JP2015194915A - Moving body tracking apparatus, moving body tracking method, moving body tracking system, and camera - Google Patents

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康雄 荻内
Yasuo Ogiuchi
康雄 荻内
充一 梅村
Michikazu Umemura
充一 梅村
寺田 賢治
Kenji Terada
賢治 寺田
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University of Tokushima NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving body tracking apparatus which can precisely track a moving body moving against an overall flow of moving bodies.SOLUTION: A moving body tracking apparatus includes a movement vector acquisition unit 23 which acquires a movement vector indicating the movement of a moving body between images constituting a dynamic image, an overall direction acquisition unit 24 which acquires an overall direction indicating an overall movement direction of the moving bodies included in the dynamic image, and a counter movement tracking unit 25 which tracks one of the moving bodies that moves counter in relation to the overall direction on the basis of the moving vector having a direction different from the overall direction by a predetermined angle or more.

Description

本発明は、監視カメラ等で撮像された画像から、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を追跡する移動体追跡装置に関する。   The present invention relates to a moving body tracking apparatus that tracks a moving body that goes backward in the general flow of the moving body from an image captured by a monitoring camera or the like.

従来、カメラで撮像された映像を処理することにより、移動体の動きを解析する方法が知られている。たとえば、時系列に連続した複数の画像から構成される映像から、移動体のx座標を算出し、x−tマップを作成することにより移動体を追跡することにより、指定された方向に逆らって歩行する逆行者を検出する方法が知られている(たとえば、非特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method for analyzing the movement of a moving body by processing an image captured by a camera is known. For example, by calculating the x coordinate of a moving object from a video composed of a plurality of images that are continuous in time series, and tracking the moving object by creating an x-t map, it is against the specified direction. A method for detecting a retrograde person walking is known (see, for example, Non-Patent Document 1).

新井啓之,安野貴之,水上緑,長谷山美紀,「映像からの逆行者検知方法」,社団法人電子情報通信学会,信学技報ITS2005−84,IE2005−291(2006−02),pp.29−34Hiroyuki Arai, Takayuki Anno, Midori Mizukami, Miki Haseyama, “Method for Detecting Retrograde Person from Video”, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE Technical Report ITS2005-84, IE2005-291 (2006-02), pp. 29-34

しかしながら、非特許文献1に記載の方法では、移動体のy座標を無視して移動体の追跡が行われる。このため、逆行と捉えられる移動体の移動方向が制限される。たとえば、移動体の大局的な流れがy軸正の方向であり、y軸負の方向に向かって移動する移動体がいたとしても、その移動体は逆行しているとは判定されない。   However, in the method described in Non-Patent Document 1, tracking of the moving object is performed ignoring the y coordinate of the moving object. For this reason, the moving direction of the moving body regarded as retrograde is limited. For example, even if there is a mobile body in which the global flow of the mobile body is in the positive y-axis direction and moves in the negative y-axis direction, it is not determined that the mobile body is going backwards.

また、非特許文献1に記載の方法では、ハフ変換を用いてx−tマップ上で直線を検出することにより、移動体の追跡を行っている。x−tマップ上では、等速運動する移動体は直線として現れるが、加速度的な動きをする移動体は曲線として現れる。このため、非特許文献1に記載の方法では、等速運動をしながら逆行する移動体を検出することはできるものの、加速度的な動きをしながら逆行する移動体を検出することができない。   Further, in the method described in Non-Patent Document 1, tracking of a moving object is performed by detecting a straight line on an xt map using Hough transform. On the x-t map, a moving body that moves at a constant speed appears as a straight line, whereas a moving body that moves at an accelerated speed appears as a curve. For this reason, in the method described in Non-Patent Document 1, it is possible to detect a moving body that moves backward while moving at a constant speed, but it is not possible to detect a moving body that moves backward while performing an acceleration movement.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、移動体の移動方向や速度または加速度に制限を設けることなく、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を正確に追跡することのできる移動体追跡装置等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and accurately tracks a moving body that goes against the general flow of the moving body without limiting the moving direction, speed, or acceleration of the moving body. An object of the present invention is to provide a movable body tracking device and the like.

上記目的を達成するために、本発明のある局面に係る移動体追跡装置は、動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得する動きベクトル取得部と、前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得する大局方向取得部と、前記動きベクトル取得部が取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡する逆行追跡部とを備える。   In order to achieve the above object, a moving body tracking device according to an aspect of the present invention includes a motion vector acquisition unit that acquires a motion vector indicating a motion of a moving body between images constituting a moving image, and the moving image. A global direction acquisition unit that acquires a global direction indicating a global movement direction of the mobile body included, and a motion vector having a direction different from the global direction by a predetermined angle or more among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition unit And a retrograde tracking unit that traces a mobile body that runs backward in the general direction.

なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える移動体追跡装置として実現することができるだけでなく、移動体追跡装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする移動体追跡方法として実現することができる。また、移動体追跡装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは移動体追跡方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。また、本発明は、移動体追跡装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、移動体追跡を含む移動体追跡システムとして実現したりすることもできる。   Note that the present invention can be realized not only as a mobile tracking device including such a characteristic processing unit, but also as a step that includes a process executed by a characteristic processing unit included in the mobile tracking device. It can be realized as a body tracking method. Further, the present invention can be realized as a program for causing a computer to function as a characteristic processing unit included in the mobile body tracking device or a program for causing a computer to execute characteristic steps included in the mobile body tracking method. Such a program can be distributed via a computer-readable non-transitory recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) or a communication network such as the Internet. . Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the mobile tracking device, or as a mobile tracking system including mobile tracking.

本発明によると、移動体の移動方向や速度または加速度に制限を設けることなく、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を正確に追跡することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately track a moving body that goes against the general flow of the moving body without limiting the moving direction, speed, or acceleration of the moving body.

本発明の実施の形態に係る移動体追跡装置を含む移動体追跡システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mobile body tracking system containing the mobile body tracking apparatus which concerns on embodiment of this invention. 移動体追跡システムのハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of a mobile body tracking system. 撮像部が撮像した動画像を構成する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which comprises the moving image imaged by the imaging part. 連続する2枚の画像間での人の動きを示す動きベクトルを、画像に重畳して示した図である。It is the figure which showed the motion vector which shows the motion of the person between two continuous images superimposed on the image. 大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルの求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the motion vector which has direction different from a global direction more than a predetermined angle. クラスタを楕円のクラスタ枠で示す図である。It is a figure which shows a cluster with an ellipse cluster frame. クラスタ枠に含まれる動きベクトルの平均ベクトルを示す図である。It is a figure which shows the average vector of the motion vector contained in a cluster frame. ノイズを除去した後の、クラスタ枠に含まれる動きベクトルの平均ベクトルを示す図である。It is a figure which shows the average vector of the motion vector contained in a cluster frame after removing noise. 連続する10枚の画像における、大局方向に逆行する人の追跡結果を示す図である。It is a figure which shows the tracking result of the person who goes back to the general direction in 10 continuous images. 人の脚振りにより発生した動きベクトルから算出される平均ベクトルを追跡した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having tracked the average vector calculated from the motion vector which generate | occur | produced by the person's leg swing. 人が逆行していることを示す画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which shows that the person is retrograde. 人が逆行していることを示す画像の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the image which shows that the person is retrograde. 逆行している人の拡大画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the enlarged image of the person who goes retrograde. 移動体追跡装置が実行する逆行判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the retrograde determination process which a moving body tracking device performs.

最初に本発明の実施態様を列記して説明する。   First, embodiments of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の一態様に係る移動体追跡装置は、動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得する動きベクトル取得部と、前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得する大局方向取得部と、前記動きベクトル取得部が取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡する逆行追跡部とを備える。   (1) A moving body tracking apparatus according to an aspect of the present invention includes a motion vector acquisition unit that acquires a motion vector indicating a motion of a moving body between images constituting the moving image, and the moving body included in the moving image. Based on a motion vector having a direction different from the global direction by a predetermined angle or more among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition unit. And a retrograde tracking unit that tracks a mobile object that runs in the general direction.

この構成によると、大局方向に制限を設けることなく、大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、大局方向に逆行する移動体を追跡している。また、移動体の速度にも制限を設けることなく、大局方向に逆行する移動体を追跡することができる。このため、移動体の移動方向や速度または加速度に制限を設けることなく、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を正確に追跡することができる。   According to this configuration, a mobile object traveling in the general direction is tracked based on a motion vector having a direction different from the general direction by a predetermined angle or more without limiting the general direction. In addition, it is possible to track a moving body going backward in the general direction without limiting the speed of the moving body. For this reason, it is possible to accurately track the moving body that goes against the general flow of the moving body without limiting the moving direction, speed, or acceleration of the moving body.

(2)また、前記逆行追跡部は、前記動きベクトル取得部が取得した動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルを、当該動きベクトルの前記画像内での分布に基づいてクラスタに分類するクラスタリング部と、前記クラスタリング部が分類したクラスタごとに、当該クラスタに含まれる動きベクトルを代表するベクトルの方向に、当該クラスタに対応する移動体が移動したと判定することにより、前記大局方向に逆行する移動体を追跡する追跡部とを備えていてもよい。   (2) Further, the retrograde tracking unit determines a motion vector having a direction different from the general direction by a predetermined angle or more among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition unit based on a distribution of the motion vector in the image. And determining that the moving body corresponding to the cluster has moved in the direction of the vector representing the motion vector included in the cluster for each cluster classified by the clustering unit and the cluster classified by the clustering unit, And a tracking unit that tracks a mobile body that moves backward in the general direction.

この構成によると、クラスタリング部は、大局方向に逆行する方向の動きベクトルを、位置が近い動きベクトル同士が同一のクラスタに分類されるようにクラスタリングすることができる。このため、クラスタごとに移動体を追跡することにより、移動体の単位または移動体の集団の単位で逆行している移動体を追跡することができる。   According to this configuration, the clustering unit can cluster the motion vectors in the direction reverse to the general direction so that the motion vectors whose positions are close to each other are classified into the same cluster. For this reason, by tracking the moving object for each cluster, it is possible to track the moving object that is moving backward in units of moving objects or in units of groups of moving objects.

(3)また、前記追跡部は、前記クラスタリング部が分類したクラスタごとに、当該クラスタに含まれる動きベクトルの平均ベクトルの方向との方向差が所定角度以内の動きベクトルを抽出し、抽出した動きベクトルの平均ベクトルの方向に、当該クラスタに対応する移動体が移動したと判定することにより、前記大局方向に逆行する移動体を追跡してもよい。   (3) In addition, the tracking unit extracts, for each cluster classified by the clustering unit, a motion vector whose direction difference from the direction of the average vector of motion vectors included in the cluster is within a predetermined angle, and extracts the extracted motion By determining that the mobile object corresponding to the cluster has moved in the direction of the average vector of the vectors, the mobile object going backward in the global direction may be tracked.

この構成によると、クラスタ内で平均ベクトルとの方向差が所定角度以内の動きベクトルを抽出している。つまり、方向差が所定角度よりも大きい動きベクトルはノイズとして除去している。このため、ノイズを除去したうえで、抽出した動きベクトルの平均ベクトルの方向に移動体を追跡することができる。よって、逆行している移動体を正確に追跡することができる。   According to this configuration, motion vectors whose direction difference from the average vector is within a predetermined angle in the cluster are extracted. That is, a motion vector having a direction difference larger than a predetermined angle is removed as noise. For this reason, it is possible to track the moving body in the direction of the average vector of the extracted motion vectors after removing the noise. Therefore, it is possible to accurately track a moving object that is moving backward.

(4)また、上述の移動体追跡装置は、さらに、前記動画像を構成する連続する所定枚数の画像に亘って前記追跡部が前記移動体を追跡可能な場合に、当該移動体が前記大局方向に逆行していると判定する逆行判定部を備えていてもよい。   (4) Further, the above-described moving body tracking device further includes a mobile station that can track the moving body when the tracking unit can track the moving body over a predetermined number of continuous images constituting the moving image. You may provide the retrograde determination part which determines that it is retrograde in the direction.

この構成によると、長い時間継続して移動体を追跡できない場合には、その移動体が逆行しているとは判定しない。つまり、大局方向に移動する人の手の振りや脚振りなどにより、体の一部が大局方向に逆行する動きをしたとしても、これらの動きは継続性がないため、この人は逆行しているとは判定されない。よって、移動体が大局方向に逆行しているか否かを正確に判定することができる。   According to this configuration, when a moving body cannot be tracked continuously for a long time, it is not determined that the moving body is going backward. In other words, even if a part of the body moves backwards due to a hand or leg swing of a person moving in the general direction, these movements are not continuous, so this person goes backwards. It is not determined to be. Therefore, it can be accurately determined whether or not the moving body is moving backward in the general direction.

(5)また、前記逆行判定部は、前記動画像を構成する連続する前記所定枚数の画像に亘って前記追跡部が前記移動体を追跡可能であり、かつ当該移動体のサイズが第1閾値以上である場合に、当該移動体が前記大局方向に逆行していると判定してもよい。   (5) Further, the retrograde determination unit is configured such that the tracking unit can track the moving body over the predetermined number of continuous images constituting the moving image, and the size of the moving body is a first threshold value. When it is above, you may determine with the said mobile body going backward in the said big direction.

この構成によると、移動体のサイズがあまりにも小さすぎる場合には、その移動体は移動体追跡装置が想定している移動体ではないと判断して追跡対象から排除することができる。   According to this configuration, when the size of the moving object is too small, it is determined that the moving object is not a moving object assumed by the moving object tracking device and can be excluded from the tracking target.

(6)また、前記逆行判定部は、前記動画像を構成する連続する前記所定枚数の画像に亘って前記追跡部が前記移動体を追跡可能であり、かつ当該移動体のサイズが第2閾値以下である場合に、当該移動体が前記大局方向に逆行していると判定してもよい。   (6) Further, the retrograde determination unit is configured such that the tracking unit can track the moving body over the predetermined number of continuous images constituting the moving image, and the size of the moving body is a second threshold value. When it is below, you may determine with the said mobile body going backward in the said big direction.

この構成によると、移動体のサイズがあまりにも大きすぎる場合には、その移動体は移動体追跡装置が想定している移動体ではないと判断して追跡対象から排除することができる。   According to this configuration, when the size of the moving body is too large, it is determined that the moving body is not the moving body assumed by the moving body tracking device, and can be excluded from the tracking target.

(7)また、上述の移動体追跡装置は、さらに、前記逆行判定部により前記移動体が前記大局方向に逆行していると判定された場合に、前記移動体が逆行していることを画像または音声によりユーザに提示する提示部を備えていてもよい。   (7) Moreover, the above-described moving body tracking apparatus further displays an image indicating that the moving body is moving backward when the backward moving determination unit determines that the moving body is moving backward in the general direction. Or you may provide the presentation part shown to a user with an audio | voice.

この構成によると、ユーザは、画像を見たり、音声を聞いたりすることによって、移動体が逆行していることを知ることができる。よって、ユーザは、逆行している移動体に対して、逆行しないように注意等することができる。   According to this configuration, the user can know that the moving object is moving backward by looking at the image or listening to the sound. Therefore, the user can pay attention to the moving body that is moving backward so as not to go backward.

(8)また、前記提示部は、(i)移動体が逆行していることを示すメッセージを表示する、(ii)逆行している移動体を逆行していない移動体とは異なる態様で示した画像を表示する、(iii)逆行している移動体から構成される画像を表示する、(iv)逆行している移動体を含む領域を拡大した画像を表示する、または(v)移動体が逆行していることを示す警告音を出力してもよい。   (8) In addition, the presenting unit displays (i) a message indicating that the moving body is moving backward, and (ii) shows the moving body moving backward in a manner different from that of the moving body not moving backward. (Iii) display an image composed of a retrograde moving object, (iv) display an image in which a region including the retrograde moving object is enlarged, or (v) a mobile object A warning sound may be output indicating that is reverse.

この構成によると、ユーザに対して、移動体が逆行していることを分かりやすく知らせることができる。このため、ユーザは、逆行している移動体に対して、逆行しないように迅速に注意等することができる。   According to this configuration, the user can be easily informed that the moving body is going backward. For this reason, the user can promptly pay attention to the moving body that is going backward so as not to go backward.

(9)また、前記逆行追跡部は、前記大局方向があらかじめ定められた所定角度範囲内にない場合には、前記移動体を追跡しないようにしてもよい。   (9) The retrograde tracking unit may not track the moving body when the general direction is not within a predetermined angle range.

たとえば、時間帯によって通行方向が切り替えられる歩道を撮像していた場合には、通行方向の切り替わり時には様々な方向に向かう人が混在してしまい、大局方向が想定外の方向を示す場合がある。この構成によると、大局方向が想定外の方向を示す場合に、移動体を追跡しないようにしている。これにより、通行方向の切り替わり時において、逆行判定部27が逆行している移動体を誤判定するのを防ぐことができる。   For example, when a sidewalk whose direction of traffic is switched depending on the time zone is imaged, there are cases where people heading in various directions are mixed when the direction of traffic is switched, and the global direction indicates an unexpected direction. According to this configuration, the mobile object is not tracked when the general direction indicates an unexpected direction. Thereby, it is possible to prevent the reverse determination unit 27 from erroneously determining the reverse moving object when the traffic direction is switched.

(10)また、前記大局方向取得部は、前記動きベクトル取得部が取得した動きベクトルのうち、前記画像内の全部または一部の領域に含まれる動きベクトルの平均ベクトルの方向を、前記大局方向として算出してもよい。
この構成によると、簡単な計算により大局方向を算出することができる。
(10) The global direction acquisition unit may determine the direction of the average vector of motion vectors included in all or a part of the region of the motion vector acquired by the motion vector acquisition unit. May be calculated as
According to this configuration, the global direction can be calculated by simple calculation.

なお、大局方向の計算方法はこれに限定されず、例えば、動きベクトルの平均ベクトルの方向の代わりに、動きベクトルの最頻値ベクトルの方向を、大局方向として算出してもよい。   Note that the method of calculating the global direction is not limited to this. For example, instead of the direction of the average vector of the motion vectors, the direction of the mode vector of the motion vector may be calculated as the global direction.

(11)本発明の他の一態様に係る移動体追跡方法は、動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得するステップと、前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得するステップと、取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡するステップとを含む。
この構成によると、上記(1)に示した移動体追跡装置と同様の作用、効果を奏することができる。
(11) A moving body tracking method according to another aspect of the present invention includes a step of obtaining a motion vector indicating movement of a moving body between images constituting a moving image, and the moving body included in the moving image. A step of acquiring a global direction indicating a global movement direction, and tracking a moving body that runs backward in the global direction based on a motion vector having a direction different from the global direction by a predetermined angle or more among the acquired motion vectors. Steps.
According to this configuration, the same operation and effect as the moving body tracking device shown in (1) above can be achieved.

(12)本発明のさらに他の一態様に係るプログラムは、動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得するステップと、前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得するステップと、取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
この構成によると、上記(1)に示した移動体追跡装置と同様の作用、効果を奏することができる。
(12) A program according to still another aspect of the present invention includes a step of obtaining a motion vector indicating a motion of a moving body between images constituting a moving image, and a global view of the moving body included in the moving image. Acquiring a global direction indicating a specific direction of movement, and tracking a mobile body going backward in the global direction based on a motion vector having a direction different from the global direction by a predetermined angle or more among the acquired motion vectors. Is a program for causing a computer to execute.
According to this configuration, the same operation and effect as the moving body tracking device shown in (1) above can be achieved.

(13)本発明の他の一態様に係る移動体追跡システムは、動画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像された前記動画像を処理する上述の移動体追跡装置とを備える。
この構成によると、カメラで撮像された動画像に基づいて、移動体が逆行しているか否かを判定することができる。
(13) A moving body tracking system according to another aspect of the present invention includes a camera that captures a moving image, and the above-described moving body tracking device that processes the moving image captured by the camera.
According to this configuration, it is possible to determine whether or not the moving body is moving backward based on the moving image captured by the camera.

(14)本発明のさらに他の一態様に係るカメラは、動画像を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された前記動画像を処理する上述の移動体追跡装置とを備える。
この構成によると、1台のカメラで、動画像の撮像処理と、撮像した動画像に基づく移動体の逆行判定処理とを行うことができる。
(14) A camera according to still another aspect of the present invention includes an imaging unit that captures a moving image, and the above-described moving body tracking device that processes the moving image captured by the imaging unit.
According to this configuration, it is possible to perform the moving image capturing process and the moving object retrograde determination process based on the captured moving image with one camera.

(15)本発明の他の一態様に係るカメラは、撮像方向および画角を調整可能な、動画像を撮像する撮像部と、上述の移動体追跡装置と、前記移動体追跡装置により移動体が逆行していると判定された場合に、逆行している前記移動体を拡大して撮像するように、前記撮像部の撮像方向および画角を調整する調整部とを備える。
この構成によると、動画像に基づく移動体の逆行判定処理と、逆行している移動体を拡大した画像の撮像処理とを行うことができる。
(15) A camera according to another aspect of the present invention includes an imaging unit that captures a moving image, the imaging direction and the angle of view being adjustable, the above-described moving body tracking device, and a moving body using the moving body tracking device. And an adjustment unit that adjusts the imaging direction and the angle of view of the imaging unit so as to magnify and image the moving body that is traveling in reverse.
According to this configuration, it is possible to perform a retrograde determination process for a moving object based on a moving image and an imaging process for an image obtained by enlarging the retrograde moving object.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Numerical values, shapes, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is specified by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are not necessarily required to achieve the object of the present invention. It will be described as constituting a preferred form.

[1.移動体追跡システムの全体構成]
図1は、本発明の実施の形態に係る移動体追跡装置を含む移動体追跡システムの構成を示す図である。
[1. Overall configuration of mobile tracking system]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile tracking system including a mobile tracking device according to an embodiment of the present invention.

移動体追跡システム1は、カメラで撮像された画像から、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を追跡するシステムであり、カメラ10と、移動体追跡装置20と、表示装置30と、スピーカー40とを備える。以下の説明では、移動体は人であるとして説明するが、人以外の動物や車などの移動体にも本開示は適用可能である。   The moving body tracking system 1 is a system that tracks a moving body that goes against the general flow of the moving body from an image captured by the camera, and includes a camera 10, a moving body tracking device 20, a display device 30, and the like. And a speaker 40. In the following description, the moving body is described as being a person, but the present disclosure can be applied to a moving body such as an animal or a vehicle other than a person.

カメラ10は、防犯を主目的として屋外や屋内に設置され、撮像領域の時系列の画像(以下、「動画像」という)を撮像する監視カメラである。図1では、路上を監視対象としてカメラ10が設置される例を示している。カメラ10は、通常、人の動きの流れがある場所などを俯瞰するために電柱や専用の柱状治具等に設置される。   The camera 10 is a surveillance camera that is installed outdoors or indoors for the purpose of crime prevention and captures time-series images (hereinafter referred to as “moving images”) of an imaging region. FIG. 1 shows an example in which the camera 10 is installed on the road as a monitoring target. The camera 10 is usually installed on a utility pole, a dedicated columnar jig, or the like in order to overlook a place where there is a flow of human movement.

移動体追跡装置20は、インターネット50やLAN(Local Area Network)などのコンピュータネットワークを介してカメラ10と接続され、カメラ10で撮像された動画像から、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を追跡する装置である。移動体追跡装置20は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)およびRAM(Random Access Memory)を含むコンピュータにより構成される。なお、移動体追跡装置20とカメラ10とがケーブルで直接接続されていてもよい。   The mobile tracking device 20 is connected to the camera 10 via a computer network such as the Internet 50 or a LAN (Local Area Network), and moves backward from the moving image captured by the camera 10 to the general flow of the mobile body. A device that tracks the body. The mobile body tracking device 20 is configured by, for example, a computer including a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory). In addition, the mobile body tracking device 20 and the camera 10 may be directly connected by a cable.

表示装置30は、移動体追跡装置20に接続され、カメラ10で撮像された動画像および移動体追跡装置20による処理結果を表示する。表示装置30は、たとえば、液晶ディスプレイである。
スピーカー40は、移動体追跡装置20に接続され、移動体追跡装置20による処理結果を音声として出力する。
The display device 30 is connected to the moving body tracking device 20 and displays a moving image captured by the camera 10 and a processing result by the moving body tracking device 20. The display device 30 is, for example, a liquid crystal display.
The speaker 40 is connected to the mobile tracking device 20 and outputs a processing result by the mobile tracking device 20 as a sound.

移動体追跡装置20、表示装置30およびスピーカー40は、たとえば、カメラ10の設置場所とは異なる屋内などに設置され、移動体追跡装置20は、移動体追跡システム1のユーザに対して表示装置30またはスピーカー40を通じて、移動体追跡装置20による処理結果を提示する。   The mobile tracking device 20, the display device 30, and the speaker 40 are installed, for example, indoors or the like different from the installation location of the camera 10, and the mobile tracking device 20 displays the display device 30 to the user of the mobile tracking system 1. Alternatively, the processing result by the mobile tracking device 20 is presented through the speaker 40.

[2.移動体追跡システムのハードウェア構成]
図2は、移動体追跡システム1のハードウェア構成を示すブロック図である。
[2. Hardware configuration of mobile tracking system]
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the mobile tracking system 1.

カメラ10は、撮像部11と、調整部12とを備える。撮像部11は、監視対象の画像を撮像するためにCCD(Charge Coupled Device)およびレンズなどを備える。撮像部11は、パン機能、チルト機能およびズーム機能を有し、撮像対象物を拡大した画像を撮像することができる。つまり、撮像部11は、パン機能およびチルト機能により撮像対象物に撮像方向を変更するとともに、ズーム機能により画角を調整し、撮像対象物を拡大した画像を撮像する。   The camera 10 includes an imaging unit 11 and an adjustment unit 12. The imaging unit 11 includes a charge coupled device (CCD), a lens, and the like to capture an image to be monitored. The imaging unit 11 has a pan function, a tilt function, and a zoom function, and can capture an enlarged image of the imaging target. In other words, the imaging unit 11 changes the imaging direction of the imaging target with the pan function and the tilt function, adjusts the angle of view with the zoom function, and captures an enlarged image of the imaging target.

調整部12は、後述する移動体追跡装置20のカメラ制御部29から出力される制御信号に基づいて、撮像部11による撮像方向およびズーム倍率を制御する。その他にも調整部12は、撮像部11のフォーカスおよびシャッタースピードなどの調整を行う。   The adjustment unit 12 controls the imaging direction and zoom magnification by the imaging unit 11 based on a control signal output from a camera control unit 29 of the moving body tracking device 20 described later. In addition, the adjustment unit 12 adjusts the focus and shutter speed of the imaging unit 11.

移動体追跡装置20は、画像受付部21と、画像記憶部22と、動きベクトル取得部23と、大局方向取得部24と、逆行追跡部25と、逆行判定部27と、提示部28と、カメラ制御部29とを備える。   The moving body tracking device 20 includes an image reception unit 21, an image storage unit 22, a motion vector acquisition unit 23, a global direction acquisition unit 24, a retrograde tracking unit 25, a retrograde determination unit 27, a presentation unit 28, And a camera control unit 29.

画像受付部21は、カメラ10の撮像部11が撮像した動画像をインターネット50を介して受信する。図3は、撮像部11が撮像した動画像を構成する画像112の一例を示す図である。画像112には、歩いている10人の人101〜110が映っている。このうち、人102以外の人101、103〜110は、紙面の右から左に向かう方向に移動しているが、人102は、これらの人101、103〜110の移動方向とは逆の方向(紙面の左から右に向かう方向)に移動している。つまり、人102は、人の大局的な流れに逆行している。   The image reception unit 21 receives a moving image captured by the imaging unit 11 of the camera 10 via the Internet 50. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image 112 constituting the moving image captured by the imaging unit 11. The image 112 shows ten people 101 to 110 walking. Among these, the persons 101 and 103 to 110 other than the person 102 are moving in the direction from right to left on the page, but the person 102 is in a direction opposite to the moving direction of these persons 101 and 103 to 110. It moves in the direction from the left to the right of the page. That is, the person 102 goes against the general flow of the person.

画像記憶部22は、画像受付部21が受信した画像112を記憶する。画像記憶部22は、たとえば、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置により構成される。   The image storage unit 22 stores the image 112 received by the image reception unit 21. The image storage unit 22 is configured by a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive).

動きベクトル取得部23は、動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得する。図4は、連続する2枚の画像間での人の動きを示す動きベクトルを、画像112に重畳して示した図である。図4では、動きベクトル114および116を矢印で示しており、矢印の向きが動きベクトルの向きを示し、矢印の長さが動きベクトルの長さを示しているものとする。同図では、代表的な動きベクトルのみについて参照符号を付している。動きベクトル取得部23は、画像112中のエッジ部分やコーナー部分などの特徴点について動きベクトルを算出する。つまり、動きベクトル取得部23は、ブロックマッチング法または勾配法などを用いて、動きベクトルの分布を示すオプティカルフローを算出することで、人の特徴点の動きベクトルを算出する。   The motion vector acquisition unit 23 acquires a motion vector indicating the motion of the moving body between the images constituting the moving image. FIG. 4 is a diagram in which a motion vector indicating a person's motion between two consecutive images is superimposed on the image 112. In FIG. 4, it is assumed that the motion vectors 114 and 116 are indicated by arrows, the direction of the arrow indicates the direction of the motion vector, and the length of the arrow indicates the length of the motion vector. In the figure, reference symbols are assigned to only representative motion vectors. The motion vector acquisition unit 23 calculates a motion vector for feature points such as edge portions and corner portions in the image 112. That is, the motion vector acquisition unit 23 calculates a motion vector of a human feature point by calculating an optical flow indicating a motion vector distribution using a block matching method or a gradient method.

大局方向取得部24は、動画像に含まれる移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得する。つまり、大局方向取得部24は、画像112に含まれる全ての動きベクトル114および116の平均ベクトルを算出し、算出した平均ベクトルが示す方向を大局方向として算出する。図4では、大局方向118を矢印で示しており、紙面上で右から左に向かう方向が大局方向118である。   The global direction acquisition unit 24 acquires a global direction indicating the global movement direction of the moving object included in the moving image. That is, the global direction acquisition unit 24 calculates the average vector of all the motion vectors 114 and 116 included in the image 112, and calculates the direction indicated by the calculated average vector as the global direction. In FIG. 4, the global direction 118 is indicated by an arrow, and the direction from right to left on the paper is the global direction 118.

逆行追跡部25は、動きベクトル取得部23が取得した動きベクトル114および116のうち大局方向118と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトル116に基づいて、大局方向118に逆行する移動体を追跡する。この追跡処理を実現するために、逆行追跡部25は、クラスタリング部25Aと、追跡部25Bとを含む。   The retrograde tracking unit 25 tracks a mobile body that runs backward in the global direction 118 based on the motion vector 116 having a direction different from the global direction 118 by a predetermined angle or more among the motion vectors 114 and 116 acquired by the motion vector acquisition unit 23. . In order to realize this tracking process, the backward tracking unit 25 includes a clustering unit 25A and a tracking unit 25B.

クラスタリング部25Aは、動きベクトル取得部23が取得した動きベクトルのうち大局方向118と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルを、当該動きベクトルの画像112内での分布に基づいてクラスタに分類する。   The clustering unit 25A classifies motion vectors having directions different from the global direction 118 by a predetermined angle or more among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition unit 23 based on the distribution of the motion vectors in the image 112.

図5は、大局方向118と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトル116の求め方を説明するための図である。図5において、大局方向118は180°方向であるとする。このとき、クラスタリング部25Aは、一例として大局方向118と120°以上異なる向きを有する動きベクトル116を抽出する。つまり、クラスタリング部25Aは、ハッチングを施した向き(−60°(300°)以上60°以下)を有する動きベクトル116を、大局方向118と120°以上異なる向きを有する動きベクトル116として抽出する。図4では、この動きベクトル116を実線の矢印で示している。また、それ以外の動きベクトル114を破線の矢印で示している。   FIG. 5 is a diagram for explaining how to obtain the motion vector 116 having a direction different from the global direction 118 by a predetermined angle or more. In FIG. 5, it is assumed that the global direction 118 is a 180 ° direction. At this time, the clustering unit 25A extracts, for example, a motion vector 116 having a direction different from the global direction 118 by 120 ° or more. That is, the clustering unit 25A extracts a motion vector 116 having a hatched direction (−60 ° (300 °) or more and 60 ° or less) as a motion vector 116 having a direction different from the global direction 118 by 120 ° or more. In FIG. 4, the motion vector 116 is indicated by a solid arrow. The other motion vectors 114 are indicated by dashed arrows.

クラスタリング部25Aは、動きベクトル116の始点間の距離が所定の距離閾値以下の動きベクトル116同士を同じクラスタに分類することにより、動きベクトル116をクラスタリングする。つまり、互いに近傍に位置する動きベクトル116同士を同じクラスタに分類する。図6は、クラスタを楕円のクラスタ枠で示す図である。人102の動きベクトル116からクラスタ枠120が生成される。クラスタ枠120は、たとえば、同一のクラスタに分類された動きベクトル116の分布の重心122を中心とし、同一のクラスタに分類された動きベクトル116を含むサイズの楕円である。クラスタリング部25Aは、クラスタ枠120に含まれる動きベクトル114も動きベクトル116と同じクラスタに分類する。   The clustering unit 25A clusters the motion vectors 116 by classifying the motion vectors 116 whose distance between the start points of the motion vectors 116 is equal to or less than a predetermined distance threshold into the same cluster. That is, the motion vectors 116 located in the vicinity of each other are classified into the same cluster. FIG. 6 is a diagram showing clusters in an ellipse cluster frame. A cluster frame 120 is generated from the motion vector 116 of the person 102. The cluster frame 120 is, for example, an ellipse having a size including the motion vector 116 classified into the same cluster with the center of gravity 122 of the distribution of the motion vectors 116 classified into the same cluster as the center. The clustering unit 25A classifies the motion vectors 114 included in the cluster frame 120 into the same clusters as the motion vectors 116.

人105の脚振りによっても動きベクトル116は発生する。このため、クラスタリング部25Aは、人105の動きベクトル116についても、人102の動きベクトル116と同様にクラスタリングを行い、クラスタ枠124および重心126を設定する。クラスタリング部25Aは、人107および108についても同様に、クラスタ枠128および132と、重心130および134とを設定する。なお、クラスタ枠の形状は楕円には限定されず、円や矩形や多角形であってもよい。   The motion vector 116 is also generated by the leg swing of the person 105. Therefore, the clustering unit 25A performs clustering on the motion vector 116 of the person 105 in the same manner as the motion vector 116 of the person 102, and sets the cluster frame 124 and the centroid 126. The clustering unit 25A similarly sets the cluster frames 128 and 132 and the centroids 130 and 134 for the people 107 and 108. Note that the shape of the cluster frame is not limited to an ellipse, and may be a circle, a rectangle, or a polygon.

追跡部25Bは、クラスタリング部25Aが分類したクラスタごとに、当該クラスタに含まれる動きベクトルを代表するベクトルの方向に、当該クラスタに対応する移動体が移動したと判定することにより、大局方向118に逆行する移動体を追跡する。
以下、追跡部25Bによる移動体の追跡処理を、図7〜図9を用いて具体的に説明する。
For each cluster classified by the clustering unit 25A, the tracking unit 25B determines that the moving object corresponding to the cluster has moved in the direction of the vector representing the motion vector included in the cluster, thereby moving the tracking unit 25B in the global direction 118. Track retrograde moving objects.
Hereinafter, the tracking process of the moving body by the tracking unit 25B will be specifically described with reference to FIGS.

図7を参照して、追跡部25Bは、クラスタ枠120に含まれる全ての動きベクトル114および116の平均ベクトル136を算出する。追跡部25Bは、算出した平均ベクトル136の方向との方向差が所定角度以内の動きベクトルを抽出する。たとえば、所定角度を60°とすると、動きベクトル114および116のうち、動きベクトル116のみが追跡部25Bによって抽出される。このような処理により、クラスタ枠120の中から異質な向きを有する動きベクトル114をノイズとして除去することができる。   Referring to FIG. 7, tracking unit 25B calculates average vector 136 of all motion vectors 114 and 116 included in cluster frame 120. The tracking unit 25B extracts a motion vector whose direction difference from the calculated direction of the average vector 136 is within a predetermined angle. For example, when the predetermined angle is 60 °, only the motion vector 116 out of the motion vectors 114 and 116 is extracted by the tracking unit 25B. By such processing, the motion vector 114 having a different orientation from the cluster frame 120 can be removed as noise.

図8を参照して、追跡部25Bは、抽出した動きベクトル116の平均ベクトル138を算出する。追跡部25Bは、平均ベクトル138の方向にクラスタ枠120(クラスタ)に対応する人102が移動したと判定することにより、大局方向118に逆行する人102を追跡する。   Referring to FIG. 8, tracking unit 25B calculates average vector 138 of extracted motion vectors 116. The tracking unit 25B tracks the person 102 traveling backward in the global direction 118 by determining that the person 102 corresponding to the cluster frame 120 (cluster) has moved in the direction of the average vector 138.

図9Aは、連続する10枚の画像における、大局方向118に逆行する人102の追跡結果を示す図である。平均ベクトル138が連続的に紙面の左から右に向けて移動していることがわかる。   FIG. 9A is a diagram illustrating a tracking result of the person 102 going backward in the global direction 118 in 10 consecutive images. It can be seen that the average vector 138 continuously moves from the left to the right of the page.

これに対して、図9Bは、人107の脚振りにより発生した動きベクトル116から算出される平均ベクトル138を追跡した結果を示している。脚振りにより一時的に脚は大局方向118と逆行する方向に移動するものの、その時間は長くは続かない。このため、数枚程度の連続した画像でしか、大局方向118に逆行する向きを有する平均ベクトル138を追跡することができない。   On the other hand, FIG. 9B shows a result of tracking the average vector 138 calculated from the motion vector 116 generated by the leg swing of the person 107. Although the leg temporarily moves in the direction opposite to the general direction 118 by swinging the leg, the time does not last long. For this reason, the average vector 138 having a direction reverse to the global direction 118 can be tracked only with a few continuous images.

再度図2を参照して、逆行判定部27は、動画像を構成する連続する所定枚数の画像に亘って追跡部25Bが移動体を追跡可能な場合に、当該移動体が大局方向118に逆行していると判定する。たとえば、所定枚数を10枚とした場合、図9Aに示したように、追跡部25Bは、10枚の画像に亘って人102を追跡可能である。このため、逆行判定部27は、人102が大局方向118に逆行していると判定する。一方、図9Bに示したように、追跡部25Bは、2枚の画像に亘ってしか人107の脚部を追跡できない。このため、逆行判定部27は、人107が逆行しているとは判定しない。人105または人108や、その他の人々についても同様に、逆行判定部27は逆行しているとは判定しない。   Referring again to FIG. 2, when the tracking unit 25 </ b> B can track the moving body over a predetermined number of consecutive images constituting the moving image, the backward moving determination unit 27 moves backward in the global direction 118. It is determined that For example, when the predetermined number is 10, the tracking unit 25B can track the person 102 over 10 images, as shown in FIG. 9A. For this reason, the retrograde determination unit 27 determines that the person 102 is retroactive in the general direction 118. On the other hand, as shown in FIG. 9B, the tracking unit 25B can track the leg of the person 107 only over two images. For this reason, the retrograde determination unit 27 does not determine that the person 107 is retroactive. Similarly, the retrograde determination unit 27 does not determine that the person 105 or the person 108 or other people are retroactive.

なお、逆行判定部27は、さらにサイズの基準を用いて移動体が逆行しているか否かを判定してもよい。移動体のサイズがあまりにも小さすぎたり、あまりに大きすぎたりする場合には、逆行判定部27は、その移動体が、移動体追跡装置20が想定している移動体、つまり人ではないと判定することができる。このため、逆行判定部27は、所定枚数に亘って移動体を追跡可能であり、かつ、移動体のサイズが第1閾値以上であるという条件および移動体のサイズが第2閾値以下であるという条件のうちの一方の条件または両方の条件を満たす場合にのみ、人が逆行していると判定してもよい。ここで、クラスタ枠のサイズを移動体のサイズとみなしてもよいし、クラスタ枠の中から動きベクトル116を有する領域を分離することにより移動体の領域分割を行い、移動体のサイズを算出してもよい。   The retrograde determination unit 27 may further determine whether or not the mobile object is retrograde using a size criterion. When the size of the moving object is too small or too large, the retrograde determination unit 27 determines that the moving object is not a moving object assumed by the moving object tracking device 20, that is, a person. can do. For this reason, the retrograde determination unit 27 can track the moving body over a predetermined number of times, and the condition that the size of the moving body is equal to or larger than the first threshold and the size of the moving body is equal to or smaller than the second threshold. It may be determined that a person is going backward only when one or both of the conditions are satisfied. Here, the size of the cluster frame may be regarded as the size of the moving object, or the area of the moving object is separated from the cluster frame by dividing the area having the motion vector 116 to calculate the size of the moving object. May be.

提示部28は、逆行判定部27により移動体が大局方向118に逆行していると判定された場合に、移動体が逆行していることを画像または音声によりユーザに提示する。たとえば、提示部28は、図10に示すような画像142を表示装置30に表示する。提示部28は、「流れに逆行している人がいます!」などの移動体が逆行していることを示すメッセージ144を表示する。また、提示部28は、逆行している人102をそれ以外の人とは異なる態様で表示する。たとえば、人102を太枠で強調表示したり、人102を枠148で囲ったりする。   When the retrograde determination unit 27 determines that the moving body is retrograde in the general direction 118, the presentation unit 28 presents to the user by image or sound that the mobile body is retrograde. For example, the presentation unit 28 displays an image 142 as illustrated in FIG. 10 on the display device 30. The presentation unit 28 displays a message 144 indicating that the moving body is going backwards, such as “There is a person going backwards in the flow!”. In addition, the presentation unit 28 displays the backward person 102 in a manner different from that of other persons. For example, the person 102 is highlighted with a thick frame, or the person 102 is surrounded with a frame 148.

また、提示部28は、図11に示すような画像150を表示装置30に表示してもよい。画像150では、逆行している人102が切り出されて表示されている。人102の切り出しは、大局方向118に逆行する動きベクトル116に基づいて、類似する動きベクトル116を有する領域を分離することにより行ってもよい。   The presentation unit 28 may display an image 150 as shown in FIG. In the image 150, the retrograde person 102 is cut out and displayed. The person 102 may be cut out by separating a region having a similar motion vector 116 based on the motion vector 116 going backward in the global direction 118.

また、提示部28は、図3に示す画像112の中から逆行している人102を含む領域を切り出し、図12に示すように切り出した領域を拡大した画像152を表示装置30に表示してもよい。   Further, the presentation unit 28 cuts out a region including the person 102 who is going backward from the image 112 shown in FIG. 3, and displays an image 152 obtained by enlarging the cut out region as shown in FIG. 12 on the display device 30. Also good.

また、提示部28は、図1に示すようにスピーカー40から「流れに逆行している人がいます」などの音声を出力したり、警告音を出力したりすることで、流れに逆行している人の存在をユーザに提示してもよい。   Further, as shown in FIG. 1, the presentation unit 28 outputs a sound such as “There is a person who goes back to the flow” or outputs a warning sound from the speaker 40, and then goes back to the flow. The presence of a person may be presented to the user.

カメラ制御部29は、逆行している人の拡大画像が撮像されるように、画像中の人の位置に応じて、カメラ10の撮像方向を制御し、画像中の人のサイズに応じて、カメラ10のズーム倍率を制御する。すなわち、カメラ制御部29は、逆行している人が画像の中心に来るようにカメラ10の撮像方向を制御し、逆行している人のサイズが小さいほど画角が狭くなるように、ズーム倍率を大きくする。カメラ制御部29は、カメラ10の撮像方向およびズーム倍率を制御するための信号を、インターネット50を介してカメラ10の調整部12に出力する。制御信号を受け取ったカメラ10の調整部12は、撮像部11の撮像方向およびズーム倍率を制御する。これにより、撮像部11は、図12に示すような逆行している人102を拡大した画像152を撮像することができる。   The camera control unit 29 controls the imaging direction of the camera 10 according to the position of the person in the image so that an enlarged image of the person who is going backward is captured, and according to the size of the person in the image, The zoom magnification of the camera 10 is controlled. That is, the camera control unit 29 controls the imaging direction of the camera 10 so that the person who is going backward comes to the center of the image, and the zoom magnification so that the angle of view becomes narrower as the size of the person going backward is smaller. Increase The camera control unit 29 outputs a signal for controlling the imaging direction and zoom magnification of the camera 10 to the adjustment unit 12 of the camera 10 via the Internet 50. The adjustment unit 12 of the camera 10 that has received the control signal controls the imaging direction and zoom magnification of the imaging unit 11. Thereby, the imaging part 11 can image the image 152 which expanded the person 102 who is going backward as shown in FIG.

[3.移動体追跡装置の処理フロー]
次に移動体追跡装置20による人が逆行しているか否かの判定処理の流れについて説明する。図13は、移動体追跡装置20が実行する逆行判定処理のフローチャートである。
画像受付部21は、カメラ10の撮像部11が撮像した動画像のうち、図3に示すような画像112を受信し、画像記憶部22に書き込む(S1)。
[3. Processing flow of mobile tracking device]
Next, the flow of determination processing for determining whether or not a person is moving backward by the mobile tracking device 20 will be described. FIG. 13 is a flowchart of the retrograde determination process executed by the mobile tracking device 20.
The image reception unit 21 receives an image 112 as shown in FIG. 3 among the moving images captured by the imaging unit 11 of the camera 10 and writes the image 112 in the image storage unit 22 (S1).

動きベクトル取得部23は、画像記憶部22に蓄積された時間的に連続する複数枚の画像からオプティカルフローを算出することにより、画像ごとに図4に示すような動きベクトル114および116を算出する(S2)。   The motion vector acquisition unit 23 calculates an optical flow from a plurality of temporally continuous images stored in the image storage unit 22, thereby calculating motion vectors 114 and 116 as shown in FIG. 4 for each image. (S2).

大局方向取得部24は、画像112に含まれる全ての動きベクトル114および116の平均ベクトルを算出し、算出した平均ベクトルが示す方向を大局方向118(図4)として算出する(S3)。   The global direction acquisition unit 24 calculates the average vector of all the motion vectors 114 and 116 included in the image 112, and calculates the direction indicated by the calculated average vector as the global direction 118 (FIG. 4) (S3).

逆行追跡部25は、大局方向118があらかじめ定められた所定角度範囲内にあるか否かを判定する(S4)。たとえば、人の通行方向が左方向に制限されている場合には、150°から210°までの角度範囲(図5)を所定角度範囲として設定してもよい。   The retrograde tracking unit 25 determines whether or not the global direction 118 is within a predetermined angle range determined in advance (S4). For example, when the direction of human traffic is restricted to the left, an angle range from 150 ° to 210 ° (FIG. 5) may be set as the predetermined angle range.

大局方向118が所定角度範囲内にない場合には(S4でNO)、逆行追跡部25は、移動体の追跡処理は行わず、処理を終了する。たとえば、カメラ10が、時間帯によって通行方向が切り替えられる歩道を撮像しており、図4において右方向を通行方向とする時間帯と左方向を通行方向とする時間帯とがあるものとする。このとき、通行方向の切り替わり時には、様々な方向に向かう人が混在してしまい、大局方向118が想定外の方向を示す場合がある。想定外の方向を示す大局方向118を用いて移動体の追跡処理を行ってしまうと、通行方向に沿って移動している人であるにもかかわらず、その人が逆行していると誤って判定してしまう場合がある。判定処理(S4)を実行することにより、誤った逆行判定を防ぐことができる。   If the global direction 118 is not within the predetermined angle range (NO in S4), the retrograde tracking unit 25 ends the process without performing the tracking process of the moving object. For example, it is assumed that the camera 10 images a sidewalk whose direction of travel is switched depending on the time zone, and there are a time zone in which the right direction is the passing direction and a time zone in which the left direction is the passing direction in FIG. At this time, when the traffic direction is switched, people heading in various directions may be mixed, and the global direction 118 may indicate an unexpected direction. If the moving object is tracked using the global direction 118 indicating an unexpected direction, it is erroneously assumed that the person is going backwards even though the person is moving in the direction of travel. It may be judged. By executing the determination process (S4), an erroneous retrograde determination can be prevented.

大局方向118が所定角度範囲内にある場合には(S4でYES)、クラスタリング部25Aは、動きベクトル取得部23が取得した動きベクトル114および116のうち大局方向118と所定角度(たとえば、120°)以上異なる向きを有する動きベクトル116を、当該動きベクトル116の画像112内での分布に基づいてクラスタに分類する(S5)。つまり、上述したように、互いに近傍の位置にある動きベクトル116を同じクラスタに分類し、図6に示すようなクラスタ枠120を設定する。   When the global direction 118 is within the predetermined angle range (YES in S4), the clustering unit 25A determines the global direction 118 and the predetermined angle (for example, 120 °) out of the motion vectors 114 and 116 acquired by the motion vector acquisition unit 23. ) The motion vectors 116 having different directions are classified into clusters based on the distribution of the motion vectors 116 in the image 112 (S5). That is, as described above, the motion vectors 116 located in the vicinity of each other are classified into the same cluster, and a cluster frame 120 as shown in FIG. 6 is set.

図7に示すように、追跡部25Bは、クラスタ枠120に含まれる全ての動きベクトル114および116の平均ベクトル136を算出する(S6)。   As shown in FIG. 7, the tracking unit 25B calculates an average vector 136 of all the motion vectors 114 and 116 included in the cluster frame 120 (S6).

追跡部25Bは、算出した平均ベクトル136の方向との方向差が所定角度(たとえば、60°)以内の動きベクトル116を抽出することで、クラスタ枠120の中から異質な向きを有する動きベクトル114をノイズとして除去する(S7)。
図8を参照して、追跡部25Bは、抽出した動きベクトル116の平均ベクトル138を算出する(S8)。
The tracking unit 25B extracts the motion vector 116 having a different direction from the cluster frame 120 by extracting the motion vector 116 whose direction difference from the calculated direction of the average vector 136 is within a predetermined angle (for example, 60 °). Are removed as noise (S7).
Referring to FIG. 8, tracking unit 25B calculates average vector 138 of extracted motion vectors 116 (S8).

追跡部25Bは、平均ベクトル138の方向にクラスタ枠120(クラスタ)に対応する移動体が移動したと判定することにより、大局方向118に逆行する移動体を追跡する(S9)。   The tracking unit 25B tracks the moving body that runs backward in the global direction 118 by determining that the moving body corresponding to the cluster frame 120 (cluster) has moved in the direction of the average vector 138 (S9).

逆行判定部27は、移動体を所定枚数の画像に亘って追跡することができ、移動体のサイズが第1閾値以上であり、かつ移動体のサイズが第2閾値以下であるという条件を満たすか否かを判定する(S10)。上記条件を満たさない場合には(S10でNO)、逆行している人はいないと判定されるため、以降の処理は実行されない。   The retrograde determination unit 27 can track the moving object over a predetermined number of images, satisfies the condition that the size of the moving object is equal to or larger than the first threshold value, and the size of the moving object is equal to or smaller than the second threshold value. It is determined whether or not (S10). If the above condition is not satisfied (NO in S10), it is determined that there is no person going backwards, and the subsequent processing is not executed.

上記条件を満たす場合には(S10でYES)、提示部28は、移動体が逆行していることを画像または音声によりユーザに提示する(S11)。たとえば、提示部28は、図10または図11に示すような画像を表示装置30に表示したり、人が逆行していることを示す音声メッセージをスピーカー40から出力したりする。   When the above conditions are satisfied (YES in S10), the presentation unit 28 presents to the user by image or voice that the moving body is moving backward (S11). For example, the presentation unit 28 displays an image as shown in FIG. 10 or 11 on the display device 30 or outputs a voice message indicating that a person is going backward from the speaker 40.

カメラ制御部29は、逆行している人102の拡大画像が撮像されるように、カメラ10の撮像方向およびズーム倍率を制御する(S12)。   The camera control unit 29 controls the imaging direction and zoom magnification of the camera 10 so that an enlarged image of the person 102 who is going backward is captured (S12).

[4.実施の形態の効果]
以上説明したように、本実施の形態によると、以下に説明する効果を奏することができる。
つまり、移動体追跡装置20は、大局方向に制限を設けることなく、大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、大局方向に逆行する移動体を追跡している。また、移動体追跡装置20は、移動体の速度にも制限を設けることなく、大局方向に逆行する移動体を追跡することができる。このため、移動体の移動方向や速度または加速度に制限を設けることなく、移動体の大局的な流れに逆行する移動体を正確に追跡することができる。
[4. Effects of the embodiment]
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be achieved.
That is, the mobile body tracking device 20 tracks a mobile body that travels backward in the global direction based on a motion vector that has a direction different from the general direction by a predetermined angle or more without limiting the global direction. Moreover, the mobile body tracking device 20 can track a mobile body that moves backward in the general direction without limiting the speed of the mobile body. For this reason, it is possible to accurately track the moving body that goes against the general flow of the moving body without limiting the moving direction, speed, or acceleration of the moving body.

また、クラスタリング部25Aは、大局方向に逆行する方向の動きベクトルを、位置が近い動きベクトル同士が同一のクラスタに分類されるようにクラスタリングする。このため、クラスタごとに移動体を追跡することにより、移動体の単位または移動体の集団の単位で逆行している移動体を追跡することができる。   Further, the clustering unit 25A clusters the motion vectors in the direction reverse to the general direction so that the motion vectors whose positions are close to each other are classified into the same cluster. For this reason, by tracking the moving object for each cluster, it is possible to track the moving object that is moving backward in units of moving objects or in units of groups of moving objects.

また、図7および図8を用いて説明したように、追跡部25Bは、クラスタ内で平均ベクトル136の方向との方向差が所定角度以内の動きベクトル116を抽出している。つまり、方向差が所定角度よりも大きい動きベクトル114はノイズとして除去している。このため、ノイズを除去したうえで、抽出した動きベクトル116の平均ベクトル138の方向に移動体を追跡することができる。よって、逆行している移動体を正確に追跡することができる。   As described with reference to FIGS. 7 and 8, the tracking unit 25B extracts a motion vector 116 whose direction difference from the direction of the average vector 136 is within a predetermined angle in the cluster. That is, the motion vector 114 whose direction difference is larger than the predetermined angle is removed as noise. Therefore, it is possible to track the moving body in the direction of the average vector 138 of the extracted motion vectors 116 after removing noise. Therefore, it is possible to accurately track a moving object that is moving backward.

また、逆行判定部27は、長い時間継続して移動体を追跡できない場合には、その移動体が逆行しているとは判定しない。つまり、大局方向に移動する人の手の振りや脚振りなどにより、体の一部が大局方向に逆行する動きをしたとしても、これらの動きは継続性がないため、この人は逆行しているとは判定されない。よって、移動体が大局方向に逆行しているか否かを正確に判定することができる。   In addition, the retrograde determination unit 27 does not determine that the mobile object is retrograde when the mobile object cannot be tracked continuously for a long time. In other words, even if a part of the body moves backwards due to a hand or leg swing of a person moving in the general direction, these movements are not continuous, so this person goes backwards. It is not determined to be. Therefore, it can be accurately determined whether or not the moving body is moving backward in the general direction.

また、逆行判定部27は、移動体のサイズが閾値条件を満たすか否かを判定している。このため、長い間継続して移動体を追跡できたとしても、移動体のサイズがあまりにも小さすぎたり、あまりにも大きすぎたりする場合には、その移動体は移動体追跡装置20が想定している移動体ではないと判断して追跡対象から排除することができる。   Further, the retrograde determination unit 27 determines whether or not the size of the moving object satisfies the threshold condition. For this reason, even if the moving object can be tracked continuously for a long time, if the size of the moving object is too small or too large, the moving object tracking device 20 assumes the moving object. It can be determined that it is not a moving object and excluded from the tracking target.

また、移動体が逆行していると判定された場合に、提示部28が判定結果を画像または音声によりユーザに提示する。このため、ユーザは、画像を見たり、音声を聞いたりすることによって、移動体が逆行していることを知ることができる。よって、ユーザは、逆行している移動体に対して、逆行しないように注意等することができる。   In addition, when it is determined that the moving body is going backward, the presentation unit 28 presents the determination result to the user with an image or sound. For this reason, the user can know that the moving body is going backward by looking at the image or listening to the sound. Therefore, the user can pay attention to the moving body that is moving backward so as not to go backward.

また、移動体が逆行していると判定された場合に、提示部28が、図10〜図12に示すような画像を提示したり、警告音を出力したりすることで、ユーザに対して、移動体が逆行していることを分かりやすく知らせることができる。このため、ユーザは、逆行している移動体に対して、逆行しないように迅速に注意等することができる。   Further, when it is determined that the moving body is moving backward, the presentation unit 28 presents an image as illustrated in FIGS. 10 to 12 or outputs a warning sound to the user. It is possible to easily inform that the moving body is going backwards. For this reason, the user can promptly pay attention to the moving body that is going backward so as not to go backward.

また、時間帯によって通行方向が切り替えられる歩道を撮像していた場合には、通行方向の切り替わり時には様々な方向に向かう人が混在してしまい、大局方向が想定外の方向を示す場合がある。しかし、逆行追跡部25は、大局方向が想定外の方向を示す場合に、移動体を追跡しないようにしている。これにより、通行方向の切り替わり時において、移動体が逆行していないにもかかわらず、逆行判定部27が当該移動体が逆行していると誤って判定するのを防ぐことができる。   In addition, when a sidewalk whose direction of traffic is switched depending on the time zone is imaged, there are cases where people heading in various directions are mixed when the direction of traffic is switched, and the general direction indicates an unexpected direction. However, the retrograde tracking unit 25 does not track the moving object when the global direction indicates an unexpected direction. Thereby, it is possible to prevent the reverse determination unit 27 from erroneously determining that the moving body is moving backward, even when the moving body is not moving backward when the traveling direction is switched.

また、動きベクトルの平均ベクトルを大局方向として算出している。このため、簡単な計算により大局方向を算出することができる。   Also, the average vector of motion vectors is calculated as the general direction. Therefore, the general direction can be calculated by simple calculation.

また、移動体追跡システム1は、カメラ10で撮像された動画像に基づいて、移動体が逆行しているか否かを判定することができる。   Further, the moving body tracking system 1 can determine whether or not the moving body is moving backward based on the moving image captured by the camera 10.

[5.付記]
以上、本発明の実施の形態に係る移動体追跡装置を含む移動体追跡システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
[5. Addendum]
The mobile tracking system including the mobile tracking device according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.

たとえば、大局方向取得部24は、動きベクトルの平均ベクトルを大局方向として算出しているが、大局方向を外部から取得してもよい。たとえば、移動体追跡装置20が、エスカレータの進行方向に逆行する人を判定する場合には、大局方向取得部24は、あらかじめ定められたエスカレータの進行方向を大局方向として取得してもよい。   For example, the global direction acquisition unit 24 calculates the average vector of motion vectors as the global direction, but may acquire the global direction from the outside. For example, when the mobile tracking device 20 determines a person who goes backward in the traveling direction of the escalator, the global direction acquisition unit 24 may acquire a predetermined traveling direction of the escalator as the global direction.

また、大局方向の計算方法は上記した方法に限定されず、例えば、動きベクトルの平均ベクトルの方向の代わりに、動きベクトルの最頻値ベクトルの方向を、大局方向として算出してもよい。   Further, the calculation method of the global direction is not limited to the above-described method. For example, instead of the direction of the average vector of the motion vectors, the direction of the mode vector of the motion vector may be calculated as the global direction.

また、カメラ10が撮像した画像の領域ごとに大局方向を設定してもよい。たとえば、画像の右半分と左半分とで処理を分けて、それぞれに大局方向を設定してもよい。これにより、たとえば、上りエスカレータと下りエスカレータとを同時に撮像した画像から、それぞれのエスカレータで逆行する人を検出することができる。   The global direction may be set for each area of the image captured by the camera 10. For example, the processing may be divided into the right half and the left half of the image, and the general direction may be set for each. Thereby, for example, it is possible to detect a person who goes back on each escalator from an image obtained by simultaneously imaging the up escalator and the down escalator.

また、大局方向取得部24は、画像全体に含まれる動きベクトルではなく、画像内のあらかじめ定められた領域に含まれる動きベクトルのみから大局方向を算出してもよい。
また、動きベクトル取得部23は、動きベクトルを外部から取得してもよい。
Further, the global direction acquisition unit 24 may calculate the global direction only from the motion vectors included in a predetermined region in the image, not the motion vectors included in the entire image.
The motion vector acquisition unit 23 may acquire a motion vector from the outside.

また、図2に示した移動体追跡装置20の構成において、一部の機能がコンピュータネットワーク上のサーバに設けられていてもよい。たとえば、移動体追跡装置20は、サーバに入力画像を送信し、サーバから逆行の判定結果を取得してもよい。   In the configuration of the mobile tracking device 20 illustrated in FIG. 2, some functions may be provided in a server on a computer network. For example, the mobile tracking device 20 may transmit an input image to the server and obtain a reverse determination result from the server.

また、カメラ10は、撮像部11を複数含む構成であってもよい。たとえば、カメラ10は、広角の映像を撮像する撮像部11と、パン機能、チルト機能およびズーム機能を備える撮像部11とを含んでいてもよい。この場合、前者の撮像部11が監視対象領域の映像を広角で撮像し、移動体追跡装置20は、その映像に基づいて逆行判定処理を行う。逆行が検出された際には、移動体追跡装置20からの指示に従いカメラ10の調整部12が後者の撮像部11の撮像方向や画角などを調整することにより、後者の撮像部11が逆行している人物を拡大した画像を撮像してもよい。   The camera 10 may include a plurality of imaging units 11. For example, the camera 10 may include an imaging unit 11 that captures wide-angle video and an imaging unit 11 that includes a pan function, a tilt function, and a zoom function. In this case, the former imaging unit 11 captures a video of the monitoring target area at a wide angle, and the mobile tracking device 20 performs a retrograde determination process based on the video. When the retrograde is detected, the adjustment unit 12 of the camera 10 adjusts the imaging direction and the angle of view of the latter imaging unit 11 in accordance with an instruction from the moving body tracking device 20, so that the latter imaging unit 11 performs the retrograde. An image obtained by enlarging the person who is performing the operation may be captured.

また、移動体追跡装置20に示した機能がカメラ10内に設けられていてもよい。この構成によると、1台のカメラで、動画像の撮像処理と、撮像した動画像に基づく移動体の逆行判定処理とを行うことができる。さらに、1台のカメラで動画像に基づく移動体の逆行判定処理と、逆行している移動体を拡大した画像の撮像処理とを行うことができる。   Further, the function shown in the mobile tracking device 20 may be provided in the camera 10. According to this configuration, it is possible to perform the moving image capturing process and the moving object retrograde determination process based on the captured moving image with one camera. Furthermore, it is possible to perform a moving object retrograde determination process based on a moving image and an imaging process of an image obtained by enlarging the retroactive moving object with one camera.

また、上記の移動体追跡装置20は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。RAMまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、移動体追跡装置20は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。   Further, the mobile tracking device 20 may be specifically configured as a computer system including a microprocessor, a ROM (Read Only Memory), a RAM, a hard disk drive, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like. . A computer program is stored in the RAM or hard disk drive. The mobile tracking device 20 achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. Here, the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions for the computer in order to achieve a predetermined function.

さらに、上記の移動体追跡装置20を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。   Furthermore, some or all of the constituent elements constituting the mobile tracking device 20 may be configured by a single system LSI (Large Scale Integration). The system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. . A computer program is stored in the RAM. The system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.

さらに、上記コンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスクドライブ、CD−ROM、MO(Magneto−Optical disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、DVD−RAM(Digital Versatile Disc Random Access Memory)、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録されていてもよい。   Further, the computer program is a computer-readable non-transitory recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk drive, a CD-ROM, an MO (Magneto-Optical disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-ROM (Digital). It may be recorded on a Versatile Disc Read Only Memory (DVD), a Digital Versatile Disc Random Access Memory (BD-RAM), a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), a semiconductor memory, or the like.

また、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
さらに、上記実施の形態および上記変形例の少なくとも一部を任意に組み合わせるとしてもよい。
Further, the computer program or the digital signal may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
Furthermore, it is possible to arbitrarily combine at least a part of the embodiment and the modified example.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、監視カメラで撮像された映像から人の流れに逆行している人物を判定する監視システム等に用いると有益である。   The present invention is useful when used in a monitoring system or the like that determines a person who is reversing the flow of people from an image captured by a monitoring camera.

1 移動体追跡システム
10 カメラ
11 撮像部
12 調整部
20 移動体追跡装置
21 画像受付部
22 画像記憶部
23 動きベクトル取得部
24 大局方向取得部
25 逆行追跡部
25A クラスタリング部
25B 追跡部
27 逆行判定部
28 提示部
29 カメラ制御部
30 表示装置
40 スピーカー
50 インターネット
101〜110 人
112、142、150、152 画像
114、116 動きベクトル
118 大局方向
120、124、128 クラスタ枠
122、126、130 重心
136、138 平均ベクトル
144 メッセージ
148 枠
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile tracking system 10 Camera 11 Imaging part 12 Adjustment part 20 Mobile tracking apparatus 21 Image reception part 22 Image storage part 23 Motion vector acquisition part 24 Global direction acquisition part 25 Reverse tracking part 25A Clustering part 25B Tracking part 27 Reverse determination part 28 Presentation unit 29 Camera control unit 30 Display device 40 Speaker 50 Internet 101-110 Person 112, 142, 150, 152 Image 114, 116 Motion vector 118 Global direction 120, 124, 128 Cluster frame 122, 126, 130 Center of gravity 136, 138 Average vector 144 Message 148 Frame

Claims (15)

動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得する動きベクトル取得部と、
前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得する大局方向取得部と、
前記動きベクトル取得部が取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡する逆行追跡部と
を備える移動体追跡装置。
A motion vector acquisition unit that acquires a motion vector indicating a motion of a moving body between images constituting a moving image;
A global direction acquisition unit that acquires a global direction indicating a global movement direction of the moving body included in the moving image;
A moving body tracking comprising: a backward tracking section that tracks a moving body that travels backward in the global direction based on a motion vector having a direction different from the general direction by a predetermined angle or more among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition section. apparatus.
前記逆行追跡部は、
前記動きベクトル取得部が取得した動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルを、当該動きベクトルの前記画像内での分布に基づいてクラスタに分類するクラスタリング部と、
前記クラスタリング部が分類したクラスタごとに、当該クラスタに含まれる動きベクトルを代表するベクトルの方向に、当該クラスタに対応する移動体が移動したと判定することにより、前記大局方向に逆行する移動体を追跡する追跡部とを備える
請求項1に記載の移動体追跡装置。
The retrograde tracking unit
A clustering unit that classifies motion vectors having a direction different from the global direction by a predetermined angle or more among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition unit based on a distribution of the motion vectors in the image;
For each cluster classified by the clustering unit, by determining that the moving body corresponding to the cluster has moved in the direction of the vector representing the motion vector included in the cluster, the moving body going backward in the global direction is The mobile body tracking device according to claim 1, further comprising a tracking unit that tracks.
前記追跡部は、前記クラスタリング部が分類したクラスタごとに、当該クラスタに含まれる動きベクトルの平均ベクトルの方向との方向差が所定角度以内の動きベクトルを抽出し、抽出した動きベクトルの平均ベクトルの方向に、当該クラスタに対応する移動体が移動したと判定することにより、前記大局方向に逆行する移動体を追跡する
請求項2に記載の移動体追跡装置。
The tracking unit extracts, for each cluster classified by the clustering unit, a motion vector whose direction difference from the direction of the average vector of motion vectors included in the cluster is within a predetermined angle, and the average vector of the extracted motion vectors The mobile body tracking device according to claim 2, wherein the mobile body tracking device moves backward in the general direction by determining that the mobile body corresponding to the cluster has moved in the direction.
さらに、前記動画像を構成する連続する所定枚数の画像に亘って前記追跡部が前記移動体を追跡可能な場合に、当該移動体が前記大局方向に逆行していると判定する逆行判定部を備える
請求項2または請求項3に記載の移動体追跡装置。
Further, when the tracking unit can track the moving body over a predetermined number of continuous images constituting the moving image, a reverse determination unit that determines that the moving body is going backward in the general direction. The moving body tracking device according to claim 2 or 3.
前記逆行判定部は、前記動画像を構成する連続する前記所定枚数の画像に亘って前記追跡部が前記移動体を追跡可能であり、かつ当該移動体のサイズが第1閾値以上である場合に、当該移動体が前記大局方向に逆行していると判定する
請求項4に記載の移動体追跡装置。
The retrograde determination unit is configured so that the tracking unit can track the moving body over the predetermined number of consecutive images constituting the moving image, and the size of the moving body is equal to or larger than a first threshold value. The mobile tracking device according to claim 4, wherein it is determined that the mobile is going backward in the general direction.
前記逆行判定部は、前記動画像を構成する連続する前記所定枚数の画像に亘って前記追跡部が前記移動体を追跡可能であり、かつ当該移動体のサイズが第2閾値以下である場合に、当該移動体が前記大局方向に逆行していると判定する
請求項4または請求項5に記載の移動体追跡装置。
The retrograde determination unit is configured so that the tracking unit can track the moving body over the predetermined number of consecutive images constituting the moving image, and the size of the moving body is equal to or smaller than a second threshold value. The mobile body tracking device according to claim 4, wherein the mobile body is determined to be retrograde in the general direction.
さらに、前記逆行判定部により前記移動体が前記大局方向に逆行していると判定された場合に、前記移動体が逆行していることを画像または音声によりユーザに提示する提示部を備える
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の移動体追跡装置。
Furthermore, when the retrograde determination unit determines that the mobile body is retrograde in the general direction, the retrograde determination unit includes a presentation unit that presents to the user by image or sound that the mobile body is retrograde. The moving body tracking device according to any one of claims 4 to 6.
前記提示部は、(i)移動体が逆行していることを示すメッセージを表示する、(ii)逆行している移動体を逆行していない移動体とは異なる態様で示した画像を表示する、(iii)逆行している移動体から構成される画像を表示する、(iv)逆行している移動体を含む領域を拡大した画像を表示する、または(v)移動体が逆行していることを示す警告音を出力する
請求項7に記載の移動体追跡装置。
The presenting unit displays (i) a message indicating that the moving object is moving backward, and (ii) displays an image shown in a mode different from that of the moving object not moving backward. , (Iii) displaying an image composed of a moving body that is retrograde, (iv) displaying an image in which an area including the moving body that is retroactive is enlarged, or (v) a moving body is retrograde The moving body tracking device according to claim 7, wherein a warning sound indicating that is output.
前記逆行追跡部は、前記大局方向があらかじめ定められた所定角度範囲内にない場合には、前記移動体を追跡しない
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の移動体追跡装置。
The mobile tracking device according to claim 1, wherein the backward tracking unit does not track the mobile when the general direction is not within a predetermined angle range.
前記大局方向取得部は、前記動きベクトル取得部が取得した動きベクトルのうち、前記画像内の全部または一部の領域に含まれる動きベクトルの平均ベクトルの方向を、前記大局方向として算出する
請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の移動体追跡装置。
The global direction acquisition unit calculates, as the global direction, an average vector direction of motion vectors included in all or part of the region in the image among the motion vectors acquired by the motion vector acquisition unit. The moving body tracking device according to any one of claims 1 to 9.
動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得するステップと、
前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得するステップと、
取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡するステップと
を含む移動体追跡方法。
Obtaining a motion vector indicating the motion of the moving body between images constituting the moving image;
Obtaining a global direction indicating a global movement direction of the moving body included in the moving image;
Tracking a moving body that runs backward in the global direction based on a motion vector having a direction different from the global direction by a predetermined angle or more among the acquired motion vectors.
動画像を構成する画像間における移動体の動きを示す動きベクトルを取得するステップと、
前記動画像に含まれる前記移動体の大局的な移動方向を示す大局方向を取得するステップと、
取得した前記動きベクトルのうち前記大局方向と所定角度以上異なる向きを有する動きベクトルに基づいて、前記大局方向に逆行する移動体を追跡するステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Obtaining a motion vector indicating the motion of the moving body between images constituting the moving image;
Obtaining a global direction indicating a global movement direction of the moving body included in the moving image;
A program for causing a computer to execute a step of tracking a moving body that runs backward in the global direction based on a motion vector having a direction different from the general direction by a predetermined angle or more among the acquired motion vectors.
動画像を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像された前記動画像を処理する請求項1〜請求項10のいずか1項に記載の移動体追跡装置と
を備える移動体追跡システム。
A camera that captures moving images;
A moving body tracking system comprising: the moving body tracking device according to claim 1, which processes the moving image captured by the camera.
動画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された前記動画像を処理する請求項1〜請求項10のいずか1項に記載の移動体追跡装置と
を備えるカメラ。
An imaging unit that captures a moving image;
A moving object tracking device given in any 1 paragraph of Claims 1-10 which processes said moving picture imaged by said image pick-up part.
撮像方向および画角を調整可能な、動画像を撮像する撮像部と、
請求項4〜請求項8のいずれか1項に記載の移動体追跡装置と、
前記移動体追跡装置により移動体が逆行していると判定された場合に、逆行している前記移動体を拡大して撮像するように、前記撮像部の撮像方向および画角を調整する調整部と
を備えるカメラ。
An imaging unit that captures a moving image, the imaging direction and angle of view being adjustable;
The mobile tracking device according to any one of claims 4 to 8,
An adjustment unit that adjusts an imaging direction and an angle of view of the imaging unit so as to enlarge and capture the moving body that is moving backward when the moving body tracking device determines that the moving body is moving backward A camera with and.
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