JP2012033143A - ターゲット抽出装置とその方法および前記方法を実現するプログラムが記録された記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、入力映像からターゲット領域を抽出するターゲット領域抽出ステップ;ターゲット領域の大きさを考慮して、入力映像から背景領域を抽出する背景領域抽出ステップ;およびターゲット領域と背景領域を基礎に入力映像からターゲットを抽出するターゲット抽出ステップを含むことを特徴とする。本発明によれば、ターゲット領域と背景領域の効果的な分離が可能となり、ターゲット抽出性能の信頼性を向上させることができる。
【選択図】図1
Description
好ましくは、前記ターゲット領域抽出ステップは、予め定められた追跡アルゴリズムにより、前記入力映像から推定された前記ターゲットの位置を基礎に前記ターゲット領域を抽出する。
好ましくは、前記ターゲット抽出ステップで抽出されたターゲットは、前記入力映像以後に入力される映像におけるターゲットを追跡するのに用いられる。
好ましくは、前記背景領域抽出部は、前記ターゲット領域の大きさと予め定められた第1利得値の積を利用して前記背景領域の大きさを計算する背景領域大きさ計算モジュール;および前記計算された背景領域の大きさに応じて前記背景領域を抽出する背景領域抽出モジュールを含む。
好ましくは、前記ターゲット領域抽出部は、予め定められた追跡アルゴリズムにより、前記入力映像から推定された前記ターゲットの位置を基礎に前記ターゲット領域を抽出する。
好ましくは、前記ターゲット抽出部によって抽出されたターゲットは、前記入力映像以後に入力される映像におけるターゲットを追跡するのに用いられる。
背景領域の大きさ=ターゲット領域の大きさ×B_gain
前記において、B_gainは利得値を意味する。B_gainは、ターゲット領域の大きさに応じて背景領域の大きさが設定されるようにするための比例定数である。B_gainは、実験的に各状況に合わせて設定して、背景領域の大きさが適切に設定されるようにする役割をする。
2つの領域の間の距離=D_gain÷ターゲット領域大きさ
前記において、2つの領域とはターゲット領域と背景領域をいい、D_gainは利得値を意味する。D_gainは、横方向と縦方向に対し、ターゲット領域と背景領域の距離(間隔)を設定するのに用いる。このパラメータもB_gainと同様に実験的に各状況に合わせて設定して、背景領域とターゲット領域の間隔が適切に設定されるように定める。
ターゲット抽出部130は、ターゲット領域と背景領域を基礎に入力映像からターゲットを抽出する機能をする。
ターゲット抽出部130は、ヒストグラム生成モジュール、ルックアップテーブル生成モジュール、尤度マップ生成モジュール、閾値計算モジュール、および閾値利用ターゲット抽出モジュールを備えることができる。
閾値計算モジュールは、尤度マップからターゲットを抽出するための閾値を計算する機能をする。閾値計算モジュールは、尤度マップが閾値以上となる2地点を利用してターゲット抽出のための臨界値を作る。
ターゲット抽出部130は、ターゲット抽出性能の信頼性を高めるためのターゲット画素数の増加技法を利用する。
(1)(X、Y)位置の画素の値を読む:[A=Image(X、Y)]
(2)読んだ画素値Aに対するヒストグラムの値を増加させる:[Hist(A)=Hist(A)+1]
(初期Hist値は全て0に設定する)
(3)全体映像に対して(X、Y)位置を移動させながら、(1)、(2)過程を繰り返し行ってヒストグラムを完成する。
Hist(A)=Hist(A)+1+32
となり、実際画素数である1個より32個が多い画素があるような効果を有する。中心点の上・下・左・右に対しては、
Hist(A)=Hist(A)+1+8
となり、対角線の場合は、
Hist(A)=Hist(A)+1+4
となる。すなわち、追跡中心点はターゲットである確率が高いため、他の画素に比べて加重値を高く設定する。
ターゲット抽出部130によって抽出されたターゲットは、入力映像以後に入力される映像におけるターゲットを追跡するのに用いられる。
主制御部150は、ターゲット抽出装置100を構成する各部の全体作動を制御する機能をする。
ターゲット抽出部130は、次の過程を経て入力映像からターゲットを抽出する。先ず、ヒストグラム生成部は、ターゲット領域に対するターゲットヒストグラムを生成し(S530a)、背景領域に対する背景ヒストグラムを生成する(S530b)。好ましくは、ヒストグラム生成部は、ターゲットヒストグラムを生成する時、ターゲット領域を構成する画素ごとにターゲット領域における中心点からの距離に応じた加重値を考慮する(A)。その次、ルックアップテーブル生成部は、ターゲットヒストグラムと背景ヒストグラムを利用してルックアップテーブルを生成する(S540)。その次、尤度マップ生成部は、ルックアップテーブルを利用して尤度マップ(likelihood map)を生成する(S550)。その次、閾値計算部は、尤度マップからターゲットを抽出するための閾値を計算する(S560)。その次、閾値利用ターゲット抽出部は、閾値を利用して入力映像からターゲットを抽出する(S570)。抽出されたターゲットは、入力映像以後に入力される映像におけるターゲットを追跡するのに用いられる。
110 ターゲット領域抽出部
120 背景領域抽出部
130 ターゲット抽出部
140 電源部
150 主制御部
Claims (15)
- 入力映像からターゲット領域を抽出するターゲット領域抽出ステップと、
前記ターゲット領域の大きさを考慮して、前記入力映像から背景領域を抽出する背景領域抽出ステップと、
前記ターゲット領域と前記背景領域を基礎に前記入力映像からターゲットを抽出するターゲット抽出ステップと、
を含むことを特徴とするターゲット抽出方法。 - 前記背景領域抽出ステップは、前記ターゲット領域の大きさに比例するように前記背景領域の大きさを調節して前記背景領域を抽出することを特徴とする、請求項1に記載のターゲット抽出方法。
- 前記背景領域抽出ステップは、前記ターゲット領域の大きさと予め定められた第1利得値の積を利用して前記背景領域の大きさを計算し、前記計算された背景領域の大きさに応じて前記背景領域を抽出することを特徴とする、請求項2に記載のターゲット抽出方法。
- 前記背景領域抽出ステップは、前記背景領域を抽出する時に前記ターゲット領域からの距離をさらに考慮することを特徴とする、請求項1に記載のターゲット抽出方法。
- 前記背景領域抽出ステップは、前記ターゲット領域からの距離に反比例するように前記背景領域の大きさを調節して前記背景領域を抽出することを特徴とする、請求項4に記載のターゲット抽出方法。
- 前記背景領域抽出ステップは、予め定められた第2利得値を前記ターゲット領域の大きさで分けた値を利用して前記ターゲット領域からの距離を計算し、前記計算されたターゲット領域からの距離に応じて前記背景領域を抽出することを特徴とする、請求項5に記載のターゲット抽出方法。
- 前記ターゲット抽出ステップは、
前記ターゲット領域に対するターゲットヒストグラムを生成し、前記背景領域に対する背景ヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ターゲットヒストグラムと前記背景ヒストグラムを利用してルックアップテーブルを生成するルックアップテーブル生成ステップと、
前記ルックアップテーブルを利用して尤度マップ(likelihood map)を生成する尤度マップ生成ステップと、
前記尤度マップから前記ターゲットを抽出するための閾値を計算する閾値計算ステップと、
前記閾値を利用して前記入力映像から前記ターゲットを抽出する閾値利用ターゲット抽出ステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のターゲット抽出方法。 - 前記ヒストグラム生成ステップは、前記ターゲット領域を構成する画素ごとに前記ターゲット領域における中心点からの距離に応じた加重値を考慮して、前記ターゲットヒストグラムを生成することを特徴とする、請求項7に記載のターゲット抽出方法。
- 前記背景領域抽出ステップは、前記背景領域で前記ターゲット領域を囲む領域を抽出することを特徴とする、請求項1に記載のターゲット抽出方法。
- 前記ターゲット領域抽出ステップは、予め定められた追跡アルゴリズムにより、前記入力映像から推定された前記ターゲットの位置を基礎に前記ターゲット領域を抽出することを特徴とする、請求項1に記載のターゲット抽出方法。
- 前記ターゲット抽出ステップで抽出されたターゲットは、前記入力映像以後に入力される映像におけるターゲットを追跡するのに用いることを特徴とする、請求項1に記載のターゲット抽出方法。
- コンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、請求項1〜11のうちのいずれか一項による方法を実現するプログラムが記録された記録媒体。
- 入力映像からターゲット領域を抽出するターゲット領域抽出部と、
前記ターゲット領域の大きさを考慮して、前記入力映像から背景領域を抽出する背景領域抽出部と、
前記ターゲット領域と前記背景領域を基礎に前記入力映像からターゲットを抽出するターゲット抽出部と、
を含むことを特徴とするターゲット抽出装置。 - 前記背景領域抽出部は、
前記ターゲット領域の大きさと予め定められた第1利得値の積を利用して前記背景領域の大きさを計算する背景領域大きさ計算モジュールと、
予め定められた第2利得値を前記ターゲット領域の大きさで分けた値を利用して前記ターゲット領域からの距離を計算する距離計算モジュールと、
前記計算された背景領域の大きさと前記計算されたターゲット領域からの距離に応じて前記背景領域を抽出する背景領域抽出モジュールと、
を含むことを特徴とする、請求項13に記載のターゲット抽出装置。 - 前記ターゲット抽出部は、
前記ターゲット領域を構成する画素ごとに前記ターゲット領域における中心点からの距離に応じた加重値を考慮して前記ターゲット領域に対するターゲットヒストグラムを生成し、前記背景領域に対する背景ヒストグラムを生成するヒストグラム生成モジュールと、
前記ターゲットヒストグラムと前記背景ヒストグラムを利用してルックアップテーブルを生成するルックアップテーブル生成モジュールと、
前記ルックアップテーブルを利用して尤度マップ(likelihood map)を生成する尤度マップ生成モジュールと、
前記尤度マップから前記ターゲットを抽出するための閾値を計算する閾値計算モジュールと、
前記閾値を利用して前記入力映像から前記ターゲットを抽出する閾値利用ターゲット抽出モジュールと、
を含むことを特徴とする、請求項13に記載のターゲット抽出装置。
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