JP3521574B2 - 自動追尾装置 - Google Patents
自動追尾装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像された画像デ
ータを利用して、指定した追尾対象を自動的に追尾する
自動追尾装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】撮像された画像データを利用して、指定
した追尾対象を自動的に追尾する、自動追尾装置の従来
の自動追尾方法としては、予め追尾対象を表す画像デ
ータをテンプレートとして記憶し、そのテンプレートと
最も相関の高い位置を入力画像中から捜し出すテンプレ
ートマッチング法、予め追尾対象の特徴的な輝度値や
色相値などを抽出して記憶し、その特徴的な輝度値や色
相値の多い位置を入力画像中から捜し出すヒストグラム
法、などが提案されている。 【０００３】図６〜図８を用いて上述中のヒストグラム
法を説明する。図６は自動追尾装置を説明するためのモ
ニタ画面図、図７は自動追尾装置の特徴抽出手段を説明
するヒストグラムである。図８は自動追尾装置における
追尾対象の指定操作を説明するモニタ画面図であり、図
８（ａ）は追尾対象を対象指定枠に上手くおさめた状態
を示し、図８（ｂ）は追尾対象を対象指定枠に上手くお
さめられなかった状態を示している。 【０００４】自動追尾装置は入力画像を映し出す画像モ
ニタ装置を備える。自動追尾装置は、入力画像を映し出
しているモニタ画面Ａに、追尾対象を指定するための対
象指定枠Ａ1 を、オーバーレイ表示できるようにされて
いる。この対象指定枠Ａ1 は、コンソールを操作するこ
とにより移動できる。そこで、操作者は、初期設定とし
て追尾対象を指定するために、対象指定枠Ａ1 を移動さ
せ、対象指定枠Ａ1 内に追尾対象Ｐを位置させるように
コンソールを操作し、図６に示すように対象指定枠Ａ1
内に追尾対象Ｐが位置した時点を見計らって、追尾対象
捕捉操作を行う。 【０００５】すると、自動追尾装置は、対象指定枠Ａ1
内の画像の各画素に対して輝度値Ｔあるいは色相値Ｔに
基づき、図７に示すような画素数Ｎ対輝度値Ｔあるいは
画素数Ｎ対色相値Ｔのヒストグラムを生成する。そし
て、自動追尾装置は、生成したヒストグラムに基づい
て、最も画素数Ｎの多い輝度値ＴMAX あるいは色相値Ｔ
MA X を抽出し、追尾対象Ｐを追尾するための特徴値とし
て記憶する。 【０００６】自動追尾装置は、この記憶した輝度値Ｔ
MAX あるいは色相値ＴMAX を基準に、撮像カメラなどで
ある画像入力手段から入力される入力画像のそれぞれの
画素に対し、所定の範囲内の値をもつ画素を「１」に、
またそうでない画素を「０」にする二値化処理を施し、
二値化画像を得る。そして、自動追尾装置は、対象指定
枠Ａ1 と同じ形であり且つ同じ大きさの切り出し枠を、
前記二値化画像の所定範囲内で移動させ、例えば切り出
し枠内に存在する「１」の画素数が最も多くなる切り出
し枠の位置を追尾対象の存在する位置であると決定しな
がら、逐次追尾する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動追尾装置にあっては、操作者は、モニタ画面Ａを見
ながら、追尾対象Ｐが対象指定枠Ａ1 の中に位置するよ
うに対象指定枠Ａ1 を移動させたうえで、追尾対象を指
定するための追尾対象捕捉操作を行う。従って、図８
（ａ）に示すように、追尾対象Ｐ以外の人物Ｑなどが追
尾対象の近傍に存在すると、対象指定枠Ａ1 の大きさが
相似形に拡縮調整できるものであったにしても、対象指
定枠Ａ1 の大きさを追尾対象Ｐに完全に一致させるのは
難しく、対象指定枠Ａ1 と追尾対象Ｐとの大きさは若干
異なる。このため、追尾対象Ｐと追尾対象Ｐ以外の人物
Ｑなどとの位置関係、対象指定枠Ａ1 の大きさ、対象指
定枠Ａ 1 の位置などによっては、追尾対象Ｐ以外の人物
Ｑなどの特徴的な輝度値あるいは色相値を抽出してしま
う可能性がある。 【０００８】例えば、図８（ｂ）に示すように対象指定
枠Ａ1 を設定すると、対象指定枠Ａ 1 の内側に追尾対象
Ｐ以外の人物Ｑも位置するので、自動追尾装置は、追尾
対象Ｐ以外の人物Ｑの特徴を選択してしまう可能性があ
る。しかし、操作者には何方の特徴が選択されたのかわ
からないため、自動追尾装置が実際に追尾しているのは
所望する追尾対象Ｐ以外の人物Ｑなどであるかもしれ
ず、操作者は追尾対象Ｐを指定するのに過酷な精神的緊
張を強いられるという問題点があった。 【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、操作者が追
尾対象を狙い通りに指定できたか否かを容易に確認する
ことのできる、使い勝手の優れた、自動追尾装置を提供
することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、所定領域を撮像して画像データを入力す
る画像入力手段と、画像入力手段の入力する画像データ
を記憶する画像記憶手段と、画像記憶手段の記憶する画
像データを画像表示する画像モニタ装置と、操作者が画
像モニタ装置にオーバーレイ表示される対象指定枠を操
作して初期設定時に追尾対象を指定する対象指定枠設定
手段と、対象指定枠内の画像データから追尾に適した特
徴を抽出する特徴抽出手段と、特徴抽出手段で抽出した
特徴を記憶する特徴記憶手段と、画像入力手段が入力す
る画像データに前記特徴に略一致する画素を抽出する二
値化処理を施す二値化手段と、二値化手段の抽出した二
値化画像に基づいて追尾対象の位置を算出する対象位置
算出手段と、画像記憶手段に座標を重ね合わせたオーバ
ーレイメモリで構成され対象指定枠設定手段に追尾対象
捕捉操作が行われると対象指定枠の対角の２つの座標を
入力され記憶する対象指定枠記憶手段と、対象指定枠記
憶手段の記憶する対象指定枠の位置を中心とした探索領
域を設定するとともに画像の切り出し枠を設定し画像記
憶手段の記憶する画像データ内の該切り出し枠により囲
まれた画像データを二値化手段に出力する探索手段と、
を備える自動追尾装置において、前記二値化手段の抽出
した二値化画像を前記画像モニタ装置にオーバーレイ表
示した状態で、追尾を継続する一方、同状態で、対象指
定枠設定手段への再度の対象指定枠設定入力をも受け付
けることを特徴とする。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動追尾装置
の一実施の形態を図１〜図５に基づいて、それぞれ詳細
に説明する。図１は自動追尾装置を示すブロック図、図
２は自動追尾装置の初期設定時の追尾対象の指定操作を
説明するモニタ画面図、図３は自動追尾装置の追尾時に
行う探索方法を示す説明図、図４は自動追尾装置の追尾
時に行う探索の結果得られる類似度の分布を示す説明図
である。図５は自動追尾装置の初期設定時のオーバーレ
イ表示を説明するモニタ画面図であり、図５（ａ）は狙
った追尾対象を捕捉した状態を示し、図５（ｂ）は狙っ
た追尾対象とは異なる人物を捕捉してしまった状態を示
している。 【００１２】図１に示すように、自動追尾装置は、ＣＣ
Ｄカメラなどにて構成される画像入力手段１と、画像メ
モリなどにて構成される画像記憶手段２と、コンソール
である対象指定枠設定手段３と、画像記憶手段２に座標
を重ね合わせたオーバーレイメモリで構成される対象指
定枠記憶手段４と、中央処理装置などにて構成される特
徴抽出手段５と、ラムから構成される特徴記憶手段６
と、中央処理装置などにて構成される探索手段７と、中
央処理装置などにて構成される二値化手段８と、中央処
理装置などにて構成される対象位置算出手段９と、ＣＲ
Ｔなどにて構成される画像モニタ装置１０とを備えてい
る。 【００１３】画像入力手段１は、一定時間間隔で所定の
撮像領域を撮像し、撮像映像を画像データＤ1 として画
像記憶手段２に出力する。画像記憶手段２は、画像入力
手段１から画像データＤ1 を受け取って記憶する。対象
指定枠設定手段３は、操作者が、画像モニタ装置のモニ
タ画面Ａに映し出される画像を見ながら、モニタ画面Ａ
にオーバーレイ表示されている対象指定枠Ａ1 を移動さ
せて、図２に示すように追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ1 で
囲うものであり、追尾対象捕捉操作を行うと対象指定枠
Ａ1 の対角の２つの座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，
ｙ1 ）とを対象指定枠記憶手段４に出力する。対象指定
枠記憶手段４は、対象指定枠設定手段３の出力する２つ
の座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，ｙ1 ）とを、対象指定
枠Ａ1 の対角座標として記憶する。 【００１４】特徴抽出手段５は、画像記憶手段２の記憶
した画像データＤ1 と、対象指定枠記憶手段４の記憶し
た対象指定枠Ａ1 の対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，
ｙ1）とに基づいて、対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と
（ｘ1 ，ｙ1 ）とから成る対象指定枠Ａ1 内で、従来の
技術で図７を用いて説明したように例えば画素数対色相
値のヒストグラムを作成し、このヒストグラムがピーク
となるときの色相値ＴMAX を抽出し、特徴記憶手段６に
出力する。色相値ＴMAX は、対象指定枠Ａ1 内で最も多
い画素をもつ色相値であるため、以後も安定して抽出で
きることが期待でき、追尾に適した特徴になる。特徴記
憶手段６は、特徴抽出手段５から例えば色相の特徴値Ｔ
MAX を受け取って記憶する。 【００１５】探索手段７と二値化手段８と対象位置算出
手段９とは、それぞれ追尾時にのみ機能する。探索手段
７は、図３に示すように、対象指定枠記憶手段４の記憶
する対象指定枠Ａ1 の位置を中心とした探索領域Ｒを設
定するとともに、画像の切り出し枠Ａ2 を設定し、画像
記憶手段２の記憶する画像データ内の該切り出し枠Ａ 2
により囲まれた画像データＤ2 を二値化手段８に出力す
る。 【００１６】切り出し枠Ａ2 の決定は、図３に示すよう
に、対象指定枠Ａ1 の左上の対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）か
ら所定のオフセット値（ｘ2 ，ｙ2 ）を引いて（ｘa ，
ｙa）とし、右下の対角座標（ｘ1 ，ｙ1 ）から所定の
オフセット値（ｘ2 ，ｙ2 ）を引いて（ｘb ，ｙb ）と
し、この対角座標（ｘa ，ｙa ）と（ｘb ，ｙb ）とか
らできる枠を基準枠として、探索増分（ｉ，ｊ）を加え
ることで行う。従って、切り出し枠Ａ2 の対角座標は
（ｘa ＋ｉ，ｙa ＋ｊ）と（ｘb ＋ｉ，ｙb ＋ｊ）とな
る。 【００１７】二値化手段８は、探索手段７が画像記憶手
段２から切り出して出力する画像データＤ2 を、特徴記
憶手段６の記憶する特徴値ＴMAX または特徴値ＴMAX 近
傍の類似する画素を「１」に、そうでない画素を「０」
にする二値化処理を行い、その結果を対象位置算出手段
９に出力する。対象位置算出手段９は、例えば「１」に
分類された画素数を類似度Ｆ（ｉ，ｊ）として記憶す
る。対象位置算出手段９は、探索手段７が探索増分
（ｉ，ｊ）を変化させて決定した切り出し枠Ａ2 毎に類
似度Ｆ（ｉ，ｊ）を記憶していく。対象位置算出手段９
は、対象指定枠Ａ1 の位置を中心とする探索領域Ｒの全
ての探索を終了すると、図４に示すように、最も類似度
の大きい値を取る探索増分（Ｉ，Ｊ）を求める。 【００１８】そして、対象位置算出手段９は、所定のオ
フセット値（ｘ2 ，ｙ2 ）と、最も類似度の大きい値を
取る探索増分（Ｉ，Ｊ）と、対象指定枠記憶手段４に前
回記憶した対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，ｙ1 ）と
から、対角座標（ｘa ＋Ｉ，ｙa ＋Ｊ）と（ｘb ＋Ｉ，
ｙb ＋Ｊ）とを算出し、この対角座標を新たな対象指定
枠Ａ1 の対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，ｙ1 ）とし
て対象指定枠記憶手段４に記憶する。自動追尾装置は、
以上の動作を繰り返すことにより追尾対象Ｐの追尾を行
う。 【００１９】ここで画像モニタ装置１０は、画像記憶手
段２の記憶した画像データＤ1 に、対象指定枠Ａ1 を対
応位置に重ねて画像表示する、すなわち、オーバーレイ
表示する。従って、このオーバーレイ表示により、操作
者は、自動追尾装置の追尾の状態を画像モニタ装置１０
のモニタ画面Ａで確認することができる。 【００２０】また、画像モニタ装置１０は、初期設定時
に追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ1 で囲って指定したとき、
特徴抽出手段５の抽出した特徴値ＴMAX すなわち特徴記
憶手段６の記憶する特徴値ＴMAX に基づき画像データＤ
1 を二値化手段８で二値化処理した結果を、画像データ
Ｄ1 に、対象指定枠Ａ1 とともに対応位置に重ねて図５
に示すように画像表示する、すなわち、オーバーレイ表
示する。 【００２１】図５（ａ）は、操作者が、初期設定時に追
尾対象Ｐに対象指定枠Ａ1 を狙い通りに指定し、狙い通
りに追尾対象に対し捕捉操作のできた場合のモニタ画面
Ａを示している。図中黒く塗りつぶした領域は、二値化
手段８が特徴値ＴMAX または特徴値ＴMAX 近傍の類似す
る画素と判断して「１」とした、オーバーレイ表示され
た領域である。このとき操作者は、モニタ画面Ａを見る
ことで、例えば追尾対象Ｐの服が特徴値ＴMAX をもつこ
とを確認できるので、このまま追尾を開始すれば良いと
判断することができる。 【００２２】一方、図５（ｂ）は、操作者が、初期設定
時に追尾対象Ｐに対象指定枠Ａ1 を狙い通りに指定する
ことができず、少しずれた位置に対象指定枠Ａ1 を指定
してしまい、狙い通りに追尾対象に対し捕捉操作のでき
なかった場合のモニタ画面Ａを示している。このとき、
操作者は、図中黒く塗りつぶした領域が追尾対象Ｐ以外
の人Ｑの服の領域にあり、追尾対象Ｐ以外の人物Ｑの服
が特徴値ＴMAX をもつことを確認できる。そこで、操作
者は、対象指定枠Ａ1 を更に移動させ、図５（ａ）の状
態にしてから追尾を開始させることになる。 【００２３】 【発明の効果】本発明によれば、操作者は、画像モニタ
装置に映し出される、追尾対象の特徴として選択された
画素のオーバーレイ表示を見ることにより、狙った追尾
対象が捕捉されたか否かを簡単に判断することができる
ので、初期設定を容易に且つ安心して行える、使い勝手
の優れる自動追尾装置を提供できるという効果を奏す
る。また、操作者が初期設定時に追尾対象に対象指定枠
を狙い通りに指定することができず、少しずれた位置に
対象指定枠を指定してしまい、狙い通りに追尾対象に対
し捕捉操作のできなかった場合であっても、対象指定枠
を更に移動させ、追尾対象を改めて指定しなおしてから
追尾を開始させることも可能となる。
ータを利用して、指定した追尾対象を自動的に追尾する
自動追尾装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】撮像された画像データを利用して、指定
した追尾対象を自動的に追尾する、自動追尾装置の従来
の自動追尾方法としては、予め追尾対象を表す画像デ
ータをテンプレートとして記憶し、そのテンプレートと
最も相関の高い位置を入力画像中から捜し出すテンプレ
ートマッチング法、予め追尾対象の特徴的な輝度値や
色相値などを抽出して記憶し、その特徴的な輝度値や色
相値の多い位置を入力画像中から捜し出すヒストグラム
法、などが提案されている。 【０００３】図６〜図８を用いて上述中のヒストグラム
法を説明する。図６は自動追尾装置を説明するためのモ
ニタ画面図、図７は自動追尾装置の特徴抽出手段を説明
するヒストグラムである。図８は自動追尾装置における
追尾対象の指定操作を説明するモニタ画面図であり、図
８（ａ）は追尾対象を対象指定枠に上手くおさめた状態
を示し、図８（ｂ）は追尾対象を対象指定枠に上手くお
さめられなかった状態を示している。 【０００４】自動追尾装置は入力画像を映し出す画像モ
ニタ装置を備える。自動追尾装置は、入力画像を映し出
しているモニタ画面Ａに、追尾対象を指定するための対
象指定枠Ａ1 を、オーバーレイ表示できるようにされて
いる。この対象指定枠Ａ1 は、コンソールを操作するこ
とにより移動できる。そこで、操作者は、初期設定とし
て追尾対象を指定するために、対象指定枠Ａ1 を移動さ
せ、対象指定枠Ａ1 内に追尾対象Ｐを位置させるように
コンソールを操作し、図６に示すように対象指定枠Ａ1
内に追尾対象Ｐが位置した時点を見計らって、追尾対象
捕捉操作を行う。 【０００５】すると、自動追尾装置は、対象指定枠Ａ1
内の画像の各画素に対して輝度値Ｔあるいは色相値Ｔに
基づき、図７に示すような画素数Ｎ対輝度値Ｔあるいは
画素数Ｎ対色相値Ｔのヒストグラムを生成する。そし
て、自動追尾装置は、生成したヒストグラムに基づい
て、最も画素数Ｎの多い輝度値ＴMAX あるいは色相値Ｔ
MA X を抽出し、追尾対象Ｐを追尾するための特徴値とし
て記憶する。 【０００６】自動追尾装置は、この記憶した輝度値Ｔ
MAX あるいは色相値ＴMAX を基準に、撮像カメラなどで
ある画像入力手段から入力される入力画像のそれぞれの
画素に対し、所定の範囲内の値をもつ画素を「１」に、
またそうでない画素を「０」にする二値化処理を施し、
二値化画像を得る。そして、自動追尾装置は、対象指定
枠Ａ1 と同じ形であり且つ同じ大きさの切り出し枠を、
前記二値化画像の所定範囲内で移動させ、例えば切り出
し枠内に存在する「１」の画素数が最も多くなる切り出
し枠の位置を追尾対象の存在する位置であると決定しな
がら、逐次追尾する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動追尾装置にあっては、操作者は、モニタ画面Ａを見
ながら、追尾対象Ｐが対象指定枠Ａ1 の中に位置するよ
うに対象指定枠Ａ1 を移動させたうえで、追尾対象を指
定するための追尾対象捕捉操作を行う。従って、図８
（ａ）に示すように、追尾対象Ｐ以外の人物Ｑなどが追
尾対象の近傍に存在すると、対象指定枠Ａ1 の大きさが
相似形に拡縮調整できるものであったにしても、対象指
定枠Ａ1 の大きさを追尾対象Ｐに完全に一致させるのは
難しく、対象指定枠Ａ1 と追尾対象Ｐとの大きさは若干
異なる。このため、追尾対象Ｐと追尾対象Ｐ以外の人物
Ｑなどとの位置関係、対象指定枠Ａ1 の大きさ、対象指
定枠Ａ 1 の位置などによっては、追尾対象Ｐ以外の人物
Ｑなどの特徴的な輝度値あるいは色相値を抽出してしま
う可能性がある。 【０００８】例えば、図８（ｂ）に示すように対象指定
枠Ａ1 を設定すると、対象指定枠Ａ 1 の内側に追尾対象
Ｐ以外の人物Ｑも位置するので、自動追尾装置は、追尾
対象Ｐ以外の人物Ｑの特徴を選択してしまう可能性があ
る。しかし、操作者には何方の特徴が選択されたのかわ
からないため、自動追尾装置が実際に追尾しているのは
所望する追尾対象Ｐ以外の人物Ｑなどであるかもしれ
ず、操作者は追尾対象Ｐを指定するのに過酷な精神的緊
張を強いられるという問題点があった。 【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、操作者が追
尾対象を狙い通りに指定できたか否かを容易に確認する
ことのできる、使い勝手の優れた、自動追尾装置を提供
することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、所定領域を撮像して画像データを入力す
る画像入力手段と、画像入力手段の入力する画像データ
を記憶する画像記憶手段と、画像記憶手段の記憶する画
像データを画像表示する画像モニタ装置と、操作者が画
像モニタ装置にオーバーレイ表示される対象指定枠を操
作して初期設定時に追尾対象を指定する対象指定枠設定
手段と、対象指定枠内の画像データから追尾に適した特
徴を抽出する特徴抽出手段と、特徴抽出手段で抽出した
特徴を記憶する特徴記憶手段と、画像入力手段が入力す
る画像データに前記特徴に略一致する画素を抽出する二
値化処理を施す二値化手段と、二値化手段の抽出した二
値化画像に基づいて追尾対象の位置を算出する対象位置
算出手段と、画像記憶手段に座標を重ね合わせたオーバ
ーレイメモリで構成され対象指定枠設定手段に追尾対象
捕捉操作が行われると対象指定枠の対角の２つの座標を
入力され記憶する対象指定枠記憶手段と、対象指定枠記
憶手段の記憶する対象指定枠の位置を中心とした探索領
域を設定するとともに画像の切り出し枠を設定し画像記
憶手段の記憶する画像データ内の該切り出し枠により囲
まれた画像データを二値化手段に出力する探索手段と、
を備える自動追尾装置において、前記二値化手段の抽出
した二値化画像を前記画像モニタ装置にオーバーレイ表
示した状態で、追尾を継続する一方、同状態で、対象指
定枠設定手段への再度の対象指定枠設定入力をも受け付
けることを特徴とする。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動追尾装置
の一実施の形態を図１〜図５に基づいて、それぞれ詳細
に説明する。図１は自動追尾装置を示すブロック図、図
２は自動追尾装置の初期設定時の追尾対象の指定操作を
説明するモニタ画面図、図３は自動追尾装置の追尾時に
行う探索方法を示す説明図、図４は自動追尾装置の追尾
時に行う探索の結果得られる類似度の分布を示す説明図
である。図５は自動追尾装置の初期設定時のオーバーレ
イ表示を説明するモニタ画面図であり、図５（ａ）は狙
った追尾対象を捕捉した状態を示し、図５（ｂ）は狙っ
た追尾対象とは異なる人物を捕捉してしまった状態を示
している。 【００１２】図１に示すように、自動追尾装置は、ＣＣ
Ｄカメラなどにて構成される画像入力手段１と、画像メ
モリなどにて構成される画像記憶手段２と、コンソール
である対象指定枠設定手段３と、画像記憶手段２に座標
を重ね合わせたオーバーレイメモリで構成される対象指
定枠記憶手段４と、中央処理装置などにて構成される特
徴抽出手段５と、ラムから構成される特徴記憶手段６
と、中央処理装置などにて構成される探索手段７と、中
央処理装置などにて構成される二値化手段８と、中央処
理装置などにて構成される対象位置算出手段９と、ＣＲ
Ｔなどにて構成される画像モニタ装置１０とを備えてい
る。 【００１３】画像入力手段１は、一定時間間隔で所定の
撮像領域を撮像し、撮像映像を画像データＤ1 として画
像記憶手段２に出力する。画像記憶手段２は、画像入力
手段１から画像データＤ1 を受け取って記憶する。対象
指定枠設定手段３は、操作者が、画像モニタ装置のモニ
タ画面Ａに映し出される画像を見ながら、モニタ画面Ａ
にオーバーレイ表示されている対象指定枠Ａ1 を移動さ
せて、図２に示すように追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ1 で
囲うものであり、追尾対象捕捉操作を行うと対象指定枠
Ａ1 の対角の２つの座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，
ｙ1 ）とを対象指定枠記憶手段４に出力する。対象指定
枠記憶手段４は、対象指定枠設定手段３の出力する２つ
の座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，ｙ1 ）とを、対象指定
枠Ａ1 の対角座標として記憶する。 【００１４】特徴抽出手段５は、画像記憶手段２の記憶
した画像データＤ1 と、対象指定枠記憶手段４の記憶し
た対象指定枠Ａ1 の対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，
ｙ1）とに基づいて、対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と
（ｘ1 ，ｙ1 ）とから成る対象指定枠Ａ1 内で、従来の
技術で図７を用いて説明したように例えば画素数対色相
値のヒストグラムを作成し、このヒストグラムがピーク
となるときの色相値ＴMAX を抽出し、特徴記憶手段６に
出力する。色相値ＴMAX は、対象指定枠Ａ1 内で最も多
い画素をもつ色相値であるため、以後も安定して抽出で
きることが期待でき、追尾に適した特徴になる。特徴記
憶手段６は、特徴抽出手段５から例えば色相の特徴値Ｔ
MAX を受け取って記憶する。 【００１５】探索手段７と二値化手段８と対象位置算出
手段９とは、それぞれ追尾時にのみ機能する。探索手段
７は、図３に示すように、対象指定枠記憶手段４の記憶
する対象指定枠Ａ1 の位置を中心とした探索領域Ｒを設
定するとともに、画像の切り出し枠Ａ2 を設定し、画像
記憶手段２の記憶する画像データ内の該切り出し枠Ａ 2
により囲まれた画像データＤ2 を二値化手段８に出力す
る。 【００１６】切り出し枠Ａ2 の決定は、図３に示すよう
に、対象指定枠Ａ1 の左上の対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）か
ら所定のオフセット値（ｘ2 ，ｙ2 ）を引いて（ｘa ，
ｙa）とし、右下の対角座標（ｘ1 ，ｙ1 ）から所定の
オフセット値（ｘ2 ，ｙ2 ）を引いて（ｘb ，ｙb ）と
し、この対角座標（ｘa ，ｙa ）と（ｘb ，ｙb ）とか
らできる枠を基準枠として、探索増分（ｉ，ｊ）を加え
ることで行う。従って、切り出し枠Ａ2 の対角座標は
（ｘa ＋ｉ，ｙa ＋ｊ）と（ｘb ＋ｉ，ｙb ＋ｊ）とな
る。 【００１７】二値化手段８は、探索手段７が画像記憶手
段２から切り出して出力する画像データＤ2 を、特徴記
憶手段６の記憶する特徴値ＴMAX または特徴値ＴMAX 近
傍の類似する画素を「１」に、そうでない画素を「０」
にする二値化処理を行い、その結果を対象位置算出手段
９に出力する。対象位置算出手段９は、例えば「１」に
分類された画素数を類似度Ｆ（ｉ，ｊ）として記憶す
る。対象位置算出手段９は、探索手段７が探索増分
（ｉ，ｊ）を変化させて決定した切り出し枠Ａ2 毎に類
似度Ｆ（ｉ，ｊ）を記憶していく。対象位置算出手段９
は、対象指定枠Ａ1 の位置を中心とする探索領域Ｒの全
ての探索を終了すると、図４に示すように、最も類似度
の大きい値を取る探索増分（Ｉ，Ｊ）を求める。 【００１８】そして、対象位置算出手段９は、所定のオ
フセット値（ｘ2 ，ｙ2 ）と、最も類似度の大きい値を
取る探索増分（Ｉ，Ｊ）と、対象指定枠記憶手段４に前
回記憶した対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，ｙ1 ）と
から、対角座標（ｘa ＋Ｉ，ｙa ＋Ｊ）と（ｘb ＋Ｉ，
ｙb ＋Ｊ）とを算出し、この対角座標を新たな対象指定
枠Ａ1 の対角座標（ｘ0 ，ｙ0 ）と（ｘ1 ，ｙ1 ）とし
て対象指定枠記憶手段４に記憶する。自動追尾装置は、
以上の動作を繰り返すことにより追尾対象Ｐの追尾を行
う。 【００１９】ここで画像モニタ装置１０は、画像記憶手
段２の記憶した画像データＤ1 に、対象指定枠Ａ1 を対
応位置に重ねて画像表示する、すなわち、オーバーレイ
表示する。従って、このオーバーレイ表示により、操作
者は、自動追尾装置の追尾の状態を画像モニタ装置１０
のモニタ画面Ａで確認することができる。 【００２０】また、画像モニタ装置１０は、初期設定時
に追尾対象Ｐを対象指定枠Ａ1 で囲って指定したとき、
特徴抽出手段５の抽出した特徴値ＴMAX すなわち特徴記
憶手段６の記憶する特徴値ＴMAX に基づき画像データＤ
1 を二値化手段８で二値化処理した結果を、画像データ
Ｄ1 に、対象指定枠Ａ1 とともに対応位置に重ねて図５
に示すように画像表示する、すなわち、オーバーレイ表
示する。 【００２１】図５（ａ）は、操作者が、初期設定時に追
尾対象Ｐに対象指定枠Ａ1 を狙い通りに指定し、狙い通
りに追尾対象に対し捕捉操作のできた場合のモニタ画面
Ａを示している。図中黒く塗りつぶした領域は、二値化
手段８が特徴値ＴMAX または特徴値ＴMAX 近傍の類似す
る画素と判断して「１」とした、オーバーレイ表示され
た領域である。このとき操作者は、モニタ画面Ａを見る
ことで、例えば追尾対象Ｐの服が特徴値ＴMAX をもつこ
とを確認できるので、このまま追尾を開始すれば良いと
判断することができる。 【００２２】一方、図５（ｂ）は、操作者が、初期設定
時に追尾対象Ｐに対象指定枠Ａ1 を狙い通りに指定する
ことができず、少しずれた位置に対象指定枠Ａ1 を指定
してしまい、狙い通りに追尾対象に対し捕捉操作のでき
なかった場合のモニタ画面Ａを示している。このとき、
操作者は、図中黒く塗りつぶした領域が追尾対象Ｐ以外
の人Ｑの服の領域にあり、追尾対象Ｐ以外の人物Ｑの服
が特徴値ＴMAX をもつことを確認できる。そこで、操作
者は、対象指定枠Ａ1 を更に移動させ、図５（ａ）の状
態にしてから追尾を開始させることになる。 【００２３】 【発明の効果】本発明によれば、操作者は、画像モニタ
装置に映し出される、追尾対象の特徴として選択された
画素のオーバーレイ表示を見ることにより、狙った追尾
対象が捕捉されたか否かを簡単に判断することができる
ので、初期設定を容易に且つ安心して行える、使い勝手
の優れる自動追尾装置を提供できるという効果を奏す
る。また、操作者が初期設定時に追尾対象に対象指定枠
を狙い通りに指定することができず、少しずれた位置に
対象指定枠を指定してしまい、狙い通りに追尾対象に対
し捕捉操作のできなかった場合であっても、対象指定枠
を更に移動させ、追尾対象を改めて指定しなおしてから
追尾を開始させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態の自動追尾装置を示
すブロック図である。 【図２】上記自動追尾装置の初期設定時の追尾対象の指
定操作を説明するモニタ画面図である。 【図３】上記自動追尾装置の追尾時に行う探索方法を示
す説明図である。 【図４】上記自動追尾装置の追尾時に行う探索の結果得
られる類似度の分布を示す説明図である。 【図５】上記自動追尾装置の初期設定時のオーバーレイ
表示を説明するモニタ画面図である。 【図６】自動追尾装置を説明するためのモニタ画面図で
ある。 【図７】自動追尾装置の特徴抽出手段を説明するヒスト
グラムである。 【図８】自動追尾装置における追尾対象の指定操作を説
明するモニタ画面図である。 【符号の説明】 １ 画像入力手段 ２ 画像記憶手段 ３ 対象指定枠設定手段 ４ 対象指定枠記憶手段 ５ 特徴抽出手段 ６ 特徴記憶手段７ 探索手段 ８ 二値化手段 ９ 対象位置算出手段 １０ 画像モニタ装置 Ａ1 対象指定枠 Ｐ 追尾対象 ＴMAX 特徴
すブロック図である。 【図２】上記自動追尾装置の初期設定時の追尾対象の指
定操作を説明するモニタ画面図である。 【図３】上記自動追尾装置の追尾時に行う探索方法を示
す説明図である。 【図４】上記自動追尾装置の追尾時に行う探索の結果得
られる類似度の分布を示す説明図である。 【図５】上記自動追尾装置の初期設定時のオーバーレイ
表示を説明するモニタ画面図である。 【図６】自動追尾装置を説明するためのモニタ画面図で
ある。 【図７】自動追尾装置の特徴抽出手段を説明するヒスト
グラムである。 【図８】自動追尾装置における追尾対象の指定操作を説
明するモニタ画面図である。 【符号の説明】 １ 画像入力手段 ２ 画像記憶手段 ３ 対象指定枠設定手段 ４ 対象指定枠記憶手段 ５ 特徴抽出手段 ６ 特徴記憶手段７ 探索手段 ８ 二値化手段 ９ 対象位置算出手段 １０ 画像モニタ装置 Ａ1 対象指定枠 Ｐ 追尾対象 ＴMAX 特徴
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定領域を撮像して画像データを入力す
る画像入力手段と、画像入力手段の入力する画像データ
を記憶する画像記憶手段と、画像記憶手段の記憶する画
像データを画像表示する画像モニタ装置と、操作者が画
像モニタ装置にオーバーレイ表示される対象指定枠を操
作して初期設定時に追尾対象を指定する対象指定枠設定
手段と、対象指定枠内の画像データから追尾に適した特
徴を抽出する特徴抽出手段と、特徴抽出手段で抽出した
特徴を記憶する特徴記憶手段と、画像入力手段が入力す
る画像データに前記特徴に略一致する画素を抽出する二
値化処理を施す二値化手段と、二値化手段の抽出した二
値化画像に基づいて追尾対象の位置を算出する対象位置
算出手段と、画像記憶手段に座標を重ね合わせたオーバ
ーレイメモリで構成され対象指定枠設定手段に追尾対象
捕捉操作が行われると対象指定枠の対角の２つの座標を
入力され記憶する対象指定枠記憶手段と、対象指定枠記
憶手段の記憶する対象指定枠の位置を中心とした探索領
域を設定するとともに画像の切り出し枠を設定し画像記
憶手段の記憶する画像データ内の該切り出し枠により囲
まれた画像データを二値化手段に出力する探索手段と、
を備える自動追尾装置において、前記二値化手段の抽出
した二値化画像を前記画像モニタ装置にオーバーレイ表
示した状態で、追尾を継続する一方、同状態で、対象指
定枠設定手段への再度の対象指定枠設定入力をも受け付
けることを特徴とする自動追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27444695A JP3521574B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 自動追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27444695A JP3521574B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 自動追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116803A JPH09116803A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3521574B2 true JP3521574B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=17541807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27444695A Expired - Fee Related JP3521574B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 自動追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521574B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002352248A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Nhk Engineering Services Inc | 映像オブジェクト抽出支援装置 |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP27444695A patent/JP3521574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09116803A (ja) | 1997-05-02 |
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