JP2014011797A - 通路の交差点上の静止物体の検出(方法、システム、および、プログラム) - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 前景物体画像特徴が、背景減算マスクの適用により入力ビデオから抽出され、オプティカルフロー画像特徴が、抽出された前景物体画像特徴により定められる入力ビデオ画像データの領域から抽出される。推定された動き特徴が、下位物体が動いていることを示した場合、下位物体の支配的移動方向が判定される。支配的移動方向が第2の交差通路の向きと平行である場合には、静止物体が交差する第2の通路上の通行を妨害していることを示すイベント警報は生成されない。推定された動き特徴が、下位物体が静止していることを、又は判定された支配的移動方向が第2の通路と平行ではないことを示す場合には、前景物体領域の外観が判定され、前景物体領域が抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間、静止状態タイマが稼働する。
【選択図】 図1
Description
204:ブロブ(BGSマスクエリア)
205:下位物体(自動車)
206:ビデオフレーム画像シーン
208:明るい領域
210:暗い領域
402:支配的移動方向
404:線路
516:コンピュータ可読メモリ
520:有形コンピュータ可読媒体デバイス
522:コンピュータシステム
526:コンピュータネットワーク・インフラストラクチャ
532:コンピュータ可読ストレージシステム
538:中央処理装置(CPU)
542:命令
Claims (20)
- コンピュータビジョン技術を適用して、コンピュータに以下の各ステップを実行させて、第1の通路と第2の通路との交差点内の静止物体の存在を自動的に検出するための方法であって、
第1の通路と第2の通路との平面交差のシーンからの入力ビデオ画像データに応答して、処理装置が、背景減算マスクの適用により前景物体画像特徴を抽出し、かつ、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域からオプティカルフロー画像特徴を抽出して、有形データストレージ媒体に記録するステップと、
前記処理装置が、前記前景物体画像特徴の動き特徴を推定することにより、前記抽出された前記物体画像特徴の下位物体が動いているか又は静止しているか判断するステップと、
前記推定された動き特徴が、前記下位物体が動いていることを示した場合に、前記処理装置が、前記下位物体の支配的移動方向を前記抽出されたオプティカルフロー画像特徴の関数として判定するステップと、
前記下位物体の前記判定された支配的移動方向が前記第1の通路に交差した前記第2の通路の向きと平行である場合に、前記処理装置が、プロセスをリセットし、イベント警報を生成しないステップと、
前記推定された動き特徴が、前記下位物体が静止していることを示すか、又は前記物体が動いており、かつ、前記下位物体の前記判定された支配的移動方向が前記第1の通路に交差した前記第2の通路の前記向きと平行でないことを示した場合に、前記処理装置が、
前記前景物体領域の初期外観を判定するステップと、
前記前景物体領域が前記抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間稼働する静止状態タイマを開始して稼働させるステップと、
前記開始された静止状態タイマが、前記判定された前景物体領域の外観が前記抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間に閾値に達した場合に、前記イベント警報を生成するステップであって、前記イベント警報は、静止物体が前記交差する第2の通路上の通行を妨害していることを示すステップと、
を含む方法。 - 前記処理装置が前記前景物体領域の外観を判定するステップ、及び、前記静止状態タイマを開始して稼働させるステップが、
前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域についての予め記録された静止領域外観データを、前記有形データストレージ媒体に記録された前記前景物体画像特徴及び前記オプティカルフロー画像特徴から抽出するステップと、
前記抽出された予め記録された静止領域外観データを用いて、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域について現在の外観を判定するステップと、
前記タイマの稼働中に前記抽出された前景物体画像特徴が背景にとけ込み、かつ、前記現在の領域外観が前記初期領域外観と距離尺度閾値内で合致する場合に、前記開始されたタイマを稼働させたまま保持するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記処理装置が前記前景物体画像特徴の前記動き特徴を推定するステップが、
前記前景物体画像特徴についてのフレームデータから、オプティカルフロー統計量を、前記下位物体の静止エリアを表わす、オプティカルフロー絶対値がゼロであるピクセルの頻度を累積する第1のビンと、複数の異なるそれぞれの方向の各々に向いたオプティカルフローを有するピクセルの頻度を各々が累積する複数のその他のビンとを含むヒストグラムとして収集するステップと、
前記第1のビンの累積頻度により表わされる前記物体を含む前記前景領域のエリアが、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度により表わされるエリアの合計と少なくともほぼ同じである場合に、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体は静止していると判断するステップと、
前記累積された第1のビンの頻度により表わされる前記前景領域のエリアが、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度により表わされるエリアの合計未満の場合に、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体は動いていると判断するステップと
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記下位物体の前記支配的移動方向が、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度の算術平均として判定される、請求項3に記載の方法。
- 前記抽出された前景データにより定められる前記入力ビデオ画像データの前記領域の前記外観を判定することが、前記第1のビンの前記累積された静止頻度により表わされる前記前景領域の前記エリアにわたって色ヒストグラムを実装して適用するステップを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記処理装置が前記背景減算マスクの適用により前記前景ブロブ領域の物体画像特徴を抽出するステップが、混合ガウス分布モデル法に基づいて背景減算マスク特徴を決定することを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記処理装置が前記オプティカルフロー画像特徴を抽出することが、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの前記領域内のピクセルについて変分フローのオプティカルフロー特徴を決定することを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記処理装置が、前記前景物体画像特徴の動き特徴を推定することにより、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体が動いているか又は静止しているか判断するステップの前に、前記背景減算マスクにより抽出された前記前景物体画像特徴から定められる前景ブロブが所定のサイズ又はアスペクト比の値と合致しないサイズ又はアスペクト比を有する場合に、
前記前景物体画像特徴をフィルタリングによって除外するステップと、
前記プロセスをリセットするステップと、
前記イベント警報を生成しないステップと
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 処理装置、コンピュータ可読メモリ、及びコンピュータ可読有形ストレージ媒体を含むコンピュータシステムにコンピュータ可読プログラム・コードを組み込むステップをさらに含み、前記コンピュータ可読プログラム・コードは、前記コンピュータ可読有形ストレージ媒体上で具体化され、かつ、命令を含み、前記命令は、前記コンピュータ可読メモリを介して前記処理装置により実行されると、前記処理装置に、
前記前景物体画像特徴及び前記オプティカルフロー画像特徴を抽出して前記有形データストレージ媒体に記録するステップと、
前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体が動いているか又は静止しているか判断するステップと、
前記動いている下位物体の前記支配的移動方向を判定するステップと、
前記判定された前記動いている下位物体の支配的移動方向が前記第1の通路に交差した前記第2の通路の向きと平行である場合に、プロセスをリセットし、イベント警報を生成しないステップと、
前記前景物体領域の初期外観を判定するステップと、
静止状態タイマを開始して稼働させるステップと、
前記静止した下位物体、及び、前記第1の通路に交差した前記第2の通路の向きと平行ではない前記判定された支配的移動方向を有する前記動いている物体に対して、前記イベント警報を生成するステップと、
を実行させる、
請求項5に記載の方法。 - コンピュータ可読メモリ及び有形コンピュータ可読ストレージ媒体と通信する処理装置を含むシステムであって、
前記処理装置は、前記有形コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納された前記プログラム命令を前記コンピュータ可読メモリを介して実行すると、
第1の通路と第2の通路との平面交差のシーンからの入力ビデオ画像データに応答して、背景減算マスクの適用により前景物体画像特徴を抽出し、かつ、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域からオプティカルフロー画像特徴を抽出して、有形データストレージ媒体に記録し、
前記前景物体画像特徴の動き特徴を推定することにより、前記抽出された前記物体画像特徴の下位物体が動いているか又は静止しているか判断し、
前記推定された動き特徴が、前記下位物体が動いていることを示した場合に、前記下位物体の支配的移動方向を前記抽出されたオプティカルフロー画像特徴の関数として判定し、
前記下位物体の前記判定された支配的移動方向が前記第1の通路に交差した前記第2の通路の向きと平行である場合に、プロセスをリセットし、イベント警報を生成せず、
前記推定された動き特徴が、前記下位物体が静止していることを示すか、又は前記物体が動いており、かつ、前記下位物体の前記判定された支配的移動方向が前記第2の通路の前記向きと平行でないことを示した場合に、
前記前景物体領域の初期外観を判定し、
前記前景物体領域が前記抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間稼働する静止状態タイマを開始して稼働させ、
前記開始された静止状態タイマが、前記判定された前景物体領域の外観が前記抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間に閾値に達した場合に、前記イベント警報を生成し、
前記イベント警報は、静止物体が前記交差する第2の通路上の通行を妨害していることを示す、
システム。 - 前記処理装置は、前記コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納された前記プログラム命令を前記コンピュータ可読メモリを介して実行すると、さらに、
前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域についての予め記録された静止領域外観データを、前記有形データストレージ媒体に記録された前記前景物体画像特徴及び前記オプティカルフロー画像特徴から抽出し、
前記抽出された予め記録された静止領域外観データを用いて、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域について現在の外観を判定し、
前記タイマの稼働中に前記抽出された前景物体画像特徴が背景にとけ込み、かつ、前記現在の領域の外観が前記初期領域の外観と距離測定閾値内で合致する場合に、前記開始されたタイマを稼働させたまま保持する
ことにより、前記前景物体領域の外観を判定し、前記静止状態タイマを開始して稼働させる、請求項10に記載のシステム。 - 前記処理装置は、前記コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納された前記プログラム命令を前記コンピュータ可読メモリを介して実行すると、さらに、
前記前景物体画像特徴についてのフレームデータから、累積オプティカルフロー統計量を、前記下位物体の静止エリアを表わす、オプティカルフロー絶対値がゼロであるピクセルの頻度を累積する第1のビンと、複数の異なるそれぞれの方向に各々が向いたオプティカルフローを有するピクセルの頻度を各々が累積する複数のその他のビンとを含むヒストグラムとして収集し、
前記第1のビンの累積頻度により表わされる前記物体を含む前記前景領域のエリアが、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度により表わされるエリアの合計と少なくともほぼ同じである場合に、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体は静止していると判断し、
前記累積された第1のビンの頻度により表わされる前記前景領域のエリアが、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度により表わされるエリアの合計未満の場合に、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体は動いていると判断する
ことにより前記前景物体画像特徴の前記動き特徴を推定する、請求項11に記載のシステム。 - 前記処理装置は、前記コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納された前記プログラム命令を前記コンピュータ可読メモリを介して実行すると、前記下位物体の前記支配的移動方向を、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度の算術平均として判定する、請求項12に記載のシステム。
- 前記処理装置は、前記コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納された前記プログラム命令を前記コンピュータ可読メモリを介して実行すると、
前記前景物体画像特徴の動き特徴を推定することにより、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体が動いているか又は静止しているか判断するステップの前に、前記背景減算マスクにより抽出された前記前景物体画像特徴から定められる前景ブロブが所定のサイズ又はアスペクト比の値と合致しないサイズ又はアスペクト比を有する場合に、
前記前景物体画像特徴をフィルタリングによって除外し、
前記プロセスをリセットし、
前記イベント警報を生成しない、
請求項13に記載のシステム。 - 前記処理装置は、前記コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納された前記プログラム命令を前記コンピュータ可読メモリを介して実行すると、
前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの前記領域内のピクセルについて変分フローのオプティカルフロー特徴を決定することにより、前記オプティカルフロー画像特徴を抽出する、請求項14に記載のシステム。 - コンピュータ可読プログラム・コードが具体化されたコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータ可読プログラム・コードは命令を含み、この命令は、コンピュータ処理装置により実行されると、前記コンピュータ処理装置が、
第1の通路と第2の通路との平面交差のシーンからの入力ビデオ画像データに応答して、背景減算マスクの適用により前景物体画像特徴を抽出し、かつ、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域からオプティカルフロー画像特徴を抽出して、有形データストレージ媒体に記録し、
前記前景物体画像特徴の動き特徴を推定することにより、前記抽出された前記物体画像特徴の下位物体が動いているか又は静止しているか判断し、
前記下位物体が動いていると判断された場合に、前記下位物体の支配的移動方向を前記抽出されたオプティカルフロー画像特徴の関数として判定し、
前記下位物体の前記判定された支配的移動方向が前記第1の通路に交差した前記第2の通路の向きと平行である場合に、プロセスをリセットし、イベント警報を生成せず、
前記下位物体が静止しているか、又は、前記物体が動いており、かつ、前記下位物体の前記判定された支配的移動方向が前記第2の通路の前記向きと平行でないと判断された場合に、
前記前景物体領域の初期外観を判定し、
前記前景物体領域が前記抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間稼働する静止状態タイマを開始して稼働させ、
前記開始された静止状態タイマが、前記判定された前景物体領域の外観が前記抽出された前景物体画像特徴を含んでいる間に閾値に達した場合に、前記イベント警報を生成し、
前記イベント警報は、静止物体が前記交差する第2の通路上の通行を妨害していることを示す、
ようにさせる、プログラム。 - 前記コンピュータ可読プログラム・コード命令は、コンピュータ処理装置により実行されると、さらに、前記コンピュータ処理装置が、
前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域についての予め記録された静止領域外観データを、前記有形データストレージ媒体に記録された前記前景物体画像特徴及び前記オプティカルフロー画像特徴から抽出し、
前記抽出された予め記録された静止領域外観データを用いて、前記抽出された前景物体画像特徴により定められる前記入力ビデオ画像データの領域についての現在の外観を判定し、
前記タイマの稼働中に前記抽出された前景物体画像特徴が背景にとけ込み、かつ、前記現在の領域の外観が前記初期領域の外観と距離測定閾値内で合致する場合に、前記開始されたタイマを稼働させたまま保持する
ことにより、前記前景物体領域の外観を判定し、前記静止状態タイマを開始して稼働するようにさせる、請求項16に記載のプログラム。 - 前記コンピュータ可読プログラム・コード命令は、コンピュータ処理装置により実行されると、さらに、前記コンピュータ処理装置が、
前記前景物体画像特徴についてのフレームデータから、累積オプティカルフロー統計量を、前記下位物体の静止エリアを表わす、オプティカルフロー絶対値がゼロであるピクセルの頻度を累積する第1のビンと、複数の異なるそれぞれの方向の各々が向いたオプティカルフローを有するピクセルの頻度を各々が累積する複数のその他のビンとを含むヒストグラムとして収集し、
前記第1のビンの累積頻度により表わされる前記物体を含む前記前景領域のエリアが、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度により表わされるエリアの合計と少なくともほぼ同じである場合に、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体は静止していると判断し、
前記累積された第1のビンの頻度により表わされる前記前景領域のエリアが、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度により表わされるエリアの合計未満の場合に、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体は動いていると判断する
ことにより、前記前景物体画像特徴の前記動き特徴を推定するようにさせる、請求項17に記載のプログラム。 - 前記コンピュータ可読プログラム・コード命令は、コンピュータ処理装置により実行されると、さらに、前記コンピュータ処理装置が、前記下位物体の前記支配的移動方向を、前記複数のその他の異なるそれぞれの方向のビンの前記累積頻度の算術平均として判定するようにさせる、請求項18に記載のプログラム。
- 前記コンピュータ可読プログラム・コード命令は、コンピュータ処理装置により実行されると、前記前景物体画像特徴の動き特徴を推定することにより、前記抽出された前景物体画像特徴の前記下位物体が動いているか又は静止しているか判断するステップの前に、前記背景減算マスクにより抽出された前記前景物体画像特徴から定められる前景ブロブが所定のサイズ又はアスペクト比の値と合致しないサイズ又はアスペクト比を有する場合に、さらに、前記コンピュータ処理装置に、
前記前景物体画像特徴をフィルタリングによって除外し、
前記プロセスをリセットし、
前記イベント警報を生成しない
ようにさせる、請求項19に記載のプログラム。
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