JP2008058221A - Velocity of high-speed moving body, estimation method of position, estimation program, and estimation system - Google Patents

Velocity of high-speed moving body, estimation method of position, estimation program, and estimation system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate the speed and position of a body or a body having a camera during high-speed movement when the camera is of either of an interlace type and non-interlace type. <P>SOLUTION: This estimation method comprises steps of: continuously imaging a moving subject with a camera means; calculating a velocity vector of the subject in one flame from the distortion or displacement of the shape of the subject in the camera image of the frame; and calculating a moving amount of the subject from the frame rate of the camera image and the velocity vector of the subject every frame and estimating the position. In the step of calculating the velocity vector, the velocity vector is calculated using the displacement of the subject by time lag of scan between an even-number scanning line image and an odd-number scanning line image when the camera means is of the interlace type, and the velocity vector is calculated using the vertical direction and lateral direction of the subject when the camera means is of the non-interlace type. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、カメラ画像を用いた高速移動物体の速度および位置の推定方法、推定プログラム、および推定システムに関する技術である。   The present invention relates to a technique, an estimation program, and an estimation system for estimating the speed and position of a high-speed moving object using camera images.

近年、計算機の処理能力が飛躍的に向上し、画像処理やコンピュータビジョンの研究が幅広い分野で応用されるようになってきている。さらに、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistance;個人用の携帯情報端末)に搭載されたカメラの普及によって、小型で高性能なカメラの開発が進められ、カメラは人々の日常生活と密接な関係になってきた。カメラ画像における画像解析の基本的な要素としてはカメラ,物体,光源があり、これらのうちどの要素が移動するかによって解析の方法も異なってくる。   In recent years, the processing power of computers has improved dramatically, and research on image processing and computer vision has been applied in a wide range of fields. In addition, with the widespread use of cameras mounted on mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistance), the development of small, high-performance cameras has been promoted, and cameras have a close relationship with people's daily lives. It has become. As basic elements of image analysis in a camera image, there are a camera, an object, and a light source, and the analysis method varies depending on which of these elements moves.

また、近年のコンピュータの小型化・軽量化に伴い、コンピュータを常に身につけて生活するウェアラブルコンピューティングに対する注目が集まっている。そこで、このウェアラブルコンピューティングの技術を用いて、展示会やテーマパーク内でユーザの道案内などを行うヒューマンナビゲーションに関する研究が数多く行われており、正確にユーザの位置を同定する要求が高まっている。従来、屋外での位置推定においては、広範囲での実行が可能であるGPS(Global Positioning System;全地球測位システム)を利用することが一般的である。   In addition, with the recent reduction in size and weight of computers, attention has been focused on wearable computing that always wears a computer and lives. Therefore, a lot of research on human navigation that guides the user's directions in exhibitions and theme parks using this wearable computing technology has been conducted, and the demand for accurately identifying the user's location is increasing. . Conventionally, in outdoor position estimation, it is common to use a GPS (Global Positioning System) that can be executed in a wide range.

しかし、屋内など人工衛星からの電波が届かない場所では、GPSを用いた各種サービスを利用することができない。そこで、屋内での位置情報を得る手段として、GPSの代わりとなる位置検出システムの研究が行われている。位置検出システムに用いられる手法として、屋内の天井,壁,床などにセンサやマーカを配置し、それらをカメラで画像に取り込み解析したり、センサから値を受信したりすることによって、ユーザの位置を割り出すというものが多く見られる。ここで使用されるセンサやマーカには多くの種類が存在し、また、これらの配置の仕方によっても位置推定の手法が異なる。さらには、マーカとセンサの両方を組み合わせた手法なども研究されており、従来から様々な位置推定の手法が存在するが、いずれの手法にも利点と欠点がある。   However, various services using GPS cannot be used in places where radio waves from artificial satellites do not reach such as indoors. In view of this, research has been conducted on a position detection system as an alternative to GPS as means for obtaining position information indoors. As a method used in the position detection system, sensors and markers are placed on indoor ceilings, walls, floors, etc., and the position of the user is obtained by capturing them in an image and analyzing them, or receiving values from the sensors. You can see many things. There are many types of sensors and markers used here, and the method of position estimation differs depending on the arrangement method. Furthermore, methods combining both a marker and a sensor have been studied, and various position estimation methods have conventionally existed, but both methods have advantages and disadvantages.

このうちセンサによって位置推定を行う手法として、赤外線センサや加速度センサなどを用いた手法が挙げられる。センサによる手法では、マーカを用いた手法に比べてカメラが撮影した画像を解析する必要がないため、暗闇などの視界が悪い状況においても精度を保つことができる。
しかし、高価なセンサ類やセンサからの値を解析する受信機を屋内の空間にあらかじめたくさん配置しなければならず、あまり効率的であるとは言えない。
Among them, a method using an infrared sensor, an acceleration sensor, or the like can be cited as a method for estimating the position using a sensor. In the sensor method, it is not necessary to analyze the image captured by the camera as compared with the method using the marker, so that accuracy can be maintained even in a situation where visibility is poor such as darkness.
However, a lot of expensive sensors and receivers for analyzing the values from the sensors have to be arranged in advance in the indoor space, which is not very efficient.

次に、人為的に配置されたマーカによって位置推定を行う手法について説明する。人為的に配置されたマーカは、同定のためのID情報を有しているものと有していないものに分類することができる。
非IDマーカを用いた位置推定の手法では、マーカ自体は情報を保持していないため、カメラが長時間にわたる移動や、高速での移動を行った場合、位置推定に関する誤差が蓄積されることで次第に精度が落ち、最後には位置を追従することができなくなってしまうといった問題がある。
Next, a method for performing position estimation using artificially arranged markers will be described. The artificially arranged markers can be classified into those having ID information for identification and those not having.
In the position estimation method using a non-ID marker, the marker itself does not hold information. Therefore, if the camera moves for a long time or moves at a high speed, errors related to position estimation are accumulated. There is a problem that the accuracy gradually decreases and it becomes impossible to follow the position at the end.

一方、IDマーカを用いた位置推定の手法では、各マーカに位置情報が登録されているため、ユーザの前後状態の情報を必要とせず、カメラによってマーカ単体を捕捉し、登録されているID情報を解析するだけでユーザの位置を推定することが可能である。
しかし、この手法ではID情報を認識する際に、画質が悪いと認識率が下がるため高性能のカメラが必要となる。また、認識したID情報を解析するための計算量が多く、位置推定を行うにはある程度の時間を要するため、実時間での作業に支障が生じる。
そのため従来では、センサやIDマーカを組み合わせるなどして位置の補正を行なっている。
On the other hand, in the position estimation method using the ID marker, since the position information is registered in each marker, information on the state of the user is not required, and the marker itself is captured by the camera, and the registered ID information. It is possible to estimate the position of the user simply by analyzing.
However, in this method, when recognizing ID information, if the image quality is poor, the recognition rate is lowered, so a high-performance camera is required. In addition, since the amount of calculation for analyzing the recognized ID information is large, and it takes a certain amount of time to perform position estimation, this impedes work in real time.
Therefore, conventionally, the position is corrected by combining a sensor and an ID marker.

しかし、上述したような従来手法では、対象物体が高速移動時の移動量の算出の不確定さが課題として挙げられている。
これは、従来手法の場合、対象物体がカメラの画像が歪まない程度の比較的低速な移動を行うことを想定されていることに起因する。すなわち、カメラを装着した対象物体が比較的低速で移動を行った場合に、図1(a)に示すように、カメラ画像のフレーム間で対応する部分があると速度や位置の推定ができるのであるが、カメラを装着した対象物体が高速で移動を行った場合に、図1(b)に示すように、カメラ画像のフレーム間が飛んでしまってどれだけ移動したかが検出不能となり、速度や位置の推定ができないことになる。また、カメラを装着した対象物体が高速で移動を行った場合に、カメラ画像に歪みが生じるので、マーカを検出することが困難となり、速度や位置の算出が不正確となるのである。
However, in the conventional method as described above, there is a problem that the calculation of the movement amount when the target object moves at a high speed is uncertain.
This is because, in the case of the conventional method, it is assumed that the target object moves relatively slowly so that the image of the camera is not distorted. That is, when a target object equipped with a camera moves at a relatively low speed, as shown in FIG. 1A, if there is a corresponding portion between frames of the camera image, the speed and position can be estimated. However, when the target object to which the camera is attached moves at high speed, as shown in FIG. 1B, it is impossible to detect how much the camera image has moved because the frame of the camera image has jumped. And the position cannot be estimated. Further, when the target object on which the camera is mounted moves at high speed, the camera image is distorted, so that it is difficult to detect the marker, and the calculation of the speed and position becomes inaccurate.

また、フレーム間における被写体の画像データの差分を用いることなく、1フレームのデータを用いて、簡単な演算処理により、被写体の移動速度を検出する方法が知られている(特許文献1,特許文献2)。これは、偶数走査線と奇数走査線のインターレース画像から形成したノンインターレース画像のデータに対して2次元離散ウェーブレット変換を行って、得られる係数値から速度判定を行うものである。
しかし、これらの技術は、対象物の移動速度を推定したり、また、移動量や位置を推定するものではない。
In addition, there is known a method for detecting the moving speed of a subject by a simple calculation process using data of one frame without using a difference in subject image data between frames (Patent Document 1, Patent Document 1). 2). In this method, two-dimensional discrete wavelet transform is performed on non-interlaced image data formed from interlaced images of even-numbered scanning lines and odd-numbered scanning lines, and speed is determined from the obtained coefficient values.
However, these techniques do not estimate the moving speed of an object or estimate the moving amount or position.

特開2004−126923号公報JP 2004-126923 A 特開2004−159312号公報JP 2004-159912 A

カメラ画像から対象物あるいはカメラ本体が高速に移動する場合の速度を推定する従来方式では、前フレームと現フレームとで対応する部分を見つけ出し、その変化量からカメラと物体との対象運動が計測できる。しかし、前フレームと現フレームとで対応する部分が見つからない場合の計測はあまり確立していないのが現状である。 そこで本発明は、物体の高速移動時の速度・位置の推定を精度良く行うことを目的とする。特に、特殊なマーカを必要とすることなく推定が行えるものとする。
また、カメラを搭載した移動物体自身の高速移動時の速度・位置の推定も精度良く行うことを目的とする。
さらに、カメラがインターレース方式,ノンインターレース方式のどちらの場合でも、物体若しくはカメラを搭載した移動物体自身の高速移動時の速度・位置の推定を行えることを目的とする。
In the conventional method of estimating the speed when the object or the camera body moves at high speed from the camera image, the corresponding part is found in the previous frame and the current frame, and the target motion between the camera and the object can be measured from the amount of change. . However, the current situation is that the measurement when the corresponding part is not found in the previous frame and the current frame is not well established. Therefore, an object of the present invention is to accurately estimate the speed and position when an object moves at high speed. In particular, it is assumed that estimation can be performed without requiring a special marker.
Another object of the present invention is to accurately estimate the speed and position of a moving object equipped with a camera when moving at high speed.
It is another object of the present invention to be able to estimate the speed and position of an object or a moving object equipped with a camera when moving at high speed, regardless of whether the camera is an interlace system or a non-interlace system.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1の高速移動物体の速度・位置の推定方法は、移動する被写体をカメラ手段により連続して撮像するステップと、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける被写体の速度ベクトルを算出するステップと、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出し位置を推定するステップを備えた構成とされたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for estimating the speed and position of a high-speed moving object according to claim 1 of the present invention comprises a step of continuously imaging a moving subject by camera means and a shape of the subject in a one-frame camera image. A step of calculating the velocity vector of the subject in the frame from the distortion or displacement of the image, and a step of calculating the amount of movement of the subject from the frame rate of the camera image and the velocity vector of the subject for each frame and estimating the position It is characterized by that.

本発明は、カメラの撮像対象の物体が高速で移動する場合を想定し、1 フレームのカメラ画像のみから、カメラの画像の歪みを利用することで速度ベクトルを割り出し、求めた速度ベクトルと前フレームとのフレームレートを用いて移動量を算出し、位置推定を行うものである。
高速移動物体をカメラで撮影する際には、前後のフレームの画像から共通部分を見出せない場合が多い。その場合、フレーム間の対応が不明なため速度の推定ができない。そこで、本発明においては、1フレームの画像のみを処理し、歪みの程度を解析することによって、カメラの被写体の速度ベクトルを割り出し、求めた速度ベクトルと前フレームとのフレームレートを用いて移動量を算出し、位置推定を行うこととしたものである。
The present invention assumes a case where an object to be imaged by a camera moves at high speed, calculates a velocity vector from only one frame of a camera image by using distortion of the image of the camera, and calculates the obtained velocity vector and the previous frame. The amount of movement is calculated using the frame rate, and position estimation is performed.
When a high-speed moving object is photographed with a camera, a common part cannot often be found from images of previous and subsequent frames. In this case, the speed cannot be estimated because the correspondence between frames is unknown. Therefore, in the present invention, only the image of one frame is processed, the degree of distortion is analyzed, the velocity vector of the subject of the camera is determined, and the amount of movement is calculated using the frame rate of the obtained velocity vector and the previous frame. Is calculated and position estimation is performed.

本発明は、前後のフレームの画像と全く共通部分がない場合においても、1 フレームの画像のみを処理し、歪みの程度を解析することによって、被写体の速度ベクトルを割り出すことが可能である。また、カメラによってスキャン方式にインターレース方式とノンインターレース方式の2種類が存在するが、本発明では、後述するように方式毎に異なった速度ベクトルの推定方法を提供する。   The present invention can determine the velocity vector of the subject by processing only one frame image and analyzing the degree of distortion even when there is no common part with the previous and next frame images. In addition, there are two types of scan methods, interlace method and non-interlace method, depending on the camera. In the present invention, as described later, a method for estimating a velocity vector that differs for each method is provided.

また、求めた速度ベクトルと前フレームとのフレームレートを用いて移動量を算出するというのは、速度のシーケンスから速度遷移を推定し、推定された速度遷移と前フレームとのフレームレートを用いることによって移動量を算出するものである。
なお、カメラ手段としては、USB(Universal Serial Bus)カメラ,ディジタルカメラ,ディジタルビデオカメラなどが利用できる。
The movement amount is calculated using the frame rate of the obtained velocity vector and the previous frame. The velocity transition is estimated from the velocity sequence, and the estimated frame rate between the velocity transition and the previous frame is used. Is used to calculate the movement amount.
As the camera means, a USB (Universal Serial Bus) camera, a digital camera, a digital video camera, or the like can be used.

次に、本発明の請求項2の高速移動物体の速度・位置の推定方法は、カメラ手段が高速移動可能なものであって、カメラ手段により連続して撮像するステップと、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおけるカメラ手段の速度ベクトルを算出するステップと、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎のカメラ手段の速度ベクトルからカメラ手段の移動量を算出し位置を推定するステップを備えた構成とされたことを特徴とする。   Next, the speed / position estimation method for a high-speed moving object according to claim 2 of the present invention is a method in which the camera means is capable of high-speed movement. Calculating the velocity vector of the camera means in the frame from the distortion or deviation of the shape of the subject in the camera, and estimating the position by calculating the movement amount of the camera means from the frame rate of the camera image and the velocity vector of the camera means for each frame It is characterized by having a configuration comprising the steps of:

カメラが高速で移動する場合を想定し、1 フレームのカメラ画像のみから、カメラの画像の歪みを利用することで速度ベクトルを割り出し、求めた速度ベクトルと前フレームとのフレームレートを用いて移動量を算出し、位置推定を行う。
ここで、カメラ手段としては、USB(Universal Serial Bus)カメラ,ディジタルカメラ,ディジタルビデオカメラなどが利用できる。
本発明では、前後のフレームの画像と全く共通部分がない場合においても、1 フレームの画像のみを処理し、歪みの程度を解析することによって、カメラの速度ベクトルを割り出すことが可能である。また、カメラによってスキャン方式にインターレース方式とノンインターレース方式の2種類が存在するが、本発明では、方式毎に異なった速度ベクトルの推定方法を提供する。
また、本発明は、速度のシーケンスから速度遷移を推定し、推定された速度遷移と前フレームとのフレームレートを用いることによってカメラの移動量の算出を行うものである。
Assuming that the camera moves at high speed, the velocity vector is determined from the camera image distortion using only the camera image of one frame, and the amount of movement using the calculated velocity vector and the frame rate of the previous frame. Is calculated and position estimation is performed.
Here, a USB (Universal Serial Bus) camera, a digital camera, a digital video camera, or the like can be used as the camera means.
In the present invention, even when there is no common part with the image of the previous and subsequent frames, it is possible to determine the camera speed vector by processing only one frame image and analyzing the degree of distortion. Also, there are two types of scanning methods, interlaced and non-interlaced, depending on the camera, but the present invention provides a method for estimating a velocity vector that differs for each method.
Further, the present invention calculates a moving amount of a camera by estimating a speed transition from a speed sequence and using a frame rate between the estimated speed transition and the previous frame.

ここで、本発明の請求項3の高速移動物体の速度・位置の推定方法は、請求項1又は2の高速移動物体の速度・位置の推定方法において、カメラ手段がインターレース方式のものであって、速度ベクトルを算出するステップは、偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによる被写体のズレを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とするものである。   Here, the speed / position estimation method of the high-speed moving object according to claim 3 of the present invention is the method of estimating the speed / position of the high-speed moving object according to claim 1 or 2, wherein the camera means is of an interlace type. The step of calculating the velocity vector is characterized in that the velocity vector is calculated by using the shift of the subject due to the time lag between the scanning of the even-numbered scanning line image and the odd-numbered scanning line image.

カメラ手段がインターレース方式の場合、被写体が高速移動する若しくはカメラ手段が高速移動するものである場合、偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによって、カメラ画像に被写体のズレが発生する。
このズレから被写体の移動速度ベクトル(移動速度と移動方向)を求めることができるのである。
また、カメラ手段が高速移動するものであれば、この被写体の速度ベクトルで、向きを逆方向とすることで、カメラ手段の速度ベクトルを求めることができる。
When the camera means is an interlace system, when the subject moves at a high speed or the camera means moves at a high speed, the subject is shifted in the camera image due to the time lag of the scan of the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image.
The moving speed vector (moving speed and moving direction) of the subject can be obtained from this deviation.
If the camera means moves at a high speed, the speed vector of the camera means can be obtained by setting the direction of the subject to the reverse direction.

また、本発明の請求項4の高速移動物体の速度・位置の推定方法は、請求項1又は2の高速移動物体の速度・位置の推定方法において、カメラ手段がノンインターレース方式のもの又はインターレース方式のものであって、速度ベクトルを算出するステップは、スキャンのタイムラグによる被写体の上下・左右方向の歪みを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for estimating the speed / position of a high-speed moving object, wherein the camera means is a non-interlace type or an interlace type. The step of calculating the velocity vector is characterized in that the velocity vector is calculated using the vertical and horizontal distortions of the subject due to the scan time lag.

カメラ手段がノンインターレース方式の場合において、被写体が高速移動する若しくはカメラ手段が高速移動するものである場合、スキャンの時間が長いために、スキャンの最中に対象が移動してしまうため、カメラ画像に歪みが発生する。 カメラ画像に発生する被写体の上下方向,左右方向の歪みから被写体の移動速度ベクトル(移動速度と移動方向)を求めることができるのである。 また、カメラ手段が高速移動するものであれば、この被写体の速度ベクトルで、向きを逆方向とすることで、カメラ手段の速度ベクトルを求めることができる。 また、被写体のゆがみを利用するノンインターレースの方式は、インターレース方式の場合にも利用できる。すなわち、偶数ライン画像だけ、奇数ライン画像だけをみたときに、被写体が歪む場合があり、上述のインターレース方式では検出できないくらい高速な場合(すなわち、インターレース方式で、被写体がズレて見えるのではなく、被写体が歪んで見える場合)に、同様にカメラ画像に発生する被写体の上下方向,左右方向の歪みから被写体の移動速度ベクトル(移動速度と移動方向)を求めることができるのである。   When the camera means is a non-interlace system, if the subject moves at a high speed or the camera means moves at a high speed, the object will move during the scan because of the long scan time. Distortion occurs. The moving speed vector (moving speed and moving direction) of the subject can be obtained from the vertical and horizontal distortions of the subject generated in the camera image. If the camera means moves at a high speed, the speed vector of the camera means can be obtained by setting the direction of the subject to the reverse direction. Further, the non-interlace method using the distortion of the subject can also be used in the case of the interlace method. In other words, the subject may be distorted when only the odd line image or only the odd line image is viewed, and the subject is not fast enough to be detected by the above-described interlace method (that is, the subject does not appear to be shifted by the interlace method, Similarly, when the subject appears to be distorted, the moving speed vector (moving speed and moving direction) of the subject can be obtained from the vertical and horizontal distortion of the subject generated in the camera image.

本発明の請求項5〜9の高速移動物体の速度・位置の推定プログラムは、上記の請求項1〜4の高速移動物体の速度・位置の推定方法のステップをコンピュータに実行させるプログラム若しくは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。   A speed / position estimation program for a high-speed moving object according to claims 5 to 9 of the present invention is a program for causing a computer to execute the steps of the method for estimating the speed / position of a high-speed moving object according to claims 1 to 4 or the program. Is a computer-readable recording medium on which is recorded.

次に、本発明の請求項10の高速移動物体の速度・位置の推定システムは、移動する被写体を連続して撮像し得るカメラ手段と、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける被写体の速度ベクトルを算出する手段と、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出し位置を推定する手段を少なくとも備えた構成とされる。   Next, a speed / position estimation system for a high-speed moving object according to a tenth aspect of the present invention is based on camera means capable of continuously imaging a moving subject, and distortion or misalignment of the shape of the subject in a one-frame camera image. The apparatus includes at least means for calculating the velocity vector of the subject in the frame and means for estimating the position by calculating the amount of movement of the subject from the frame rate of the camera image and the velocity vector of the subject for each frame.

また、本発明の請求項11の高速移動物体の速度・位置の推定システムは、カメラ手段が高速移動可能なものであって、連続して撮像し得るカメラ手段と、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおけるカメラ手段の速度ベクトルを算出する手段と、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎のカメラ手段の速度ベクトルからカメラ手段の移動量を算出し位置を推定する手段を少なくとも備えた構成とされるものである。   According to another aspect of the present invention, there is provided a system for estimating the speed and position of a high-speed moving object, wherein the camera means is capable of high-speed movement, the camera means capable of continuous imaging, and a subject in a one-frame camera image. Means for calculating the velocity vector of the camera means in the frame from the distortion or deviation of the shape of the camera, and means for estimating the position by calculating the movement amount of the camera means from the frame rate of the camera image and the speed vector of the camera means for each frame It is set as the structure provided with at least.

また、本発明の請求項12の高速移動物体の速度・位置の推定システムは、請求項10又は11の高速移動物体の速度・位置の推定システムにおいて、カメラ手段がインターレース方式のものであって、速度ベクトルを算出する手段は、偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによる被写体のズレを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とするものである。   The speed / position estimation system for a high-speed moving object according to claim 12 of the present invention is the system for estimating the speed / position for a high-speed moving object according to claim 10 or 11, wherein the camera means is of an interlace type. The means for calculating the velocity vector is characterized in that the velocity vector is calculated using a shift of the subject due to a time lag between scanning of the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image.

また、本発明の請求項13の高速移動物体の速度・位置の推定システムは、請求項10又は11の高速移動物体の速度・位置の推定システムにおいて、カメラ手段がノンインターレース方式のもの又はインターレース方式のものであって、速度ベクトルを算出する手段は、スキャンのタイムラグによる被写体の上下・左右方向の歪みを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とするものである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a system for estimating the speed and position of a high-speed moving object according to the tenth or eleventh aspect, wherein the camera means is a non-interlace type or an interlace type. The means for calculating the velocity vector is characterized in that the velocity vector is calculated using the vertical and horizontal distortions of the subject due to the scan time lag.

本発明に係る高速移動物体の速度・位置の推定方法、推定プログラムおよび推定システムによれば、1フレーム内の画像の歪みやズレを用いて、その画像フレームの撮影時の速度ベクトルを推定でき、また求めた速度ベクトルから移動量・位置の推定を精度良く行えるといった効果がある。   According to the estimation method, the estimation program, and the estimation system of the speed / position of the high-speed moving object according to the present invention, it is possible to estimate the velocity vector at the time of shooting the image frame using the distortion and displacement of the image in one frame, Further, there is an effect that the movement amount / position can be estimated with accuracy from the obtained velocity vector.

先ず、カメラのスキャンの方法には大きく分けて2通りある。1つは上方の一点から一行ずつスキャンしていくノンインターレース方式であり、他の1つは上方の一点から一行飛ばし、すなわち奇数行をスキャンしていき、次に飛ばした偶数行をスキャンするインターレース方式である。1つの画面をスキャンするときには、水平方向の走査線を上から下に走査することを繰り返し行っている。このとき、1つの画面(フレーム)の表示を2回に分けて行い、1回目に奇数番目の線を描き、2回目に偶数番目の線を描く方式のことを「インターレース」と呼んでいる。また、1つの画面を1回の走査で表示する方式のことは「ノンインターレース」と呼んでいる(図2参照)。   First, there are two main types of camera scanning methods. One is a non-interlace method that scans one line at a time from one point above, and the other is an interlace that skips one line from one point above, that is, scans odd lines and then scans even lines that are skipped. It is a method. When scanning one screen, the scanning line in the horizontal direction is repeatedly scanned from top to bottom. At this time, the display of one screen (frame) is divided into two times, and an odd-numbered line is drawn at the first time and an even-numbered line is drawn at the second time is called “interlace”. A method of displaying one screen by one scan is called “non-interlace” (see FIG. 2).

この二つのスキャンの方法は、いずれも高速の物体を捉える場合や、カメラ本体が高速に移動する場合、スキャンの具合によって取得した画像が歪んだり、画像がズレたりすることになる。この画像の歪みやズレは、スキャンの実行時間によるもので、ノンインターレース方式の場合は、図3に示されるように対象物が伸びたり縮んだりする。すなわち、図3(a)のような静止状態の画像(円形画像)が、スキャンのタイムラグによって、図3(b)の移動画像のように楕円形状に歪むのである。このことを利用して、図3(c)のように伸びる方向と伸びる距離を求めて、スキャンのタイムラグから速度ベクトルを求めるのである。
逆にインターレース方式の場合は、図4のように偶数走査線画像と奇数走査線画像の被写体のズレが生じることになる。図4は偶数走査線画像と奇数走査線画像のタイムラグにより、図4(a)のような静止状態の画像(円形画像)が、スキャンのタイムラグによって、図4(b)の移動画像のように画像がズレるのである。このことを利用して、図4(c)のように伸びる方向と伸びる距離を求めて、スキャンのタイムラグから速度ベクトルを求めるのである。
In either of these two scanning methods, when a high-speed object is captured or when the camera body moves at high speed, the acquired image is distorted or the image is deviated. This distortion and misalignment of the image depends on the scan execution time. In the case of the non-interlace method, the object is stretched or shrunk as shown in FIG. That is, an image in a stationary state (circular image) as shown in FIG. 3A is distorted into an elliptical shape like the moving image in FIG. 3B due to the scan time lag. Utilizing this fact, the velocity vector is obtained from the scanning time lag by obtaining the extending direction and the extending distance as shown in FIG.
On the other hand, in the case of the interlace method, as shown in FIG. 4, the subject is shifted between the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image. FIG. 4 shows a still image (circular image) as shown in FIG. 4A due to the time lag between the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image, and the moving image shown in FIG. The image is misaligned. Utilizing this fact, the velocity vector is obtained from the scanning time lag by obtaining the extending direction and the extending distance as shown in FIG.

図5,図6は、本発明に係る高速移動物体の速度・位置の推定方法のフローチャート図を示している。図5はカメラがインターレース方式の場合を示しており、図6はカメラがノンインターレース方式の場合を示している。   5 and 6 show flowcharts of the speed / position estimation method for a high-speed moving object according to the present invention. FIG. 5 shows a case where the camera is an interlace system, and FIG. 6 shows a case where the camera is a non-interlace system.

先ず、図5のフローチャートを用いて、カメラがインターレース方式の場合の高速移動物体の速度・位置の推定方法について説明する。
ここで、高速の程度は規定しないが、1フレームの画像データに歪みやズレが確認できる程度の速度を高速の領域と考えている。
図5のフローチャートに示されるように、先ず、被写体をカメラ手段により連続して撮像する(ステップS11)。次に、1フレームの画像データを取得する(ステップS12)。そして、1フレームの画像データにおける偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによる被写体のズレ幅を求める(ステップS13)。このズレ幅と偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグ(時間)から、被写体の移動速度を計算する(ステップS14)。次に、ズレ方向から被写体の移動方向を求める(ステップS15)。そして、求めた被写体の移動速度および移動方向により、被写体の速度ベクトルを推定する(ステップS16)。
First, a method for estimating the speed and position of a high-speed moving object when the camera is an interlace system will be described with reference to the flowchart of FIG.
Here, although the degree of high speed is not defined, a speed at which distortion and deviation can be confirmed in one frame of image data is considered as a high speed area.
As shown in the flowchart of FIG. 5, first, the subject is continuously imaged by the camera means (step S11). Next, one frame of image data is acquired (step S12). Then, the shift width of the subject due to the time lag of the scan of the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image in one frame of image data is obtained (step S13). The moving speed of the subject is calculated from the shift width and the time lag (time) of the scan of the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image (step S14). Next, the moving direction of the subject is obtained from the deviation direction (step S15). Then, the speed vector of the subject is estimated based on the obtained moving speed and moving direction of the subject (step S16).

上記ステップ12からステップ16までを繰り返し、フレーム毎の被写体の速度ベクトルを算出する。
そして、カメラ画像のフレームレートから各フレームの時間(撮影間隔)を求め、上記のフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出する(ステップ17)。各フレームの時間(撮影間隔)は短いため、各フレームにおける速度ベクトルに、フレームの撮影間隔時間とから移動量と向きを推定し、それらを加算していくことにより、位置を推定するのである(ステップ18)。
図7は、速度から移動量の算出方法の説明図である。取得した1フレーム毎の画像データからの推定速度と、前フレームとのフレームレート(すなわち撮影間隔)から直線的に距離を求めるものである。一連の動きが最終的に実際の移動量に近づくと予想される。更に、なめらかに速度を補正することにより実際の移動量に限りなく近づくと予想される。
The above steps 12 to 16 are repeated to calculate the velocity vector of the subject for each frame.
Then, the time (shooting interval) of each frame is obtained from the frame rate of the camera image, and the amount of movement of the subject is calculated from the velocity vector of the subject for each frame (step 17). Since the time (shooting interval) of each frame is short, the movement amount and direction are estimated from the shooting interval time of the frame and the position is estimated by adding them to the velocity vector in each frame ( Step 18).
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method of calculating the movement amount from the speed. The distance is obtained linearly from the estimated speed from the acquired image data for each frame and the frame rate (that is, the shooting interval) with the previous frame. It is expected that a series of movements will eventually approach the actual movement amount. Furthermore, it is expected that the actual moving amount will be approached as much as possible by smoothly correcting the speed.

次に、図6のフローチャートを用いて、カメラがノンインターレース方式の場合の高速移動物体の速度・位置の推定方法について説明する。
図6のフローチャートに示されるように、先ず、被写体をカメラ手段により連続して撮像する(ステップS21)。次に、1フレームの画像データを取得する(ステップS22)。そして、1フレームの画像データにおける被写体の上下・左右方向の歪みを求める(ステップS23)。これは、スキャン方向(通常はカメラ画像の上方から下方)の被写体形状の伸びを歪みととらえ、その歪んだ形状を取得するのである。そして、事前に登録されている被写体の静止状態の形状との差分を行い、スキャン方向への伸び幅を求めるのである。この歪み幅(伸び幅)とスキャンのタイムラグ(時間)から、被写体の移動速度を計算する(ステップS24)。次に、歪み方向から被写体の移動方向を求める(ステップS25)。そして、求めた被写体の移動速度および移動方向により、被写体の速度ベクトルを推定する(ステップS26)。
Next, a method for estimating the speed and position of a high-speed moving object when the camera is a non-interlace system will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in the flowchart of FIG. 6, first, the subject is continuously imaged by the camera means (step S21). Next, one frame of image data is acquired (step S22). Then, the vertical and horizontal distortions of the subject in one frame of image data are obtained (step S23). This is because the extension of the subject shape in the scanning direction (usually from the top to the bottom of the camera image) is regarded as distortion, and the distorted shape is acquired. Then, the difference from the pre-registered object in a stationary state is calculated to obtain the extension width in the scanning direction. The moving speed of the subject is calculated from the distortion width (extension width) and the scan time lag (time) (step S24). Next, the moving direction of the subject is obtained from the distortion direction (step S25). Then, the speed vector of the subject is estimated based on the obtained moving speed and moving direction of the subject (step S26).

上記ステップ22からステップ26までを繰り返し、フレーム毎の被写体の速度ベクトルを算出する。
そして、カメラ画像のフレームレートから各フレームの時間(撮影間隔)を求め、上記のフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出する(ステップ27)。各フレームの時間(撮影間隔)は短いため、各フレームにおける速度ベクトルに、フレームの撮影間隔時間とから移動量と向きを推定し、それらを加算していくことにより、位置を推定するのである(ステップ28)。
Step 22 to step 26 are repeated, and the velocity vector of the subject for each frame is calculated.
Then, the time (shooting interval) of each frame is obtained from the frame rate of the camera image, and the amount of movement of the subject is calculated from the velocity vector of the subject for each frame (step 27). Since the time (shooting interval) of each frame is short, the movement amount and direction are estimated from the shooting interval time of the frame and the position is estimated by adding them to the velocity vector in each frame ( Step 28).

上記は被写体が高速移動する場合であるが、カメラが高速移動物体(例えば、高速移動ラジコン・ヘリコプター)に搭載され、カメラ自体が高速移動する場合も同様な処理フローとなる。但し、ベクトル方向が被写体の移動ベクトル方向と逆になる。   The above is a case where the subject moves at a high speed, but the same processing flow is performed when the camera is mounted on a high-speed moving object (for example, a high-speed moving radio-controlled helicopter) and the camera itself moves at a high speed. However, the vector direction is opposite to the moving vector direction of the subject.

次に、図8は、本発明に係る高速移動物体の速度・位置の推定システムの概略システム構成図を示している。速度・位置の推定システム1は、中央演算処理装置(CPU)2を中心に、上述した速度・位置の推定方法のステップを中央演算処理装置に実行されるプログラムが格納されているROM3、上記プログラムの実行時に使用されるRAM4、ヒューマンマシン・インターフェースであるキーボード5及びマウス6、ディスプレイ7、それと被写体を撮影するカメラ8と、カメラ8で撮影した画像データ及び符号化処理後の符号データを記録するハードディスク(HD)9により構成される。   Next, FIG. 8 shows a schematic system configuration diagram of a speed / position estimation system for a high-speed moving object according to the present invention. A speed / position estimation system 1 includes a central processing unit (CPU) 2 and a ROM 3 that stores a program for executing the steps of the speed / position estimation method described above on the central processing unit. RAM 4 used at the time of execution, keyboard 5 and mouse 6 as a human machine interface, display 7, camera 8 for photographing the subject, image data photographed by camera 8, and code data after coding processing are recorded. A hard disk (HD) 9 is used.

以下の本実施例では、本発明に係る高速移動物体の速度・位置の推定方法を用いて、従来手法では不正確であった高速移動物体の速度ベクトルおよび移動量を、精度良く算出できることを、実験データを参照しながら説明する。   In the following embodiment, using the method for estimating the speed and position of a high-speed moving object according to the present invention, it is possible to accurately calculate the velocity vector and the movement amount of the high-speed moving object, which was inaccurate with the conventional method. This will be described with reference to experimental data.

本実施例は、屋内での位置同定システムの1つとして、格子状パターンに配置された多数の同一色,同一形状マーカをカメラ撮影することによって位置推定を行うものである。
本実施例で用いる実験システムの構成を図9に示す。カメラから27.5cmの距離に格子状パターンに黒色、直径2cm,同一色,同一形状の円形マーカを配置したものである。背景は、すべて白色に限定している。カメラで撮影された映像はコンピュータに送られている。このシステムで使用したカメラは、アールエフ社製「The CARD」である。を使用する。このカメラは、インターレース方式で画像のスキャンを行うものである。
In this embodiment, as one of indoor position identification systems, position estimation is performed by photographing a large number of same color and same shape markers arranged in a lattice pattern.
FIG. 9 shows the configuration of the experimental system used in this example. A circular marker having a black pattern, a diameter of 2 cm, the same color, and the same shape is arranged in a lattice pattern at a distance of 27.5 cm from the camera. The background is limited to white. Video taken by the camera is sent to the computer. The camera used in this system is "The CARD" manufactured by RL. Is used. This camera scans an image by an interlace method.

ここで、実験の手順を図10のフローチャートで説明する。先ず、カメラで撮影した256階調の画像を取得する。画像の大きさは横の画素数640,縦の画素数480である。次に、マーカ検出を容易にするために画像に二値化処理を行う。二値化の閾値は、一般的な明るさ(照度1000LUX-1300LUX)のもとで黒色マーカの検出を行いやすい35としている。なお、この値は、その場の明るさに応じて容易に変更できる。二値化処理を行った画像の各ピクセルの画素値は、白なら255,黒なら0となっている。それを縦方向に奇数行(偶数行)合計した値を100で割ったもので横軸のヒストグラムを作る。そこから閾値590以下かつ前列も590以下である列の集合をとりだし、その中間の列をx座標とする。集合が複数ある場合にはx座標が集合の個数分だけ求まることになる。   Here, the procedure of the experiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, an image of 256 gradations taken with a camera is acquired. The size of the image is 640 horizontal pixels and 480 vertical pixels. Next, a binarization process is performed on the image to facilitate marker detection. The threshold value for binarization is set to 35 where black markers are easily detected under general brightness (illuminance 1000LUX-1300LUX). This value can be easily changed according to the brightness of the spot. The pixel value of each pixel in the binarized image is 255 for white and 0 for black. A histogram of the horizontal axis is created by dividing the total value of odd lines (even lines) in the vertical direction by 100. From there, a set of columns having a threshold value of 590 or less and a preceding column of 590 or less is taken, and an intermediate column is set as an x coordinate. When there are a plurality of sets, x coordinates are obtained by the number of sets.

導き出したx座標を中心としてに横128,縦96の小窓を縦に5つ作り、それぞれに横軸,縦軸の画素ヒストグラムを作る。作り方は上記の全体画像のヒストグラムの作り方と同じであり、各ピクセルの画素値を奇数行(偶数行)縦方向に合計した値を合計した値を100で割ったもので横軸のヒストグラム,画素値を横方向に合計した値を100で割ったもので縦軸のヒストグラムを作る。そこから横軸の閾値以下の列の集合を取り出して、その中間の列をx座標とし、縦軸の閾値以下の行の集合を取り出して、その中間の行をy座標とする。その取り出したx座標y座標から奇数行(偶数行)ポイントを取り出す。   Five small windows with a width of 128 and a height of 96 are created around the derived x-coordinate, and pixel histograms of the horizontal axis and the vertical axis are created respectively. The method of making is the same as the method of making the histogram of the entire image described above. The total value of the pixel values of each pixel in the odd-numbered row (even-numbered row) vertical direction is divided by 100, and the histogram and pixels on the horizontal axis A vertical axis histogram is created by dividing the total value in the horizontal direction by 100. From there, a set of columns below the threshold on the horizontal axis is taken out, the middle column is taken as the x coordinate, a set of rows below the threshold on the vertical axis is taken out, and the middle row is taken as the y coordinate. Odd line (even line) points are extracted from the extracted x and y coordinates.

しかし、このままだと同じマーカに複数のポイントを撮ってしまう場合がある。そこでマーカの一つのポイントを中心として、半径約40画素にあるポイントを同じポイントとみなすようにしている。この半径40画素という値は、マーカからの距離27.5cmに位置したカメラから取得した画像において、同じマーカのポイント集合の範囲を十分に確保できる値である。
これで図11のように各マーカに奇数行,偶数行一つずつのポイントがついている状態になる。
However, there are cases where a plurality of points are taken at the same marker as it is. In view of this, a point at a radius of about 40 pixels around one point of the marker is regarded as the same point. This value of radius 40 pixels is a value that can sufficiently secure the range of the same marker point set in an image acquired from a camera located at a distance of 27.5 cm from the marker.
As a result, as shown in FIG. 11, each marker has a point of one odd line and one even line.

次に、各奇数マーカ,偶数マーカの対応付けを行う。この対応付けは奇数マーカを中心に半径100画素の範囲で偶数マーカを探し出す。この数字は静止時に隣のマーカが入らず、かつ移動時、さらには高速移動時にも隣のマーカが入らない値である。
そして、対応付けされた奇数マーカ偶数マーカの距離と方向を求め、各マーカ全体の平均値をとる。このとき、極端に不自然なマーカの距離と方向は省くことにした。平均値からあらかじめ実験していたデータを元に速度ベクトルを作った。前画像とのフレームレートとで移動量を算出した。
Next, each odd marker and even marker are associated with each other. This association searches for an even marker within a radius of 100 pixels centering on the odd marker. This number is a value that the adjacent marker does not enter when stationary, and that the adjacent marker does not enter during movement or even during high-speed movement.
Then, the distance and direction of the associated odd marker even marker are obtained, and the average value of all the markers is taken. At this time, we decided to omit the extremely unnatural marker distance and direction. The velocity vector was made based on the data that had been experimented in advance from the average value. The amount of movement was calculated based on the frame rate with the previous image.

実験環境としては、直径2cmのマーカを10cmおきに床に並べたものを用いて、カード型小型カメラを一定の高さにして、マーカの上を平行移動させている。
この実験は、取得した画像中のマーカの奇数点と偶数点の間の画素数を実空間の速度ベクトルに変換する時の値を求める。手順は次の通りである。
As an experimental environment, a card type small camera is set at a certain height using a marker having a diameter of 2 cm arranged on the floor every 10 cm, and the marker is moved in parallel.
In this experiment, a value for converting the number of pixels between the odd and even points of the marker in the acquired image into a velocity vector in real space is obtained. The procedure is as follows.

1)実験環境のマーカの上を平行移動させる。
2)1フレームごとに画像を記録しておく。そのとき、その画像内の奇数点偶数点間の画素の平均値と前画像との間のフレームレートを記録する。
3)等速に近い連続したフレームを取り出す。
4)取り出した連続フレームの画像から実空間の移動量を求め、フレームレートから速度ベクトルを求める。
5)上記1)〜4)の作業を60回繰り返す。
6)求めた速度ベクトルと画素数の平均値をグラフにプロットする。
7)グラフから近似直線を求め、その傾きから画素数から速度ベクトルへの変換値を求める。
1) Translate over the marker in the experimental environment.
2) An image is recorded for each frame. At that time, an average value of pixels between odd and even points in the image and a frame rate between the previous image are recorded.
3) Take out consecutive frames close to constant speed.
4) The amount of movement in real space is obtained from the extracted images of successive frames, and the velocity vector is obtained from the frame rate.
5) The above operations 1) to 4) are repeated 60 times.
6) Plot the obtained velocity vector and the average number of pixels on a graph.
7) An approximate straight line is obtained from the graph, and a conversion value from the number of pixels to a velocity vector is obtained from the slope.

図12は、上記の実験における60サンプルの画像の速度と画素数をプロットした図である。この速度推定の実験では、変換値は、4.27716 となった。 FIG. 12 is a diagram plotting the image speed and the number of pixels of 60 samples in the above experiment. In this speed estimation experiment, the converted value was 4.27716.

次に、実際動いた距離とシステムによって算出された移動量とのばらつきを求める実験データについて説明する。
1)上述の実験環境にて400cm平行移動させる。
2)取り込んだ画像内の奇数点偶数点間の画素の平均値から速度ベクトルを求める。
3)求めた速度ベクトルと、前画像の間のフレームレートから、前画像からの移動量を算出する。
4)上記2),3)の作業を繰り返し、積み重ねることで、全体の移動量を算出する。
5)上記1)〜4)の作業を30回繰り返す。
6)得られた値をグラフにし、実際の移動量とのばらつきを調べる。
7)得られたグラフを図13に示す.
Next, experimental data for obtaining the variation between the actually moved distance and the movement amount calculated by the system will be described.
1) Translate 400 cm in the above experimental environment.
2) A velocity vector is obtained from an average value of pixels between odd and even points in the captured image.
3) The amount of movement from the previous image is calculated from the obtained velocity vector and the frame rate between the previous images.
4) Repeat the above steps 2) and 3) and stack them to calculate the total amount of movement.
5) Repeat steps 1) to 4) 30 times.
6) Graph the obtained values and examine the variation with the actual movement amount.
7) Figure 13 shows the graph obtained.

上述した速度推定実験では、図12からも明らかなように、1つの画像から取り出される奇数マーカ,偶数マーカの間の平均画素数は実空間の速度に比例しており、画素数から速度を算出することができることが確認できる。
図14は、1フレーム画像からの速度推定方法の説明図である。図14(b)で、マーカの外側の円より外側に出ると隣接するマーカの対応関係がわからなくなる限界領域を示している。また同心円の中心が奇数ラインのスキャンしたマーカ画像で、それぞれ右にシフトしてズレて見えるのが偶数ラインのスキャンしたマーカ画像である。奇数ラインをスキャンしてから偶数ラインをスキャンしている。また、図14(b)のカメラ画像の中央にある大きな円は、位置推定のための最初と最後の位置あわせのための基準を示したものである。 また、評価実験ではからも明らかなように、400cmの移動に対して誤差が、−10cmから+10cmという、かなり精度の高い結果が得られている。実験環境を向上して、速度推定実験のサンプルを増やすとより精度の高い値が得られると予想される。
In the speed estimation experiment described above, as is clear from FIG. 12, the average number of pixels between the odd and even markers extracted from one image is proportional to the speed of the real space, and the speed is calculated from the number of pixels. It can be confirmed that it can be done.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a speed estimation method from one frame image. FIG. 14B shows a limit region in which the correspondence relationship between adjacent markers is not known when going outside the circle outside the marker. Also, the center of the concentric circles is a scanned marker image of odd lines, and the scanned marker images of even lines are shifted to the right and shifted. The odd lines are scanned and then the even lines are scanned. In addition, a large circle in the center of the camera image in FIG. 14B indicates a reference for the first and last alignment for position estimation. Further, as is apparent from the evaluation experiment, a considerably high accuracy result is obtained that the error is −10 cm to +10 cm with respect to the movement of 400 cm. It is expected that a more accurate value can be obtained by improving the experimental environment and increasing the speed estimation experiment sample.

本実験は、推定した速度を、前フレームとのフレームレートとで直線的に補完して、移動量を算出したが、図15のようにフレーム間の急激な速度変化による位置のずれが生じる可能性があるため、フレーム間の速度を滑らかに補完することが加えることにより、さらに精度が向上することが期待できる。   In this experiment, the estimated speed was linearly complemented with the frame rate of the previous frame, and the amount of movement was calculated. However, as shown in FIG. 15, a position shift due to a rapid speed change between frames may occur. Therefore, it can be expected that the accuracy is further improved by adding the smooth inter-frame speed.

実施例2では、取得した画像中のマーカの奇数点と偶数点の間の画素数を実空間の速度ベクトルに変換する時の値を求め方の一例を示す。実験装置として、直径1.5cmのマーカを10cm間隔に敷き詰めた帯の終端同士を繋げ合わせて円を作製する。円の円周は200cmにしている。この装置では、装置にとりつけたハンドルを1周回すと、円自体は3周回るようにしている。従って、装置ハンドルを1周回転するとことになり、円周部分の移動距離は600cmとなる。また、装置を1周回すのにかかる時間を測定する事前に測定している。   In the second embodiment, an example of how to obtain a value when converting the number of pixels between an odd point and an even point of a marker in an acquired image into a velocity vector in real space is shown. As an experimental device, a circle is produced by connecting ends of a band in which markers having a diameter of 1.5 cm are spread at intervals of 10 cm. The circumference of the circle is 200 cm. In this device, when the handle attached to the device is rotated once, the circle itself is rotated three times. Therefore, the device handle is rotated once, and the moving distance of the circumferential portion is 600 cm. In addition, it is measured in advance to measure the time taken to make one round of the device.

次に、円周の外側から円周上のマーカを撮影し、そのカメラ画像をフレームごとに画像を記録しておく。そのとき、その画像内の奇数点偶数点間の画素の平均値と前画像との間のフレームレートを記録しておく。取り出した連続フレームの画像から実空間の移動量を求め、装置を1周回すのにかかる時間を用いて、1周装置を回すときの平均速度を計算する。この作業を60回繰り返す。   Next, a marker on the circumference is photographed from the outside of the circumference, and the camera image is recorded for each frame. At that time, an average value of pixels between odd and even points in the image and a frame rate between the previous image are recorded. The amount of movement in the real space is obtained from the extracted images of successive frames, and the average speed when the one-round device is turned is calculated using the time taken to make one turn of the device. This operation is repeated 60 times.

求めた速度ベクトルと画素数の平均値をグラフにプロットする。グラフから近似直線を求め、その傾きから画素数から速度ベクトルへの変換値を求める。カメラの方向を変えて、カメラに対して8方向にマーカが動くようにし、それぞれの方向について同様の実験を行う。   The obtained velocity vector and the average value of the number of pixels are plotted on a graph. An approximate straight line is obtained from the graph, and a conversion value from the number of pixels to a velocity vector is obtained from the slope. The direction of the camera is changed so that the marker moves in eight directions with respect to the camera, and the same experiment is performed for each direction.

次に、以下の実験により、実際動いた距離とシステムによって算出された移動量とのばらつきを求める。
1)実施例2の実験環境にて、600cmカメラを移動させる。すなわち、装置を1周させる。
2)速度推定実験で求めた変換値を用いて、前画像からの移動量を算出する。3)取り出した連続フレームの画像から実空間の移動量を求める。4)上記2),3)の作業を繰り返し積み重ねることで、全体の移動量を算出する。5)上記1)〜4)の作業を繰り返す。
6)得られた値をグラフ化し、実際の移動量とのばらつきを評価する。
Next, a variation between the actually moved distance and the movement amount calculated by the system is obtained by the following experiment.
1) The 600 cm camera is moved in the experimental environment of Example 2. That is, the device is rotated once.
2) The amount of movement from the previous image is calculated using the conversion value obtained in the speed estimation experiment. 3) The amount of movement in real space is obtained from the extracted images of successive frames. 4) The total movement amount is calculated by repeatedly stacking the operations 2) and 3). 5) Repeat steps 1) to 4) above.
6) Graph the obtained values and evaluate the variation with the actual movement amount.

実施例2の速度・位置推定実験として、6方向(進行方向,後退方向,右方向,左方向,左斜め前方向,右斜め後ろ方向)について実験を行った。その結果を図16〜図21のグラフに示す。結果として得られた変換値はそれぞれ、進行方向:2.4504, 後退方向:2.1805, 右方向:2.0606,左方向:2.1377, 左斜め前方向:2.0623, 右斜め後ろ方向:1.9508 であった。
いずれも速度と画素ズレの量の間に相関関係が見られる。方向による変換値の違いは、マーカをスキャンし終わるまでに要する時間の違いであり、想定に整合した値が得られている。
As speed / position estimation experiments in Example 2, experiments were performed in six directions (traveling direction, backward direction, right direction, left direction, left diagonally forward direction, and right diagonally backward direction). The results are shown in the graphs of FIGS. The conversion values obtained as a result were advancing direction: 2.4504, backward direction: 2.1805, right direction: 2.0606, left direction: 2.1377, left diagonally forward direction: 2.0623, right diagonally backward direction: 1.9508, respectively.
In either case, there is a correlation between the speed and the amount of pixel shift. The difference in the conversion value depending on the direction is the difference in the time required to finish scanning the marker, and a value consistent with the assumption is obtained.

また、進行方向の位置推定実験の結果を図22のグラフに示す。
ここで装置1周は10秒程度で回転している。すなわち平均速度は約60cm/sである。またフレームレートは約7フレーム/秒であった。600cmの移動に対して検出値の誤差は−30cm〜+20cmに収まっており、5%以下の精度が得られたといえる。実験中マーカが検出できないフレームがいくかあった(5%程度)が、主としてカメラ画像にノイズが入っている場合であった。カメラ画像の品質を上げるか、画像処理の耐ノイズ性能を向上することで、性能は向上するものと考えられる。
Further, the result of the position estimation experiment in the traveling direction is shown in the graph of FIG.
Here, one round of the apparatus rotates in about 10 seconds. That is, the average speed is about 60 cm / s. The frame rate was about 7 frames / second. The error of the detected value is within −30 cm to +20 cm with respect to the movement of 600 cm, and it can be said that the accuracy of 5% or less was obtained. During the experiment, there were some frames where the marker could not be detected (about 5%), but this was mainly when the camera image had noise. It is considered that the performance is improved by improving the quality of the camera image or improving the noise resistance performance of the image processing.

本発明に係る高速移動物体の速度・位置の推定方法、推定プログラムおよび推定システムは、移動ロボットの位置の推定,無線制御ヘリコプタなどの移動物体の速度の推定,スポーツ選手の移動速度の推定,ボール(野球,サッカー,テニスなど)の移動速度の推定などの用途において利用できる。   The method, the estimation program, and the estimation system for the speed and position of a high-speed moving object according to the present invention include the estimation of the position of a mobile robot, the estimation of the speed of a moving object such as a radio controlled helicopter, the estimation of the movement speed of a sports player, the ball It can be used for purposes such as estimating the movement speed of baseball, soccer, tennis, etc.

カメラを装着した対象物体が高速で移動の場合の非IDマーカにおける問題点の説明図Explanatory diagram of problems in non-ID markers when the target object equipped with the camera moves at high speed インターレース方式とノンインターレース方式の説明図Illustration of interlace method and non-interlace method ノンインターレース方式の場合の被写体の歪みについての説明図Explanatory drawing about subject distortion in non-interlace method インターレース方式の場合の被写体のズレについての説明図Explanatory diagram of subject displacement in case of interlace method インターレース方式の場合の高速移動物体の速度・位置の推定方法のフローチャート図Flowchart diagram of the method for estimating the speed and position of a high-speed moving object in the case of the interlace method ノンインターレース方式の場合の高速移動物体の速度・位置の推定方法のフローチャート図Flowchart diagram of the method for estimating the speed and position of a high-speed moving object in the non-interlace method 速度から移動量の算出方法の説明図Illustration of how to calculate the amount of movement from speed 本発明に係る高速移動物体の速度・位置の推定システムの概略システム構成図Schematic system configuration diagram of a speed / position estimation system for a high-speed moving object according to the present invention 実施例1で用いる実験システムの構成図Configuration diagram of the experimental system used in Example 1 実施例1の実験の手順のフローチャートFlow chart of experimental procedure of Example 1 奇数行偶数行のポイントOdd line even line point 実空間の速度とそのときの画像の平均画素数Real space speed and the average number of pixels of the image at that time カメラを400cm移動したときのシステムの算出した移動量とばらつきSystem calculated movement amount and variation when moving the camera 400cm 1フレーム画像からの速度推定方法の説明図Explanatory drawing of speed estimation method from 1 frame image フレーム間の急激な速度変化による位置のずれが生じる問題点の説明図Explanatory drawing of the problem that position shift occurs due to sudden speed change between frames 速度推定実験結果(進行方向)のグラフ図Graph of speed estimation experiment results (traveling direction) 速度推定実験結果(後退方向)のグラフ図Graph of speed estimation experiment results (backward direction) 速度推定実験結果(右方向)のグラフ図Graph of speed estimation experiment results (right direction) 速度推定実験結果(左方向)のグラフ図Graph of speed estimation experiment results (left direction) 速度推定実験結果(左斜め前方向)のグラフ図Graph of speed estimation experiment result (left diagonally forward direction) 速度推定実験結果(右斜め後ろ方向)のグラフ図Graph of speed estimation experiment results (right diagonally backward) 位置推定実験結果(進行方向)のグラフ図Graph of position estimation experiment results (traveling direction)

符号の説明Explanation of symbols

1 速度・位置の推定システム
2 中央演算処理装置(CPU) 3 ROM 4 RAM 5 キーボード
6 マウス
7 ディスプレイ
8 カメラ
9 ハードディスク(HD)


1 speed / position estimation system 2 central processing unit (CPU) 3 ROM 4 RAM 5 keyboard 6 mouse 7 display 8 camera 9 hard disk (HD)


Claims (13)

移動する被写体をカメラ手段により連続して撮像するステップと、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける被写体の速度ベクトルを算出するステップと、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出し位置を推定するステップを備えたことを特徴とする高速移動物体の速度・位置の推定方法。   A step of continuously imaging a moving subject by camera means, a step of calculating a velocity vector of the subject in the frame from a distortion or deviation of the shape of the subject in one frame of the camera image, a frame rate and a frame of the camera image A method for estimating the speed and position of a high-speed moving object, comprising a step of estimating a position by calculating a movement amount of the object from a speed vector of each subject. カメラ手段が高速移動可能なものであって、前記カメラ手段により連続して撮像するステップと、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける前記カメラ手段の速度ベクトルを算出するステップと、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の前記カメラ手段の速度ベクトルから前記カメラ手段の移動量を算出し位置を推定するステップを備えたことを特徴とする高速移動物体の速度・位置の推定方法。   The camera means is movable at high speed, and the velocity vector of the camera means in the frame is calculated from the step of continuously capturing images by the camera means and the distortion or displacement of the shape of the subject in the camera image of one frame. And a step of calculating the amount of movement of the camera means from the frame rate of the camera image and the velocity vector of the camera means for each frame and estimating the position of the speed and position of the high-speed moving object Estimation method. 前記カメラ手段がインターレース方式のものであって、前記速度ベクトルを算出するステップは、偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによる被写体のズレを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の高速移動物体の速度・位置の推定方法。   The camera means is of an interlace system, and the step of calculating the velocity vector calculates the velocity vector using a shift of a subject due to a scan time lag between the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image. The method for estimating the speed and position of a high-speed moving object according to claim 1 or 2. 前記カメラ手段がノンインターレース方式のもの又はインターレース方式のものであって、前記速度ベクトルを算出するステップは、スキャンのタイムラグによる被写体の上下・左右方向の歪みを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の高速移動物体の速度・位置の推定方法。   The camera means is of a non-interlace type or of an interlace type, and the step of calculating the velocity vector calculates the velocity vector using the vertical and horizontal distortions of the subject due to the scan time lag. The method for estimating the speed and position of a high-speed moving object according to claim 1 or 2. カメラ手段により連続して撮像されたカメラ画像を入力するステップと、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける被写体の速度ベクトルを算出するステップと、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出し位置を推定するステップを、コンピュータに実行させるための高速移動物体の速度・位置の推定プログラム。   A step of inputting a camera image continuously captured by the camera means, a step of calculating a velocity vector of the subject in the frame from a distortion or deviation of the shape of the subject in the camera image of one frame, and a frame rate of the camera image And a speed / position estimation program for a high-speed moving object for causing a computer to execute a step of calculating the amount of movement of the subject from the velocity vector of the subject for each frame and estimating the position. カメラ手段が高速移動可能なものであって、前記カメラ手段により連続して撮像されたカメラ画像を入力するステップと、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける前記カメラ手段の速度ベクトルを算出するステップと、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の前記カメラ手段の速度ベクトルから前記カメラ手段の移動量を算出し位置を推定するステップを、コンピュータに実行させるための高速移動物体の速度・位置の推定プログラム。   The camera means is capable of moving at high speed, and the step of inputting a camera image continuously taken by the camera means and the distortion or misalignment of the shape of the subject in the camera image of one frame, the camera in the frame High-speed movement for causing a computer to calculate a speed vector of the means and a step of calculating a movement amount of the camera means from a frame rate of the camera image and a speed vector of the camera means for each frame and estimating a position An object speed / position estimation program. 前記カメラ手段がインターレース方式のものであって、前記速度ベクトルを算出するステップは、偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによる被写体のズレを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とする請求項5又は6に記載の高速移動物体の速度・位置の推定プログラム。   The camera means is of an interlace system, and the step of calculating the velocity vector calculates the velocity vector using a shift of a subject due to a scan time lag between the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image. The speed / position estimation program for a high-speed moving object according to claim 5 or 6. 前記カメラ手段がノンインターレース方式のもの又はインターレース方式のものであって、前記速度ベクトルを算出するステップは、スキャンのタイムラグによる被写体の上下・左右方向の歪みを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の高速移動物体の速度・位置の推定プログラム。   The camera means is of a non-interlace type or of an interlace type, and the step of calculating the velocity vector calculates the velocity vector using the vertical and horizontal distortions of the subject due to the scan time lag. The speed / position estimation program for a high-speed moving object according to claim 1 or 2. 請求項5乃至8のいずれか1項に記載の高速移動物体の速度・位置の推定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium in which the high-speed moving object speed / position estimation program according to any one of claims 5 to 8 is recorded. 移動する被写体を連続して撮像し得るカメラ手段と、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける被写体の速度ベクトルを算出する手段と、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の被写体の速度ベクトルから被写体の移動量を算出し位置を推定する手段を少なくとも備えたことを特徴とする高速移動物体の速度・位置の推定システム。   Camera means capable of continuously capturing a moving subject, means for calculating a velocity vector of the subject in the frame from the distortion or deviation of the shape of the subject in one frame of the camera image, the frame rate of the camera image and each frame A speed / position estimation system for a high-speed moving object, comprising at least means for calculating the amount of movement of the subject from the velocity vector of the subject and estimating the position. カメラ手段が高速移動可能なものであって、連続して撮像し得る前記カメラ手段と、1フレームのカメラ画像における被写体の形状の歪み若しくはズレから、該フレームにおける前記カメラ手段の速度ベクトルを算出する手段と、カメラ画像のフレームレートおよびフレーム毎の前記カメラ手段の速度ベクトルから前記カメラ手段の移動量を算出し位置を推定する手段を少なくとも備えたことを特徴とする高速移動物体の速度・位置の推定システム。   The speed vector of the camera means in the frame is calculated from the camera means that can move at high speed and can continuously capture images, and the distortion or displacement of the shape of the subject in the camera image of one frame. Means for calculating the moving amount of the camera means from the frame rate of the camera image and the velocity vector of the camera means for each frame and estimating the position of the speed and position of the high-speed moving object Estimation system. 前記カメラ手段がインターレース方式のものであって、前記速度ベクトルを算出する手段は、偶数走査線画像と奇数走査線画像のスキャンのタイムラグによる被写体のズレを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とする請求項10又は11に記載の高速移動物体の速度・位置の推定システム。   The camera means is of an interlace type, and the means for calculating the speed vector calculates the speed vector using a shift of a subject due to a scan time lag between the even-numbered scan line image and the odd-numbered scan line image. The speed / position estimation system for a high-speed moving object according to claim 10 or 11. 前記カメラ手段がノンインターレース方式のもの又はインターレース方式のものであって、前記速度ベクトルを算出する手段は、スキャンのタイムラグによる被写体の上下・左右方向の歪みを用いて速度ベクトルを算出することを特徴とする請求項10又は11に記載の高速移動物体の速度・位置の推定システム。

The camera means is of a non-interlace type or an interlace type, and the means for calculating the speed vector calculates a speed vector using distortion in the vertical and horizontal directions of the subject due to a scan time lag. The speed / position estimation system for a high-speed moving object according to claim 10 or 11.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8704888B2 (en) 2011-08-08 2014-04-22 Casio Computer Co., Ltd. Imaging device and image analysis method
CN105208285A (en) * 2015-10-15 2015-12-30 广东欧珀移动通信有限公司 Photographing method and device based on ultrasonic waves
CN110830707A (en) * 2018-08-10 2020-02-21 华为技术有限公司 Lens control method and device and terminal

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265485A (en) * 1988-08-31 1990-03-06 Sony Corp Picture processor
JPH04276554A (en) * 1991-03-05 1992-10-01 Sony Corp Speed measuring apparatus
JPH06197327A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Canon Inc Picture coder
JPH0719818A (en) * 1993-06-30 1995-01-20 Kajima Corp Three-dimensional movement predicting device
JPH07262375A (en) * 1994-03-25 1995-10-13 Toshiba Corp Mobile object detector
JPH0990026A (en) * 1995-09-27 1997-04-04 Honda Motor Co Ltd Object detecting device and its method
JPH11264836A (en) * 1998-03-17 1999-09-28 Toshiba Corp Solid state image pickup apparatus
JP2001275119A (en) * 2000-03-28 2001-10-05 Canon Inc Image processor and its method, computer-readable memory
JP2004117195A (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Pentax Corp Digital camera with speed measuring function
JP2004126923A (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Ricoh Co Ltd Interlace image processor and processing method
JP2004159312A (en) * 2002-10-15 2004-06-03 Ricoh Co Ltd Processing apparatus and processing method for non-interlaced image
JP2004159313A (en) * 2002-10-15 2004-06-03 Ricoh Co Ltd Apparatus and method for processing interlaced image
JP2006172064A (en) * 2004-12-15 2006-06-29 Nissan Motor Co Ltd Object tracking device and method

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265485A (en) * 1988-08-31 1990-03-06 Sony Corp Picture processor
JPH04276554A (en) * 1991-03-05 1992-10-01 Sony Corp Speed measuring apparatus
JPH06197327A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Canon Inc Picture coder
JPH0719818A (en) * 1993-06-30 1995-01-20 Kajima Corp Three-dimensional movement predicting device
JPH07262375A (en) * 1994-03-25 1995-10-13 Toshiba Corp Mobile object detector
JPH0990026A (en) * 1995-09-27 1997-04-04 Honda Motor Co Ltd Object detecting device and its method
JPH11264836A (en) * 1998-03-17 1999-09-28 Toshiba Corp Solid state image pickup apparatus
JP2001275119A (en) * 2000-03-28 2001-10-05 Canon Inc Image processor and its method, computer-readable memory
JP2004117195A (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Pentax Corp Digital camera with speed measuring function
JP2004126923A (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Ricoh Co Ltd Interlace image processor and processing method
JP2004159312A (en) * 2002-10-15 2004-06-03 Ricoh Co Ltd Processing apparatus and processing method for non-interlaced image
JP2004159313A (en) * 2002-10-15 2004-06-03 Ricoh Co Ltd Apparatus and method for processing interlaced image
JP2006172064A (en) * 2004-12-15 2006-06-29 Nissan Motor Co Ltd Object tracking device and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8704888B2 (en) 2011-08-08 2014-04-22 Casio Computer Co., Ltd. Imaging device and image analysis method
CN105208285A (en) * 2015-10-15 2015-12-30 广东欧珀移动通信有限公司 Photographing method and device based on ultrasonic waves
CN110830707A (en) * 2018-08-10 2020-02-21 华为技术有限公司 Lens control method and device and terminal
CN110830707B (en) * 2018-08-10 2022-01-14 华为技术有限公司 Lens control method and device and terminal
US11375097B2 (en) 2018-08-10 2022-06-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Lens control method and apparatus and terminal

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