JP5024033B2 - Object tracking device, object tracking program, and object tracking method - Google Patents
Object tracking device, object tracking program, and object tracking method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5024033B2 JP5024033B2 JP2007335713A JP2007335713A JP5024033B2 JP 5024033 B2 JP5024033 B2 JP 5024033B2 JP 2007335713 A JP2007335713 A JP 2007335713A JP 2007335713 A JP2007335713 A JP 2007335713A JP 5024033 B2 JP5024033 B2 JP 5024033B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- pixel blocks
- candidate pixel
- block
- pixel block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 56
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 101100115215 Caenorhabditis elegans cul-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
本発明は、逐次撮像されるフレーム内における被写対象を追跡する被写対象追跡装置、被写対象追跡プログラム及び被写対象追跡方法に関する。 The present invention relates to a subject tracking device, a subject tracking program, and a subject tracking method for tracking a subject within a frame that is sequentially imaged.
近年、撮像装置においては、逐次撮像されるフレームから追跡すべき被写対象(画素ブロック)を抽出し、これを次フレームで検出することにより、被写対象を追跡しつつフォーカス制御を行う技術が存在する。 2. Description of the Related Art In recent years, in an imaging apparatus, a technique for performing focus control while tracking a subject by extracting a subject to be tracked (pixel block) from sequentially captured frames and detecting it in the next frame. Exists.
また、追跡すべき被写対象の移動が速く、小さいものであっても確実に追跡できるよう、フレームを更新する毎に被写対象とする抽出対象を更新する被写対象追跡装置も提案されるに至っている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前述した被写対象追跡装置の場合、追跡対象が明確に識別できるものであれば有効であって追跡可能となるが、全体的に均一で変化の少ないフレームを撮像する場合、これらのフレームにおいて追跡対象を特定することが困難となる。このため、追跡対象を見失ったり、誤って検出した誤対象を追跡してしまうという問題が生ずる。 However, in the case of the object target tracking device described above, it is effective and can be tracked if the tracking target can be clearly identified. In this case, it becomes difficult to specify the tracking target. For this reason, there arises a problem that the tracking target is lost or the erroneously detected erroneous target is tracked.
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、逐次撮像されるフレーム中における被写対象を精度よく追跡することのできる被写対象追跡装置、被写対象追跡プログラム及び被写対象追跡方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and is a subject tracking device, a subject tracking program, and a subject that can accurately track a subject in frames that are sequentially captured. It aims to provide a tracking method.
前記課題を解決するため請求項1記載の発明は、逐次撮像される現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、次フレーム内における追跡対象画素ブロックを決定して被写対象を追跡する被写対象追跡装置であって、前記現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、前記次フレームにおいて追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定する選定手段と、この選定手段により複数の画素ブロックが候補画素ブロックとして選定された場合、該選定された候補画素ブロック間の距離において、最も遠い位置関係ある候補画素ブロック間の距離である第1の距離と、最も近い位置関係にある候補画素ブロック間の距離である第2の距離とを算出する算出手段と、距離に反比例する係数として用意されたブロック間距離係数に、前記第1の距離を代入し、前記最も遠い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第1の乗算手段と、前記ブロック間距離係数に前記第2の距離を代入し、前記最も近い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第2乗算手段と、前記第1の乗算手段で得た値と前記第2の乗算手段で得た値のうち、所定値以下の範囲にある値を得た方の候補画素ブロック同士を残存させ、他方を除外する除外手段と、この除外手段の除外により残存した候補画素ブロックに基づき、前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
また、請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、前記次フレームにおける所定の探査範囲内において、前記追跡対象画素ブロックと同サイズの画素ブロック毎に近似度を示す評価値を算出する評価値算出手段を更に備え、前記選定手段は、この評価値算出手段により算出された画素ブロック毎の評価値に基づき、前記追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an evaluation value indicating a degree of approximation is provided for each pixel block having the same size as the tracking target pixel block within a predetermined search range in the next frame. Evaluation value calculating means for calculating is further provided, and the selecting means selects candidate pixel blocks to be tracked based on the evaluation value for each pixel block calculated by the evaluation value calculating means. .
また、請求項3記載の発明は、上記請求項2記載の発明において、前記決定手段は、前記評価値算出手段により算出された画素ブロックの評価値に基づき、前記除外手段の除外により残存した候補画素ブロックから前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the determination means is a candidate remaining by the exclusion of the exclusion means based on the evaluation value of the pixel block calculated by the evaluation value calculation means. The tracking target pixel block in the next frame is determined from the pixel block.
また、請求項4記載の発明は、上記請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、撮像して前記フレームを逐次出力する撮像手段と、この撮像手段に被写体像を結像させる光学系と、この光学系を駆動する駆動手段と、前記決定手段により決定された追跡対象ブロック内の画像が合焦するよう、前記駆動手段を制御する制御手段と、を更に備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an imaging system according to any one of the first to third aspects, wherein an imaging unit that captures an image and sequentially outputs the frame, and an optical system that forms a subject image on the imaging unit. And a driving means for driving the optical system, and a control means for controlling the driving means so that the image in the tracking target block determined by the determining means is in focus.
また、請求項5記載の発明は、逐次撮像される現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、次フレーム内における追跡対象画素ブロックを決定して被写対象を追跡する装置が有するコンピュータを、前記現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、前記次フレームにおいて追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定する選定手段、この選定手段により複数の画素ブロックが候補画素ブロックとして選定された場合、該選定された候補画素ブロック間の距離において、最も遠い位置関係ある候補画素ブロック間の距離である第1の距離と、最も近い位置関係にある候補画素ブロック間の距離である第2の距離とを算出する算出手段、距離に反比例する係数として用意されたブロック間距離係数に、前記第1の距離を代入し、前記最も遠い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第1の乗算手段、前記ブロック間距離係数に前記第2の距離を代入し、前記最も近い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第2乗算手段、前記第1の乗算手段で得た値と前記第2の乗算手段で得た値のうち、所定値以下の範囲にある値を得た方の候補画素ブロック同士を残存させ、他方を除外する除外手段、 この除外手段の除外により残存した候補画素ブロックに基づき、前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定する決定手段、として機能させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a computer having an apparatus for determining a tracking target pixel block in a next frame and tracking an object to be captured based on a tracking target pixel block in a current frame that is sequentially imaged. Selection means for selecting a candidate pixel block to be tracked in the next frame based on the tracking target pixel block in the current frame, and when a plurality of pixel blocks are selected as candidate pixel blocks by the selection means, the selection is performed. In the distance between the candidate pixel blocks, the first distance that is the distance between the candidate pixel blocks having the farthest positional relationship and the second distance that is the distance between the candidate pixel blocks having the closest positional relationship are calculated. The calculation means substitutes the first distance for the inter-block distance coefficient prepared as a coefficient inversely proportional to the distance. First multiplication means for multiplying the evaluation difference absolute value between the farthest candidate pixel blocks having a positional relationship, substituting the second distance for the inter-block distance coefficient, and The second multiplication means for multiplying the evaluation difference absolute value, and the candidate that has obtained a value within a predetermined value range among the value obtained by the first multiplication means and the value obtained by the second multiplication means Excluding means for leaving pixel blocks and excluding the other , and functioning as determining means for determining a pixel block to be tracked in the next frame based on candidate pixel blocks remaining after exclusion of the excluding means .
また、請求項6記載の発明は、逐次撮像される現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、次フレーム内における追跡対象画素ブロックを決定して被写対象を追跡する被写対象追跡方法であって、前記現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、前記次フレームにおいて追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定する選定ステップと、 この選定ステップにより複数の画素ブロックが候補画素ブロックとして選定された場合、該選定された候補画素ブロック間の距離において、最も遠い位置関係ある候補画素ブロック間の距離である第1の距離と、最も近い位置関係にある候補画素ブロック間の距離である第2の距離とを算出する算出ステップと、距離に反比例する係数として用意されたブロック間距離係数に、前記第1の距離を代入し、前記最も遠い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第1の乗算ステップと、前記ブロック間距離係数に前記第2の距離を代入し、前記最も近い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第2乗算ステップと、前記第1の乗算ステップにて得た値と前記第2の乗算ステップにて得た値のうち、所定値以下の範囲にある値を得た方の候補画素ブロック同士を残存させ、他方を除外する除外ステップと、この除外ステップでの除外により残存した候補画素ブロックに基づき、前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定する決定ステップとを含むことを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、逐次撮像されるフレーム中における被写対象を精度よく追跡することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately track a subject to be captured in frames that are sequentially imaged.
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。このデジタルカメラはAE(自動露出)や、被写対象を追跡してAF(オートフォーカス)を行う機能を備えたものであって、主として以下の各部から構成されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention. This digital camera has a function of performing AE (automatic exposure) and AF (autofocus) by tracking an object to be imaged, and mainly includes the following parts.
すなわちデジタルカメラは、光学系1により結像された被写体の光学像を光電変換し撮像信号として出力する撮像手段としてCCD2を有している。CCD2は、タイミングジェネレータ(TG)3により生成されるタイミング信号に基づきCCD駆動回路4によって生成される駆動信号により駆動される。CCD2の出力信号はA/D変換器5でデジタル信号に変換された後、画像処理部6へ送られる。
That is, the digital camera has a CCD 2 as an imaging unit that photoelectrically converts an optical image of a subject imaged by the
前記光学系1には、フォーカスレンズ及びそれを光軸上で移動させるためのレンズモータが含まれ、レンズモータが制御部7の指令に従いレンズ駆動回路8により生成される駆動信号によって駆動されることによりフォーカスレンズが光軸上での位置を制御される。
The
前記画像処理部6は、A/D変換後の撮像信号に対して、画素毎のR,G,Bの色成分データ(RGBデータ)を生成するRGB補間処理、RGBデータから輝度信号(Y)と色差信号(U、V)からなるYUVデータを画素毎に生成するYUV変換処理、さらにオートホワイトバランスや輪郭強調などの画品質向上のためのデジタル信号処理を行う。画像処理部6で変換されたYUVデータは逐次SDRAM9に格納される。
The
また、デジタルカメラは、液晶モニタ及びその駆動回路から構成される表示部10を有している。撮影用の記録モードが設定されているときSDRAM9に格納されたYUVデータは、SDRAM9において1フレーム分が蓄積される毎に画像処理部6においてビデオ信号に変換された後、表示部10(液晶モニタ)においてスルー画像として画面表示される。そして、記録モードにおける撮影時には、SDRAM9に一時記憶された画像データがJPEG変換部11においてJPEG方式により圧縮符号化された後、外部メモリI/F12を介して、例えば各種のメモリカードにより構成される外部メモリ13に静止画ファイルとして記録される。
In addition, the digital camera has a
前記外部メモリ13に記録された静止画ファイルは、再生モードにおいてユーザーの選択操作に応じて適宜読み出されるとともに、JPEG変換部11において伸張されYUVデータとしてSDRAM9に展開された後、表示部10において静止画像として表示される。
The still image file recorded in the
キー入力ブロック14は、シャッターキーやモード選択キー、電源キーやMENUキー等の複数キーを含み、各キーの操作状態を制御部7により随時スキャンされる。尚、シャッターキーは、ユーザーが撮影予告を行うための半押し位置と、実際の撮影動作を指示するための全押し位置との2段階の操作が可能な所謂ハーフシャッター機能を有するものである。
The
制御部7は、CPU及びその周辺回路等とから構成され、カウンタTを内蔵するとともに、デジタルカメラの各部の制御、及び、撮像信号に含まれる輝度情報に基づいたAE制御や、コントラスト検出方式によるAF制御、後述の被写対象追跡制御等を行う。尚、これらの制御を制御部7に行わせるための各種のプログラムや、各々の制御に必要な各種データは、記憶データの書き換えが可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ16に記憶されている。
The control unit 7 is composed of a CPU and its peripheral circuits, and has a built-in counter T. The control unit 7 controls each part of the digital camera, uses AE control based on luminance information included in the imaging signal, and a contrast detection method. AF control, subject tracking control described later, and the like are performed. Various programs for causing the control unit 7 to perform these controls and various data necessary for each control are stored in the
次に、以上の構成からなるデジタルカメラの動作について説明する。電源スイッチをONにして、撮影モードを設定すると、TG3により生成されるタイミング信号に基づきCCD駆動回路4がCCD2を駆動することにより、画像処理部6で変換されたフレームF(YUVデータ)が、図2に示すように逐次SDRAM9に格納される。また、SDRAM9において1フレーム分が蓄積される毎に画像処理部6においてビデオ信号に変換された後、表示部10(液晶モニタ)においてスルー画像として画面表示される。
Next, the operation of the digital camera having the above configuration will be described. When the power switch is turned on and the photographing mode is set, the
図2に示したフレームF・・・において、連続した二つのフレームのうち一方を現フレームF1とし、他方を参照フレームF2とする。参照フレームF2は、現フレームF1の次のフレーム(次フレーム)である。また、図3(1a)に示すように、本実施の形態においては、現フレームF1における8×8ピクセルの範囲が基準画素ブロックB1、つまり追跡中の画素ブロックである。尚、本実施の形態においては、1フレームにおいて、前記基準画素ブロックB1に対応する領域を中心として、水平方向及び垂直方向に16ピクセルの領域を探査範囲とする。したがって、この探査範囲内において、8×8ピクセルの評価画素ブロック毎に後述する処理を行って、次の基準画素ブロックを追跡することとなる。 In frame F... Shown in FIG. 2, one of two consecutive frames is a current frame F1, and the other is a reference frame F2. The reference frame F2 is the next frame (next frame) of the current frame F1. As shown in FIG. 3 (1a), in the present embodiment, the range of 8 × 8 pixels in the current frame F1 is the reference pixel block B1, that is, the pixel block being tracked. In the present embodiment, in one frame, an area of 16 pixels in the horizontal direction and the vertical direction is set as a search range centering on an area corresponding to the reference pixel block B1. Accordingly, within the search range, the processing described later is performed for each evaluation pixel block of 8 × 8 pixels, and the next reference pixel block is traced.
一方、制御部7はフラッシュメモリ16に記憶されている制御プログラムに基づき、図4のフローチャートに示すように処理を実行する。先ず、前記探査範囲内において評価済となった画素ブロック(8×8ピクセル)の数をカウントするためのカウンタTの値に「1」をセットする(ステップS1)。次に、探査範囲において、前記基準画素ブロックB1に対応する領域を中心として1ピクセルずらした画素ブロックである1番目(C番目)の評価画素ブロックの評価値を算出する(ステップS2)。
On the other hand, the control unit 7 executes processing as shown in the flowchart of FIG. 4 based on the control program stored in the
すなわち、前記探査範囲に内在する複数の評価画素ブロックから、図3(2b)に破線で示す評価画素ブロックB2を選択し、この選択した評価画素ブロックB2を構成する各画素の値である画素データと、同図(1b)に示した基準画素ブロックB1を構成する各画素の画素データとに基づき、両画素ブロックB1、B2を重ね合わせたときに対応し合う一対の画素毎に両者の近似度を表す画素評価値(両画素の画素データの差分絶対値や差分自乗値等)を求め、これら画素評価値の総和を、選択された評価画素ブロックB2のブロック評価値とする。したがって、両画素データ間の近似度が高いほど、画素評価値は小さな値となり、つまりは評価画素ブロックB2が基準画素ブロックB1と近似度(相関度)が高いほどブロック評価値は小さな値となる。 That is, an evaluation pixel block B2 indicated by a broken line in FIG. 3 (2b) is selected from a plurality of evaluation pixel blocks existing in the search range, and pixel data that is a value of each pixel constituting the selected evaluation pixel block B2 Based on the pixel data of each pixel constituting the reference pixel block B1 shown in FIG. 1 (b), the degree of approximation between the pair of pixels corresponding to each other when the two pixel blocks B1 and B2 are overlapped. (A difference absolute value or a square difference value of pixel data of both pixels) is obtained, and the sum of these pixel evaluation values is used as a block evaluation value of the selected evaluation pixel block B2. Therefore, the higher the degree of approximation between the two pixel data, the smaller the pixel evaluation value, that is, the higher the degree of approximation (correlation) between the evaluation pixel block B2 and the reference pixel block B1, the smaller the block evaluation value. .
より具体的には、前述のように、8×8ピクセルの範囲を基準画素ブロックB1とし、基準画素ブロックB1内と評価画素ブロックB2内の同じ位置を原点(0,0)とし、探索範囲を水平方向及び垂直方向に16ピクセルとした場合、下記式によりブロック評価値を算出する。
B(x,y)=Σ(Pref(x,y)[i]−Pcur(x,y)[i])^2
(ただし、i=0〜63、x=−16〜16、y=−16〜16、(Pref、Pcurに関しては図3参照)。
More specifically, as described above, the 8 × 8 pixel range is the reference pixel block B1, the same position in the reference pixel block B1 and the evaluation pixel block B2 is the origin (0, 0), and the search range is When 16 pixels are set in the horizontal and vertical directions, the block evaluation value is calculated by the following formula.
B (x, y) = Σ (Pref (x, y) [i] −Pcur (x, y) [i]) ^ 2
(However, i = 0 to 63, x = −16 to 16, y = −16 to 16 (refer to FIG. 3 for Pref and Pcur).
次に、この算出した評価値が所定のしきい値以下であるか否かを判断する(ステップS3)。このステップS3での判断の結果、算出した評価値が所定のしきい値以下である場合、つまりステップS2で評価値が算出された評価画素ブロックB2と基準画素ブロックB1との近似度(相関度)が高い場合には、当該評価画素ブロックB2を選択対象画素ブロックに選定する(ステップS4)。 Next, it is determined whether or not the calculated evaluation value is equal to or less than a predetermined threshold value (step S3). As a result of the determination in step S3, when the calculated evaluation value is equal to or less than a predetermined threshold, that is, the degree of approximation (correlation degree) between the evaluation pixel block B2 and the reference pixel block B1 whose evaluation value is calculated in step S2. ) Is high, the evaluation pixel block B2 is selected as a selection target pixel block (step S4).
引き続き、評価した画素ブロックの個数をカウントしているカウンタTの値が、探索範囲内における全画素ブロック数となったか否かを判断する(ステップS5)。カウンタT≠全画素ブロック数であって、探索範囲内における全画素ブロックに対して評価値の算出を終了していない場合には、カウンタTをカウントアップさせて(ステップS6)、ステップS2からの処理を繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not the value of the counter T counting the number of evaluated pixel blocks has reached the number of all pixel blocks in the search range (step S5). If the counter T is not equal to the total number of pixel blocks and the calculation of the evaluation values for all the pixel blocks within the search range has not been completed, the counter T is incremented (step S6), and from step S2 Repeat the process.
したがって、ステップS5の判断がYESとなるまで、ステップS2〜S5の処理は、探索範囲内における画素ブロック数に対応する回数繰り返される。また、ステップS4での処理により、評価値がしきい値以下である画素ブロック、つまり基準画素ブロックB1と近似度(相関度)が高い単数又は複数の画素ブロックが選択対象画素ブロックとして選定されることとなる。 Therefore, the processes in steps S2 to S5 are repeated a number of times corresponding to the number of pixel blocks in the search range until the determination in step S5 is YES. In addition, by the process in step S4, a pixel block whose evaluation value is equal to or less than the threshold value, that is, one or a plurality of pixel blocks having a high degree of approximation (correlation) with the reference pixel block B1, is selected as the selection target pixel block. It will be.
そして、探索範囲内における全画素ブロックに対しての評価値の算出が終了し、ステップS5の判断がYESとなると、前記ステップS4で選定された選択対象画素ブロックが複数であるか否かを判断する(ステップS7)。このとき、追跡対象が明確に識別できるものであれば、評価値がしきい値以下である画素ブロックは単一であって、ステップS3で選択対象画素ブロックに選定された画素ブロックは単一となり、ステップS7の判断がNOとなる。したがって、ステップS7からステップS8に進み、この単一の選択対象画素ブロックを追跡画素ブロックとして決定する。 When the calculation of the evaluation values for all the pixel blocks in the search range is completed and the determination in step S5 is YES, it is determined whether or not there are a plurality of selection target pixel blocks selected in step S4. (Step S7). At this time, if the tracking target can be clearly identified, the pixel block whose evaluation value is equal to or less than the threshold value is single, and the pixel block selected as the selection target pixel block in step S3 is single. The determination in step S7 is NO. Accordingly, the process proceeds from step S7 to step S8, and this single selection target pixel block is determined as a tracking pixel block.
しかし、全体的に均一で変化の少ないフレームを撮像しようとしている状況下においては、ステップS4で複数の画素ブロックが選択対象画素ブロックとして選定される場合が生じ、この場合にはステップS7の判断がYESとなる。したがって、この場合には、ステップS7からステップS9に進んで、画素ブロック間距離を算出する。 However, under a situation where it is desired to capture a frame that is generally uniform and has little change, a plurality of pixel blocks may be selected as the selection target pixel block in step S4, and in this case, the determination in step S7 is performed. Yes. Therefore, in this case, the process proceeds from step S7 to step S9, and the inter-pixel block distance is calculated.
すなわち、図5に例示するように、4個の画素ブロックBa、Bb、Bc,Bdが選択対象画素ブロックとして選定された場合、最も遠い位置関係であるBa〜Bb間の距離L1と、最も近い位置関係であるBc〜Bd間の距離L2とを算出する。次に、この距離Lに反比例する係数(パラメータ)として用意されたブロック間距離係数C(L)と、この算出した画素ブロック間距離とを用いて、「ブロック間距離係数×評価差分絶対値」を算出する(ステップS10)。ここで、評価差分値は前記例において、画素ブロックBaと画素ブロックBbとの評価値の差のBa−Bb、及び画素ブロックBcと画素ブロックBdとの評価値の差のBc−Bdである。よって、ステップS9においては、C(L1)×|Ba−Bb|、C(L2)×|Bc−Bd|が算出されることとなる。 That is, as illustrated in FIG. 5, when four pixel blocks Ba, Bb, Bc, and Bd are selected as selection target pixel blocks, the distance L1 between Ba and Bb that is the farthest positional relationship is the closest. The distance L2 between Bc to Bd, which is the positional relationship, is calculated. Next, using the inter-block distance coefficient C (L) prepared as a coefficient (parameter) inversely proportional to the distance L and the calculated inter-pixel block distance, “inter-block distance coefficient × evaluation difference absolute value” Is calculated (step S10). Here, in the above example, the evaluation difference value is Ba−Bb of the difference between the evaluation values of the pixel block Ba and the pixel block Bb, and Bc−Bd of the difference between the evaluation values of the pixel block Bc and the pixel block Bd. Therefore, in step S9, C (L1) × | Ba−Bb | and C (L2) × | Bc−Bd | are calculated.
次に、前記ステップS10で算出された値が所定値以下の範囲である選定範囲内であるか否かを判断する(ステップS11)。このステップS11での判断の結果、選定範囲外である場合(ステップS11;NO)には、当該一対の画素ブロックを選択対象画素ブロックから除外し(ステップS12)、選定範囲内である場合(ステップS11;YES)には、当該一対の画素ブロックを選択対象画素ブロックとして残存させる(ステップS13)。 Next, it is determined whether or not the value calculated in step S10 is within a selection range that is a predetermined value or less (step S11). If the result of determination in step S11 is outside the selection range (step S11; NO), the pair of pixel blocks is excluded from the selection target pixel block (step S12), and if it is within the selection range (step S12). In S11; YES), the pair of pixel blocks is left as a selection target pixel block (step S13).
したがって、例えばC(L1)×|Ba−Bb|が選定範囲外であって、C(L2)×|Bc−Bd|が選定範囲内であったとすると、ステップS12での処理により、画素ブロックBa、Bbは選択対象画素ブロックから除外され、ステップS13での処理により、画素ブロックBc、Bdは選択対象画素ブロックとして残存することとなる。 Accordingly, for example, if C (L1) × | Ba−Bb | is outside the selection range and C (L2) × | Bc−Bd | is within the selection range, the pixel block Ba is processed by the processing in step S12. , Bb are excluded from the selection target pixel block, and the pixel block Bc, Bd remains as the selection target pixel block by the processing in step S13.
そこで、ステップS14においては、この選択対象画素ブロックとして残存した複数の画素ブロックにおいて、最もブロック評価値の少ない画素ブロックである最少評価値画素ブロックを最終的に追跡画素ブロックとして決定する。したがって、選択対象画素ブロックとして残存した画素ブロックBc、Bdにおいて、例えば画素ブロックBdの方がブロック評価値が低く、基準画素ブロックB1との近似度(相関度)が高い場合には、当該画素ブロックBdが追跡画素ブロックとして決定される。 Therefore, in step S14, the minimum evaluation value pixel block which is the pixel block having the smallest block evaluation value among the plurality of pixel blocks remaining as the selection target pixel block is finally determined as the tracking pixel block. Therefore, in the pixel blocks Bc and Bd remaining as the selection target pixel block, for example, when the block evaluation value of the pixel block Bd is lower and the degree of approximation (correlation) with the reference pixel block B1 is higher, Bd is determined as the tracking pixel block.
したがって、全体的に均一で変化の少ないフレームを撮像する場合であっても、追跡対象を見失ったり、誤って検出した誤対象を追跡してしまうことがなく、逐次撮像されるフレーム中における被写対象を精度よく追跡することができる。 Therefore, even when capturing a frame that is generally uniform and has little change, the subject to be tracked in the sequentially captured frames is not lost without losing sight of the tracking target or tracking an erroneously detected erroneous target. The object can be accurately tracked.
そして、このようにステップS14又は前記ステップS8で追跡画素ブロックが決定されると、当該追跡画素ブロックが基準画素ブロックB1となって、前述した処理が繰り返される。これにより、逐次撮像されるフレームから追跡すべき被写対象(画素ブロック)を抽出し、これを次フレームで検出することにより、被写対象を追跡しつつフォーカス制御を行うことが可能となる。 When the tracking pixel block is determined in step S14 or step S8 as described above, the tracking pixel block becomes the reference pixel block B1, and the above-described processing is repeated. Thereby, it is possible to perform focus control while tracking the object to be imaged by extracting the object to be tracked (pixel block) from the frames that are sequentially imaged and detecting this in the next frame.
つまり、前述のように光学系1には、フォーカスレンズ及びそれを光軸上で移動させるためのレンズモータが含まれ、レンズモータが制御部7の指令に従いレンズ駆動回路8により生成される駆動信号によって駆動されることによりフォーカスレンズが光軸上での位置を制御される。このとき、前記基準画素ブロックB1とした領域が合焦するようにフォーカス制御を行うことにより、被写対象が移動してもこれを合焦させた状態を継続しつつ撮影を行うことが可能となる。
That is, as described above, the
尚、本実施の形態においては、「ブロック間距離係数×評価値差分絶対値」に基づき、選択対象画素ブロックから除外するか選択対象画素ブロックとして残存させるかを決定するようにしたが、「ブロック間距離」のみに基づいて、この決定を行うようにしてもよい。また、ブロック間距離ではなく、基準画素ブロックB1の中心点からの距離に基づき、該距離が所定以上の画素ブロックを選択対象画素ブロックから除外するようにしてもよい。さらに、実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用させた場合について詳述したがこれに限ることなく、撮像部を有する、若しくは、撮像処理を含むプログラムを実行できる装置であればこれに限定されることなく適用可能である。 In the present embodiment, whether to exclude from the selection target pixel block or remain as the selection target pixel block is determined based on “inter-block distance coefficient × evaluation value difference absolute value”. This determination may be made based solely on the “distance”. Further, based on the distance from the center point of the reference pixel block B1 instead of the inter-block distance, a pixel block whose distance is a predetermined value or more may be excluded from the selection target pixel block. Furthermore, in the embodiment, the case where the present invention is applied to a digital camera has been described in detail. It is applicable without being done.
1 光学系
2 CCD
3 TG
4 CCD駆動回路
5 A/D変換器
6 画像処理部
7 制御部
8 レンズ駆動回路
9 SDRAM
10 表示部
11 JPEG変換部
13 外部メモリ
14 キー入力ブロック
16 フラッシュメモリ
1 Optical system 2 CCD
3 TG
4 CCD drive circuit 5 A /
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、前記次フレームにおいて追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定する選定手段と、
この選定手段により複数の画素ブロックが候補画素ブロックとして選定された場合、該選定された候補画素ブロック間の距離において、最も遠い位置関係ある候補画素ブロック間の距離である第1の距離と、最も近い位置関係にある候補画素ブロック間の距離である第2の距離とを算出する算出手段と、
距離に反比例する係数として用意されたブロック間距離係数に、前記第1の距離を代入し、前記最も遠い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第1の乗算手段と、
前記ブロック間距離係数に前記第2の距離を代入し、前記最も近い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第2乗算手段と、
前記第1の乗算手段で得た値と前記第2の乗算手段で得た値のうち、所定値以下の範囲にある値を得た方の候補画素ブロック同士を残存させ、他方を除外する除外手段と、
この除外手段の除外により残存した候補画素ブロックに基づき、前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定する決定手段と
を備えることを特徴とする被写対象追跡装置。 A target tracking device for tracking a target by determining a target pixel block in a next frame based on a target pixel block in a current frame that is sequentially imaged,
Selection means for selecting candidate pixel blocks to be tracked in the next frame based on the tracked pixel blocks in the current frame;
When a plurality of pixel blocks are selected as candidate pixel blocks by this selection means, the distance between the selected candidate pixel blocks is the first distance that is the distance between the farthest candidate pixel blocks, A calculating means for calculating a second distance that is a distance between candidate pixel blocks in a close positional relationship;
First multiplying means for substituting the first distance for an interblock distance coefficient prepared as a coefficient inversely proportional to the distance, and multiplying the evaluation difference absolute value between the farthest candidate pixel blocks;
Second multiplying means for substituting the second distance for the inter-block distance coefficient and multiplying the evaluation difference absolute value between the closest candidate pixel blocks having the positional relationship;
Of the values obtained by the first multiplying means and the values obtained by the second multiplying means, the candidate pixel blocks that have obtained values that are in a range equal to or less than a predetermined value remain, and the other is excluded Means,
A subject tracking apparatus, comprising: a determination unit that determines a pixel block to be tracked in the next frame based on a candidate pixel block remaining after the exclusion by the exclusion unit.
前記選定手段は、この評価値算出手段により算出された画素ブロック毎の評価値に基づき、前記追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定することを特徴とする請求項1記載の被写対象追跡装置。 An evaluation value calculating means for calculating an evaluation value indicating a degree of approximation for each pixel block of the same size as the tracking target pixel block within a predetermined search range in the next frame;
2. The object target tracking device according to claim 1, wherein the selecting means selects a candidate pixel block to be the tracking target based on the evaluation value for each pixel block calculated by the evaluation value calculating means. .
この撮像手段に被写体像を結像させる光学系と、
この光学系を駆動する駆動手段と、
前記決定手段により決定された追跡対象ブロック内の画像が合焦するよう、前記駆動手段を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の被写対象追跡装置。 Imaging means for imaging and sequentially outputting the frame;
An optical system for forming a subject image on the imaging means;
Driving means for driving the optical system;
Control means for controlling the driving means so that the image in the tracking target block determined by the determining means is focused;
The photographic subject tracking device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a.
前記現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、前記次フレームにおいて追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定する選定手段、Selection means for selecting candidate pixel blocks to be tracked in the next frame based on the tracked pixel blocks in the current frame;
この選定手段により複数の画素ブロックが候補画素ブロックとして選定された場合、該選定された候補画素ブロック間の距離において、最も遠い位置関係ある候補画素ブロック間の距離である第1の距離と、最も近い位置関係にある候補画素ブロック間の距離である第2の距離とを算出する算出手段、When a plurality of pixel blocks are selected as candidate pixel blocks by this selection means, the distance between the selected candidate pixel blocks is the first distance that is the distance between the farthest candidate pixel blocks, A calculating means for calculating a second distance that is a distance between candidate pixel blocks in a close positional relationship;
距離に反比例する係数として用意されたブロック間距離係数に、前記第1の距離を代入し、前記最も遠い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第1の乗算手段、A first multiplying unit for substituting the first distance for an interblock distance coefficient prepared as a coefficient inversely proportional to the distance and multiplying the evaluation difference absolute value between the farthest candidate pixel blocks;
前記ブロック間距離係数に前記第2の距離を代入し、前記最も近い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第2乗算手段、A second multiplication means for substituting the second distance into the inter-block distance coefficient and multiplying the evaluation difference absolute value between the closest candidate pixel blocks having the positional relationship;
前記第1の乗算手段で得た値と前記第2の乗算手段で得た値のうち、所定値以下の範囲にある値を得た方の候補画素ブロック同士を残存させ、他方を除外する除外手段、Of the values obtained by the first multiplying means and the values obtained by the second multiplying means, the candidate pixel blocks that have obtained values that are in a range equal to or less than a predetermined value remain, and the other is excluded means,
この除外手段の除外により残存した候補画素ブロックに基づき、前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定する決定手段、Determining means for determining a pixel block to be tracked in the next frame based on the candidate pixel block remaining by the exclusion of the exclusion means;
として機能させることを特徴とする被写対象追跡プログラム。Subject tracking program characterized by functioning as an object.
前記現フレーム内における追跡対象画素ブロックに基づき、前記次フレームにおいて追跡対象とすべき候補画素ブロックを選定する選定ステップと、A selection step of selecting candidate pixel blocks to be tracked in the next frame based on the tracked pixel blocks in the current frame;
この選定ステップにより複数の画素ブロックが候補画素ブロックとして選定された場合、該選定された候補画素ブロック間の距離において、最も遠い位置関係ある候補画素ブロック間の距離である第1の距離と、最も近い位置関係にある候補画素ブロック間の距離である第2の距離とを算出する算出ステップと、When a plurality of pixel blocks are selected as candidate pixel blocks by this selection step, the distance between the selected candidate pixel blocks is the first distance that is the distance between the farthest candidate pixel blocks, and the most A calculation step of calculating a second distance that is a distance between candidate pixel blocks in a close positional relationship;
距離に反比例する係数として用意されたブロック間距離係数に、前記第1の距離を代入し、前記最も遠い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第1の乗算ステップと、A first multiplication step of substituting the first distance into an inter-block distance coefficient prepared as a coefficient inversely proportional to the distance, and multiplying the evaluation difference absolute value between the farthest candidate pixel blocks,
前記ブロック間距離係数に前記第2の距離を代入し、前記最も近い位置関係ある候補画素ブロック同士の評価差分絶対値と乗算する第2乗算ステップと、A second multiplication step of substituting the second distance into the inter-block distance coefficient and multiplying the evaluation difference absolute value between the nearest candidate pixel blocks having a positional relationship;
前記第1の乗算ステップにて得た値と前記第2の乗算ステップにて得た値のうち、所定値以下の範囲にある値を得た方の候補画素ブロック同士を残存させ、他方を除外する除外ステップと、Of the values obtained in the first multiplication step and the values obtained in the second multiplication step, the candidate pixel blocks that have obtained values in a range equal to or smaller than a predetermined value remain, and the other is excluded. An exclusion step to
この除外ステップでの除外により残存した候補画素ブロックに基づき、前記次フレームにおける追跡対象画素ブロックを決定する決定ステップとA determination step of determining a tracking target pixel block in the next frame based on the candidate pixel block remaining after the exclusion in the exclusion step;
を含むことを特徴とする被写対象追跡方法。The object tracking method characterized by including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007335713A JP5024033B2 (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Object tracking device, object tracking program, and object tracking method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007335713A JP5024033B2 (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Object tracking device, object tracking program, and object tracking method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009159356A JP2009159356A (en) | 2009-07-16 |
JP5024033B2 true JP5024033B2 (en) | 2012-09-12 |
Family
ID=40962856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007335713A Expired - Fee Related JP5024033B2 (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Object tracking device, object tracking program, and object tracking method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5024033B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100970119B1 (en) * | 2009-11-23 | 2010-07-15 | (주)올라웍스 | Method, system, and computer-readable recording medium for tracking object adaptively |
WO2024005280A1 (en) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 주식회사 쓰리아이 | Object tracking method and system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11312251A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Moving object tracking method and its device |
JP4398533B2 (en) * | 1999-03-12 | 2010-01-13 | 富士通株式会社 | Image tracking device and recording medium |
JP2006267220A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Fujinon Corp | Auto focus system |
-
2007
- 2007-12-27 JP JP2007335713A patent/JP5024033B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009159356A (en) | 2009-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4760742B2 (en) | Digital camera, information display method, and information display control program | |
JP5043736B2 (en) | Imaging apparatus and control method thereof | |
US9489747B2 (en) | Image processing apparatus for performing object recognition focusing on object motion, and image processing method therefor | |
JP4341696B2 (en) | Imaging device, face area detection program, and face area detection method | |
JP5237721B2 (en) | Imaging device | |
US9317748B2 (en) | Tracking apparatus | |
JP6222514B2 (en) | Image processing apparatus, imaging apparatus, and computer program | |
JP4798236B2 (en) | Imaging apparatus, image processing method, and program | |
JP4775644B2 (en) | Imaging apparatus and program thereof | |
JP2010054730A (en) | Focusing position detecting device, imaging apparatus, and focusing position detecting method | |
JP2008085737A (en) | Electronic camera | |
JP5367129B2 (en) | Imaging apparatus, control apparatus, and control method thereof | |
JP5092673B2 (en) | Imaging apparatus and program thereof | |
JP2011066827A (en) | Image processing apparatus, image processing method and program | |
JP5024033B2 (en) | Object tracking device, object tracking program, and object tracking method | |
JP2017223920A (en) | Imaging device and method for controlling the same | |
JP5195663B2 (en) | Imaging apparatus, focusing method, and program | |
JP5564961B2 (en) | Imaging device | |
KR101720775B1 (en) | Photoghraphing apparatus and method | |
JP2006157604A (en) | Camera apparatus and automatic photographing control program | |
JP4985716B2 (en) | Imaging apparatus, method for setting focus evaluation area, and program | |
JP2008283477A (en) | Image processor, and image processing method | |
JP5561392B2 (en) | Imaging apparatus, focusing method, and program | |
US9525815B2 (en) | Imaging apparatus, method for controlling the same, and recording medium to control light emission | |
JP2006162943A (en) | Automatic focusing control method and automatic focusing controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120522 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120604 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5024033 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |