JP2015064229A - Tracking device, tracking method, and tracking program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a moving object in an area observed separately in time while being divided into a plurality of sub-areas to be tracked with higher accuracy than in the past.SOLUTION: A tracking device according to the present invention comprises: a prediction unit which, every time each of a plurality of sub-areas created by dividing a prescribed area including a moving object is sequentially photographed separately in time, finds a gate area including a predicted position of the moving object on the basis of a track of the moving object estimated before a time of day at which the sub-area was photographed; an extraction unit for extracting, from each of the images of the plurality of sub-areas obtained by photographing, an observation point indicating a location included in the gate area found by the prediction unit and having a feature amount greater than or equal to a first threshold; an estimation unit for estimating, every time each of the plurality of sub-areas is photographed, a new track using the observation point extracted by the extraction unit and the track used in finding the gate area including the observation point; and a tracking unit for selecting, from among a plurality of tracks of the moving object including the new track estimated by the estimation unit, a track having higher likelihood than other tracks as a plausible track of the moving object.

Description

本発明は、移動体を追尾する追尾装置、追尾方法及び追尾プログラムに関する。   The present invention relates to a tracking device, a tracking method, and a tracking program for tracking a moving object.

レーダーや赤外線センサなどから得られる観測データに基づいて、航空機などの移動体の航跡を追尾するために、多数仮説追尾(MHT: Multiple Hypothesis Tracking )技術を適用した追尾装置が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   Tracking devices that apply multiple hypothesis tracking (MHT) technology have been proposed to track the track of moving objects such as aircraft based on observation data obtained from radars and infrared sensors (for example, Non-Patent Document 1).

MHTを適用した追尾装置は、移動体の探知の失敗やノイズの発生の可能性などを考慮して、移動体の位置である可能性を持つ箇所として観測データから抽出した観測点と移動体との対応関係について複数の仮説を立てる。また、MHTを適用した追尾装置は、各仮説の確からしさを評価しつつ、追尾処理を進めていくことで、移動体の航跡を追尾する。   The tracking device to which the MHT is applied considers the observation point and the moving object extracted from the observation data as a position having the possibility of the position of the moving object in consideration of the failure of detection of the moving object or the possibility of noise generation. Make multiple hypotheses about the correspondence between In addition, the tracking device to which MHT is applied tracks the track of the moving object by proceeding with the tracking process while evaluating the probability of each hypothesis.

MHTを適用した追尾装置では、移動体が含まれる領域が所定の時間間隔で一括して撮影されることを前提としている。そして、MHTを適用した追尾装置では、それまでに撮影された観測データに基づく追尾処理で得られた移動体の過去の航跡に基づいて、移動体の予測される位置を含むゲート領域が求められ、新たな観測データからの観測点の抽出に用いられる。   In a tracking device to which MHT is applied, it is assumed that an area including a moving object is shot at a predetermined time interval. In the tracking device to which the MHT is applied, a gate region including the predicted position of the moving object is obtained based on the past track of the moving object obtained by the tracking process based on the observation data captured so far. Used to extract observation points from new observation data.

ところで、追尾装置は、所定の時間間隔で、観測の対象となる観測領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影することで得られる各画像として、観測領域全体の画像を所定の時間間隔で取得する場合がある。この種の追尾装置は、例えば、赤外線センサの向きを変えながら撮影を行うことで、観測領域に含まれる各部分領域の画像を順次に取得し、各部分領域の撮影が一巡する毎に、取得した画像を合成することで、観測領域の全体に相当する1フレームの画像を取得する。そして、追尾装置は、それまでに取得した数フレームの画像に基づいて、移動体の過去の航跡を推測し、推測によって得られた移動体の位置や速度及び加速度などを示す状態ベクトルを用いて、以降の移動体の航跡の追尾を行う。   By the way, the tracking device captures an image of the entire observation area as each image obtained by sequentially capturing each of a plurality of partial areas obtained by dividing the observation area to be observed at a predetermined time interval. There are cases where the information is acquired at predetermined time intervals. This type of tracking device, for example, acquires images of each partial area included in the observation area sequentially by performing imaging while changing the direction of the infrared sensor, and acquires each time the imaging of each partial area is completed. By synthesizing the obtained images, an image of one frame corresponding to the entire observation region is acquired. Then, the tracking device estimates the past track of the moving object based on the images of several frames acquired so far, and uses the state vector indicating the position, velocity, acceleration, etc. of the moving object obtained by the estimation. Then, track the track of the moving object.

この種の追尾装置において、各部分領域が撮影される時刻につき、前のフレームまでの移動体の航跡に基づいて、移動体の予測される位置を含むゲート領域を設定し、設定したゲート領域を追尾処理に用いる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In this type of tracking device, a gate area including a predicted position of the moving object is set based on the track of the moving object up to the previous frame at the time at which each partial area is imaged. Techniques used for tracking processing have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特願2004−233136号公報Japanese Patent Application No. 2004-233136

D. B. Reid, “An algorithm for tracking multiple targets.” IEEE Trans. on Automatic Control, vol.24, No.6, pp.843-854, 1979D. B. Reid, “An algorithm for tracking multiple targets.” IEEE Trans. On Automatic Control, vol.24, No.6, pp.843-854, 1979

ところで、観測領域を複数の部分領域に分けて撮影する場合には、前のフレームまでの移動体の航跡に基づいて予測されるゲート領域が、2つ以上の部分領域に跨る可能性がある。この場合に、観測領域に含まれる各部分領域の撮影が一巡する間に、一つの移動体が、2つ以上の部分領域においてそれぞれ観測される可能性がある。   By the way, when the observation area is divided into a plurality of partial areas and photographed, the gate area predicted based on the track of the moving body up to the previous frame may extend over two or more partial areas. In this case, there is a possibility that one moving body may be observed in each of two or more partial areas while imaging of each partial area included in the observation area is completed.

しかしながら、従来の技術においては、一つの移動体が2つ以上の部分領域においてそれぞれ観測される可能性を考慮した追尾処理を行うことが困難である。このため、例えば、観測領域に含まれる各部分領域の撮影が一巡する間に移動体の速度が変化した場合などに、速度の変化に応じて変化した航跡を追尾しきれずに見失ってしまう場合がある。   However, in the conventional technique, it is difficult to perform the tracking process in consideration of the possibility that one moving body is observed in each of two or more partial regions. For this reason, for example, when the speed of the moving body changes during the shooting of each partial area included in the observation area, the wake that has changed according to the change in speed may not be tracked and may be lost. is there.

本件開示の追尾装置、追尾方法及び追尾プログラムは、複数の部分領域に分けて時分割で観測される領域内の移動体の航跡を従来に比べて高い精度で追尾可能とする技術を提供することを目的とする。   The tracking device, the tracking method, and the tracking program disclosed herein provide a technique that enables tracking of a moving object in a region observed in a time-division divided into a plurality of partial regions with higher accuracy than in the past. With the goal.

一つの観点によれば、追尾装置は、移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された移動体の航跡に基づいて、移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求める予測部と、撮影によって得られた複数の部分領域の画像のそれぞれから、予測部によって求められたゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出する抽出部と、複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、抽出部で抽出された観測点と観測点を含むゲート領域を求めるために用いられた航跡とを用いて新たな航跡を推定する推定部と、推定部によって推定された新たな航跡を含む、移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を移動体の尤もらしい航跡として選択する追尾部とを有する。   According to one aspect, the tracking device is configured to detect a time before each time a partial area is captured each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving object are sequentially captured in time division. Based on the estimated track of the moving body, each of the prediction unit that obtains the gate area including the predicted position of the moving body, and each of the images of the plurality of partial areas obtained by the imaging, is obtained by the prediction unit. An extraction unit for extracting an observation point indicating a portion having a feature value equal to or greater than the first threshold included in the gate region, and an observation point and an observation point extracted by the extraction unit each time a plurality of partial regions are photographed An estimator that estimates a new wake using the wake used to obtain the gate area including the wake, and a plurality of wakes of the moving object including the new wake estimated by the estimator. Higher likelihood than wake And a tracking unit for selecting track with a plausible track mobile.

別の観点によれば、追尾方法は、移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された移動体の航跡に基づいて、移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求め、撮影によって得られた複数の部分領域の画像のそれぞれから、ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出し、複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、ゲート領域から抽出された観測点とゲート領域を求めるために用いられた航跡とを用いて新たな航跡を推定し、推定された新たな航跡を含む、移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を移動体の尤もらしい航跡として選択する。   According to another aspect, the tracking method is performed before each time a partial area is captured each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving object are sequentially captured in time division. Based on the estimated track of the moving body, each of the gate areas including the predicted position of the moving body is obtained, and the first threshold value included in the gate area is determined from each of the plurality of partial area images obtained by imaging. Each time a plurality of partial areas are photographed, the observation points extracted from the gate area and the wake used to determine the gate area are extracted. A new wake is estimated, and a wake having a higher likelihood than the other wakes is selected as a likely wake of the moving body from a plurality of wakes of the moving body including the estimated new wake.

また、別の観点によれば、追尾プログラムは、移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された移動体の航跡に基づいて、移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求め、撮影によって得られた複数の部分領域の画像のそれぞれから、ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出し、複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、ゲート領域から抽出された観測点とゲート領域を求めるために用いられた航跡とを用いて新たな航跡を推定し、推定された新たな航跡を含む、移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を移動体の尤もらしい航跡として選択する、処理をコンピュータに実行させる。   Further, according to another aspect, the tracking program is configured so that each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving object are sequentially photographed in time division, the time at which the partial area is photographed. Based on the previously estimated track of the moving body, each of the gate areas including the predicted position of the moving body is obtained, and the first included in the gate area is obtained from each of the plurality of partial area images obtained by imaging. The observation points indicating the points having the feature amount equal to or greater than the threshold are extracted, and each time a plurality of partial areas are photographed, the observation points extracted from the gate area and the wake used to obtain the gate area are obtained. A new wake is estimated, and a wake having a higher likelihood than the other wakes is selected as a likely wake of the moving body from a plurality of wakes of the moving body including the estimated new wake. Compu processing To be executed by the data.

本件開示の追尾装置、追尾方法及び追尾プログラムは、複数の部分領域に分けて時分割で観測される領域内の移動体の航跡を従来に比べて高い精度で追尾することができる。   The tracking device, the tracking method, and the tracking program disclosed in the present disclosure can track the track of a moving body in an area observed in a time-division divided into a plurality of partial areas with higher accuracy than in the past.

追尾装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of a tracking apparatus. 第1航跡及び第2航跡の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a 1st track and a 2nd track. 仮説の木の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a hypothesis tree. 図1に示した追尾装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the tracking apparatus shown in FIG. 追尾装置の別実施形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of a tracking apparatus. 図3に示した各仮説の尤度の計算例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of the likelihood of each hypothesis shown in FIG. 式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the range which integrates the probability density of presence of a moving body in Formula (1). 式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the range which integrates the probability density of presence of a moving body in Formula (1). 式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the range which integrates the probability density of presence of a moving body in Formula (1). 図5に示した追尾装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of the tracking apparatus shown in FIG. 図10に示した追尾装置による追尾処理を示す図である。It is a figure which shows the tracking process by the tracking apparatus shown in FIG.

以下、図面に基づいて、実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、追尾装置の一実施形態を示す。図1に示した追尾装置10は、撮影装置EQにより、観測の対象の領域である観測領域Arに含まれる複数の部分領域を時分割で撮影することで得られる画像に基づいて、観測領域内の移動体の航跡を追尾する。   FIG. 1 shows an embodiment of a tracking device. The tracking device 10 shown in FIG. 1 uses the imaging device EQ to detect the image in the observation region based on an image obtained by imaging a plurality of partial regions included in the observation region Ar that is an observation target region in a time division manner. Track the track of a moving object.

撮影装置EQは、例えば、2次元に配列された画素を含む赤外線センサSCを含んでいる。また、撮影装置EQは、赤外線センサSCの受光面を水平方向の向きDh1、Dh2および鉛直方向の向きDv1、Dv2に回転させる。これにより、撮影装置EQは、赤外線センサSCを用いて、観測領域Arに含まれる2m(mは正の整数)個の部分領域dA_1,…,dA_m,dA_m+1,…,dA_2mを順次に撮影する。なお、図1に示した2m個の部分領域dA_1〜dA_2mは、観測領域Arを鉛直方向に相当するy軸方向に2つに分割し、また、水平方向に相当するx軸方向にm個に分割した場合を示しているが、y軸方向の分割数は2に限定されない。   The imaging device EQ includes, for example, an infrared sensor SC including pixels that are two-dimensionally arranged. In addition, the imaging device EQ rotates the light receiving surface of the infrared sensor SC in the horizontal directions Dh1, Dh2 and the vertical directions Dv1, Dv2. Thereby, the imaging device EQ sequentially captures 2m (m is a positive integer) partial areas dA_1,..., DA_m, dA_m + 1,..., DA_2m included in the observation area Ar using the infrared sensor SC. The 2m partial areas dA_1 to dA_2m shown in FIG. 1 divide the observation area Ar into two in the y-axis direction corresponding to the vertical direction, and to m in the x-axis direction corresponding to the horizontal direction. Although the case of dividing is shown, the number of divisions in the y-axis direction is not limited to two.

例えば、撮影装置EQは、赤外線センサSCの向きをx軸方向に対応する水平方向Dh1に回転させつつ、m個の部分領域dA_1〜dA_mを順次に撮影する。その後、撮影装置EQは、赤外線センサSCの向きをy軸方向に対応する鉛直方向Dv1に回転させた後、水平方向Dh2に回転させつつ、m個の部分領域dA_m+1〜dA_2mを順次に撮影する。また、部分領域dA_2mの撮影の終了したとき、即ち、観測領域Arに含まれる2m個の部分領域dA_1〜dA_2mの撮影が一巡した後に、撮影装置EQは、赤外線センサSCの向きを鉛直方向Dv2に回転させることで部分領域dA_1の方向に向ける。そして、撮影装置EQは、新たに、部分領域dA_1〜dA_2mの撮影を開始する。つまり、撮影装置EQは、2m個の部分領域dA_1〜dA_2mを循環的に繰り返し撮影することで、繰返しの周期に相当する時間間隔で、観測領域Arに対応する1フレームの画像を繰り返し取得する。例えば、観測領域Arに54個(m=27)の部分領域が含まれており、各部分領域の撮影にかかる時間が0.2秒程度である場合に、撮影装置EQが観測領域Arに対応する1フレームの画像を取得する時間間隔は十数秒程度である。   For example, the imaging device EQ sequentially images m partial areas dA_1 to dA_m while rotating the direction of the infrared sensor SC in the horizontal direction Dh1 corresponding to the x-axis direction. Thereafter, the imaging apparatus EQ sequentially images the m partial areas dA_m + 1 to dA_2m while rotating the infrared sensor SC in the vertical direction Dv1 corresponding to the y-axis direction and then rotating in the horizontal direction Dh2. When the imaging of the partial area dA_2m is completed, that is, after the imaging of the 2m partial areas dA_1 to dA_2m included in the observation area Ar is completed, the imaging apparatus EQ changes the direction of the infrared sensor SC in the vertical direction Dv2. By rotating it, it is directed in the direction of the partial area dA_1. Then, the imaging apparatus EQ newly starts imaging of the partial areas dA_1 to dA_2m. That is, the imaging device EQ repeatedly acquires a frame image corresponding to the observation area Ar at a time interval corresponding to a repetition cycle by cyclically and repeatedly imaging the 2m partial areas dA_1 to dA_2m. For example, when the observation area Ar includes 54 (m = 27) partial areas, and the time required for imaging each partial area is about 0.2 seconds, the imaging apparatus EQ corresponds to the observation area Ar. The time interval for acquiring the image of one frame to be acquired is about a dozen seconds.

以下の説明において、部分領域dA_1〜dA_2mのそれぞれを区別しない場合に、部分領域dA_1〜dA_2mは、単に部分領域dAと略称される。   In the following description, when the partial areas dA_1 to dA_2m are not distinguished from each other, the partial areas dA_1 to dA_2m are simply referred to as partial areas dA.

撮影装置EQに含まれる画像処理部GPは、赤外線センサSCが各部分領域dAに向けられた際に得られた赤外線センサSCの出力信号に基づいて、各部分領域dAにおいて所定の第1閾値以上の輝度を持つ箇所を検出する。また、画像処理部GPは、検出した箇所のそれぞれの位置を示す情報を、移動体である可能性を持つ物体の位置を示す観測点として、追尾装置10に渡す。なお、画像処理部GPは、追尾装置10に含まれてもよい。   The image processing unit GP included in the imaging device EQ has a predetermined first threshold value or more in each partial area dA based on the output signal of the infrared sensor SC obtained when the infrared sensor SC is directed to each partial area dA. Detects a spot with a brightness of. In addition, the image processing unit GP passes information indicating the position of each detected location to the tracking device 10 as an observation point indicating the position of an object that may be a moving object. Note that the image processing unit GP may be included in the tracking device 10.

追尾装置10は、予測部11と、抽出部12と、推定部13と、追尾部14とを含んでいる。予測部11は、撮影装置EQにより、部分領域dAのそれぞれが撮影される毎に、それまでに推定部13で推定された移動体の航跡に基づいて、移動体の予測される位置を含む範囲であるゲート領域を求める。抽出部12は、部分領域dAが撮影される毎に、撮影で得られた画像から画像処理部GPによって検出された観測点を受け、受けた観測点の中から、予測部11で求められたゲート領域に含まれる観測点を抽出する。そして、推定部13は、部分領域dAが撮影される毎に、抽出部12によって抽出された観測点とゲート領域を求める際に用いられた航跡とを用いて新たな航跡である第1航跡を推定する。推定部13によって推定された航跡は、順次に予測部11に渡され、以降に撮影される部分領域dAからの観測点の抽出に用いるゲート領域を求めるために用いられる。追尾部14は、例えば、観測領域Arに含まれる部分領域dAの撮影が一巡する過程で推定部13によって推定された航跡のそれぞれの尤もらしさを評価し、最も尤度の高い仮説を含む少なくとも一つの航跡を選択することで移動体の追尾を行う。追尾部14によって選択された航跡は予測部11に渡され、移動体の過去の航跡を示す情報として、新たに撮影が開始される各部分領域dAのそれぞれが撮影される時刻におけるゲート領域の予測に用いられる。   The tracking device 10 includes a prediction unit 11, an extraction unit 12, an estimation unit 13, and a tracking unit 14. The prediction unit 11 includes a range including a predicted position of the moving body based on the track of the moving body estimated by the estimation unit 13 every time each of the partial areas dA is captured by the imaging device EQ. Find the gate region. The extraction unit 12 receives an observation point detected by the image processing unit GP from an image obtained by shooting every time the partial area dA is shot, and is obtained by the prediction unit 11 from the received observation points. Extract observation points included in the gate area. Then, every time the partial area dA is photographed, the estimation unit 13 uses the observation points extracted by the extraction unit 12 and the wake used when obtaining the gate area to create a first wake that is a new wake. presume. The wake estimated by the estimation unit 13 is sequentially transferred to the prediction unit 11 and used for obtaining a gate region used for extraction of observation points from the partial region dA to be photographed thereafter. For example, the tracking unit 14 evaluates the likelihood of each wake estimated by the estimation unit 13 in the process of taking a picture of the partial area dA included in the observation area Ar, and includes at least one hypothesis including the highest likelihood hypothesis. Tracking a moving object by selecting one wake. The track selected by the tracking unit 14 is passed to the prediction unit 11, and as information indicating the past track of the moving body, the prediction of the gate region at the time when each of the partial regions dA to be newly imaged is imaged. Used for.

予測部11は、例えば、撮影装置EQによる観測領域Arのk(kは2より大きい整数)回目の撮影が開始される際に、k−1回目の撮影までの追尾処理で得られた移動体の過去の航跡に基づいて、部分領域dA_1の撮影時刻におけるゲート領域を求める。例えば、予測部11は、k−1回目の撮影までの追尾処理で得られた過去の航跡に従って移動体が移動する場合に、部分領域dA_1が観測された時刻に移動体が観測される可能性のある範囲を、部分領域dA_1の撮影時刻におけるゲート領域として求める。また、予測部11は、以降の各部分領域dA(例えば、部分領域dA_2)が撮影される毎に、それまでに推定部13で推定された航跡のそれぞれに基づいて、各部分領域dAが撮影される時刻におけるゲート領域を求める。ここで、推定された各航跡に従う移動体の運動は、例えば、過去のある時刻について推定された移動体の位置と移動体の速度と移動体の加速度とを含む状態ベクトルで示される。予測部11は、各航跡を示す状態ベクトルをカルマンフィルタに通すことで、各部分領域dAが観測された時刻における移動体の存在の確率密度が所定値以上である範囲としてゲート領域を求める。なお、以下の説明において、各仮説で示される航跡で移動体が移動する場合に、各部分領域dAが撮影される時刻について予測される移動体の位置は、移動体の予測位置と称される。一方、過去のある時刻について推定された移動体の位置は、移動体の推定位置と称される。   For example, when the imaging unit EQ starts imaging of the observation area Ar in the k (k is an integer greater than 2) time, the mobile unit obtained by the tracking process up to the (k-1) th imaging is performed. The gate area at the photographing time of the partial area dA_1 is obtained based on the past wake. For example, the predicting unit 11 may observe the moving object at the time when the partial region dA_1 is observed when the moving object moves according to the past wake obtained by the tracking process up to the (k-1) th imaging. Is obtained as a gate area at the photographing time of the partial area dA_1. In addition, every time each subsequent partial area dA (for example, partial area dA_2) is captured, the prediction unit 11 captures each partial area dA based on each of the wakes estimated by the estimation unit 13 so far. The gate area at the specified time is obtained. Here, the motion of the moving body according to each estimated wake is indicated by a state vector including, for example, the position of the moving body, the speed of the moving body, and the acceleration of the moving body estimated for a past time. The predicting unit 11 obtains a gate region as a range in which the probability density of the presence of a moving object at a time when each partial region dA is observed by passing a state vector indicating each wake through a Kalman filter. In the following description, when the moving body moves in the wake indicated by each hypothesis, the position of the moving body predicted for the time at which each partial area dA is imaged is referred to as the predicted position of the moving body. . On the other hand, the position of the moving body estimated for a certain past time is referred to as the estimated position of the moving body.

推定部13は、抽出部12により、ゲート領域に含まれる観測点が抽出された場合に、抽出された観測点で移動体が観測されたとする仮説を生成し、生成した仮説に基づき、観測点の情報とゲート領域の予測に用いられた航跡とを用いて第1航跡を推定する。例えば、推定部13は、ゲート領域の予測に用いられた航跡を表す状態ベクトルを、観測点の情報を用いて更新することで、第1航跡を示す状態ベクトルとして、観測点の位置と過去の航跡との双方が反映された状態ベクトルを求める。   The estimation unit 13 generates a hypothesis that the moving body is observed at the extracted observation point when the extraction unit 12 extracts the observation point included in the gate region, and based on the generated hypothesis, the observation point The first wake is estimated using the information and the wake used for the prediction of the gate area. For example, the estimation unit 13 updates the state vector representing the wake used for the prediction of the gate region with the information on the observation point, so that the state vector indicating the first wake and the position of the observation point in the past are updated. A state vector reflecting both the wake and the wake is obtained.

例えば、第1時刻に撮影された部分領域dA内の観測点が抽出部12によって抽出された場合に、推定部13は、移動体が第1時刻において部分領域dA内の観測点において観測されたとする仮説を生成する。そして、推定部13は、観測点の情報と過去の航跡を示す状態ベクトルとに基づいて、生成した仮説で示される第1航跡を示す状態ベクトルを推定する。推定された状態ベクトルで示される第1航跡は、過去の航跡に基づいて第1時刻について予測された移動体の予測位置よりも観測点に近い位置を通る航跡となる。   For example, when the observation point in the partial region dA photographed at the first time is extracted by the extraction unit 12, the estimation unit 13 indicates that the moving body is observed at the observation point in the partial region dA at the first time. Generate a hypothesis to And the estimation part 13 estimates the state vector which shows the 1st wake shown by the produced | generated hypothesis based on the information of an observation point, and the state vector which shows the past wake. The first wake indicated by the estimated state vector is a wake that passes through a position closer to the observation point than the predicted position of the mobile object predicted for the first time based on the past wake.

その後、推定部13は、第2時刻に撮影された部分領域dAの画像から、第1時刻での撮影の際に推定された第1航跡から求められたゲート領域を用いて抽出された観測点と、推定された第1航跡とに基づいて、新たな第1航跡を推定する。例えば、推定部13は、移動体が、第1時刻に撮影された部分領域に含まれる観測点と第2時刻に撮影された部分領域に含まれる観測点との双方で観測されたとする仮説を生成する。そして、推定部13は、第1時刻での撮影の際に推定された第1航跡を表す状態ベクトルと、第2時刻で撮影された画像から抽出された観測点の情報とに基づいて、生成した仮説で示される新たな第1航跡を示す新たな状態ベクトルを推定する。   Thereafter, the estimation unit 13 extracts the observation points extracted from the image of the partial area dA photographed at the second time using the gate area obtained from the first wake estimated at the time of photographing at the first time. And a new first wake is estimated based on the estimated first wake. For example, the estimation unit 13 assumes a hypothesis that the moving object is observed at both the observation point included in the partial area captured at the first time and the observation point included in the partial area captured at the second time. Generate. Then, the estimation unit 13 generates based on the state vector representing the first wake estimated at the time of shooting at the first time and the observation point information extracted from the image shot at the second time. A new state vector indicating a new first wake indicated by the hypothesis is estimated.

また、推定部13は、以上に説明した第1航跡に加えて、観測点の情報を用いずに、ゲート領域を求めるために用いられた航跡に基づいて、新たな航跡である第2航跡を推定することが望ましい。例えば、推定部13は、観測点の抽出に用いられたゲート領域において移動体が観測されなかったとする仮説を生成する。また、生成部13は、例えば、ゲート領域で示される予測位置を用いて、ゲート領域の予測に用いられた航跡を示す状態ベクトルに含まれる推定位置を更新することで、生成した仮説で示される第2航跡を示す状態ベクトルを推定する。推定された状態ベクトルで示される第2航跡は、ゲート領域を求めるために用いられた航跡をそのまま延長した航跡となる。   Further, in addition to the first track described above, the estimation unit 13 does not use the observation point information, but based on the track used to obtain the gate region, the second track that is a new track is obtained. It is desirable to estimate. For example, the estimation unit 13 generates a hypothesis that no moving object is observed in the gate region used for extraction of observation points. Further, the generation unit 13 uses the predicted position indicated by the gate area, for example, and updates the estimated position included in the state vector indicating the track used for the prediction of the gate area, thereby indicating the generated hypothesis. A state vector indicating the second wake is estimated. The second wake indicated by the estimated state vector is a wake obtained by extending the wake used for obtaining the gate area.

図2は、第1航跡及び第2航跡の例を示す。図2に示した矩形のそれぞれは、図1に示した撮影装置EQにより、観測領域Arをk回目に撮影する過程で、部分領域dA_1,dA_2,dA_2m−1,dA_2mについて赤外線センサSCで得られた画像を示す。なお、図2においては、図1に示した部分領域dA_1〜dA_2mのうち、部分領域dA_1,dA_2,dA_2m−1,dA_2m以外の部分領域dAを撮影することで得られた画像の図示は省略されている。   FIG. 2 shows an example of the first wake and the second wake. Each of the rectangles shown in FIG. 2 is obtained by the infrared sensor SC for the partial areas dA_1, dA_2, dA_2m-1, and dA_2m in the process of imaging the observation area Ar for the kth time by the imaging apparatus EQ shown in FIG. Shows the image. In FIG. 2, an image obtained by photographing the partial areas dA other than the partial areas dA_1, dA_2, dA_2m-1, and dA_2m among the partial areas dA_1 to dA_2m illustrated in FIG. 1 is omitted. ing.

図2に示した実線の曲線Trpは、観測領域Arのk回目の撮影に先立って、k−1回にわたって観測領域Arを観測した過程で行われた移動体を追尾する処理により、移動体の尤もらしい航跡として得られた過去の航跡を示す。また、図2に示した画像dA_1において、点Q(Trp,k−1)および点Q(Trp,k−2)は、k−1回目とk−2回目に部分領域dA_1が撮影された時刻について、航跡Trpに基づいて推定された移動体の位置である推定位置を示す。   The solid line curve Trp shown in FIG. 2 is obtained by tracking the moving object performed in the process of observing the observation area Ar k−1 times before the k-th imaging of the observation area Ar. The past wake obtained as a reasonable wake is shown. Further, in the image dA_1 shown in FIG. 2, the point Q (Trp, k−1) and the point Q (Trp, k−2) are times when the partial area dA_1 is photographed at the (k−1) th time and the (k−2) th time. The estimated position which is the position of the moving body estimated based on the wake Trp is shown.

また、図2において実線で示した楕円Gp(2)は、移動体の過去の航跡Trpに基づいて、観測領域Arがk回目に撮影される過程で部分領域dA_2が撮影された時刻について、図1に示した予測部11によって求められたゲート領域を示す。また、図2に示した部分領域dA_2において、点Z1は、部分領域dA_2を撮影することで得られた画像から、図1に示した画像処理部GPによって検出された観測点の例を示す。   In addition, an ellipse Gp (2) indicated by a solid line in FIG. 2 indicates the time at which the partial area dA_2 was imaged in the process of imaging the observation area Ar for the kth time based on the past track Trp of the moving object. 2 shows the gate region obtained by the prediction unit 11 shown in FIG. Further, in the partial area dA_2 shown in FIG. 2, a point Z1 indicates an example of an observation point detected by the image processing unit GP shown in FIG. 1 from an image obtained by photographing the partial area dA_2.

図2の例では、部分領域dA_2において検出された観測点Z1は、ゲート領域Gp(2)に含まれている。したがって、図1に示した抽出部12は、観測点Z1を示す情報を推定部13に渡す。推定部13は、抽出部12から受けた観測点Z1において移動体が観測されたとする仮説とともに、移動体がゲート領域Gp(2)において観測されなかったとする仮説を生成する。   In the example of FIG. 2, the observation point Z1 detected in the partial region dA_2 is included in the gate region Gp (2). Therefore, the extraction unit 12 illustrated in FIG. 1 passes information indicating the observation point Z1 to the estimation unit 13. The estimation unit 13 generates a hypothesis that the moving body is not observed in the gate region Gp (2) together with the hypothesis that the moving body is observed at the observation point Z1 received from the extraction unit 12.

そして、推定部13は、過去の航跡Trpを表す状態ベクトルと観測点Z1の情報とに基づいて新たな状態ベクトルを求めることで、観測点Z1において移動体が観測されたとする仮説で示される第1航跡を推定する。図2に破線で示した曲線Tr1は、推定部13により、第1航跡として、観測点Z1の情報を用いて推定された航跡の一例である。また、推定部13は、過去の航跡Trpを表す状態ベクトルに基づいて、移動体がゲート領域Gp(2)において観測されなかったとする仮説で示される第2航跡として、図2に示した航跡Trpを延長した航跡を推定する。   Then, the estimation unit 13 obtains a new state vector based on the state vector representing the past wake Trp and the information on the observation point Z1, thereby indicating the first hypothesis that the moving body is observed at the observation point Z1. Estimate one track. A curve Tr1 indicated by a broken line in FIG. 2 is an example of a wake estimated by the estimation unit 13 using the information of the observation point Z1 as the first wake. Further, the estimation unit 13 uses the wake Trp shown in FIG. 2 as the second wake indicated by the hypothesis that the moving body is not observed in the gate region Gp (2) based on the state vector representing the past wake Trp. Estimate the wake that extends.

その後、部分領域dA_2m−1が撮影された際に、予測部11は、移動体の過去の航跡Trpに基づき、図2において点線で囲んで示したゲート領域Gp(2m−1)を求める。また、予測部11は、同じく、部分領域dA_2m−1が撮影された時刻について、部分領域dA_2が撮影された際に推定部13によって第1航跡として推定された航跡Tr1に基づき、一点鎖線で囲んで示したゲート領域G1(2m−1)を求める。   Thereafter, when the partial area dA_2m-1 is photographed, the prediction unit 11 obtains the gate area Gp (2m-1) surrounded by a dotted line in FIG. 2 based on the past track Trp of the moving body. Similarly, the prediction unit 11 encloses the time when the partial area dA_2m-1 is captured based on the wake Tr1 estimated as the first wake by the estimation unit 13 when the partial area dA_2 is captured, with a one-dot chain line. The gate region G1 (2m−1) shown in FIG.

図2に示したゲート領域G1(2m−1)の算出に用いられる航跡Tr1の状態ベクトルは、部分領域dA_2が撮影された際に、部分領域dA_2から抽出された観測点Z1を用いて、過去の航跡Trpを表す状態ベクトルを更新することで求められる。したがって、図2に示したように、航跡Tr1に基づいて求められたゲート領域G1(2m−1)の位置は、過去の航跡Trpに基づいて求められたゲート領域Gp(2m−1)からずれた位置となる。   The state vector of the wake Tr1 used for calculation of the gate region G1 (2m−1) shown in FIG. 2 is obtained by using the observation point Z1 extracted from the partial region dA_2 when the partial region dA_2 is photographed. It is calculated | required by updating the state vector showing wake Trp. Therefore, as shown in FIG. 2, the position of the gate region G1 (2m-1) obtained based on the wake Tr1 is shifted from the gate region Gp (2m-1) obtained based on the past wake Trp. It becomes the position.

図2に示した部分領域dA_2m−1に含まれる点Z2は、部分領域dA_2m−1を撮影することで得られた画像から、図1に示した画像処理部GPによって検出された観測点の例である。図2の例では、部分領域dA_2m−1において検出された観測点Z2は、航跡Tr1に基づいて予測されたゲート領域G1(2m−1)に含まれている。したがって、図1に示した抽出部12は、第1航跡Tr1から予測されたゲート領域G1(2m−1)から抽出された観測点として、観測点Z2を推定部13に渡す。一方、図2に示した観測点Z2は、過去の航跡Trpに基づいて予測されたゲート領域Gp(2m−1)には含まれていない。したがって、抽出部12は、過去の航跡Trpに基づいて予測されたゲート領域Gp(2m−1)内の観測点として観測点Z2を推定部13に渡すことはない。   The point Z2 included in the partial area dA_2m-1 illustrated in FIG. 2 is an example of an observation point detected by the image processing unit GP illustrated in FIG. 1 from an image obtained by photographing the partial area dA_2m-1. It is. In the example of FIG. 2, the observation point Z2 detected in the partial region dA_2m-1 is included in the gate region G1 (2m-1) predicted based on the wake Tr1. Accordingly, the extraction unit 12 illustrated in FIG. 1 passes the observation point Z2 to the estimation unit 13 as an observation point extracted from the gate region G1 (2m−1) predicted from the first track Tr1. On the other hand, the observation point Z2 shown in FIG. 2 is not included in the gate region Gp (2m−1) predicted based on the past wake Trp. Therefore, the extraction unit 12 does not pass the observation point Z2 to the estimation unit 13 as an observation point in the gate region Gp (2m−1) predicted based on the past wake Trp.

この場合に、推定部13は、ゲート領域G1(2m−1)に含まれる観測点Z2において移動体が観測されたとする仮説と、移動体がゲート領域G1(2m−1)およびゲート領域Gp(2m−1)において観測されなかったとする仮説とを生成する。   In this case, the estimation unit 13 assumes that a moving body is observed at the observation point Z2 included in the gate region G1 (2m−1), and that the moving body includes the gate region G1 (2m−1) and the gate region Gp ( 2m-1) and a hypothesis that it was not observed.

そして、推定部13は、航跡Tr1を表す状態ベクトルと観測点Z2の情報とに基づいて新たな状態ベクトルを求めることで、観測点Z1および観測点Z2において移動体が観測されたとする仮説で示される新たな第1航跡を推定する。図2に一点鎖線で示した曲線Tr2は、推定部13により、新たな第1航跡として、観測点Z2の情報を用いて推定された航跡の一例である。また、推定部13は、図2に示した航跡Tr1を表す状態ベクトルに基づいて、移動体がゲート領域G1(2m−1)において観測されなかったとする仮説で示される第2航跡として、図2に示した航跡Tr1を延長した航跡を推定する。また、推定部13は、図2に示した航跡Trpを表す状態ベクトルに基づいて、移動体がゲート領域Gp(2m−1)において観測されなかったとする仮説で示される第2航跡として、航跡Trpを延長することで得られる航跡を推定する。   The estimation unit 13 obtains a new state vector based on the state vector representing the wake Tr1 and the information on the observation point Z2, thereby indicating that a moving body is observed at the observation point Z1 and the observation point Z2. Estimate a new first wake. A curve Tr2 indicated by a one-dot chain line in FIG. 2 is an example of a wake estimated by the estimation unit 13 using information on the observation point Z2 as a new first wake. Further, the estimation unit 13 uses the state vector representing the wake Tr1 shown in FIG. 2 as a second wake indicated by a hypothesis that the moving body is not observed in the gate region G1 (2m−1). A track obtained by extending the track Tr1 shown in FIG. Further, the estimation unit 13 uses the wake Trp as a second wake indicated by a hypothesis that the moving body is not observed in the gate region Gp (2m−1) based on the state vector representing the wake Trp shown in FIG. Estimate the wake obtained by extending.

そして、部分領域dA_2mが撮影される際に、予測部11は、部分領域dA_2m−1の撮影までの過程で生成された仮説のそれぞれで示される航跡に基づいて、各航跡に従って移動体が移動した場合の予測位置を含むゲート領域を求める。即ち、予測部11は、航跡Tr1、Tr2および航跡Trpとに基づいて、部分領域dA_2mが撮影された時刻におけるゲート領域をそれぞれ予測する。図2において破線で示した楕円Gp(2m)は、部分領域dA_2mが撮影された時刻につき、過去の航跡Trpを延長した第2航跡に基づいて予測部11により予測されたゲート領域を示す。   Then, when the partial area dA_2m is photographed, the prediction unit 11 moves the moving body according to each wake based on the wakes indicated by the hypotheses generated in the process until the photographing of the partial area dA_2m-1. A gate region including the predicted position is obtained. That is, the prediction unit 11 predicts the gate area at the time when the partial area dA_2m is captured based on the tracks Tr1, Tr2 and the track Trp. An ellipse Gp (2m) indicated by a broken line in FIG. 2 indicates a gate region predicted by the prediction unit 11 based on the second wake obtained by extending the past wake Trp at the time when the partial region dA_2m is photographed.

図2に示した部分領域dA_2mに含まれる点Z3は、部分領域dA_2mを撮影することで得られた画像から図1に示した画像処理部GPによって検出された観測点の例である。図2の例では、画像dA_2mにおいて検出された観測点Z3は、部分領域dA_2mが撮影された時刻につき、過去の航跡Trpを延長した第2航跡に基づいて予測部11により予測されたゲート領域Gp(2m)に含まれる。したがって、観測点Z3の情報は、抽出部12により、ゲート領域Gp(2m)から抽出された観測点として、推定部13に渡される。   A point Z3 included in the partial area dA_2m illustrated in FIG. 2 is an example of an observation point detected by the image processing unit GP illustrated in FIG. 1 from an image obtained by photographing the partial area dA_2m. In the example of FIG. 2, the observation point Z3 detected in the image dA_2m is the gate region Gp predicted by the prediction unit 11 based on the second wake obtained by extending the past wake Trp at the time when the partial region dA_2m was photographed. (2m). Therefore, the information of the observation point Z3 is passed to the estimation unit 13 as the observation point extracted from the gate region Gp (2m) by the extraction unit 12.

一方、図2に示した航跡Tr1、Tr2に基づいて予測されるゲート領域G1(2m)およびゲート領域G2(2m)は、ゲート領域G1(2m−1)と概ね等しい位置にあり、ゲート領域G1(2m)、G2(2m)は、部分領域dA_2mと重複する部分を持たない。このため、図2においては、ゲート領域G1(2m)およびゲート領域G2(2m)の図示は省略されている。また、抽出部12により、観測点Z3が、ゲート領域G1(2m)あるいはゲート領域G2(2m)内の観測点として推定部13に渡されることもない。   On the other hand, the gate region G1 (2m) and the gate region G2 (2m) predicted based on the wakes Tr1 and Tr2 shown in FIG. 2 are substantially equal to the gate region G1 (2m−1), and the gate region G1 (2m) and G2 (2m) do not have a portion overlapping with the partial region dA_2m. For this reason, in FIG. 2, illustration of the gate region G1 (2m) and the gate region G2 (2m) is omitted. Further, the extraction unit 12 does not pass the observation point Z3 to the estimation unit 13 as an observation point in the gate region G1 (2m) or the gate region G2 (2m).

この場合に、推定部13は、ゲート領域Gp(2m)に含まれる観測点Z3において移動体が観測されたとする仮説と、移動体がゲート領域Gp(2m),G1(2m),G2(2m)のそれぞれにおいて観測されなかったとする仮説とを生成する。   In this case, the estimation unit 13 assumes that a moving body is observed at the observation point Z3 included in the gate region Gp (2m), and that the moving body is a gate region Gp (2m), G1 (2m), G2 (2m ) To generate a hypothesis that it was not observed.

そして、推定部13は、航跡Trpを表す状態ベクトルと観測点Z3の情報とに基づいて新たな状態ベクトルを求めることで、観測点Z1、Z2において移動体が観測されず、観測点Z3において観測されたとする仮説で示される新たな第1航跡を推定する。図2に二点鎖線で示した曲線Tr3は、推定部13により、新たな第1航跡として、観測点Z3の情報を用いて推定された航跡の一例である。また、推定部13は、図2に示した航跡Trpを表す状態ベクトルに基づいて、移動体がゲート領域Gp(2m)において観測されなかったとする仮説で示される第2航跡として、図2に示した航跡Trpを延長した航跡を推定する。また、推定部13は、図2に示した航跡Tr1を表す状態ベクトルに基づいて、移動体がゲート領域G1(2m)において観測されなかったとする仮説で示される第2航跡として、図2に示した航跡Tr1を延長した航跡を推定する。また、推定部13は、図2に示した航跡Tr2を表す状態ベクトルに基づいて、移動体がゲート領域G2(2m)において観測されなかったとする仮説で示される第2航跡として、航跡Tr2を延長することで得られる航跡を推定する。   Then, the estimation unit 13 obtains a new state vector based on the state vector representing the wake Trp and the information of the observation point Z3, so that the moving body is not observed at the observation points Z1 and Z2, and is observed at the observation point Z3. A new first wake indicated by a hypothesis that it has been made is estimated. A curve Tr3 indicated by a two-dot chain line in FIG. 2 is an example of a wake estimated by the estimation unit 13 using information on the observation point Z3 as a new first wake. Further, the estimation unit 13 shows the second wake shown in FIG. 2 as the second wake indicated by the hypothesis that the moving body was not observed in the gate region Gp (2m) based on the state vector representing the wake Trp shown in FIG. Estimate the wake which extended the wake Trp. Further, the estimation unit 13 shows the second wake shown in FIG. 2 as the second wake indicated by the hypothesis that the moving body was not observed in the gate region G1 (2m) based on the state vector representing the wake Tr1 shown in FIG. The wake obtained by extending the wake Tr1 is estimated. Further, the estimation unit 13 extends the wake Tr2 as the second wake indicated by the hypothesis that the moving body is not observed in the gate region G2 (2m) based on the state vector representing the wake Tr2 shown in FIG. To estimate the wake obtained.

以上に説明したように、図1に示した追尾装置10では、各部分領域dAが撮影される毎に、予測部11で予測されたゲート領域を用いて抽出部12が抽出した観測点を用いて推定部13が移動体の航跡を推定し、推定された航跡を以降のゲート領域の予測に用いる。これにより、推定部13は、図2に示した航跡Tr2のように、移動体が複数の部分領域dAにおいて、それぞれが撮影された時刻に観測されるとする仮説で示される航跡を含む複数の航跡を推定することができる。   As described above, the tracking device 10 shown in FIG. 1 uses the observation points extracted by the extraction unit 12 using the gate region predicted by the prediction unit 11 every time each partial region dA is photographed. Thus, the estimation unit 13 estimates the track of the moving body, and uses the estimated track for the prediction of the subsequent gate region. Thereby, the estimation unit 13 includes a plurality of tracks including a wake indicated by a hypothesis that the moving body is observed at the time when each of the moving objects is photographed in the plurality of partial regions dA as in the wake Tr2 illustrated in FIG. The wake can be estimated.

図1に示した追尾部14は、撮影装置EQにより各部分領域dAが撮影される過程で推定部13によって対制された第1航跡を含む複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を移動体の尤もらしい航跡として選択する。図2の例では、追尾部14は、移動体の過去の航跡Trpと、第1航跡として推定部13により新たに生成された航跡Tr1と航跡Tr2と航跡Tr3とのそれぞれの中から、最も尤度の高い航跡を含む少なくとも一つの航跡を選択することで追尾処理を行う。   The tracking unit 14 illustrated in FIG. 1 is higher than the other wakes among a plurality of wakes including the first wake confronted by the estimation unit 13 in the process in which each partial area dA is imaged by the imaging device EQ. A wake with likelihood is selected as a wake that is likely to be a moving object. In the example of FIG. 2, the tracking unit 14 is the most likely among the past track Trp of the moving body and the track Tr1, the track Tr2, and the track Tr3 newly generated by the estimation unit 13 as the first track. Tracking processing is performed by selecting at least one wake including a high wake.

ここで、図2に示した観測点Z1,Z2は、いずれも、それぞれの抽出に用いられたゲート領域Gp(2),G1(2m−1)の中央部にあることから、観測点Z1,Z2は、いずれも移動体を示している可能性が高い。一方、図2に示した観測点Z3は、ゲート領域Gp(2m)の周辺部にあることから、観測点Z3が移動体を示している可能性は、観測点Z1,Z2が移動体を示す可能性に比べて低い。したがって、推定部13により、図2に示した航跡Trp,Tr1,Tr2,Tr3のそれぞれを示す航跡が推定された場合に、追尾部14は、航跡Tr2を最も尤度の高い航跡として選択する。   Here, since the observation points Z1 and Z2 shown in FIG. 2 are in the center of the gate regions Gp (2) and G1 (2m−1) used for extraction, the observation points Z1 and Z2 Z2 is highly likely to indicate a moving object. On the other hand, since the observation point Z3 shown in FIG. 2 is in the peripheral part of the gate region Gp (2m), the possibility that the observation point Z3 indicates a mobile object is that the observation points Z1 and Z2 indicate a mobile object. Less than possible. Therefore, when the estimator 13 estimates wakes indicating the wakes Trp, Tr1, Tr2, and Tr3 shown in FIG. 2, the tracking unit 14 selects the wake Tr2 as the most likely wake.

追尾部14は、撮影装置EQにより各部分領域dAが撮影される過程で推定部13によって生成される第1航跡を示す仮説を含む複数の仮説のそれぞれを、仮説相互の関係を示す木構造において位置づけることで仮説の木を生成する。追尾部14は、生成した仮説の木で示される階層構造に基づいて、仮説の木に含まれる各仮説の尤度を、各仮説で示される航跡の尤度として評価する。なお、追尾部14において、各仮説の尤度を算出する手法については、図5〜図9を用いて後述する。   The tracking unit 14 includes a plurality of hypotheses including a hypothesis indicating the first wake generated by the estimation unit 13 in a process of capturing each partial region dA by the imaging device EQ in a tree structure indicating the relationship between the hypotheses. The hypothesis tree is generated by positioning. The tracking unit 14 evaluates the likelihood of each hypothesis included in the hypothesis tree as the likelihood of the wake indicated by each hypothesis based on the hierarchical structure indicated by the generated hypothesis tree. Note that a method of calculating the likelihood of each hypothesis in the tracking unit 14 will be described later with reference to FIGS.

また、追尾部14は、各仮説について求めた尤度に基づいて、例えば、最も高い尤度が得られた仮説を含む所定数の仮説を残して他の仮説を削除する処理を図1に示した観測領域Arに対応する1フレームの画像の取得毎に行うことで仮説の選択を行う。   Further, FIG. 1 illustrates a process in which the tracking unit 14 deletes other hypotheses while leaving, for example, a predetermined number of hypotheses including the hypothesis with the highest likelihood based on the likelihood obtained for each hypothesis. The hypothesis is selected by performing each time one frame image corresponding to the observed area Ar is acquired.

図3は、仮説の木の例を示す。図3に示した仮説の木は、図1に示した観測領域Arがk回目に撮影される過程で、推定部13により、図2に示した移動体の過去の航跡Trpを示す仮説から遷移可能な仮説として生成された仮説を含んでいる。なお、図3に示す仮説の木においては、移動体の過去の航跡を示す仮説から遷移可能な仮説のうち、観測点がノイズであるとする仮説や観測点が新たに追尾の対象となる別の移動体であるとする仮説の図示は省略されている。   FIG. 3 shows an example of a hypothetical tree. The hypothesis tree shown in FIG. 3 is a transition from the hypothesis indicating the past wake Trp of the moving body shown in FIG. 2 by the estimation unit 13 in the process in which the observation area Ar shown in FIG. Includes hypotheses generated as possible hypotheses. In the hypothesis tree shown in FIG. 3, of the hypotheses that can be transitioned from the hypothesis indicating the past track of the moving object, the hypothesis that the observation point is noise or the observation point is a new target to be tracked. The hypothesis that it is a mobile object is not shown.

図3に示した仮説の木において、図1に示した推定部13によって生成される各仮説を円形で示した。また、各仮説を示す符号において、符号“h”に続く数字は、観測領域Arに含まれる各部分領域dAの撮影が一巡する過程で図1に示した推定部13によって生成された各仮説を区別する番号を示す。なお、図3では、部分領域dA_1,dA_2,dA_2m−1,dA_2mのそれぞれが撮影された時刻t_1,t_2,t_2m−1,t_2mを示す点線上に、各部分領域dAが撮影された際に生成された仮説を並べて示した。また、図3に示した二重の円形hpは、前のフレームまでの追尾処理によって得られた過去の航跡Trpを示す仮説を示す。   In the hypothesis tree shown in FIG. 3, each hypothesis generated by the estimation unit 13 shown in FIG. 1 is indicated by a circle. Further, in the codes indicating the respective hypotheses, the numbers following the code “h” indicate the respective hypotheses generated by the estimating unit 13 illustrated in FIG. 1 in the process of taking a picture of each partial area dA included in the observation area Ar. Indicates the number to distinguish. In FIG. 3, generated when each partial area dA is photographed on the dotted lines indicating the times t_1, t_2, t_2m-1, t_2m when the partial areas dA_1, dA_2, dA_2m-1, and dA_2m are photographed. The hypotheses are shown side by side. Further, the double circle hp shown in FIG. 3 indicates a hypothesis indicating the past wake Trp obtained by the tracking process up to the previous frame.

また、図3に示した仮説の木において、白色の円形h2、h4、h9で示した仮説は、抽出された観測点において移動体が観測されたとする仮説であり、観測点の情報を用いて、親に当たる仮説で示される航跡の状態ベクトルを更新することで得られる第1航跡を示す。例えば、図3において、時刻t_2を示す点線上に白色の円形で示した仮説h2は、図2に示した航跡Trpを示す仮説h1の子に当たる仮説であり、航跡Trpに従って移動する移動体が観測点Z1において観測されたとする仮説である。そして、この仮説h2によって示される第1航跡は、航跡Trpを表す状態ベクトルを観測点Z1の情報を用いて更新することで求めた状態ベクトルで表される航跡Tr1である。同様に、図3において、時刻t_2m−1を示す点線上に白色の円形で示した仮説h4は、航跡Tr1を示す仮説h2の子に当たる仮説であり、航跡Tr1に従って移動する移動体が観測点Z2において観測されたとする仮説である。そして、この仮説h4によって示される第1航跡は、航跡Tr1を表す状態ベクトルを観測点Z2の情報を用いて更新することで求めた状態ベクトルで表される航跡Tr2である。また、図3において、時刻t_2mを示す点線上に白色の円形で示した仮説h9は、航跡Trpを示す仮説h6の子に当たる仮説であり、航跡Trpに従って移動する移動体が観測点Z3において観測されたとする仮説である。そして、この仮説h9によって示される第1航跡は、航跡Trpを表す状態ベクトルを観測点Z3の情報を用いて更新することで得られる状態ベクトルで表される航跡Tr3である。   Further, in the hypothesis tree shown in FIG. 3, the hypotheses indicated by white circles h2, h4, and h9 are hypotheses that a moving object is observed at the extracted observation points, and information on the observation points is used. The first wake obtained by updating the state vector of the wake indicated by the hypothesis corresponding to the parent is shown. For example, in FIG. 3, the hypothesis h2 indicated by a white circle on the dotted line indicating the time t_2 is a hypothesis corresponding to the child of the hypothesis h1 indicating the wake Trp shown in FIG. 2, and the moving object moving according to the wake Trp is observed. This is a hypothesis that it is observed at the point Z1. The first wake indicated by this hypothesis h2 is the wake Tr1 represented by the state vector obtained by updating the state vector representing the wake Trp using the information of the observation point Z1. Similarly, in FIG. 3, a hypothesis h4 indicated by a white circle on the dotted line indicating time t_2m-1 is a hypothesis corresponding to a child of hypothesis h2 indicating the wake Tr1, and the moving body moving according to the wake Tr1 is the observation point Z2. It is a hypothesis that it was observed in. The first wake indicated by this hypothesis h4 is the wake Tr2 represented by the state vector obtained by updating the state vector representing the wake Tr1 using the information of the observation point Z2. In FIG. 3, hypothesis h9 indicated by a white circle on the dotted line indicating time t_2m is a hypothesis corresponding to a child of hypothesis h6 indicating wake Trp, and a moving body moving according to wake Trp is observed at observation point Z3. This is a hypothesis. The first wake indicated by this hypothesis h9 is a wake Tr3 represented by a state vector obtained by updating the state vector representing the wake Trp using information on the observation point Z3.

一方、図3に示した仮説の木において、網掛けを付した円形で示した仮説は、撮影された部分領域dAにおいて移動体が観測されないとする仮説であり、親に当たる仮説で示される航跡を表す状態ベクトルを引き継いだ航跡である第2航跡を示す。例えば、図3において網掛けを付した円形で示した仮説h1,h3,h6,h10は、いずれも、前のフレームまでの追尾処理で得られた過去の航跡Trpを示す仮説hpに直列に接続された子孫に当たる仮説である。即ち、これらの仮説h1,h3,h6,h10は、図2に示した航跡Trpに従って移動する移動体が部分領域dA_1,dA_2,dA_2m−1,dA_2mにおいて観測されないとする仮説である。そして、これらの仮説h1,h3,h6,h10によって示される航跡は、いずれも、過去の航跡Trpを表す状態ベクトルに含まれる速度および加速度をそのまま引き継いだ状態ベクトルで表される航跡である。また、図3において、時刻t_2m−1,t_2mを示す点線上に網掛けを付した円形で示した仮説h5,h8は、図2に示した航跡Tr1を示す仮説h2に直列に接続された子孫に当たる仮説である。即ち、これらの仮説h5、h8は、親に当たる仮説h2が示す航跡Tr1に従って移動する移動体が部分領域dA_2m−1,dA_2mにおいて観測されないとする仮説である。そして、これらの仮説h5、h8によって示される航跡は、航跡Tr1を表す状態ベクトルの速度および加速度を引き継いだ航跡である。同様に、図3において、時刻t_2mを示す点線上に網掛けを付した円形で示した仮説h7は、図2に示した航跡Tr2を示す仮説h4の子に当たる仮説である。即ち、仮説h7は、親に当たる仮説h4が示す航跡Tr2に従って移動する移動体が部分領域dA_2mにおいて観測されないとする仮説である。そして、仮説h7によって示される航跡は、航跡Tr2を表す状態ベクトルの速度および加速度を引き継いだ航跡である。なお、図2および図3に示した例は、図1に示した画像処理部GPにより、部分領域dA_1から観測点が検出されていない場合を示している。   On the other hand, in the hypothesis tree shown in FIG. 3, the hypothesis indicated by the shaded circle is a hypothesis that no moving object is observed in the captured partial area dA, and the wake indicated by the hypothesis corresponding to the parent is The 2nd wake which is the wake which inherited the state vector to represent is shown. For example, the hypotheses h1, h3, h6, and h10 indicated by the shaded circles in FIG. 3 are all connected in series to the hypothesis hp that indicates the past wake Trp obtained by the tracking process up to the previous frame. It is a hypothesis that corresponds to the offspring. That is, these hypotheses h1, h3, h6, and h10 are hypotheses that a moving body that moves according to the wake Trp shown in FIG. 2 is not observed in the partial areas dA_1, dA_2, dA_2m-1, and dA_2m. The wakes indicated by these hypotheses h1, h3, h6, and h10 are all wakes represented by a state vector that inherits the speed and acceleration contained in the state vector representing the past wake Trp. Further, in FIG. 3, hypotheses h5 and h8 indicated by circles shaded on dotted lines indicating times t_2m-1 and t_2m are descendants connected in series to hypothesis h2 indicating the wake Tr1 shown in FIG. This is a hypothesis. That is, these hypotheses h5 and h8 are hypotheses that a moving body that moves according to the wake Tr1 indicated by the hypothesis h2 corresponding to the parent is not observed in the partial areas dA_2m-1 and dA_2m. The wake indicated by these hypotheses h5 and h8 is a wake that has inherited the speed and acceleration of the state vector representing the wake Tr1. Similarly, in FIG. 3, a hypothesis h7 indicated by a circle shaded on a dotted line indicating time t_2m is a hypothesis corresponding to a child of hypothesis h4 indicating the wake Tr2 shown in FIG. That is, the hypothesis h7 is a hypothesis that a moving body that moves according to the wake Tr2 indicated by the hypothesis h4 corresponding to the parent is not observed in the partial region dA_2m. The wake indicated by hypothesis h7 is a wake that inherits the speed and acceleration of the state vector representing the wake Tr2. Note that the examples illustrated in FIGS. 2 and 3 illustrate a case where the observation point is not detected from the partial region dA_1 by the image processing unit GP illustrated in FIG.

図1に示した追尾部14は、例えば、図3に示した仮説の木において、時刻t_2mを示す点線上に示した仮説h7,h8,h9,h10について求めた尤度を互いに比較し、他の仮説よりも高い尤度を示す仮説を選択することで移動体の航跡を追尾する。例えば、仮説h7の尤度が最も高い場合に、追尾部14は、観測領域Arを過去k回にわたって観測したことで得られた移動体の尤もらしい航跡として、仮説h7で示される航跡Tr2を出力する。   For example, the tracking unit 14 illustrated in FIG. 1 compares the likelihoods obtained for the hypotheses h7, h8, h9, and h10 indicated on the dotted line indicating the time t_2m in the hypothesis tree illustrated in FIG. The track of a moving object is tracked by selecting a hypothesis that has a higher likelihood than the hypothesis. For example, when the likelihood of hypothesis h7 is the highest, the tracking unit 14 outputs the wake Tr2 indicated by the hypothesis h7 as a likely wake of the moving object obtained by observing the observation region Ar over the past k times. To do.

また、追尾部14は、仮説の木において、尤もらしい航跡を示す仮説として選択した仮説を含む枝を残し、他の枝を削除する“枝刈り”処理を行うことで、仮説を取捨選択してもよい。例えば、追尾部14は、仮説h2と仮説h2から分岐する各仮説を含む枝B_1と、仮説h3と仮説h3から分岐する各ノードを含む枝B_2とのそれぞれについて、要素として含まれる仮説の尤度の総和を求める。そして、例えば、枝B_1について求めた尤度の総和が枝B_2について求めた尤度の総和よりも大きい場合に、枝B_1に含まれる各仮説を残し、他方の枝B_2に含まれる各仮説を削除することで“枝刈り”処理を行う。   In addition, the tracking unit 14 selects a hypothesis by performing a “pruning” process in which a branch including a hypothesis selected as a hypothesis indicating a likely wake is left in the hypothesis tree and other branches are deleted. Also good. For example, the tracking unit 14 estimates the likelihood of the hypothesis included as an element for each of the branch B_1 including the hypotheses h2 and each hypothesis branching from the hypothesis h2, and the branch B_2 including each node branching from the hypothesis h3 and the hypothesis h3. Find the sum of. For example, when the sum of the likelihoods obtained for the branch B_1 is larger than the sum of the likelihoods obtained for the branch B_2, each hypothesis included in the branch B_1 is left and each hypothesis included in the other branch B_2 is deleted. By doing so, the “pruning” process is performed.

また、追尾部14は、“枝刈り”処理で選択した仮説を予測部11に通知し、以降の追尾処理において、予測部11に、選択した仮説で示される航跡を用いたゲート領域の予測を行わせることが望ましい。これにより、観測領域Arをk回目に撮影して得られた1フレームの画像とともに、以降に撮影される画像に含まれる情報を考慮した移動体の追尾を行うことができる。   In addition, the tracking unit 14 notifies the prediction unit 11 of the hypothesis selected in the “pruning” process, and in the subsequent tracking process, the prediction unit 11 predicts the gate region using the track indicated by the selected hypothesis. It is desirable to do it. Thereby, tracking of the moving body can be performed in consideration of information included in an image captured after that, together with an image of one frame obtained by imaging the observation region Ar for the kth time.

以上に説明したように、図1に示した追尾装置10に含まれる推定部13は、予測部11によって求められたゲート領域から観測点が抽出された場合に、抽出された観測点で移動体が観測されたとする仮説を生成する。また、生成部13は、生成した仮説で示される第1航跡として、観測点の情報を用いて過去の航跡の状態ベクトルを更新することで得られる新たな状態ベクトルを持つ航跡を推定する。そして、推定部13によって推定された新たな第1航跡に基づいて、予測部11は、以降に撮影される部分領域dAから観測点を抽出する際に用いるゲート領域を求める。   As described above, the estimation unit 13 included in the tracking device 10 illustrated in FIG. 1 is configured such that when an observation point is extracted from the gate region obtained by the prediction unit 11, a mobile object is extracted from the extracted observation point. Generates a hypothesis that is observed. In addition, the generation unit 13 estimates a wake having a new state vector obtained by updating the state vector of the past wake using the observation point information as the first wake indicated by the generated hypothesis. Then, based on the new first wake estimated by the estimation unit 13, the prediction unit 11 obtains a gate region to be used when extracting an observation point from the partial region dA to be photographed thereafter.

例えば、図2に示した部分領域dA_2から抽出された観測点Z1の情報を用いて過去の航跡Trpを更新することで得られた航跡Tr1に基づいて、予測部11は、部分領域dA_2m−1から観測点を抽出する際に用いるゲート領域G1(2m−1)を求める。そして、推定部13は、ゲート領域G1(2m−1)から抽出された観測点Z2の情報を用いて航跡Tr1を更に更新することで、移動体の考えられる航跡の一つとなる新たな第1航跡として航跡Tr2を推定する。即ち、図1に示した推定部13は、図2に示した航跡Tr2として、2つの部分領域dA_2,dA_2m−1からそれぞれ抽出された観測点Z1,Z2の双方の情報が反映された航跡を推定することができる。   For example, based on the wake Tr1 obtained by updating the past wake Trp using the information on the observation point Z1 extracted from the partial area dA_2 illustrated in FIG. 2, the prediction unit 11 uses the partial area dA_2m−1. The gate region G1 (2m-1) used when extracting the observation points from is obtained. Then, the estimation unit 13 further updates the wake Tr1 using the information on the observation point Z2 extracted from the gate region G1 (2m-1), so that a new first wake that becomes one of the conceivable wakes of the moving object is obtained. A wake Tr2 is estimated as a wake. That is, the estimation unit 13 shown in FIG. 1 uses the wake Tr2 shown in FIG. 2 as a wake Tr2 in which the information of the observation points Z1 and Z2 extracted from the two partial areas dA_2 and dA_2m−1 is reflected. Can be estimated.

ここで、図2に示した観測点Z2は、航跡Tr1に基づいて求められたゲート領域G1(2m−1)には含まれているが、前のフレームまでの追尾処理で得られた過去の航跡Trpに基づいて求められたゲート領域Gp(2m−1)には含まれていない。すなわち、航跡Tr1を観測点Z2の情報を用いて更新することで得られる航跡Tr2は、従来の追尾装置による追尾処理では生成されず、図1に示した追尾装置10の推定部13によって初めて生成される。そして、図2に示した航跡Tr2は、移動体が観測点Z1と観測点Z2の双方で観測されたとする仮説が真である場合に、図2に示した他の航跡に比べて移動体の真の航跡に最も近い航跡となる。   Here, the observation point Z2 shown in FIG. 2 is included in the gate region G1 (2m−1) obtained based on the wake Tr1, but the past point obtained by the tracking process up to the previous frame is included. It is not included in the gate region Gp (2m−1) obtained based on the wake Trp. That is, the wake Tr2 obtained by updating the wake Tr1 using the information on the observation point Z2 is not generated by the tracking processing by the conventional tracking device, but is generated for the first time by the estimation unit 13 of the tracking device 10 shown in FIG. Is done. 2 is compared with the other tracks shown in FIG. 2 when the hypothesis that the mobile is observed at both the observation points Z1 and Z2 is true. It becomes the wake closest to the true wake.

つまり、図1に示した追尾部14は、観測領域Ar内の複数の部分領域dAから抽出された観測点において移動体が観測されたとする仮説を含め、移動体の考えられる航跡を示す仮説を漏れなく含む仮説の集合を受けることができる。   That is, the tracking unit 14 shown in FIG. 1 includes hypotheses indicating possible wakes of the moving object, including the hypothesis that the moving object is observed at the observation points extracted from the plurality of partial areas dA in the observation area Ar. You can receive a set of hypotheses that contain without omissions.

そして、図1に示した追尾部14は、移動体の考えられる航跡を示す仮説を漏れなく含む仮説の集合の中から尤もらしい仮説を選択し、選択した仮説で示される航跡を、移動体の尤もらしい航跡として選択する。これにより、図1に示した追尾装置10は、観測領域Arの撮影にかかる時間内に生じた移動体の速度などの変化に応じて、複数の部分領域dAの撮影が一巡する間に移動体の航跡が変化する場合でも、従来よりも高い精度で移動体の航跡を追尾することができる。   The tracking unit 14 shown in FIG. 1 selects a plausible hypothesis from a set of hypotheses that completely include a hypothesis indicating a possible wake of the mobile object, and the wake indicated by the selected hypothesis is Select as a likely wake. Thereby, the tracking device 10 shown in FIG. 1 can move the moving body during the shooting of the plurality of partial areas dA in response to a change in the speed of the moving body that occurs within the time required for shooting the observation area Ar. Even when the wake of the vehicle changes, the track of the moving body can be tracked with higher accuracy than in the past.

図4は、図1に示した追尾装置10の動作を示す。図4に示したステップS301〜ステップS307の処理は、図1に示した追尾装置10の動作を示すとともに、追尾方法および追尾プログラムの一実施形態を示す。例えば、図4に示す処理は、追尾装置10に搭載されたプロセッサが追尾プログラムを実行することで実現される。なお、図4に示す処理は、追尾装置10に搭載されるハードウェアによって実行されてもよい。   FIG. 4 shows the operation of the tracking device 10 shown in FIG. The process of step S301 to step S307 shown in FIG. 4 shows the operation of the tracking device 10 shown in FIG. 1 and an embodiment of the tracking method and the tracking program. For example, the process illustrated in FIG. 4 is realized by a processor installed in the tracking device 10 executing a tracking program. Note that the processing illustrated in FIG. 4 may be executed by hardware mounted on the tracking device 10.

追尾装置10は、図4に示したステップS301〜ステップS307の処理を、例えば、撮影装置EQにより観測領域Arが撮影される毎に実行する。   The tracking device 10 executes the processing in steps S301 to S307 shown in FIG. 4 every time the observation region Ar is imaged by the imaging device EQ, for example.

ステップS301において、推定部13は、図1に示した観測領域Arに含まれる部分領域dAのそれぞれを赤外線センサSCによって順次に撮影することで得られる画像から、画像処理部GPによって抽出された観測点の情報を受ける。   In step S301, the estimation unit 13 observes extracted by the image processing unit GP from images obtained by sequentially capturing each of the partial regions dA included in the observation region Ar illustrated in FIG. 1 by the infrared sensor SC. Receive point information.

ステップS302において、予測部11は、それまでに生成された航跡の一つに基づいて、ステップS301で部分領域が撮影された時刻における移動体の予測位置を含むゲート領域を求める。   In step S302, the prediction unit 11 obtains a gate region including the predicted position of the moving object at the time when the partial region was captured in step S301, based on one of the wakes generated so far.

ステップS303において、抽出部12は、ステップS301の処理で受けた観測点がステップS302の処理で求められたゲート領域に含まれているか否かを判定する。   In step S303, the extraction unit 12 determines whether the observation point received in step S301 is included in the gate region obtained in step S302.

観測点がゲート領域内である場合に(ステップS303の肯定判定(YES))、抽出部12は、ステップS301の処理で受けた観測点を示す情報を推定部13に渡し、受けた情報に基づき、推定部13は、ステップS304の処理を実行する。   When the observation point is in the gate region (Yes in step S303 (YES)), the extraction unit 12 passes the information indicating the observation point received in the process of step S301 to the estimation unit 13, and based on the received information. The estimation unit 13 executes the process of step S304.

ステップS304において、推定部13は、ステップS302の処理でゲート領域の予測に用いられた航跡と観測点の情報を用いて新たな第1航跡を推定する。ステップS304の処理において、推定部13は、抽出された観測点で移動体が観測されたとする第1航跡を示す仮説とともに、観測点の抽出に用いられたゲート領域において移動体が観測されなかったとする仮説を生成する。また、推定部13は、新たな第1航跡の推定とともに、観測点の抽出に用いられたゲート領域において移動体が観測されなかったとする仮説で示される第2航跡の推定を行う。   In step S304, the estimation unit 13 estimates a new first track using the track and observation point information used for the prediction of the gate region in the process of step S302. In the process of step S304, the estimation unit 13 indicates that the moving object is not observed in the gate region used for extraction of the observation point together with the hypothesis indicating the first wake that the moving object is observed at the extracted observation point. Generate a hypothesis to Further, the estimation unit 13 performs estimation of the second wake indicated by a hypothesis that the moving object is not observed in the gate region used for extraction of the observation point, together with the estimation of the new first wake.

ステップS304の処理の終了後あるいはステップS303の否定判定(NO)の場合に、処理は、ステップS305の処理に移行する。   After the end of the process in step S304 or in the case of a negative determination (NO) in step S303, the process proceeds to the process in step S305.

ステップS305において、予測部11は、それまでに推定された航跡の全てについて、ゲート領域を予測する処理を実行したか否かを判定する。予測部11は、例えば、ステップS301の処理で撮影された部分領域dAよりも前に行われた部分領域dAの撮影までに推定された航跡の全てについてゲート領域を求めたか否かを判定する。   In step S305, the prediction unit 11 determines whether or not the process of predicting the gate area has been executed for all the tracks estimated so far. For example, the prediction unit 11 determines whether or not the gate area has been obtained for all the wakes estimated up to the capturing of the partial area dA performed before the partial area dA captured in the process of step S301.

まだゲート領域を求めていない仮説がある場合に(ステップS305の否定判定(NO))、予測部11は、ステップS302の処理に戻り、未処理の仮説の一つについて、ゲート領域を求める処理を実行する。   When there is a hypothesis that has not yet obtained a gate region (No determination in step S305 (NO)), the prediction unit 11 returns to the process of step S302 and performs a process of obtaining a gate region for one of the unprocessed hypotheses. Run.

ステップS302〜ステップS305の処理を繰り返すことにより、全ての仮説についてのゲート領域の予測と予測されたゲート領域を用いた仮説の生成が完了した場合に(ステップS305の肯定判定(YES))、処理は、ステップS306の処理に移行する。   When the prediction of the gate region for all hypotheses and generation of the hypothesis using the predicted gate region are completed by repeating the processing of step S302 to step S305 (Yes determination in step S305 (YES)) Shifts to the process of step S306.

ステップS306において、推定部13は、観測領域Arに含まれる全ての部分領域dAの撮影が完了したか否かを判定する。   In step S306, the estimation unit 13 determines whether or not imaging of all partial areas dA included in the observation area Ar has been completed.

まだ撮影されていない部分領域dAがある場合に(ステップS306の否定判定(NO))、処理はステップS301の処理に戻り、抽出部12は、撮影装置EQによる新たな部分領域dAの撮影に応じて、撮影された部分領域dAから抽出された観測点の情報を受ける。   If there is a partial area dA that has not been shot yet (No determination in step S306 (NO)), the process returns to the process of step S301, and the extraction unit 12 responds to the shooting of the new partial area dA by the shooting apparatus EQ. Thus, the information of the observation point extracted from the photographed partial area dA is received.

ステップS301〜ステップS306の処理を繰り返すことにより、観測領域Arに含まれる全ての部分領域dAについての処理が完了した場合に(ステップS306の肯定判定(YES))、追尾部14は、ステップS307の処理を実行する。   When the processes for all the partial areas dA included in the observation area Ar are completed by repeating the processes of Step S301 to Step S306 (Yes in Step S306 (YES)), the tracking unit 14 performs the process of Step S307. Execute the process.

ステップS307において、追尾部14は、ステップS301〜ステップS306の処理を繰り返す過程で、推定部13によって生成された複数の仮説の中から、他の仮説よりも尤もらしい仮説を選択することで、移動体の尤もらしい航跡を選択する。   In step S307, the tracking unit 14 selects a hypothesis that is more likely than the other hypotheses from among a plurality of hypotheses generated by the estimation unit 13 in the process of repeating the processes of steps S301 to S306, and moves. Select a wake that is likely to be in your body.

以上に説明したステップS301〜ステップS306の処理を繰り返すことで生成された仮説の集合は、図2、図3を用いて説明したように、複数の部分領域dAにおいて移動体が観測される航跡を示す仮説を含め、考えられる航跡を示す仮説を漏れなく含んでいる。   As described with reference to FIGS. 2 and 3, the set of hypotheses generated by repeating the processes in steps S301 to S306 described above is a track in which a moving body is observed in a plurality of partial areas dA. Including the hypothesis to show, the hypothesis showing the possible wake is included without omission.

したがって、追尾部14は、ステップS301〜ステップS306の処理を繰り返すことで生成された仮説の集合から尤もらしい仮説を選択することで、従来よりも高い精度で移動体の航跡を追尾することが可能である。   Therefore, the tracking unit 14 can track the track of a moving object with higher accuracy than before by selecting a plausible hypothesis from a set of hypotheses generated by repeating the processes of steps S301 to S306. It is.

なお、図1に示した予測部11は、図4に示したステップS302の処理をそれまでに推定された全ての航跡について並行して実行してもよい。また、図1に示した抽出部12および推定部13は、予測部11により並行して求められたゲート領域のそれぞれを用いて、ステップS303およびステップS304の処理を実行してもよい。   Note that the prediction unit 11 illustrated in FIG. 1 may execute the process of step S302 illustrated in FIG. 4 in parallel on all the tracks estimated so far. Further, the extraction unit 12 and the estimation unit 13 illustrated in FIG. 1 may execute the processes of step S303 and step S304 using each of the gate regions obtained in parallel by the prediction unit 11.

また、図1に示した観測領域Arに複数の移動体が存在する場合に、追尾装置10は、例えば、移動体のそれぞれに対応して、移動体の航跡を示す仮説をまとめたクラスタを生成し、各クラスタについて図4で説明した追尾処理を実行することが望ましい。   In addition, when a plurality of moving objects exist in the observation area Ar shown in FIG. 1, the tracking device 10 generates a cluster that summarizes hypotheses indicating the track of the moving object, for example, corresponding to each of the moving objects. Then, it is desirable to execute the tracking process described in FIG. 4 for each cluster.

図5は、追尾装置10の別実施形態を示す。なお、図5に示す構成要素のうち、図1に示した構成要素と同等のものは、同一の符号で示され、その説明は省略される場合がある。   FIG. 5 shows another embodiment of the tracking device 10. 5 that are equivalent to the components shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

図5に示した追尾装置10は、図1に示した予測部11と抽出部12と推定部13と追尾部14とに加えて、出力部15を含んでいる。また、図5に示した追尾部14は、評価部141と、選択部142とを含んでいる。   The tracking device 10 illustrated in FIG. 5 includes an output unit 15 in addition to the prediction unit 11, the extraction unit 12, the estimation unit 13, and the tracking unit 14 illustrated in FIG. The tracking unit 14 illustrated in FIG. 5 includes an evaluation unit 141 and a selection unit 142.

評価部141は、例えば、撮影装置EQによって観測領域Arに含まれる各部分領域dAが撮影される過程で、推定部13によって生成される仮説のそれぞれの尤度を評価する。   For example, the evaluation unit 141 evaluates the likelihood of each hypothesis generated by the estimation unit 13 in the process of imaging each partial area dA included in the observation area Ar by the imaging apparatus EQ.

評価部141は、第1航跡を示す各仮説の尤度を、第1航跡の生成に用いた観測点が抽出された部分領域dAと観測点の抽出に用いられたゲート領域とが重複する部分の面積が大きいほど大きい値とする。また、評価部141は、第2航跡を示す各仮説の尤度を、撮影された部分領域dAと観測点の抽出に用いられたゲート領域とが重複する部分の面積が小さいほど大きい値とする。   The evaluation unit 141 uses the partial area dA from which the observation point used to generate the first wake is extracted and the gate area used to extract the observation point as the likelihood of each hypothesis indicating the first wake. The larger the area, the larger the value. Further, the evaluation unit 141 sets the likelihood of each hypothesis indicating the second wake as a larger value as the area of the portion where the captured partial region dA overlaps the gate region used for extraction of the observation point is smaller. .

例えば、評価部141は、第1航跡を示す仮説のそれぞれの尤度の評価に、第1航跡の生成に用いられた航跡を示す仮説について求められた尤度と、第1航跡の生成に用いた観測点が抽出された部分領域において移動体が観測される確率とを用いる。例えば、評価部141は、図3の仮説の木に示した仮説h2の尤度の評価に、仮説h2の親に当たる仮説h1の尤度と、図2に示した部分領域dA_2で移動体が観測される確率とを用いる。   For example, the evaluation unit 141 uses the likelihood obtained for the hypothesis indicating the wake used for generating the first wake and the generation of the first wake to evaluate the likelihood of each hypothesis indicating the first wake. And the probability that a moving object is observed in the partial area from which the observed observation points are extracted. For example, the evaluation unit 141 evaluates the likelihood of the hypothesis h2 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 by observing the likelihood of the hypothesis h1 corresponding to the parent of the hypothesis h2 and the partial area dA_2 shown in FIG. Probability of being used.

また、評価部141は、第2航跡のそれぞれを示す仮説の尤度の評価に、第2航跡の生成に用いられた航跡を示す仮説について求められた尤度と、撮影された部分領域において移動体が観測されない確率とを用いる。例えば、評価部141は、図3の仮説の木に示した仮説h3の尤度の評価に、仮説h3の親に当たる仮説h1の尤度と、図2に示した部分領域dA_2で移動体が観測されない確率とを用いる。ここで、図2に示した部分領域dA_2で移動体が観測されない確率は、図2に示した部分領域dA_2で移動体が観測される確率を数値1から減じた値として求めることができる。   Further, the evaluation unit 141 evaluates the likelihood of the hypothesis indicating each of the second wakes, and moves the likelihood obtained for the hypothesis indicating the wake used to generate the second wake and the captured partial area. The probability that the body is not observed is used. For example, the evaluation unit 141 evaluates the likelihood of the hypothesis h3 shown in the hypothesis tree of FIG. 3, and the mobile object is observed in the likelihood of the hypothesis h1 corresponding to the parent of the hypothesis h3 and the partial area dA_2 shown in FIG. Probability of not being used. Here, the probability that the moving object is not observed in the partial area dA_2 shown in FIG. 2 can be obtained as a value obtained by subtracting the probability that the moving object is observed in the partial area dA_2 shown in FIG.

移動体が部分領域dAにおいて観測される確率および観測されない確率を用いることにより、図5に示した評価部141は、全ての部分領域dAの撮影が完了する前に、個々の部分領域dAの撮影の際に生成された各仮説の尤度を評価することができる。   By using the probability that the moving object is observed in the partial area dA and the probability that the moving object is not observed, the evaluation unit 141 illustrated in FIG. 5 captures the individual partial areas dA before the imaging of all the partial areas dA is completed. The likelihood of each hypothesis generated at the time can be evaluated.

なお、第1航跡の生成に用いた観測点が抽出された部分領域において移動体が観測される確率の算出に用いる手法を含めて、評価部141が、各仮説の尤度を評価する手法については、図6〜図9を用いて説明する。   Note that the evaluation unit 141 evaluates the likelihood of each hypothesis, including the method used to calculate the probability that a moving object will be observed in the partial region from which the observation points used to generate the first wake are extracted. Will be described with reference to FIGS.

また、図5に示した選択部142は、例えば、撮影装置EQによる各部分領域dAの撮影が一巡する毎に、それまでに生成された仮説の尤もらしさを評価部141が評価することで得られた各仮説の尤度を比較する。そして、選択部142は、比較結果に基づいて、他の仮説よりも尤度の高い少なくとも一つの仮説を選択し、選択した少なくとも一つの仮説で示される航跡を、それまでの追尾結果から得られた過去の航跡として、予測部11および表示装置DSPに渡す。   In addition, the selection unit 142 illustrated in FIG. 5 is obtained by the evaluation unit 141 evaluating the likelihood of the hypotheses generated so far, for example, every time imaging of each partial area dA by the imaging apparatus EQ is completed. Compare the likelihood of each hypothesis. Then, the selection unit 142 selects at least one hypothesis having a higher likelihood than other hypotheses based on the comparison result, and obtains the wake indicated by the selected at least one hypothesis from the tracking results so far. As the past wake, it is passed to the prediction unit 11 and the display device DSP.

選択部14は、例えば、図3に示した仮説の木の葉に当たる仮説h7、h8、h9、h10のそれぞれについて評価部141によって得られた尤度を互いに比較し、最も尤度の高い仮説を含む少なくとも一つの仮説で示される航跡を選択してもよい。また、選択部14は、図3を用いて説明した“枝刈り”処理を行うことで、航跡の選択を行ってもよい。   The selection unit 14 compares, for example, the likelihoods obtained by the evaluation unit 141 for each of the hypotheses h7, h8, h9, and h10 corresponding to the leaves of the hypothesis tree illustrated in FIG. 3, and includes at least a hypothesis with the highest likelihood. A wake indicated by one hypothesis may be selected. The selection unit 14 may select a wake by performing the “pruning” process described with reference to FIG. 3.

また、図5に示した出力部15は、図1に示した複数の部分領域dAが撮影装置EQにより撮影されていく過程で、評価部141により各仮説について求められた尤度を示す情報を受け、受けた情報により尤度が第2閾値以上であることが示された仮説を検出する。また、出力部15は、尤度が第2閾値以上であることが示された仮説を検出するごとに、検出した仮説で示される航跡を表す情報を例えば表示装置DSPに渡し、検出した仮説で示される航跡を表示させる。   In addition, the output unit 15 illustrated in FIG. 5 displays information indicating the likelihood obtained for each hypothesis by the evaluation unit 141 in the process in which the plurality of partial areas dA illustrated in FIG. And a hypothesis whose likelihood is indicated by the received information to be greater than or equal to the second threshold is detected. Further, each time the hypothesis whose likelihood is shown to be greater than or equal to the second threshold is detected, the output unit 15 passes information representing the wake indicated by the detected hypothesis to, for example, the display device DSP, and the detected hypothesis Display the wake shown.

出力部15において用いる第2閾値は、例えば、仮説について得られた尤度に基づいて、移動体の航跡を示す可能性が高いか否かを判定する際に用いる閾値と同程度の値を設定することが望ましい。   For example, the second threshold value used in the output unit 15 is set to a value similar to the threshold value used when determining whether or not there is a high possibility of showing the track of the moving object based on the likelihood obtained for the hypothesis. It is desirable to do.

図5に示した追尾装置10において、評価部141は、各部分領域dAの撮影の際に推定部13で生成された各仮説の尤度を評価し、出力部15は、評価部141により、第2閾値以上の尤度を持つとされた仮説で示される航跡を、表示装置DSPを介して出力する。   In the tracking device 10 shown in FIG. 5, the evaluation unit 141 evaluates the likelihood of each hypothesis generated by the estimation unit 13 at the time of photographing each partial region dA, and the output unit 15 uses the evaluation unit 141 to A wake indicated by a hypothesis that has a likelihood equal to or greater than the second threshold is output via the display device DSP.

これにより、2m個の部分領域dAの撮影が完了する前に、各部分領域dAの撮影の際に推定された航跡の中で他の航跡よりも尤度が高いとされた航跡を検出し、検出した航跡を表示装置DSPに移動体の確からしい航跡として表示させることができる。すなわち、図5に示した追尾装置10は、観測領域Arに含まれる全ての部分領域dAの撮影の完了を待たずに、移動体の確からしい航跡を表示装置DSPに表示させ、追尾装置10の操作者に対して、最新の情報を早期に提示することができる。   Thus, before the imaging of the 2m partial areas dA is completed, the wakes estimated to have higher likelihood than the other wakes among the wakes estimated at the time of imaging each of the partial areas dA are detected. The detected wake can be displayed on the display device DSP as a likely wake of the moving object. That is, the tracking device 10 shown in FIG. 5 displays the likely track of the moving body on the display device DSP without waiting for the completion of the imaging of all the partial regions dA included in the observation region Ar. The latest information can be presented to the operator at an early stage.

ところで、各部分領域dAにおいて移動体が観測される確率は、部分領域dAが撮影された際に求められたゲート領域と部分領域dAとが重複する部分に移動体が存在する確率と、移動体が観測領域Arで観測される確率Pdとの積として求められる。移動体が観測領域Arで観測される確率Pdは、例えば、数値0.9程度あるいはそれ以上の数値1に近い値に設定される定数である。一方、ゲート領域と部分領域dAとが重複する部分に移動体が存在する確率は、ゲート領域と部分領域dAとが重複する部分について、移動体が存在する確率密度を示す関数を積分することで求められる。   By the way, the probability that the moving body is observed in each partial area dA is the probability that the moving body exists in the portion where the gate area and the partial area dA obtained when the partial area dA is photographed, Is obtained as a product of the probability Pd observed in the observation region Ar. The probability Pd that the moving body is observed in the observation area Ar is a constant set to a value close to the numerical value 1 of about 0.9 or higher, for example. On the other hand, the probability that the moving body exists in the portion where the gate region and the partial region dA overlap is obtained by integrating a function indicating the probability density of the moving body in the portion where the gate region and the partial region dA overlap. Desired.

ここで、各部分領域dAが撮影される時刻におけるゲート領域は、それまでに推定部13によって推定された互いに異なる航跡のそれぞれについて求められる。例えば、図1に示した観測領域Arにおいてj番目の部分領域dA_jが撮影されるまでの過程で、L(Lは正の整数)個の新たな航跡が推定されている場合に、図5に示した予測部11は、過去の航跡TrpとL個の新たな航跡とに基づいてゲート領域を求める。   Here, the gate area at the time when each partial area dA is photographed is obtained for each of the different wakes estimated by the estimation unit 13 so far. For example, when L (L is a positive integer) new wakes are estimated in the process until the j-th partial area dA_j is photographed in the observation area Ar shown in FIG. The prediction unit 11 shown determines the gate area based on the past track Trp and L new tracks.

以下の説明では、過去の航跡TrpとL個の新たな航跡とのそれぞれを、航跡を示す符号“Tr”と、過去の航跡を示す符号“p”または新たな航跡のそれぞれを区別する番号を示す符号“c”とを組み合わせた符号Trcで示す。また、航跡Trcに基づいて、部分領域dA_jが撮影された時刻t_jについて求められたゲート領域を、ゲート領域を示す符号“G”と、航跡のそれぞれ区別する符号“c”とを組み合わせた符号“Gc”を用いて、ゲート領域Gc(j)のように示す。また、ゲート領域Gc(j)と部分領域dA_jとが重複する部分は、重複部分Sc_jと称される。また、複数の部分領域dAの撮影が一巡する過程で、図1または図5に示した抽出部12によりM個の観測点が抽出された場合に、各観測点は、観測点を示す符号“Z”と個々の観測点を区別する番号i(iは整数M以下の正の整数)とを用いて観測点Ziと称される。   In the following description, the past track Trp and the L new tracks are represented by a code “Tr” indicating the track, a code “p” indicating the past track, or a number for distinguishing each new track. This is indicated by a reference symbol Trc in combination with a reference symbol “c”. Further, based on the wake Trc, the gate area obtained for the time t_j at which the partial area dA_j was photographed is a code “G” that is a combination of the code “G” indicating the gate area and the code “c” for distinguishing each wake. Gc ″ is used to denote a gate region Gc (j). A portion where the gate region Gc (j) and the partial region dA_j overlap is referred to as an overlapping portion Sc_j. Also, when M observation points are extracted by the extraction unit 12 shown in FIG. 1 or 5 in the process of taking a plurality of partial areas dA, each observation point has a symbol “ Z ″ and a number i (i is a positive integer less than or equal to an integer M) that distinguishes individual observation points are used as observation points Zi.

評価部141は、部分領域dA_jが撮影された時刻tjにおいて、航跡Trcに従って移動する移動体が部分領域dA_jとゲート領域Gc(j)とが重複する部分である重複部分Sc_jに存在する確率Pc_jを、例えば、式(1)により算出する。   The evaluation unit 141 uses the probability Pc_j that the moving body moving according to the wake Trc exists in the overlapping portion Sc_j where the partial region dA_j and the gate region Gc (j) overlap at the time tj when the partial region dA_j is captured. For example, it is calculated by the equation (1).

Figure 2015064229
なお、式(1)において、関数Nc_j(x,y)は、航跡Trcに基づいて時刻tjについて求められたゲート領域Gc(j)における移動体の存在の確率密度であり、航跡Trcに従う移動体の時刻tjにおける予測位置を期待値とする2次元の正規分布を示す。
Figure 2015064229
In equation (1), the function Nc_j (x, y) is the probability density of the existence of the moving object in the gate region Gc (j) obtained for the time tj based on the wake Trc, and the moving object according to the wake Trc. 2D shows a two-dimensional normal distribution with the predicted position at time tj as an expected value.

図5に示した評価部141は、式(1)で算出した確率Pc_jと、図3に示した仮説の木で示される仮説間の階層構造とを用いて、各仮説で示される航跡の尤度を評価する。例えば、評価部141は、評価の対象となる仮説hbが、図3に示した仮説の木において白い円形で示した第1航跡を示す仮説である場合に、当該仮説の尤度L(hb)を式(2)を用いて評価する。   The evaluation unit 141 shown in FIG. 5 uses the probability Pc_j calculated by the expression (1) and the hierarchical structure between hypotheses shown by the hypothesis tree shown in FIG. 3, and the likelihood of the wake shown by each hypothesis. Assess degree. For example, when the hypothesis hb to be evaluated is a hypothesis indicating the first wake indicated by a white circle in the hypothesis tree illustrated in FIG. 3, the evaluation unit 141 estimates the likelihood L (hb) of the hypothesis. Is evaluated using equation (2).

Figure 2015064229
式(2)において、数値L(hf)は、評価の対象となる仮説hbの親に当たる仮説hfについて求められた尤度を示す。ここで、評価の対象となる仮説hbの親に当たる仮説とは、仮説hbが生成される際のゲート領域Gc(j)を求める際に用いられた航跡Trcを示す仮説である。例えば、図3に示した仮説h2の親の仮説である仮説h1は、図2に示したゲート領域Gp(2)の算出に用いられた、過去の航跡Trpを延長した航跡を示す仮説である。また、式(2)において、数値Nc_j(Xzi,Yzi)は、観測点Ziにおける移動体の存在の確率密度を示す。また、式(2)において、式(1)で求められた確率Pc_jと確率Pdとの積は、仮説hfで示される航跡Trcで移動する移動体が部分領域dA_jで観測される確率を示す。即ち、式(2)にて、仮説hbの尤度L(hb)は、親の仮説hfの尤度L(hf)と、仮説hfで示される航跡Trcで移動する移動体が部分領域dA_jで観測される確率と、観測点Ziにおける移動体の存在の確率密度Nc_j(Xzi,Yzi)との積で示される。
Figure 2015064229
In Expression (2), a numerical value L (hf) indicates the likelihood obtained for the hypothesis hf corresponding to the parent of the hypothesis hb to be evaluated. Here, the hypothesis corresponding to the parent of the hypothesis hb to be evaluated is a hypothesis indicating the wake Trc used when obtaining the gate region Gc (j) when the hypothesis hb is generated. For example, the hypothesis h1, which is the hypothesis of the parent of the hypothesis h2 shown in FIG. 3, is a hypothesis indicating a wake obtained by extending the past wake Trp used for the calculation of the gate region Gp (2) shown in FIG. . In Equation (2), the numerical value Nc_j (Xzi, Yzi) indicates the probability density of the existence of the moving object at the observation point Zi. In Equation (2), the product of the probability Pc_j and the probability Pd obtained in Equation (1) indicates the probability that a moving body moving on the wake Trc indicated by the hypothesis hf is observed in the partial region dA_j. That is, in Equation (2), the likelihood L (hb) of the hypothesis hb is the likelihood L (hf) of the parent hypothesis hf and the moving body moving in the wake Trc indicated by the hypothesis hf is the partial area dA_j. It is represented by the product of the observed probability and the probability density Nc_j (Xzi, Yzi) of the existence of the moving object at the observation point Zi.

また、評価部141は、評価の対象となる仮説hbが、図3に示した仮説の木において網掛けされた円形で示した第2航跡を示す仮説である場合に、当該仮説の尤度L(hb)を式(3)を用いて評価する。   Further, when the hypothesis hb to be evaluated is a hypothesis indicating the second wake indicated by a circle shaded in the hypothesis tree illustrated in FIG. 3, the evaluation unit 141 calculates the likelihood L of the hypothesis. (hb) is evaluated using equation (3).

Figure 2015064229
式(3)において、数値L(hf)は、式(2)と同じく、評価の対象となる仮説hbの親に当たる仮説hfについて求められた尤度を示す。また、式(3)において、式(1)で求められた確率Pc_jと確率Pdとの積を数値1から減じた値は、仮説hfで示される航跡Trcで移動する移動体が部分領域dA_jで観測されない確率を示す。即ち、式(3)にて、仮説hbの尤度L(hb)は、親の仮説hfの尤度L(hf)と、仮説hfで示される航跡Trcで移動する移動体が部分領域dA_jで観測されない確率との積で示される。
Figure 2015064229
In Equation (3), the numerical value L (hf) indicates the likelihood obtained for the hypothesis hf corresponding to the parent of the hypothesis hb to be evaluated, as in Equation (2). Further, in the equation (3), the value obtained by subtracting the product of the probability Pc_j and the probability Pd obtained in the equation (1) from the numerical value 1 indicates that the moving body moving on the wake Trc indicated by the hypothesis hf is the partial region dA_j. Indicates the probability of not being observed. That is, in Equation (3), the likelihood L (hb) of the hypothesis hb is the likelihood L (hf) of the parent hypothesis hf and the moving body moving in the wake Trc indicated by the hypothesis hf is the partial area dA_j. It is shown as the product of the probability of not being observed.

式(2)を用いることにより、第1航跡を示す仮説hbの尤度L(hb)として、式(1)を用いて移動体が存在する確率を算出する対象となる範囲であるゲート領域Gc(j)と部分領域dA_jとの重複部分Sc_jが大きいほど大きな値を求めることができる。一方、式(3)を用いることにより、第2航跡を示す仮説hbの尤度L(hb)として、式(1)を用いて移動体が存在する確率を算出する対象となる範囲であるゲート領域Gc(j)と部分領域dA_jとが重なる部分が小さいほど大きな値を求めることができる。   By using the equation (2), the gate region Gc, which is a target range for calculating the probability that a moving object exists using the equation (1), as the likelihood L (hb) of the hypothesis hb indicating the first wake. A larger value can be obtained as the overlapping portion Sc_j between (j) and the partial region dA_j is larger. On the other hand, by using Equation (3), a gate that is a target range for calculating the probability that a moving object exists using Equation (1) as the likelihood L (hb) of hypothesis hb indicating the second wake. A larger value can be obtained as the portion where the region Gc (j) and the partial region dA_j overlap is smaller.

以下では、図2に示した各航跡Trp,Tr1に従って移動体が移動する場合について、部分領域dA_1,dA_2,dA_2m−1,dA_2mのそれぞれにおいて移動体が観測される確率を算出し、算出した確率を用いて仮説の尤度を評価する例が説明される。   In the following, the probability that the moving object is observed in each of the partial areas dA_1, dA_2, dA_2m-1, and dA_2m in the case where the moving object moves according to the tracks Trp and Tr1 shown in FIG. An example is described in which the likelihood of a hypothesis is evaluated using.

図6は、図3に示した各仮説の尤度の計算例を示す。図6に示した表において、“仮説”で示した列に含まれる各符号は、図3の仮説の木に含まれる仮説h1〜h10をそれぞれ示す。また、図6に示した表において、“仮説の尤度”で示した列に含まれる数式L(h1),L(h2),L(h3),L(h4),L(h5),L(h6),L(h7),L(h8),L(h9),L(h10)のそれぞれは、仮説h1〜h10のそれぞれの尤度を示す。   FIG. 6 shows an example of calculating the likelihood of each hypothesis shown in FIG. In the table shown in FIG. 6, each symbol included in the column indicated by “hypothesis” indicates hypothesis h <b> 1 to h <b> 10 included in the hypothesis tree of FIG. 3. Further, in the table shown in FIG. 6, the formulas L (h1), L (h2), L (h3), L (h4), L (h5), L included in the column indicated by “likelihood of hypothesis”. Each of (h6), L (h7), L (h8), L (h9), and L (h10) indicates the likelihood of each of hypotheses h1 to h10.

図7〜図9は、式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲の例を示す。なお、図7〜図9において、図1に示した観測領域Arに含まれる2m個の部分領域dAのうち、部分領域dA_1,dA_2,dA_2m−1,dA_2m以外の部分領域dAの図示は省略されている。また、図7〜図9において、x軸は水平方向を示し、y軸は鉛直方向を示す。また、図7〜図9に示した要素のうち、図2に示した要素と同等のものは同じ符号で示され、その説明は省略される場合がある。   7 to 9 show examples of ranges in which the probability density of the existence of the moving object is integrated in Equation (1). 7-9, illustration of partial areas dA other than partial areas dA_1, dA_2, dA_2m-1, and dA_2m out of 2m partial areas dA included in observation area Ar shown in FIG. 1 is omitted. ing. 7 to 9, the x-axis indicates the horizontal direction and the y-axis indicates the vertical direction. In addition, among the elements illustrated in FIGS. 7 to 9, elements equivalent to those illustrated in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

図7(A)は、図3に示した仮説h1の尤度を算出する際に、式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲、即ち、航跡Trpに従って移動する移動体の存在の確率密度を示すゲート領域Gp(1)と部分領域dA_1との重複部分Sp_1を示す。図7(A)の例では、ゲート領域Gp(1)のうち、部分領域dA_1に含まれる部分である重複部分Sp_1は、網掛けが付された領域として示されている。なお、図7(A)において、白い円形で示した点Qe(Trp,1)は、航跡Trpに基づいて算出された、部分領域dA_1が撮影された時刻t_1における移動体の予測位置を示す。   FIG. 7A shows a range in which the probability density of the existence of a moving object is integrated in Equation (1) when calculating the likelihood of the hypothesis h1 shown in FIG. 3, that is, the moving object moving according to the wake Trp. An overlapping portion Sp_1 between the gate region Gp (1) indicating the existence probability density and the partial region dA_1 is shown. In the example of FIG. 7A, in the gate region Gp (1), the overlapping portion Sp_1 that is a portion included in the partial region dA_1 is shown as a shaded region. In FIG. 7A, a point Qe (Trp, 1) indicated by a white circle indicates a predicted position of the moving body at time t_1 when the partial area dA_1 is imaged, which is calculated based on the wake Trp.

図3の仮説の木に示した仮説h1は、過去の航跡Trpの速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説であるので、図5に示した評価部141は、仮説h1の尤度L(h1)の評価に式(3)を用いる。   Since the hypothesis h1 shown in the hypothetical tree of FIG. 3 is a hypothesis indicating the second wake that has inherited the speed and acceleration of the past wake Trp, the evaluation unit 141 shown in FIG. Formula (3) is used for evaluation of (h1).

ここで、図7(A)に示した重複部分Sp_1の面積は、ゲート領域Gp(1)の面積の4分の1よりも少ないため、移動体が重複部分Sp_1内に存在する確率Pp_1として式(1)によって求められる値は、数値0.25よりも小さい。したがって、航跡Trpに従って移動する移動体が部分領域dA_1において観測されない確率は、数値0.75よりも大きい値となる。このため、評価部151は、仮説h1の尤度L(h1)として、過去の航跡Trpを示す仮説の尤度L(hp)と数値0.75との積よりも大きい値を得る。   Here, since the area of the overlapping portion Sp_1 shown in FIG. 7A is less than a quarter of the area of the gate region Gp (1), the probability Pp_1 that the moving body exists in the overlapping portion Sp_1 is expressed as The value obtained by (1) is smaller than the numerical value 0.25. Therefore, the probability that the moving body moving according to the wake Trp is not observed in the partial region dA_1 is a value larger than the numerical value 0.75. Therefore, the evaluation unit 151 obtains a value larger than the product of the likelihood L (hp) of the hypothesis indicating the past track Trp and the numerical value 0.75 as the likelihood L (h1) of the hypothesis h1.

そして、例えば、仮説h1の尤度L(h1)が、図5で説明した第2閾値よりも大きい場合に、図5に示した出力部15は、仮説h1で示される航跡Trpを部分領域dA_1が撮影された時点における確からしい航跡として検出し、表示装置DSPに表示させる。   For example, when the likelihood L (h1) of the hypothesis h1 is larger than the second threshold described in FIG. 5, the output unit 15 illustrated in FIG. 5 converts the wake Trp indicated by the hypothesis h1 into the partial region dA_1. Is detected as a probable wake at the time of shooting, and is displayed on the display device DSP.

図7(B)は、図3に示した仮説h2、h3の尤度を算出する際に、式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲、即ち、航跡Trpに従って移動する移動体の存在の確率密度を示すゲート領域Gp(2)と部分領域dA_2との重複部分Sp_2を示す。図7(B)の例では、破線で囲んで示したゲート領域Gp(2)のうち、部分領域dA_2に含まれる部分である重複部分Sp_2は、網掛けが付された領域として示されている。なお、図7(B)において、白い円形で示した点Qe(Trp,2)は、航跡Trpに基づいて算出された、部分領域dA_2が撮影された時刻t_2における移動体の予測位置を示す。   FIG. 7 (B) shows a range in which the probability density of the existence of a moving object is integrated in equation (1) when calculating the likelihood of hypotheses h2 and h3 shown in FIG. An overlapping portion Sp_2 of the gate region Gp (2) indicating the probability density of the presence of the body and the partial region dA_2 is shown. In the example of FIG. 7B, of the gate region Gp (2) surrounded by the broken line, the overlapping portion Sp_2 that is a portion included in the partial region dA_2 is shown as a shaded region. . In FIG. 7B, a point Qe (Trp, 2) indicated by a white circle indicates the predicted position of the moving body at time t_2 when the partial area dA_2 was imaged, calculated based on the track Trp.

図3の仮説の木に示した仮説h2は、過去の航跡Trpを観測点Z1の情報を用いて更新することで得られる第1航跡である航跡Tr1を示す仮説であり、仮説h3は、過去の航跡Trpの速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説である。このため、図5に示した評価部141は、仮説h2の尤度L(h2)の評価に式(2)を用い、仮説h3の尤度L(h3)の評価に式(3)を用いる。   The hypothesis h2 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 is a hypothesis indicating the wake Tr1 that is the first wake obtained by updating the past wake Trp using the information of the observation point Z1, and the hypothesis h3 This is a hypothesis indicating a second wake that inherits the speed and acceleration of the wake Trp. Therefore, the evaluation unit 141 illustrated in FIG. 5 uses Expression (2) for evaluating the likelihood L (h2) of the hypothesis h2, and uses Expression (3) for evaluating the likelihood L (h3) of the hypothesis h3. .

図7(B)に示した重複部分Sp_2の面積は、ゲート領域Gp(2)の面積のおおよそ4分の1程度であるので、移動体が重複部分Sp_2内に存在する確率Pp_2として式(1)によって求められる値は、数値0.25程度である。したがって、仮説h2の尤度L(h2)は、式(2)より、親に当たる仮説h1の尤度L(h1)を0.25倍し、更に、定数Pdを乗じた値に、観測点Z1における確率密度Np_2(Xz1,Yz1)を乗じた値で示される。なお、図6に示した尤度L(h2)において、観測点Z1における確率密度Np_2(Xz1,Yz1)は、ゲート領域Gp(2)を示す正規分布Np_2に観測点Z1の座標(Xz1,Yz1)を代入して得られる値である。一方、航跡Trpに従って移動する移動体が部分領域dA_2において観測されない確率は数値0.75程度となるので、仮説h3の尤度L(h3)は、仮説h1の尤度L(h1)を0.75倍した値とほぼ同等の値となる。   Since the area of the overlapping portion Sp_2 shown in FIG. 7B is about one-fourth of the area of the gate region Gp (2), the probability Pp_2 that the moving body exists in the overlapping portion Sp_2 is expressed by the equation (1 ) Is about 0.25. Therefore, the likelihood L (h2) of the hypothesis h2 is obtained by multiplying the likelihood L (h1) of the hypothesis h1 corresponding to the parent by 0.25 from the equation (2), and further multiplying the value by the constant Pd by the observation point Z1. The probability density Np_2 (Xz1, Yz1) at is multiplied by a value. Note that in the likelihood L (h2) shown in FIG. 6, the probability density Np_2 (Xz1, Yz1) at the observation point Z1 is the coordinates (Xz1, Yz1) of the observation point Z1 in the normal distribution Np_2 indicating the gate region Gp (2). ) Is the value obtained by substituting. On the other hand, since the probability that a moving body that moves according to the wake Trp is not observed in the partial region dA_2 is about 0.75, the likelihood L (h3) of the hypothesis h3 is set to 0. The value is almost equivalent to the value multiplied by 75.

そして、例えば、仮説h2、h3について求められた尤度L(h2),L(h3)のそれぞれが第2閾値を超えていれば、図5に示した出力部15により、仮説h2で示される航跡Tr1および仮説h3で示される航跡Trpの双方が確からしい航跡として出力される。   For example, if each of the likelihoods L (h2) and L (h3) obtained for the hypotheses h2 and h3 exceeds the second threshold, the output unit 15 shown in FIG. 5 indicates the hypothesis h2. Both the wake Tr1 and the wake Trp indicated by the hypothesis h3 are output as likely wakes.

図8(A)は、図3に示した仮説h4、h5の尤度を算出する際に、式(1)にて移動体の存在の確率密度を積分する範囲、即ち、航跡Tr1に従って移動する移動体についてのゲート領域G1(2m−1)と部分領域dA_2m−1との重複部分S1_2m−1を示す。図8(A)の例では、破線で囲んで示したゲート領域G1(2m−1)のうち、部分領域dA_2m−1に含まれる部分である重複部分S1_2m−1は、網掛けが付された領域として示されている。なお、図8(A)において、白い円形で示した点Qe(Tr1,2m−1)は、航跡Tr1に基づいて算出された、部分領域dA_2m−1が撮影された時刻t_2m−1における移動体の予測位置を示す。   In FIG. 8A, when calculating the likelihood of the hypotheses h4 and h5 shown in FIG. An overlapping portion S1_2m-1 between the gate region G1 (2m-1) and the partial region dA_2m-1 for the moving body is shown. In the example of FIG. 8A, among the gate region G1 (2m-1) surrounded by a broken line, the overlapping portion S1_2m-1 that is a portion included in the partial region dA_2m-1 is shaded. Shown as a region. In FIG. 8A, a point Qe (Tr1, 2m-1) indicated by a white circle is a moving body at time t_2m-1 when the partial area dA_2m-1 is imaged, which is calculated based on the wake Tr1. Indicates the predicted position.

図3の仮説の木に示した仮説h4は、航跡Tr1を観測点Z2の情報を用いて更新することで得られる第1航跡である航跡Tr2を示す仮説であり、仮説h5は、航跡Tr1の速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説である。このため、図5に示した評価部141は、仮説h4の尤度L(h4)の評価に式(2)を用い、仮説h5の尤度L(h5)の評価に式(3)を用いる。   The hypothesis h4 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 is a hypothesis indicating the wake Tr2 that is the first wake obtained by updating the wake Tr1 using the information of the observation point Z2, and the hypothesis h5 is the wake Tr1. This is a hypothesis indicating the second wake that has inherited the speed and acceleration. Therefore, the evaluation unit 141 illustrated in FIG. 5 uses Expression (2) to evaluate the likelihood L (h4) of the hypothesis h4 and uses Expression (3) to evaluate the likelihood L (h5) of the hypothesis h5. .

図8(A)に示した重複部分S1_2m−1の面積は、ゲート領域G1(2m−1)の面積ほぼ全体であるので、移動体が重複部分S1_2m−1内に存在する確率P1_2m−1として式(1)によって求められる値は、おおよそ数値1となる。したがって、仮説h4の尤度L(h4)は、式(2)より、親に当たる仮説h2の尤度L(h2)に定数Pdを乗じた値に、観測点Z2における確率密度N1_2m−1(Xz2,Yz2)を乗じた値で示される。なお、図6に示した尤度L(h4)において、観測点Z2における確率密度N1_2m−1(Xz2,Yz2)は、ゲート領域G1(2m−1)を示す正規分布N1_2m−1に観測点Z2の座標(Xz2,Yz2)を代入して得られる値である。図8(A)の例では、観測点Z2と移動体の予測位置Qe(Tr1,2m−1)との距離は、例えば、ゲート領域G1(2m−1)を示す楕円の短径に比べて短い。したがって、観測点Z2における確率密度は、ゲート領域G1(2m−1)内での平均的な確率密度よりも大きい値となるので、評価部141によって求められる仮説h4の尤度L(h4)は、後述する仮説h6の尤度L(h6)に比べて大きくなる可能性がある。一方、航跡Trpに従って移動する移動体が部分領域dA_2において観測されない確率は数値0に近い値となるので、式(3)を用いて求められる仮説h5の尤度L(h5)は、数値0に近い値となる。   Since the area of the overlapping portion S1_2m-1 shown in FIG. 8A is almost the entire area of the gate region G1 (2m-1), the probability P1_2m-1 that the moving body exists in the overlapping portion S1_2m-1 is assumed. The value obtained by equation (1) is approximately the numerical value 1. Therefore, the likelihood L (h4) of the hypothesis h4 is obtained from the equation (2) by multiplying the likelihood L (h2) of the hypothesis h2 corresponding to the parent by the constant Pd and the probability density N1_2m−1 (Xz2) at the observation point Z2. , Yz2). In the likelihood L (h4) shown in FIG. 6, the probability density N1_2m-1 (Xz2, Yz2) at the observation point Z2 is the observation point Z2 in the normal distribution N1_2m-1 indicating the gate region G1 (2m-1). This is a value obtained by substituting the coordinates (Xz2, Yz2). In the example of FIG. 8A, the distance between the observation point Z2 and the predicted position Qe (Tr1,2m-1) of the moving object is, for example, compared with the minor axis of the ellipse indicating the gate region G1 (2m-1). short. Therefore, since the probability density at the observation point Z2 is larger than the average probability density in the gate region G1 (2m−1), the likelihood L (h4) of the hypothesis h4 obtained by the evaluation unit 141 is There is a possibility that it becomes larger than the likelihood L (h6) of hypothesis h6 described later. On the other hand, since the probability that the moving body moving according to the wake Trp is not observed in the partial region dA_2 is a value close to the numerical value 0, the likelihood L (h5) of the hypothesis h5 obtained using the equation (3) is the numerical value 0. A close value.

図8(B)は、図3に示した仮説h6の尤度を算出する際に、式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲、即ち、航跡Trpに従って移動する移動体についてのゲート領域Gp(2m−1)と部分領域dA_2m−1との重複部分Sp_2m−1を示す。図8(B)の例では、破線で囲んで示したゲート領域Gp(2m−1)のうち、部分領域dA_2m−1に含まれる部分である重複部分Sp_2m−1は、網掛けが付された領域として示されている。なお、図8(B)において、白い円形で示した点Qe(Trp,2m−1)は、航跡Trpに基づいて算出された、部分領域dA_2m−1が撮影された時刻t_2m−1における移動体の予測位置を示す。   FIG. 8B shows a range in which the probability density of the existence of a moving object is integrated in equation (1) when calculating the likelihood of the hypothesis h6 shown in FIG. 3, that is, a moving object that moves according to the wake Trp. The overlapping portion Sp_2m-1 of the gate region Gp (2m-1) and the partial region dA_2m-1 is shown. In the example of FIG. 8B, among the gate region Gp (2m−1) surrounded by a broken line, the overlapping portion Sp_2m−1 that is a portion included in the partial region dA_2m−1 is shaded. Shown as a region. In FIG. 8B, a point Qe (Trp, 2m−1) indicated by a white circle is a moving object at time t_2m−1 when the partial area dA_2m−1 is calculated based on the wake Trp. Indicates the predicted position.

図3の仮説の木に示した仮説h6は、仮説h3で示される航跡の速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説であるので、図5に示した評価部141は、仮説h6の尤度L(h6)の評価に式(3)を用いる。   Since the hypothesis h6 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 is a hypothesis showing the second wake that has inherited the speed and acceleration of the wake shown in the hypothesis h3, the evaluation unit 141 shown in FIG. Formula (3) is used for evaluation of degree L (h6).

ここで、図8(B)に示した重複部分Sp_2m−1の面積は、ゲート領域Gp(2m−1)の面積の4分の3以上であるため、移動体が重複部分Sp_2m−1内に存在する確率Pp_2m−1として式(1)によって求められる値は、数値0.75よりも大きい。したがって、航跡Trpに従って移動する移動体が部分領域dA_2m−1において観測されない確率は、数値0.25よりも小さい値となる。このため、評価部151は、仮説h6の尤度L(h6)として、親に当たる仮説h3の尤度L(h3)と数値0.25との積よりも小さい値を得る。   Here, since the area of the overlapping portion Sp_2m-1 illustrated in FIG. 8B is three-quarters or more of the area of the gate region Gp (2m-1), the moving body is within the overlapping portion Sp_2m-1. The value obtained by the equation (1) as the existence probability Pp_2m−1 is larger than the numerical value 0.75. Therefore, the probability that the moving body that moves according to the wake Trp is not observed in the partial region dA_2m−1 is a value smaller than the numerical value 0.25. For this reason, the evaluation unit 151 obtains a value smaller than the product of the likelihood L (h3) of the hypothesis h3 corresponding to the parent and the numerical value 0.25 as the likelihood L (h6) of the hypothesis h6.

そして、仮説h4、h5、h6について求められた尤度L(h4),L(h5),L(h6)のうち、例えば、尤度L(h4)が第2閾値以上である場合に、出力部15は、仮説h4を時刻t_2m−1において確からしい仮説として検出する。そして、出力部15は、仮説h4で示される航跡Tr2を示す情報を表示装置DSPに渡すことで、表示装置DSPを介して航跡Tr2を確からしい航跡として出力する。   Of the likelihoods L (h4), L (h5), and L (h6) obtained for the hypotheses h4, h5, and h6, for example, when the likelihood L (h4) is greater than or equal to the second threshold, The unit 15 detects the hypothesis h4 as a probable hypothesis at the time t_2m-1. And the output part 15 outputs wake Tr2 as a probable wake via display device DSP by passing the information which shows wake Tr2 shown by hypothesis h4 to display device DSP.

図9(A)は、図3に示した仮説h7、h8の尤度を算出する際に、式(1)において移動体の存在の確率密度を積分する範囲を示す。図9(A)の例では、破線で囲んで示したゲート領域G1(2m)と点線で囲んで示したゲート領域G2(2m)とは、いずれも部分領域dA_2mに含まれる部分を持っていない。すなわち、図9(A)の例では、ゲート領域G1(2m)またはゲート領域G2(2m)と部分領域dA_2mとの重複部分S1_2m、S2_2mは、いずれも存在しない。なお、図9(A)において、白い円形で示した点Qe(Tr1,2m)は、航跡Tr1に従う移動体の部分領域dA_2mが撮影された時刻t_2mにおける予測位置を示す。図9(A)においては、航跡Tr2に従う移動体の部分領域dA_2mが撮影された時刻t_2mにおける予測位置の図示は省略されている。   FIG. 9A shows a range in which the probability density of the existence of a moving object is integrated in Equation (1) when calculating the likelihoods of hypotheses h7 and h8 shown in FIG. In the example of FIG. 9A, the gate region G1 (2m) surrounded by a broken line and the gate region G2 (2m) surrounded by a dotted line do not have a portion included in the partial region dA_2m. . That is, in the example of FIG. 9A, the gate region G1 (2m) or the gate region G2 (2m) and the overlapping portion S1_2m and S2_2m between the partial region dA_2m do not exist. In FIG. 9A, a point Qe (Tr1, 2m) indicated by a white circle indicates a predicted position at time t_2m at which the partial area dA_2m of the moving body according to the wake Tr1 is captured. In FIG. 9A, illustration of the predicted position at time t_2m when the partial area dA_2m of the moving body according to the wake Tr2 is taken is omitted.

図3の仮説の木に示した仮説h7は、仮説h4で示される航跡、即ち、航跡Tr2の速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説であるので、図5に示した評価部141は、仮説h7の尤度L(h7)の評価に式(3)を用いる。また、図3の仮説の木に示した仮説h8は、仮説h5で示される航跡、即ち、図2に示した航跡Tr1の速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説であるので、図5に示した評価部141は、仮説h8の尤度L(h8)の評価に式(3)を用いる。   Since the hypothesis h7 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 is a hypothesis indicating the wake shown by the hypothesis h4, that is, the second wake that has inherited the speed and acceleration of the wake Tr2, the evaluation unit 141 shown in FIG. Equation (3) is used to evaluate the likelihood L (h7) of hypothesis h7. Further, since the hypothesis h8 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 is a hypothesis indicating the wake shown by the hypothesis h5, that is, the second wake that takes over the speed and acceleration of the wake Tr1 shown in FIG. The evaluation unit 141 shown in FIG. 4 uses Expression (3) for evaluating the likelihood L (h8) of the hypothesis h8.

ここで、図9(A)に示したように、重複部分S2_2mの面積は数値0に等しいので、移動体が重複部分S2_2m内に存在する確率P2_2mとして式(1)によって求められる値は数値0に等しい。したがって、航跡Tr2に従って移動する移動体が部分領域dA_2mにおいて観測されない確率は、数値1となる。このため、評価部151は、仮説h7の尤度L(h7)として、親に当たる仮説h4の尤度L(h4)と同じ値を得る。同様に、重複部分S1_2mの面積は数値0に等しいので、移動体が重複部分S1_2m内に存在する確率P1_2mとして式(1)によって求められる値は数値0に等しい。したがって、航跡Tr1に従って移動する移動体が部分領域dA_2mにおいて観測されない確率は、数値1となる。このため、評価部151は、仮説h8の尤度L(h8)として、親に当たる仮説h5の尤度L(h5)と同じ値を得る。   Here, as shown in FIG. 9A, since the area of the overlapping portion S2_2m is equal to the numerical value 0, the value obtained by the equation (1) as the probability P2_2m that the moving body exists in the overlapping portion S2_2m is the numerical value 0. be equivalent to. Therefore, the probability that the moving body that moves according to the wake Tr2 is not observed in the partial region dA_2m is a numerical value 1. For this reason, the evaluation unit 151 obtains the same value as the likelihood L (h4) of the hypothesis h4 corresponding to the parent as the likelihood L (h7) of the hypothesis h7. Similarly, since the area of the overlapping portion S1_2m is equal to the numerical value 0, the value obtained by the equation (1) as the probability P1_2m that the moving body exists in the overlapping portion S1_2m is equal to the numerical value 0. Therefore, the probability that a moving body that moves according to the wake Tr1 is not observed in the partial region dA_2m is a numerical value 1. For this reason, the evaluation unit 151 obtains the same value as the likelihood L (h5) of the hypothesis h5 corresponding to the parent as the likelihood L (h8) of the hypothesis h8.

図9(B)は、図3に示した仮説h9、h10の尤度を算出する際に、式(1)にて移動体の存在の確率密度を積分する範囲、即ち、航跡Trpに従って移動する移動体についてのゲート領域Gp(2m)と部分領域dA_2mとの重複部分Sp_2mを示す。図9(B)の例では、破線で囲んで示したゲート領域Gp(2m)のうち、部分領域dA_2mに含まれる部分である重複部分Sp_2mは、網掛けが付された領域として示されている。なお、図9(B)において、白い円形で示した点Qe(Trp,2m)は、航跡Trpに基づいて算出された、部分領域dA_2mが撮影された時刻t_2mにおける移動体の予測位置を示す。   In FIG. 9B, when calculating the likelihoods of the hypotheses h9 and h10 shown in FIG. An overlapping portion Sp_2m between the gate region Gp (2m) and the partial region dA_2m for the moving body is shown. In the example of FIG. 9B, of the gate region Gp (2m) surrounded by a broken line, an overlapping portion Sp_2m that is a portion included in the partial region dA_2m is shown as a shaded region. . In FIG. 9B, a point Qe (Trp, 2m) indicated by a white circle indicates a predicted position of the moving body at time t_2m when the partial area dA_2m is imaged, which is calculated based on the wake Trp.

図3の仮説の木に示した仮説h9は、航跡Trpを観測点Z3の情報を用いて更新することで得られる第1航跡である航跡Tr3を示す仮説であり、仮説h10は、航跡Trpの速度および加速度を引き継いだ第2航跡を示す仮説である。このため、図5に示した評価部141は、仮説h9の尤度L(h9)の評価に式(2)を用い、仮説h10の尤度L(h10)の評価に式(3)を用いる。   The hypothesis h9 shown in the hypothesis tree of FIG. 3 is a hypothesis indicating the wake Tr3 that is the first wake obtained by updating the wake Trp using the information of the observation point Z3, and the hypothesis h10 is the wake Trp of the wake Trp. This is a hypothesis indicating the second wake that has inherited the speed and acceleration. Therefore, the evaluation unit 141 illustrated in FIG. 5 uses Expression (2) for evaluating the likelihood L (h9) of the hypothesis h9 and uses Expression (3) for evaluating the likelihood L (h10) of the hypothesis h10. .

図9(B)に示した重複部分Sp_2mの面積は、ゲート領域Gp(2m)の面積の4分の1よりも小さいので、移動体が重複部分Sp_2m内に存在する確率Pp_2mとして式(1)によって求められる値は、数値0.25よりも小さくなる。したがって、仮説h9の尤度L(h9)は、式(2)より、親に当たる仮説h6の尤度L(h6)を0.25倍し、更に、定数Pdを乗じた値に、観測点Z3における確率密度Np_2m(Xz3,Yz3)を乗じた値で示される。なお、図6に示した尤度L(h9)において、観測点Z3における確率密度Np_2m(Xz3,Yz3)は、ゲート領域Gp(2m)を示す正規分布Np_2mに観測点Z3の座標(Xz3,Yz3)を代入して得られる値である。ここで、図9(B)の例では、観測点Z3は移動体の予測位置Qe(Trp,2m)よりもゲート領域Gp(2m)の縁に近い位置にある。このため、観測点Z3における確率密度Np_2m(Xz3,Yz3)は、ゲート領域Gp(2m)における平均的な確率密度よりも小さい値となる。一方、航跡Trpに従って移動する移動体が部分領域dA_2mにおいて観測されない確率は数値0.75よりも大きいとなるので、仮説h10の尤度L(h10)は、仮説h6の尤度L(h6)に数値0.75を乗じた値よりも大きい値となる。   Since the area of the overlapping portion Sp_2m shown in FIG. 9B is smaller than a quarter of the area of the gate region Gp (2m), the probability Pp_2m that the moving body exists in the overlapping portion Sp_2m is expressed by the equation (1). The value obtained by is smaller than the numerical value 0.25. Accordingly, the likelihood L (h9) of the hypothesis h9 is obtained by multiplying the likelihood L (h6) of the hypothesis h6 corresponding to the parent by 0.25 and multiplying the value obtained by multiplying the constant Pd by the observation point Z3 from the equation (2). The probability density Np_2m (Xz3, Yz3) at is multiplied by the value. Note that in the likelihood L (h9) shown in FIG. 6, the probability density Np_2m (Xz3, Yz3) at the observation point Z3 is represented by the coordinates (Xz3, Yz3) of the observation point Z3 in the normal distribution Np_2m indicating the gate region Gp (2m). ) Is the value obtained by substituting. Here, in the example of FIG. 9B, the observation point Z3 is closer to the edge of the gate region Gp (2m) than the predicted position Qe (Trp, 2m) of the moving body. For this reason, the probability density Np_2m (Xz3, Yz3) at the observation point Z3 is smaller than the average probability density in the gate region Gp (2m). On the other hand, since the probability that the moving body that moves according to the wake Trp is not observed in the partial region dA_2m is larger than the numerical value 0.75, the likelihood L (h10) of the hypothesis h10 is changed to the likelihood L (h6) of the hypothesis h6. The value is larger than the value multiplied by the numerical value 0.75.

図9(A),(B)で説明したようにして求められた仮説h7〜h10の尤度L(h7)〜L(h10)は、図5に示した出力部15において第2閾値と比較される。そして、例えば、尤度L(h7)が第2閾値よりも大きい値として求められた場合に、出力部15により、仮説h7が時刻t_2mにおける確からしい仮説として検出され、仮説h7で示される航跡Tr2を表示装置DSPにより表示させる処理が行われる。   The likelihoods L (h7) to L (h10) of the hypotheses h7 to h10 obtained as described in FIGS. 9A and 9B are compared with the second threshold value in the output unit 15 shown in FIG. Is done. For example, when the likelihood L (h7) is obtained as a value larger than the second threshold, the output unit 15 detects the hypothesis h7 as a probable hypothesis at the time t_2m, and the track Tr2 indicated by the hypothesis h7. Is displayed on the display device DSP.

以上、図6から図9を用いて説明したようにして、図5に示した評価部141は、図3に示した各仮説h1〜h10が生成された時点において、それぞれの尤度L(h1)〜L(h10)を求める。そして、求めた尤度L(h1)〜L(h10)に基づいて、図5に示した出力部15は、各部分領域が撮影された時点において尤度が求められた仮説の中から、第2閾値よりも大きい尤度が求められた仮説を検出する。また、出力部15は、検出した仮説で示される航跡を示す情報を表示装置DSPに表示させる処理を行う。一方、選択部142は、例えば、評価部141による仮説h1〜h10の尤度L(h1)〜L(h10)の算出が完了した後に、尤度L(h1)〜L(h10)に基づいて、仮説h1〜h10の中から尤もらしい仮説を選択する。   As described above with reference to FIGS. 6 to 9, the evaluation unit 141 illustrated in FIG. 5 has each likelihood L (h1 at the time when the hypotheses h1 to h10 illustrated in FIG. 3 are generated. ) To L (h10). Then, based on the obtained likelihoods L (h1) to L (h10), the output unit 15 shown in FIG. 5 determines the first of the hypotheses for which the likelihood was obtained at the time when each partial region was captured. A hypothesis for which a likelihood greater than two thresholds is found is detected. Further, the output unit 15 performs a process of displaying information indicating the wake indicated by the detected hypothesis on the display device DSP. On the other hand, for example, after the calculation of the likelihoods L (h1) to L (h10) of the hypotheses h1 to h10 by the evaluation unit 141 is completed, the selection unit 142 is based on the likelihoods L (h1) to L (h10). The most likely hypothesis is selected from the hypotheses h1 to h10.

評価部141は、式(1)および式(2)を用いることで、ゲート領域と撮影された部分領域との重複部分の面積が大きいほど、重複部分から抽出された観測点で移動体が観測されるとする仮説の尤度として大きい値を得る。また、評価部141は、式(1)および式(3)を用いることで、ゲート領域と撮影された部分領域との重複部分の面積が小さいほど、重複部分において移動体が観測されないとする仮説の尤度として大きい値を得る。   The evaluation unit 141 uses the expressions (1) and (2), so that the moving object is observed at the observation point extracted from the overlapping portion as the area of the overlapping portion between the gate region and the captured partial region is large. A large value is obtained as the likelihood of the hypothesis. Further, the evaluation unit 141 uses the equations (1) and (3), and the hypothesis is that the moving body is not observed in the overlapping portion as the area of the overlapping portion between the gate region and the captured partial region is smaller. A large value is obtained as the likelihood of.

これにより、評価部141は、例えば、仮説h7のように、複数の部分領域dAにて移動体が観測されるとする仮説の尤度として、仮説h8、h9のように、観測領域Ar内で一回だけ移動体が観測されるとする仮説の尤度と同じ尺度で比較できる値を得る。即ち、評価部141は、複数の部分領域dAから抽出された観測点を反映した航跡を示す仮説と、複数の部分領域dAの一つで抽出された観測点を反映した航跡を示す仮説とのどちらが尤もらしいかを、互いの比較で判定することが可能な尤度を求めることができる。   Thereby, for example, the evaluation unit 141 sets the likelihood of the hypothesis that the moving body is observed in the plurality of partial areas dA as in the hypothesis h7 in the observation area Ar as in the hypotheses h8 and h9. A value that can be compared on the same scale as the likelihood of the hypothesis that the moving object is observed only once is obtained. That is, the evaluation unit 141 includes a hypothesis indicating a wake reflecting observation points extracted from the plurality of partial areas dA and a hypothesis indicating a wake reflecting observation points extracted from one of the plurality of partial areas dA. Likelihood that can be determined by comparing each other can be obtained.

したがって、選択部142は、各仮説について評価部141によって求められた尤度を互いに比較することで、2m個の部分領域dAが撮影される過程で生成された複数の仮説の中から尤もらしい仮説を選択することができる。   Therefore, the selection unit 142 compares the likelihoods obtained by the evaluation unit 141 with respect to each hypothesis, and thus a hypothesis that is likely from a plurality of hypotheses generated in the process of photographing 2m partial regions dA. Can be selected.

以上に説明したように、推定部13から選択部142に渡される仮説の集合は、2m個の部分領域dAが撮影される過程において速度などが変化した航跡を含め、過去の航跡から遷移することが考えられる航跡を示す仮説を漏れなく含んでいる。   As described above, the set of hypotheses passed from the estimation unit 13 to the selection unit 142 includes transitions from past wakes, including wakes that have changed in speed in the process of capturing 2m partial areas dA. Contains the hypothesis indicating the possible wake.

したがって、選択部142は、推定部13で生成された全ての仮説を含む仮説の集合から、他の仮説よりも尤度の高い仮説を選択することで、複数の部分領域dAを撮影する過程で推定された複数の航跡から確からしい航跡を選択することができる。   Therefore, the selection unit 142 selects a hypothesis having a higher likelihood than other hypotheses from a set of hypotheses including all hypotheses generated by the estimation unit 13, thereby capturing a plurality of partial regions dA. A probable track can be selected from a plurality of estimated tracks.

つまり、ゲート領域と撮影された部分領域との重複部分の面積を用いて仮説の尤度を評価する評価部141を含む追尾装置10は、観測領域Arが撮影される過程で移動体の航跡が変化する場合にも、移動体の航跡を従来に比べて高い精度で追尾可能である。   In other words, the tracking device 10 including the evaluation unit 141 that evaluates the likelihood of the hypothesis using the area of the overlapping portion between the gate region and the captured partial region can track the moving object in the process of capturing the observation region Ar. Even when it changes, it is possible to track the track of a moving object with higher accuracy than in the past.

なお、図5に示した評価部141が尤度の算出に用いる手法は、式(1)から式(3)で示した手法に限らず、各仮説の尤度の算出に、ゲート領域と撮影された部分領域との重複部分に移動体が存在する確率を用いる手法であればよい。   Note that the method used by the evaluation unit 141 shown in FIG. 5 to calculate the likelihood is not limited to the method shown by the equations (1) to (3), and the gate region and the imaging are used for calculating the likelihood of each hypothesis. Any method may be used as long as it uses the probability that a moving object is present in an overlapping part with the partial area.

例えば、評価部141は、各部分領域dAにおいて移動体が観測されないとする仮説の尤度の評価に、式(4)を用いてもよい。式(4)において、数値(1−Pd)の指数部を示す数値γは、各部分領域の撮影が一巡する間に移動体が観測される可能性がある範囲を示す拡大されたゲート領域として、移動体の過去の航跡に基づいて求められた範囲の少なくとも一部を含む部分領域の数を示す。つまり、式(4)において、各部分領域の撮影が一巡する間について求められた、拡大されたゲート領域と各部分領域dAとの重複部分に移動体が存在しない確率は、数値(1−Pd)のγ分の1乗で示される。例えば、観測領域Arの全体がk回目に撮影される間について求められた、拡大されたゲート領域が4つの部分領域dAに跨る場合に、各部分領域dAとゲート領域との重複部分に移動体が存在しない確率は、数値(1−Pd)の4分の1乗で示される。   For example, the evaluation unit 141 may use Equation (4) for evaluating the likelihood of a hypothesis that a moving body is not observed in each partial region dA. In the equation (4), the numerical value γ indicating the exponent part of the numerical value (1-Pd) is an enlarged gate region indicating a range in which the moving object may be observed during the shooting of each partial region. The number of partial areas including at least a part of the range obtained based on the past track of the moving object is shown. That is, in Equation (4), the probability that the moving body does not exist in the overlapping portion between the enlarged gate region and each partial region dA, which is obtained during one round of shooting of each partial region, is a numerical value (1-Pd ) To the 1st power of γ. For example, when the enlarged gate region obtained over the entire area of the observation region Ar is captured for the kth time and straddles four partial regions dA, the moving object moves to the overlapping portion of each partial region dA and the gate region. The probability that no exists is indicated by a quarter power of the numerical value (1-Pd).

Figure 2015064229
ここで、数値γが大きい場合に、各部分領域dAと拡大されたゲート領域との重複部分の面積は、数値γが小さい場合に比べて小さくなる。そして、数値γが大きい場合に、重複部分に移動体が存在しない確率を示す値、即ち、数値(1−Pd)のγ分の1乗の値は、数値γが小さい場合に比べて大きくなる。すなわち、数値(1−Pd)のγ分の1乗により、重複部分に移動体が存在しない確率を示す式(4)を用いる手法は、ゲート領域と撮影された部分領域との重複部分に移動体が存在する確率を用いる手法の一例である。
Figure 2015064229
Here, when the numerical value γ is large, the area of the overlapping portion between each partial region dA and the enlarged gate region is smaller than when the numerical value γ is small. When the numerical value γ is large, the value indicating the probability that there is no moving object in the overlapping portion, that is, the value of the power of 1 / γ of the numerical value (1-Pd) is larger than when the numerical value γ is small. . That is, the method using the equation (4) indicating the probability that the moving body does not exist in the overlapping portion by the first power of γ of the numerical value (1-Pd) moves to the overlapping portion between the gate region and the captured partial region. It is an example of the technique using the probability that a body exists.

仮説の尤度の評価に式(4)を用いる場合に、全ての部分領域dAにおいて移動体が観測されないとする仮説の尤度は、数値(1−Pd)のγ分の1乗で示される値をγ回にわたって相乗した値と過去の航跡を示す仮説の尤度との積となる。ここで、数値(1−Pd)のγ分の1乗をγ回にわたって相乗した値は、数値(1−Pd)に等しい。したがって、評価部141が式(4)を用いる場合に、全ての部分領域dAにおいて移動体が観測されないとする仮説の尤度は、過去の航跡を示す仮説の尤度と数値(1−Pd)の積で示される。すなわち、評価部141は、全ての部分領域dAにおいて移動体が観測されないとする仮説の尤度として、観測領域Arの撮影が完了してから仮説を生成する場合と同じ値を得ることができる。なお、各部分領域において移動体が観測されない確率を示す値は、式(4)に示した値に限らず、互いに相乗することで数値(1−Pd)となる値であればよい。例えば、評価部141は、拡大されたゲート領域のうち各部分領域に含まれる部分の割合により数値(1−Pd)を累乗した値を用いて、各部分領域dAにおいて移動体が観測されないとする仮説の尤度を評価してもよい。   When Equation (4) is used to evaluate the likelihood of the hypothesis, the likelihood of the hypothesis that the moving object is not observed in all the partial areas dA is expressed by the 1 / γth power of the numerical value (1-Pd). It is the product of a value obtained by synergizing the values over γ times and the likelihood of a hypothesis indicating a past wake. Here, a value obtained by synthesizing the first power of γ of the numerical value (1-Pd) over γ times is equal to the numerical value (1-Pd). Therefore, when the evaluation unit 141 uses Expression (4), the likelihood of the hypothesis that the moving body is not observed in all the partial areas dA is the likelihood of the hypothesis indicating the past track and the numerical value (1-Pd). It is indicated by the product of That is, the evaluation unit 141 can obtain the same value as the hypothesis likelihood that the moving object is not observed in all the partial areas dA as in the case where the hypothesis is generated after the imaging of the observation area Ar is completed. Note that the value indicating the probability that a moving object is not observed in each partial region is not limited to the value shown in Equation (4), but may be a value that is a numerical value (1−Pd) by synergy with each other. For example, the evaluation unit 141 uses a value obtained by raising the numerical value (1-Pd) by the ratio of the portion included in each partial region of the enlarged gate region, and the moving body is not observed in each partial region dA. Hypothesis likelihood may be evaluated.

また、評価部141は、式(2)を用いて、撮影された部分領域から抽出された観測点を用いて生成された第1航跡を示す仮説の尤度を評価する際に、評価の対象となる仮説hbの親に当たる仮説hfの尤度L(hf)に対して、次に述べる補正を行ってもよい。   The evaluation unit 141 uses the expression (2) to evaluate the likelihood of the hypothesis indicating the first wake generated using the observation points extracted from the captured partial region. The following correction may be performed on the likelihood L (hf) of the hypothesis hf corresponding to the parent of the hypothesis hb.

評価部141は、例えば、評価の対象となる仮説hbの親に当たる仮説hfから前のフレームまでの追尾処理で得られた過去の航跡を示す仮説hpあるいは別の第1航跡を示す仮説まで図3に示した仮説の木をさかのぼる。そして、評価部141は、仮説の木をさかのぼる過程で、観測点の情報を用いないで生成された仮説を検出する。また、評価部141は、検出した仮説の尤度が評価された際に乗じられた「移動体が観測されない確率」の相乗により、仮説hfについて得られた尤度L(hf)を除算することで、移動体が観測されない確率による尤度の減少分を打ち消す。そして、評価部141は、除算によって得られた値で示される、仮説hfの補正後の尤度L(hf)を用いて、式(2)により、評価の対象である仮説hbの尤度L(hb)を算出する。   The evaluation unit 141, for example, from the hypothesis hf corresponding to the parent of the hypothesis hb to be evaluated to the hypothesis hp indicating the past wake obtained by the tracking processing from the previous frame to the previous frame or the hypothesis indicating another first wake is shown in FIG. Go back to the hypothesis tree shown in. Then, the evaluation unit 141 detects a hypothesis generated without using observation point information in the process of going back up the hypothesis tree. Further, the evaluation unit 141 divides the likelihood L (hf) obtained for the hypothesis hf by the synergy of the “probability that no moving object is observed” multiplied when the likelihood of the detected hypothesis is evaluated. Thus, the likelihood decrease due to the probability that the moving object is not observed is canceled out. Then, the evaluation unit 141 uses the likelihood L (hf) after the correction of the hypothesis hf indicated by the value obtained by the division, and the likelihood L of the hypothesis hb to be evaluated according to the equation (2). (hb) is calculated.

例えば、図3の仮説の木に示した仮説h2の尤度L(h2)を評価する際に、評価部141は、親に当たる仮説h1の尤度L(h1)について、移動体が観測されない確率による尤度の減少分を打ち消す補正を行う。つまり、評価部141は、尤度L(h1)が評価された際に乗じられた数値(1−Pd・Pp_1)で尤度L(h1)を除算することで、「移動体が部分領域dA_1とゲート領域Gp(1)との重複部分において観測されない確率」による尤度の減少分を打ち消す。そして、評価部141は、除算で得られた結果を尤度L(h2)の算出に用いる。移動体が観測されない確率による尤度の減少分を打ち消す補正を適用した場合に、仮説h2の尤度L(h2)は、式(5)で示される。   For example, when evaluating the likelihood L (h2) of the hypothesis h2 shown in the hypothesis tree of FIG. 3, the evaluation unit 141 is the probability that the moving object is not observed for the likelihood L (h1) of the hypothesis h1 corresponding to the parent. Correction for canceling the decrease in likelihood due to. That is, the evaluation unit 141 divides the likelihood L (h1) by the numerical value (1−Pd · Pp_1) multiplied when the likelihood L (h1) is evaluated, whereby “the moving object is a partial region dA_1. And the likelihood decrease due to the “probability that is not observed in the overlapping part of the gate region Gp (1)”. Then, the evaluation unit 141 uses the result obtained by the division for calculating the likelihood L (h2). When correction for canceling the decrease in likelihood due to the probability that the moving object is not observed is applied, the likelihood L (h2) of hypothesis h2 is expressed by Equation (5).

Figure 2015064229
同様に、移動体が観測されない確率による尤度の減少分を打ち消す補正を適用した場合に、仮説h9の尤度L(h9)は、式(6)で示される。
Figure 2015064229
Similarly, the likelihood L (h9) of the hypothesis h9 is expressed by Expression (6) when correction for canceling the likelihood decrease due to the probability that the moving object is not observed is applied.

Figure 2015064229
以上に説明した補正により、評価部141は、先に撮影された1以上の部分領域にて移動体が観測されず、その後に撮影された部分領域にて観測されたとする仮説の尤度として、全ての部分領域の撮影が完了した際に仮説を生成する場合と同等の値を得ることができる。
Figure 2015064229
As a result of the correction described above, the evaluator 141 estimates the likelihood of the hypothesis that the moving object is not observed in one or more partial areas previously captured and is observed in the partial areas captured thereafter. It is possible to obtain a value equivalent to the case where a hypothesis is generated when photographing of all partial areas is completed.

以上に説明した本件開示の追尾装置10は、コンピュータ装置を用いて実現することができる。   The tracking device 10 of the present disclosure described above can be realized using a computer device.

図10は、図5に示した追尾装置10のハードウェア構成の一例を示す。なお、図10に示した構成要素のうち、図1に示した構成要素と同等のものは、同一の符号により示され、その説明は省略される場合がある。   FIG. 10 shows an example of a hardware configuration of the tracking device 10 shown in FIG. 10 that are equivalent to the components shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

コンピュータ装置20は、プロセッサ21と、メモリ22と、ハードディスク装置23と、汎用インタフェース24と、表示制御部25と、入力装置26と、光学ドライブ装置27とを含んでいる。図10に例示したプロセッサ21と、メモリ22と、ハードディスク装置23と、汎用インタフェース24と、表示制御部25と、入力装置26と、光学ドライブ装置27とは、バスを介して互いに接続されている。また、プロセッサ21とメモリ22とハードディスク装置23と汎用インタフェース24とは、追尾装置10に含まれる。   The computer device 20 includes a processor 21, a memory 22, a hard disk device 23, a general-purpose interface 24, a display control unit 25, an input device 26, and an optical drive device 27. The processor 21, the memory 22, the hard disk device 23, the general-purpose interface 24, the display control unit 25, the input device 26, and the optical drive device 27 illustrated in FIG. 10 are connected to each other via a bus. . In addition, the processor 21, the memory 22, the hard disk device 23, and the general-purpose interface 24 are included in the tracking device 10.

上述した光学ドライブ装置27は、光ディスクなどのリムーバブルディスク28を装着可能であり、装着したリムーバブルディスク27に記録された情報の読出および記録を行う。   The optical drive device 27 described above can be mounted with a removable disk 28 such as an optical disk, and reads and records information recorded on the mounted removable disk 27.

図10に示した入力装置26は、例えば、キーボードやマウスなどである。追尾装置10の操作者は、入力装置26を操作することにより、追尾装置10に対して、例えば、撮影装置EQによる撮影で得られた画像に基づく移動体の追尾処理を開始させる指示などを入力することができる。   The input device 26 illustrated in FIG. 10 is, for example, a keyboard or a mouse. The operator of the tracking device 10 operates the input device 26 to input, for example, an instruction to start tracking processing of the moving body based on an image obtained by imaging by the imaging device EQ. can do.

図10に示したメモリ22は、コンピュータ装置20のオペレーティングシステムとともに、プロセッサ21が図1〜図9を用いて説明した追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムを格納している。なお、追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムは、例えば、光ディスクなどのリムーバブルディスク28に記録することができる。そして、このリムーバブルディスク28を光学ドライブ装置27に装着して読み込み処理を行うことにより、追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムを、メモリ22およびハードディスク装置23に格納させてもよい。また、インターネットなどのネットワークに接続する通信装置(図示せず)を介して、追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムをダウンロードし、メモリ22およびハードディスク装置23に読み込ませることもできる。   The memory 22 illustrated in FIG. 10 stores an application program for the processor 21 to execute the tracking process described with reference to FIGS. 1 to 9 together with the operating system of the computer device 20. An application program for executing the tracking process can be recorded on a removable disk 28 such as an optical disk, for example. Then, an application program for executing the tracking process may be stored in the memory 22 and the hard disk device 23 by mounting the removable disk 28 in the optical drive device 27 and performing a reading process. Further, an application program for executing the tracking process can be downloaded via a communication device (not shown) connected to a network such as the Internet and read into the memory 22 and the hard disk device 23.

そして、プロセッサ21は、メモリ22に格納されたアプリケーションプログラムを実行することにより、図5に示した予測部11、抽出部12、推定部13、追尾部14および出力部15のそれぞれの機能を果たしてもよい。また、プロセッサ21は、予測部11、抽出部12、推定部13、追尾部14および出力部15として動作する際に用いる情報および生成した情報を、メモリ22あるいはハードディスク装置23内に設けた記憶領域に保持する。   Then, the processor 21 executes the application program stored in the memory 22 to perform the functions of the prediction unit 11, the extraction unit 12, the estimation unit 13, the tracking unit 14, and the output unit 15 illustrated in FIG. Also good. The processor 21 also stores information used when operating as the prediction unit 11, the extraction unit 12, the estimation unit 13, the tracking unit 14, and the output unit 15 and the generated information in the memory 22 or the hard disk device 23. Hold on.

また、図1に示した観測領域Arに複数の移動体が存在する場合に、追尾装置10は、例えば、移動体のそれぞれに対応して、移動体の航跡を示す仮説をまとめたクラスタを生成し、各クラスタについて図11で説明する追尾処理を実行することが望ましい。   In addition, when a plurality of moving objects exist in the observation area Ar shown in FIG. 1, the tracking device 10 generates a cluster that summarizes hypotheses indicating the track of the moving object, for example, corresponding to each of the moving objects. Then, it is desirable to execute the tracking process described in FIG. 11 for each cluster.

また、プロセッサ21は、例えば、撮影装置EQにより、図1に示した観測領域Arに含まれる部分領域dA_1〜dA_2mの撮影が一巡するごとに、各部分領域dAの撮影で得られる画像に基づいて移動体の航跡を追尾する処理を実行する。   Further, for example, each time the imaging of the partial areas dA_1 to dA_2m included in the observation area Ar illustrated in FIG. 1 is completed by the imaging apparatus EQ, the processor 21 is based on an image obtained by imaging of each partial area dA. A process for tracking the track of the moving object is executed.

図11は、図10に示した追尾装置10による追尾処理を示す。図11に示したステップS301〜ステップS306およびステップS311〜ステップS314の各処理は、追尾処理処理のためのアプリケーションプログラムに含まれる処理の一例である。また、これらのステップS301〜ステップS306およびステップS311〜ステップS314の各処理は、図10に示したプロセッサ21によって実行される。なお、図11に示したステップのうち、図4に示したステップと同等のものは、同じ符号で示される。   FIG. 11 shows tracking processing by the tracking device 10 shown in FIG. Each process of step S301 to step S306 and step S311 to step S314 illustrated in FIG. 11 is an example of a process included in the application program for the tracking process. In addition, each processing of step S301 to step S306 and step S311 to step S314 is executed by the processor 21 shown in FIG. Of the steps shown in FIG. 11, those equivalent to the steps shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

ステップS301において、プロセッサ21は、図10に示した汎用インタフェース24を介して、撮影装置EQによって撮影された部分領域dAから抽出された観測点を示す情報を受ける。   In step S301, the processor 21 receives information indicating observation points extracted from the partial area dA photographed by the photographing apparatus EQ via the general-purpose interface 24 shown in FIG.

ステップS302において、プロセッサ21は、ステップS301の処理の際に撮影された部分領域dAよりも前に行われた部分領域dAの撮影の際に生成された仮説で示される航跡の一つに基づいてゲート領域を求める。   In step S302, the processor 21 is based on one of the wakes indicated by the hypothesis generated when the partial area dA photographed before the partial area dA photographed in the process of step S301. Find the gate area.

ステップS303において、プロセッサ21は、ステップS301の処理で受けた観測点が、ステップS302の処理で求めたゲート領域に含まれるか否かを判定する。   In step S303, the processor 21 determines whether or not the observation point received in the process of step S301 is included in the gate region obtained in the process of step S302.

ステップS301の処理で受けた観測点が、ステップS302の処理で求めたゲート領域に含まれると判定された場合に(ステップS303の肯定判定(YES))、プロセッサ21は、ステップS304およびステップS311の処理を実行する。一方、ステップS301の処理で受けた観測点が、ステップS302の処理で求めたゲート領域に含まれないと判定された場合に(ステップS303の否定判定(NO))、プロセッサ21は、ステップS311の処理を実行する。   When it is determined that the observation point received in step S301 is included in the gate region obtained in step S302 (Yes in step S303 (YES)), the processor 21 performs steps S304 and S311. Execute the process. On the other hand, when it is determined that the observation point received in the process of step S301 is not included in the gate region obtained in the process of step S302 (No determination in step S303 (NO)), the processor 21 performs the process in step S311. Execute the process.

ステップS304において、プロセッサ21は、抽出された観測点で移動体が観測されたとする仮説を生成し、生成した仮説で示される第1航跡の状態ベクトルを、ゲート領域の算出に用いられた航跡の状態ベクトルと観測点の情報とを用いて推定する。   In step S304, the processor 21 generates a hypothesis that the moving body is observed at the extracted observation point, and uses the state vector of the first wake indicated by the generated hypothesis of the wake used for calculating the gate region. Estimation is performed using the state vector and observation point information.

ステップS311において、プロセッサ21は、ゲート領域内で移動体が観測されなかったとする仮説を生成し、生成した仮説で示される第2航跡の状態ベクトルを、観測点の情報を用いずに、ゲート領域の算出に用いられた航跡の状態ベクトルから推定する。   In step S311, the processor 21 generates a hypothesis that the moving object is not observed in the gate region, and uses the state vector of the second wake indicated by the generated hypothesis without using the information on the observation point. Estimated from the wake state vector used to calculate

ステップS305において、プロセッサ21は、ステップS301の処理で撮影された部分領域dAよりも前に撮影された部分領域dAについて、ステップS304あるいはステップS311の処理で得られた全航跡についてゲート領域を求めたか否かを判定する。   In step S305, the processor 21 determines the gate area for the entire track obtained in step S304 or step S311 for the partial area dA photographed before the partial area dA photographed in step S301. Determine whether or not.

まだゲート領域を求めていない航跡がある場合に(ステップS305の否定判定(NO))、プロセッサ21は、ステップS302の処理に戻り、ステップS302〜ステップS304およびステップS311の処理を繰り返す。ステップS302〜ステップS304およびステップS311の処理を繰り返し実行していき、全ての航跡についての処理が完了した場合に(ステップS305の肯定判定)、プロセッサ21は、ステップS312の処理に進む。   When there is a track for which the gate area has not yet been obtained (No at Step S305 (NO)), the processor 21 returns to Step S302 and repeats Steps S302 to S304 and Step S311. The processing of step S302 to step S304 and step S311 is repeatedly executed, and when the processing for all the wakes is completed (Yes determination in step S305), the processor 21 proceeds to the processing of step S312.

ステップS312において、プロセッサ21は、ステップS304およびステップS311の処理で生成された各仮説の尤度を、図5〜図9で説明した式(1)〜式(3)を用いて評価する。なお、プロセッサ21は、ステップS312の処理で求めた各仮説の尤度をメモリ22あるいはハードディスク装置23に設けた記憶領域に保持させ、尤度の評価の対象となった各仮説の子に当たる仮説の尤度を評価する際に利用する。また、プロセッサ21は、各仮説の尤度を評価に際して、部分領域dAとゲート領域との重複部分において移動体が観測されない確率を求めた際に、求めた確率をメモリ22あるいはハードディスク装置23に設けた記憶領域に保持してもよい。そして、プロセッサ21は、メモリ22あるいはハードディスク装置23に保持させた「移動体が観測されない確率」を用いて、図5から図9および式(5)、(6)で説明したようにして、尤度を補正する処理を行ってもよい。   In step S312, the processor 21 evaluates the likelihood of each hypothesis generated in the processes of steps S304 and S311 using the equations (1) to (3) described with reference to FIGS. The processor 21 stores the likelihood of each hypothesis obtained in the process of step S312 in a storage area provided in the memory 22 or the hard disk device 23, and the hypothesis corresponding to the child of each hypothesis subjected to the likelihood evaluation. Use when evaluating likelihood. Further, when evaluating the likelihood of each hypothesis, the processor 21 provides the obtained probability in the memory 22 or the hard disk device 23 when obtaining the probability that the moving object is not observed in the overlapping portion of the partial area dA and the gate area. It may be held in a separate storage area. Then, the processor 21 uses the “probability that no moving object is observed” held in the memory 22 or the hard disk device 23 as described in FIGS. 5 to 9 and equations (5) and (6). You may perform the process which correct | amends a degree.

ステップS313において、プロセッサ21は、ステップS312の処理で求めた各仮説の尤度に基づいて、第2閾値以上の尤度を持つ仮説を検出し、検出した仮説で示される航跡を表示装置DSPに表示させる処理を行う。例えば、プロセッサ21は、メモリ22などからステップS312の処理で新たに求められた各仮説の尤度を読み出し、読み出した各仮説の尤度と第2閾値とを比較する。また、プロセッサ21は、比較の結果として、第2閾値以上の尤度を持つとされた仮説で示される航跡の状態ベクトルを、図10に示した表示制御部25に渡すことで、移動体の推定位置や運動の方向を表示装置DSPに表示させる。   In step S313, the processor 21 detects a hypothesis having a likelihood greater than or equal to the second threshold based on the likelihood of each hypothesis obtained in the process of step S312, and the wake indicated by the detected hypothesis is displayed on the display device DSP. Process to be displayed. For example, the processor 21 reads the likelihood of each hypothesis newly obtained in the process of step S312 from the memory 22 or the like, and compares the read likelihood of each hypothesis with the second threshold value. Further, as a result of the comparison, the processor 21 passes the state vector of the wake indicated by the hypothesis having the likelihood equal to or greater than the second threshold to the display control unit 25 illustrated in FIG. The estimated position and the direction of motion are displayed on the display device DSP.

ステップS306において、プロセッサ21は、図1に示した観測領域Arに含まれる2m個の部分領域dAの撮影が完了したか否かを判定する。   In step S306, the processor 21 determines whether or not imaging of 2m partial areas dA included in the observation area Ar illustrated in FIG. 1 has been completed.

まだ撮影されていない部分領域dAがある場合に(ステップS306の否定判定(NO))、プロセッサ21は、ステップS301の処理に戻り、ステップS301〜ステップS306およびステップS311〜ステップS313の処理を繰り返す。   If there is a partial area dA that has not yet been photographed (No at Step S306, NO), the processor 21 returns to Step S301 and repeats Steps S301 to S306 and Steps S311 to S313.

ステップS301〜ステップS306およびステップS311〜ステップS313の処理を繰り返すことで、全ての部分領域dAについての処理が完了した場合に(ステップS306の肯定判定(YES))、プロセッサ21は、ステップS314の処理を実行する。   When the processes for all the partial areas dA are completed by repeating the processes of steps S301 to S306 and steps S311 to S313 (Yes in step S306 (YES)), the processor 21 performs the process of step S314. Execute.

ステップS314において、プロセッサ21は、各部分領域dAが撮影される過程でステップS312の処理により求められた各仮説の尤度に基づいて、図3で説明した枝刈り処理を実行することで仮説の選択を行う。枝刈り処理により残された仮説で示される航跡のそれぞれは、次に観測領域Arの各部分領域dAが撮影される際に、プロセッサ21により、前のフレームまでの追尾処理で得られた過去の航跡として用いられる。   In step S314, the processor 21 executes the pruning process described in FIG. 3 based on the likelihood of each hypothesis obtained by the process in step S312 in the process of capturing each partial area dA. Make a selection. Each of the wakes indicated by the hypothesis left by the pruning process is obtained by the processor 21 when the partial area dA of the observation area Ar is photographed next, and the past obtained by the tracking process up to the previous frame by the processor 21. Used as a wake.

以上に説明したように、図10に示した追尾装置10は、図2、図3を用いて説明したように、複数の部分領域dAにおいて移動体が観測されたとする仮説で示される航跡を含め、考えられる航跡を漏れなく含む航跡の集合から尤もらしい航跡を選択する。これにより、図10に示した追尾装置10は、従来よりも高い精度で移動体を追尾することが可能である。   As described above, the tracking device 10 shown in FIG. 10 includes a wake indicated by a hypothesis that a moving body is observed in a plurality of partial areas dA, as described with reference to FIGS. Select a likely wake from a set of wakes that contain all possible wakes. As a result, the tracking device 10 shown in FIG. 10 can track a moving body with higher accuracy than in the past.

また、図10に示した追尾装置10は、部分領域dAが撮影される毎に生成される仮説の尤度を評価し、第2閾値以上の尤度を持つ仮説で示される航跡を表示装置DSPに表示させる。これにより、観測領域Arに含まれる部分領域dAの撮影が一巡する前に、移動体の確からしい航跡を示す情報を追尾装置10の操作者に提示することができる。   Further, the tracking device 10 shown in FIG. 10 evaluates the likelihood of the hypothesis generated every time the partial area dA is photographed, and displays the wake indicated by the hypothesis having the likelihood equal to or higher than the second threshold value on the display device DSP. To display. Thereby, before the imaging of the partial area dA included in the observation area Ar is completed, information indicating the likely track of the moving body can be presented to the operator of the tracking device 10.

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点及び利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で、前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更を容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。   From the above detailed description, features and advantages of the embodiment will become apparent. It is intended that the scope of the claims extend to the features and advantages of the embodiments as described above without departing from the spirit and scope of the right. Any person having ordinary knowledge in the technical field should be able to easily come up with any improvements and changes. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.

以上の説明に関して、更に、以下の各項を開示する。
(付記1)
移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、前記部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された前記移動体の航跡に基づいて、前記移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求める予測部と、
撮影によって得られた前記複数の部分領域の画像のそれぞれから、前記予測部によって求められた前記ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出する抽出部と、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記抽出部で抽出された観測点と前記観測点を含むゲート領域を求めるために用いられた前記航跡とを用いて新たな航跡を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された新たな航跡を含む、前記移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を前記移動体の尤もらしい航跡として選択する追尾部と、
を備えたことを特徴とする追尾装置。
(付記2) 付記1に記載の追尾装置において、
前記推定部は、更に、前記観測点の情報を用いずに、前記ゲート領域を求めるために用いられた前記航跡に基づいて新たな航跡を推定し、
前記追尾部は、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記推定部により、前記観測点の情報を用いて推定された航跡である第1航跡の尤度を、撮影された部分領域と前記部分領域が撮影された時刻について求められたゲート領域とが重複する部分の面積が大きいほど大きい値とし、前記推定部により、前記観測点の情報を用いずに推定された航跡である第2航跡の尤度を、前記撮影された部分領域と前記部分領域が撮影された時刻について求められたゲート領域とが重複する部分の面積が小さいほど大きい値とする評価部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
(付記3) 付記2に記載の追尾装置において、
前記評価部は、
前記推定部によって推定された前記第1航跡の尤度の評価に、前記第1航跡の推定に用いられた航跡について求められた尤度と、前記撮影された部分領域において前記移動体が観測される確率とを用い、前記推定部によって推定された前記第2航跡の尤度の評価に、前記第2航跡の推定に用いられた航跡について求められた尤度と、前記撮影された部分領域において前記移動体が観測されない確率とを用いる
ことを特徴とする追尾装置。
(付記4) 付記3に記載の追尾装置において、
前記評価部は、
前記撮影された部分領域において前記移動体が観測される確率の算出に、前記部分領域と前記部分領域が撮影された時刻について求められたゲート領域とが重複する部分に前記移動体が存在する確率と、前記領域において前記移動体が観測される確率を示す定数との積で示される第1値を用い、
前記撮影された部分領域において前記移動体が観測されない確率の算出に、前記第1値を1から減じることで得られる値を用いる
ことを特徴とする追尾装置。
(付記5) 付記3に記載の追尾装置において、
前記評価部は、
前記撮影された部分領域において前記移動体が観測されない確率として、互いに相乗することで、前記領域において前記移動体が観測される確率を示す定数を1から減じた値となる第2値を用いる
ことを特徴とする追尾装置。
(付記6) 付記3に記載の追尾装置において、
前記評価部は、
前記第1航跡の尤度を評価する際に、前記第1航跡の推定に用いられた航跡について求められた尤度に対して、前記尤度の評価の際に用いられた前記移動体が観測されない確率による前記尤度の変化分を打ち消す補正を行う
ことを特徴とする追尾装置。
(付記7)
付記2に記載の追尾装置において、
更に、
前記複数の部分領域が撮影される過程で、前記評価部により求められた尤度が第2閾値以上となる航跡を検出し、検出した航跡を表す情報を出力する出力部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
(付記8)
移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、前記部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された前記移動体の航跡に基づいて、前記移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求め、
撮影によって得られた前記複数の部分領域の画像のそれぞれから、前記ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出し、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記ゲート領域から抽出された観測点と前記ゲート領域を求めるために用いられた前記航跡とを用いて新たな航跡を推定し、
推定された新たな航跡を含む、前記移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を前記移動体の尤もらしい航跡として選択する、
ことを特徴とする追尾方法。
(付記9)
移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、前記部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された前記移動体の航跡に基づいて、前記移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求め、
撮影によって得られた前記複数の部分領域の画像のそれぞれから、前記ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出し、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記ゲート領域から抽出された観測点と前記ゲート領域を求めるために用いられた前記航跡とを用いて新たな航跡を推定し、
推定された新たな航跡を含む、前記移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を前記移動体の尤もらしい航跡として選択する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追尾プログラム。
Regarding the above description, the following items are further disclosed.
(Appendix 1)
Each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving body are sequentially photographed in a time division manner, based on the track of the moving body estimated before the time when the partial area was photographed A prediction unit for obtaining gate regions each including a predicted position of the moving body,
An extraction unit that extracts an observation point indicating a location having a feature amount equal to or higher than a first threshold included in the gate region obtained by the prediction unit, from each of the images of the plurality of partial regions obtained by photographing;
Each time each of the plurality of partial areas is photographed, a new wake is estimated using the observation point extracted by the extraction unit and the wake used to obtain the gate area including the observation point. An estimation unit;
A tracking unit that selects a wake having a higher likelihood than other wakes from a plurality of wakes of the moving object, including a new wake estimated by the estimating unit, as a likely wake of the moving object;
A tracking device characterized by comprising:
(Appendix 2) In the tracking device described in Appendix 1,
The estimation unit further estimates a new wake based on the wake used for obtaining the gate region without using the information of the observation point,
The tracking unit is
Each time each of the plurality of partial areas is photographed, the likelihood of the first wake, which is a wake estimated using the information on the observation point, by the estimation unit, is determined. The larger the area of the overlapping portion with the gate region obtained for the time when the image was taken, the larger the value, and the likelihood of the second wake which is the wake estimated by the estimator without using the observation point information. A tracking device, comprising: an evaluation unit configured to increase the degree as the area of a portion where the imaged partial region overlaps with the gate region obtained for the time when the partial region was imaged is smaller.
(Appendix 3) In the tracking device described in Appendix 2,
The evaluation unit is
In the evaluation of the likelihood of the first wake estimated by the estimation unit, the likelihood of the wake used for the estimation of the first wake and the moving body is observed in the captured partial region. The likelihood of the second wake estimated by the estimator, and the likelihood obtained for the wake used for the estimation of the second wake, and the captured partial area And a probability that the moving object is not observed.
(Appendix 4) In the tracking device described in Appendix 3,
The evaluation unit is
Probability that the moving object exists in a portion where the partial region and the gate region obtained for the time when the partial region overlaps are calculated in the calculation of the probability that the moving object is observed in the captured partial region. And a first value represented by a product of a constant indicating a probability that the moving object is observed in the region,
A tracking device, wherein a value obtained by subtracting the first value from 1 is used to calculate a probability that the moving object is not observed in the photographed partial area.
(Appendix 5) In the tracking device described in Appendix 3,
The evaluation unit is
As a probability that the moving object is not observed in the photographed partial area, a second value that is a value obtained by subtracting from 1 a constant indicating the probability that the moving object is observed in the area is used. Tracking device characterized by.
(Appendix 6) In the tracking device described in Appendix 3,
The evaluation unit is
When the likelihood of the first wake is evaluated, the mobile body used in the evaluation of the likelihood is observed with respect to the likelihood obtained for the wake used for the estimation of the first wake. A tracking device, wherein correction is performed to cancel out a change in the likelihood due to a probability of being not performed.
(Appendix 7)
In the tracking device according to attachment 2,
Furthermore,
An output unit for detecting a wake having a likelihood obtained by the evaluation unit equal to or greater than a second threshold in the process of photographing the plurality of partial areas, and outputting information representing the detected wake; Tracking device.
(Appendix 8)
Each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving body are sequentially photographed in a time division manner, based on the track of the moving body estimated before the time when the partial area was photographed Each of the gate regions including the predicted position of the moving body,
From each of the images of the plurality of partial areas obtained by shooting, extract observation points indicating locations having a feature amount equal to or higher than a first threshold included in the gate area,
Every time each of the plurality of partial areas is photographed, a new wake is estimated using the observation points extracted from the gate area and the wake used to obtain the gate area,
Selecting a wake having a higher likelihood than the other wakes as a likely wake of the mobile body from a plurality of wakes of the mobile body including the estimated new wake;
The tracking method characterized by this.
(Appendix 9)
Each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving body are sequentially photographed in a time division manner, based on the track of the moving body estimated before the time when the partial area was photographed Each of the gate regions including the predicted position of the moving body,
From each of the images of the plurality of partial areas obtained by shooting, extract observation points indicating locations having a feature amount equal to or higher than a first threshold included in the gate area,
Every time each of the plurality of partial areas is photographed, a new wake is estimated using the observation points extracted from the gate area and the wake used to obtain the gate area,
Selecting a wake having a higher likelihood than the other wakes as a likely wake of the mobile body from a plurality of wakes of the mobile body including the estimated new wake;
A tracking program that causes a computer to execute processing.

10…追尾装置;11…予測部;12…抽出部;13…推定部;14…追尾部;15…出力部;141…評価部;142…選択部;21…プロセッサ;22…メモリ;23…ハードディスク装置;24…汎用インタフェース;25…表示制御部;26…入力装置;27光学ドライブ装置;28…リムーバブルディスクAr…観測領域;dA_1〜dA_2m…部分領域;EQ…撮影装置;SC…赤外線センサ;GP…画像処理部;DSP…表示装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Tracking apparatus; 11 ... Prediction part; 12 ... Extraction part; 13 ... Estimation part; 14 ... Tracking part; 15 ... Output part; 141 ... Evaluation part; 142 ... Selection part; Hard disk device; 24 ... General-purpose interface; 25 ... Display control unit; 26 ... Input device; 27 Optical drive device; 28 ... Removable disk Ar ... Observation region; dA_1 to dA_2m ... Partial region; GP ... Image processing unit; DSP ... Display device

Claims (5)

移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、前記部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された前記移動体の航跡に基づいて、前記移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求める予測部と、
撮影によって得られた前記複数の部分領域の画像のそれぞれから、前記予測部によって求められた前記ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出する抽出部と、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記抽出部で抽出された観測点と前記観測点を含むゲート領域を求めるために用いられた前記航跡とを用いて新たな航跡を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された新たな航跡を含む、前記移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を前記移動体の尤もらしい航跡として選択する追尾部と、
を備えたことを特徴とする追尾装置。
Each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving body are sequentially photographed in a time division manner, based on the track of the moving body estimated before the time when the partial area was photographed A prediction unit for obtaining gate regions each including a predicted position of the moving body,
An extraction unit that extracts an observation point indicating a location having a feature amount equal to or higher than a first threshold included in the gate region obtained by the prediction unit, from each of the images of the plurality of partial regions obtained by photographing;
Each time each of the plurality of partial areas is photographed, a new wake is estimated using the observation point extracted by the extraction unit and the wake used to obtain the gate area including the observation point. An estimation unit;
A tracking unit that selects a wake having a higher likelihood than other wakes from a plurality of wakes of the moving object, including a new wake estimated by the estimating unit, as a likely wake of the moving object;
A tracking device characterized by comprising:
請求項1に記載の追尾装置において、
前記推定部は、更に、前記観測点の情報を用いずに、前記ゲート領域を求めるために用いられた前記航跡に基づいて新たな航跡を推定し、
前記追尾部は、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記推定部により、前記観測点の情報を用いて推定された航跡である第1航跡の尤度を、撮影された部分領域と前記部分領域が撮影された時刻について求められたゲート領域とが重複する部分の面積が大きいほど大きい値とし、前記推定部により、前記観測点の情報を用いずに推定された航跡である第2航跡の尤度を、前記撮影された部分領域と前記部分領域が撮影された時刻について求められたゲート領域とが重複する部分の面積が小さいほど大きい値とする評価部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
The tracking device according to claim 1,
The estimation unit further estimates a new wake based on the wake used for obtaining the gate region without using the information of the observation point,
The tracking unit is
Each time each of the plurality of partial areas is photographed, the likelihood of the first wake, which is a wake estimated using the information on the observation point, by the estimation unit, is determined. The larger the area of the overlapping portion with the gate region obtained for the time when the image was taken, the larger the value, and the likelihood of the second wake which is the wake estimated by the estimator without using the observation point information. A tracking device, comprising: an evaluation unit configured to increase the degree as the area of a portion where the imaged partial region overlaps with the gate region obtained for the time when the partial region was imaged is smaller.
請求項2に記載の追尾装置において、
更に、
前記複数の部分領域が撮影される過程で、前記評価部により求められた尤度が第2閾値以上となる航跡を検出し、検出した航跡を表す情報を出力する出力部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
The tracking device according to claim 2,
Furthermore,
An output unit for detecting a wake having a likelihood obtained by the evaluation unit equal to or greater than a second threshold in the process of photographing the plurality of partial areas, and outputting information representing the detected wake; Tracking device.
移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、前記部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された前記移動体の航跡に基づいて、前記移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求め、
撮影によって得られた前記複数の部分領域の画像のそれぞれから、前記ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出し、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記ゲート領域から抽出された観測点と前記ゲート領域を求めるために用いられた前記航跡とを用いて新たな航跡を推定し、
推定された新たな航跡を含む、前記移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を前記移動体の尤もらしい航跡として選択する、
ことを特徴とする追尾方法。
Each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving body are sequentially photographed in a time division manner, based on the track of the moving body estimated before the time when the partial area was photographed Each of the gate regions including the predicted position of the moving body,
From each of the images of the plurality of partial areas obtained by shooting, extract observation points indicating locations having a feature amount equal to or higher than a first threshold included in the gate area,
Every time each of the plurality of partial areas is photographed, a new wake is estimated using the observation points extracted from the gate area and the wake used to obtain the gate area,
Selecting a wake having a higher likelihood than the other wakes as a likely wake of the mobile body from a plurality of wakes of the mobile body including the estimated new wake;
The tracking method characterized by this.
移動体を含む所定の領域を分割した複数の部分領域のそれぞれが時分割で順次に撮影される毎に、前記部分領域が撮影された時刻よりも前に推定された前記移動体の航跡に基づいて、前記移動体の予測される位置を含むゲート領域をそれぞれ求め、
撮影によって得られた前記複数の部分領域の画像のそれぞれから、前記ゲート領域に含まれる第1閾値以上の特徴量を有する箇所を示す観測点を抽出し、
前記複数の部分領域のそれぞれが撮影される毎に、前記ゲート領域から抽出された観測点と前記ゲート領域を求めるために用いられた前記航跡とを用いて新たな航跡を推定し、
推定された新たな航跡を含む、前記移動体の複数の航跡の中から、他の航跡よりも高い尤度を持つ航跡を前記移動体の尤もらしい航跡として選択する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追尾プログラム。
Each time a plurality of partial areas obtained by dividing a predetermined area including a moving body are sequentially photographed in a time division manner, based on the track of the moving body estimated before the time when the partial area was photographed Each of the gate regions including the predicted position of the moving body,
From each of the images of the plurality of partial areas obtained by shooting, extract observation points indicating locations having a feature amount equal to or higher than a first threshold included in the gate area,
Every time each of the plurality of partial areas is photographed, a new wake is estimated using the observation points extracted from the gate area and the wake used to obtain the gate area,
Selecting a wake having a higher likelihood than the other wakes as a likely wake of the mobile body from a plurality of wakes of the mobile body including the estimated new wake;
A tracking program that causes a computer to execute processing.
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