューラルネットワーク等を用いた認識器として構成することができる。この場合、認識器のパラメータは、それぞれの画像サンプルを用いる統計的な学習によって求めることができる。
Note that the
Layer2特徴量生成部357は、サッカーのコーナキックのシーンの少なくとも一部を形成するショット内の各フレームのフレームタイプの時間推移を、Layer2特徴量として生成し、ハイライト学習部358に提供する。
The Layer2 feature
ハイライト学習部358は、例えば図43に示されるようなHMMを求め、それをLayer2についての統計的モデルとしてモデル保持部302に保持させることができる。なお、図43において、S2m(mは1乃至8のうちの何れかの整数値)は、HMMの各状態を示し、それぞれ所定の1つのフレームタイプ、即ち、本実施の形態では図42に示される「Middle」,「Goal Box」, 「Upper Corner」,「Lower Corner」,「Unknown」,「Upper Goal」,「Lower Goal」のうちの何れかに対応する。即ち、各状態の遷移(フレームタイプ遷移)の確率やその状態(対応するフレームタイプ)の発生の確率は、上述した様々な学習用映像についての各Layer2特徴量を学習することで得られることになる。
The
具体的には例えば、ハイライト学習部358の学習の結果として、図44に示されるような状態遷移図が得られた場合には、かかる状態遷移図をLayer2についての統計的モデルとしてモデル保持部302に保持させることができる。
Specifically, for example, when a state transition diagram as shown in FIG. 44 is obtained as a result of learning by the
以上、図37乃至図44を参照して、図1の画像処理装置のうちのハイライト検出部15の詳細例について説明する。このようなハイライト検出部15を採用することで、ショットタイプ間の関連性やフレーム間の関連性のルール解析に基づいて設計されたハイライト検出手法が実現でき、その結果、動画コンテンツ内の様々なシーンをハイライトとして抽出することが容易に可能となる。
The detailed example of the
ところで、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。 By the way, the series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software executes various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, it is installed from a program recording medium in a general-purpose personal computer or the like.
図45は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。即ち、図1の画像処理装置の全部または一部分、例えば幾つかの機能ブロックを、図45のように構成することもできる。 FIG. 45 is a block diagram showing an example of the configuration of a personal computer that executes the above-described series of processing by a program. That is, all or a part of the image processing apparatus of FIG. 1, for example, some functional blocks can be configured as shown in FIG.
図45において、CPU(Central Processing Unit)401は、ROM(Read Only Memory)402、または記憶部408に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM(Random Access Memory)403には、CPU401が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU401、ROM402、およびRAM403は、バス404により相互に接続されている。
In FIG. 45, a CPU (Central Processing Unit) 401 executes various processes in accordance with a ROM (Read Only Memory) 402 or a program stored in a
CPU401にはまた、バス404を介して入出力インタフェース405が接続されている。入出力インタフェース405には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部406、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部407が接続されている。CPU401は、入力部406から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU401は、処理の結果を出力部407に出力する。
An input /
入出力インタフェース405に接続されている記憶部408は、例えばハードディスクからなり、CPU401が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部409は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。
The
また、通信部409を介してプログラムを取得し、記憶部408に記憶してもよい。
A program may be acquired via the
入出力インタフェース405に接続されているドライブ410は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア411が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部408に転送され、記憶される。
The
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図45に示されるように、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア411、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM402や、記憶部408を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部409を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
As shown in FIG. 45, a program recording medium that stores a program that is installed in a computer and is ready to be executed by the computer includes a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (Compact Disc-Read). Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), a
なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In the present specification, the step of describing the program stored in the program recording medium is not limited to the processing performed in time series in the described order, but is not necessarily performed in time series. Or the process performed separately is also included.
また、本明細書において、システムとは、複数の装置または回路により構成される装置または回路全体を表すものである。 Further, in this specification, the system represents an entire apparatus or circuit constituted by a plurality of apparatuses or circuits.
11 注目領域抽出部, 12 オブジェクト特徴抽出部, 13 ショットカット検出部, 14 ショット分類部, 15 ハイライト検出部, 51 HSVヒストグラムモデル保持部, 52 ダウンサンプリング部, 53 HSV成分ピーク検出部, 54 注目領域範囲決定部, 55 注目領域検出部, 56 ポストプロセシング部, 301 学習部, 302 モデル保持部, 303 Layer1特徴量生成部, 304 Layer3特徴量生成部, 305 Layer2特徴量生成部, 306 ハイライト抽出部, 351 注目領域抽出部, 352 オブジェクト特徴抽出部, 353 ショットカット検出部, 354 ショット分類部, 355 Layer1特徴量生成部, 356 Layer3特徴量生成部, 357 Layer2特徴量生成部, 358 ハイライト学習部, 401 CPU, 402 ROM, 408 記憶部, 411 リムーバブルメディア 11 attention area extraction section, 12 object feature extraction section, 13 shot cut detection section, 14 shot classification section, 15 highlight detection section, 51 HSV histogram model holding section, 52 down sampling section, 53 HSV component peak detection section, 54 attention Region range determination unit, 55 attention region detection unit, 56 post processing unit, 301 learning unit, 302 model holding unit, 303 Layer1 feature generation unit, 304 Layer3 feature generation unit, 305 Layer2 feature generation unit, 306 highlight extraction , 351 attention area extraction unit, 352 object feature extraction unit, 353 shot cut detection unit, 354 shot classification unit, 355 Layer1 feature generation unit, 356 Layer3 feature generation unit, 357 Layer2 feature generation unit, 358 highlight learning Department, 40 1 CPU, 402 ROM, 408 storage unit, 411 removable media
Claims (9)
実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が保持されている保持手段と、
新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施す解析手段と、
前記解析手段による解析結果と、前記保持手段に保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出する検出手段と
を備える画像処理装置。 In an image processing apparatus that performs image processing on an image obtained as a result of photographing a real-world subject,
Analysis according to a predetermined analysis method with a predetermined one of one or more real world backgrounds for a real-world subject as a target background and a plurality of images including a target region corresponding to the target background. Is held in advance, and holding means for holding image characteristic information indicating the image characteristic of the region of interest obtained as a result of the analysis, and
Analyzing means for performing analysis according to the predetermined analysis method on the processing target image, using the newly input image as the processing target image;
An image processing apparatus comprising: a detection unit configured to detect the region of interest included in the processing target image based on an analysis result by the analysis unit and the image characteristic information held in the holding unit.
前記画像特性情報は、前記注目領域を含む画像の前記3D HSVヒストグラムの特徴を示す情報である
請求項1に記載の画像処理装置。 The predetermined analysis method is a method of analyzing a 3D HSV (3-Dimensions Hue Saturation Value) histogram of an image,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image characteristic information is information indicating characteristics of the 3D HSV histogram of an image including the region of interest.
前記解析手段は、前記処理対象画像についての前記3D HSVヒストグラムを演算し、その3D HSVヒストグラムからH,S,Vの各成分のピークをそれぞれ検出し、
前記解析手段により検出された前記各ピークをH,S,Vの各中心値のそれぞれとして、前記保持手段に保持されている前記H,S,Vの各分散幅をそれぞれ持たせたH,S,Vの各範囲を、注目領域範囲として決定する決定手段を前記画像処理装置はさらに備え、
前記検出手段は、前記処理対象画像のうちの、前記決定手段により決定された前記注目領域範囲内のH,S,Vの成分値を有する画素からなる領域を、前記注目領域として検出する
請求項2に記載の画像処理装置。 The image characteristic information is information indicating each dispersion range of H, S, V that can be taken by the image including the region of interest,
The analysis means calculates the 3D HSV histogram for the processing target image, and detects the peak of each component of H, S, V from the 3D HSV histogram,
The respective peaks detected by the analyzing means are set as the respective center values of H, S, and V, and the respective dispersion widths of the H, S, and V held in the holding means are provided. , V, the image processing apparatus further comprises a determining means for determining the range of interest as a region of interest range,
The detection means detects, as the attention area, an area composed of pixels having H, S, and V component values within the attention area range determined by the determination means in the processing target image. 2. The image processing apparatus according to 2.
をさらに備える請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: an object feature extraction unit configured to extract an object feature from the inside of the attention area detected by the detection unit or an area in contact with the target area in the processing target image.
請求項4に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 4, wherein the object feature extraction unit detects a boundary of the attention area from the processing target image, and extracts information indicating the detection result as one of the object features.
前記注目領域は、実世界のサッカーのプレイフィールドに対応する領域であり、
前記オブジェクト特徴抽出手段は、さらに、前記処理対象画像からサッカーの実世界のゴールに対応する領域として、前記注目領域の前記境界に接する2本の線分とその2本の線分を結ぶ1本の線分とで囲まれる領域であって、前記ゴールについての寸法の規定を満たす領域を検出し、その検出結果を示す情報を前記オブジェクト特徴のひとつとして抽出する
請求項5に記載の画像処理装置。 The processing target image is an image obtained as a result of shooting a soccer game,
The region of interest is a region corresponding to a real-world soccer playfield,
The object feature extracting means further includes two line segments in contact with the boundary of the region of interest and one line connecting the two line segments as an area corresponding to a goal in the real world of soccer from the processing target image. The image processing apparatus according to claim 5, wherein an area that is surrounded by a line segment and that satisfies a stipulated dimension of the goal is detected, and information indicating the detection result is extracted as one of the object features. .
請求項6に記載の画像処理装置。 The object feature extraction means further detects a region corresponding to a corner position in the real world of soccer based on the boundary of the attention region, and extracts information indicating the detection result as one of the object features. Item 7. The image processing apparatus according to Item 6.
実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が前記画像処理装置に保持されており、
新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施し、
その解析結果と、保持されている前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出する
ステップを含む画像処理方法。 An image processing method of an image processing apparatus for performing image processing on an image obtained as a result of photographing a real world subject,
Analysis according to a predetermined analysis method with a predetermined one of one or more real world backgrounds for a real-world subject as a target background and a plurality of images including a target region corresponding to the target background. Is performed in advance, image characteristic information indicating the image characteristic of the region of interest obtained as a result of the analysis is held in the image processing device,
Using the newly input image as a processing target image, performing analysis on the processing target image according to the predetermined analysis method,
An image processing method including a step of detecting the attention area included in the processing target image based on the analysis result and the held image characteristic information.
実世界の被写体に対する1以上の実世界の背景のうちの所定の1つを注目背景とし、前記注目背景に対応する注目領域が含まれる複数の画像を対象として、所定の解析手法に従った解析が予め行われ、それらの解析の結果得られる前記注目領域の画像特性を示す画像特性情報が前記コンピュータに与えられることを条件として、
前記コンピュータが、
新たに入力された画像を処理対象画像として、前記所定の解析手法に従った解析を前記処理対象画像に対して施し、
その解析結果と、与えられた前記画像特性情報とに基づいて、前記処理対象画像に含まれる前記注目領域を検出する
ステップを含むプログラム。 A program that causes a computer to control image processing performed on an image obtained as a result of photographing a real-world subject,
Analysis according to a predetermined analysis method with a predetermined one of one or more real world backgrounds for a real-world subject as a target background and a plurality of images including a target region corresponding to the target background. Is performed in advance, provided that the image characteristic information indicating the image characteristic of the region of interest obtained as a result of the analysis is given to the computer,
The computer is
Using the newly input image as the processing target image, performing analysis according to the predetermined analysis method on the processing target image,
A program including a step of detecting the region of interest included in the processing target image based on the analysis result and the given image characteristic information.
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