JP6357396B2 - 背景差分装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
次に、本発明の実施の形態に係る背景差分装置の構成について説明する。図1に示すように、本発明の実施の形態に係る背景差分装置100は、CPUと、RAMと、後述する背景差分処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この背景差分装置100は、機能的には、カメラ10と、入力部12と、演算部20と、出力部90とを含んで構成されている。
次に、本実施の形態に係る背景差分装置100の作用について説明する。入力部12において、カメラ10から時系列に連続して入力される各時刻の深度画像Imを受け付けると、背景差分装置100によって、図5に示す背景差分処理ルーチンが実行される。
12 入力部
20 演算部
22 深度画像取得部
24 位置姿勢推定部
26 背景モデル記憶部
28 仮想背景深度画像生成部
30 背景差分取得部
32 背景モデル更新部
34 繰り返し判定部
90 出力部
100 背景差分装置
Claims (7)
- 深度画像取得部と、位置姿勢推定部と、仮想背景深度画像生成部と、背景差分取得部と、背景モデル更新部と、繰り返し判定部と、を含む背景差分装置における背景差分方法であって、
前記深度画像取得部は、時系列に連続して入力される、カメラにより取得した深度画像を取得し、
前記位置姿勢推定部は、前記深度画像取得部によって取得された前記深度画像を取得したときの前記カメラの位置及び姿勢を推定し、
前記仮想背景深度画像生成部は、前記位置姿勢推定部により推定した前記カメラの位置及び姿勢と、予め用意された又は前回更新された背景の三次元位置を表す背景モデルであって、かつ、背景らしさを示す信頼度が各々付与された複数のボクセルで構成される背景モデルとに基づいて、前記カメラにより取得することを仮定した場合に得られる、背景を表す仮想背景深度画像を生成し、
前記背景差分取得部は、前記深度画像と、前記仮想背景深度画像生成部により生成された前記深度画像に対応する前記仮想背景深度画像との差分に基づいて、前景物体領域の深度情報を取得し、
前記背景モデル更新部は、前記深度画像と、前記位置姿勢推定部により推定された前記カメラの位置及び姿勢とに基づいて、前記背景モデルを構成する複数のボクセルの各々に付与された背景らしさを示す信頼度を更新し、
前記繰り返し判定部は、予め定められた終了条件を満たすまで、前記深度画像取得部による取得と、前記位置姿勢推定部による推定と、前記仮想背景深度画像生成部による生成と、前記背景差分取得部による取得と、前記背景モデル更新部による更新とを繰り返す
背景差分方法。 - 前記仮想背景深度画像生成部により前記仮想背景深度画像を生成することは、
前記背景モデルを構成する複数のボクセルの各々について、
前記位置姿勢推定部により推定した前記カメラの位置及び姿勢に基づいて、前記カメラから見たときの前記ボクセルの座標値に変換し、
前記変換された前記ボクセルの座標値に基づいて、前記カメラにより取得される画像の画像平面へ前記ボクセルを投影し、
前記ボクセルが投影された前記画像平面の同一画素に投影された他のボクセルに付与された背景らしさを示す信頼度と、前記ボクセルの前記信頼度とを比較し、前記信頼度の比較結果に基づいて、前記ボクセルが投影された前記画像平面の画素の深度情報を更新することにより、前記仮想背景深度画像を生成する請求項1記載の背景差分方法。 - 前記背景モデル更新部により前記背景モデルを更新することは、
前記深度画像の各画素を三次元空間に逆投影し、
前記逆投影により得られた各画素に対応する三次元点の各々について、前記位置姿勢推定部により推定された前記カメラの位置及び姿勢に基づいて、前記背景モデルの三次元空間における三次元座標に変換し、
前記三次元点の各々について変換された前記三次元座標に基づいて、前記背景モデルを構成する複数のボクセルの各々に付与された背景らしさを示す信頼度を更新する請求項1又は2記載の背景差分方法。 - 時系列に連続して入力される、カメラにより取得した深度画像を取得する深度画像取得部と、
前記深度画像取得部によって取得された前記深度画像を取得したときの前記カメラの位置及び姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
前記位置姿勢推定部により推定した前記カメラの位置及び姿勢と、予め用意された又は前回更新された背景の三次元位置を表す背景モデルであって、かつ、背景らしさを示す信頼度が各々付与された複数のボクセルで構成される背景モデルとに基づいて、前記カメラにより取得することを仮定した場合に得られる、背景を表す仮想背景深度画像を生成する仮想背景深度画像生成部と、
前記深度画像と、前記仮想背景深度画像生成部により生成された前記深度画像に対応する前記仮想背景深度画像との差分に基づいて、前景物体領域の深度情報を取得する背景差分取得部と、
前記深度画像と、前記位置姿勢推定部により推定された前記カメラの位置及び姿勢とに基づいて、前記背景モデルを構成する複数のボクセルの各々に付与された背景らしさを示す信頼度を更新する背景モデル更新部と、
予め定められた終了条件を満たすまで、前記深度画像取得部による取得と、前記位置姿勢推定部による推定と、前記仮想背景深度画像生成部による生成と、前記背景差分取得部による取得と、前記背景モデル更新部による更新とを繰り返す繰り返し判定部と
を含む、背景差分装置。 - 前記仮想背景深度画像生成部は、
前記背景モデルを構成する複数のボクセルの各々について、
前記位置姿勢推定部により推定した前記カメラの位置及び姿勢に基づいて、前記カメラから見たときの前記ボクセルの座標値に変換し、
前記変換された前記ボクセルの座標値に基づいて、前記カメラにより取得される画像の画像平面へ前記ボクセルを投影し、
前記ボクセルが投影された前記画像平面の同一画素に投影された他のボクセルに付与された背景らしさを示す信頼度と、前記ボクセルの前記信頼度とを比較し、前記信頼度の比較結果に基づいて、前記ボクセルが投影された前記画像平面の画素の深度情報を更新することにより、前記仮想背景深度画像を生成する請求項4記載の背景差分装置。 - 前記背景モデル更新部は、
前記深度画像の各画素を三次元空間に逆投影し、
前記逆投影により得られた各画素に対応する三次元点の各々について、前記位置姿勢推定部により推定された前記カメラの位置及び姿勢に基づいて、前記背景モデルの三次元空間における三次元座標に変換し、
前記三次元点の各々について変換された前記三次元座標に基づいて、前記背景モデルを構成する複数のボクセルの各々に付与された背景らしさを示す信頼度を更新する請求項4又は5記載の背景差分装置。 - コンピュータに、請求項1〜3の何れか1項記載の背景差分方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
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JP2014204611A JP6357396B2 (ja) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | 背景差分装置、方法、及びプログラム |
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JP2014204611A JP6357396B2 (ja) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | 背景差分装置、方法、及びプログラム |
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JP2016076015A JP2016076015A (ja) | 2016-05-12 |
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