JP6381353B2 - 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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特許文献1では、画像の領域ごとに重みづけを行い、人体の検出しやすさを制御する。しかしながら、人体の検出処理では、画像を端からラスタースキャンする必要がある。このために、人体の検出処理にかかる時間は依然長いままである。
本発明の撮像装置は、レンズを備える撮像装置であって、当該撮像装置の設置方向に基づいて、撮像した画像の歪みを補正する補正手段と、前記補正手段により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識手段と、前記撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定手段と、を有し、前記認識手段は、前記決定手段により決定された位置について、前記認識処理を実施することを特徴とする。
<第1の実施形態>
まず、第1の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態の画像処理装置100の構成の一例を示すブロック図である。
図1において、画像処理装置100は、画像取得部101、解像度変換部102、設置方向取得部103、人体検出優先領域決定部104、歪み補正部105、認識処理部106、配信・記録部107、および制御部108を有する。
設置方向取得部103は、カメラの設置方向の情報を取得する。本実施形態では、設置方向取得部103は、カメラが天井に設置されているか、または、カメラが壁面(側面)に設置されているかという情報を、カメラの設置方向の情報の一例として取得する。カメラが天井に設置されている場合には、カメラの中心光軸は鉛直方向を向く。すなわち、カメラの中心光軸と、水平面(地面や天井面)とが垂直に交わる。また、カメラが壁面に設置されている場合には、カメラの中心光軸は垂直方向を向く。すなわち、カメラの中心光軸と、水平面(地面や天井面)とが平行になる。
認識処理部106による人体の検出結果は、画像取得部101で取得された画像、あるいは、解像度変換部102で解像度が変換画像や歪み補正部105で歪みが補正された画像と共に、配信・記録部107により外部へ配信または録画装置等へ記録される。尚、配信と記録の双方を行ってもよい。
制御部108は、CPU等によって構成され、画像処理装置100全体を統括制御する。
画像のフレーム間隔201は、画像取得部101で取得される画像のフレーム間隔を示す。すなわち、図2に示す例では、画像取得部101は、このフレーム間隔で画像を取得する。
図3の左図(白抜き矢印線よりも左側の図)において、撮像画像301は、魚眼レンズを備えるカメラが出力する画像である。円環画像302は、魚眼レンズを備えるカメラにより撮像される画像である。円環画像302には、人体303a、304a、305aが映し出されている。魚眼レンズを備えるカメラを天井に設置した場合、円環画像302の中心部306の内部では、人体は上からの撮影で頭部と肩部分が撮影されるので、人体として検出されにくい。そのため、カメラを天井に設置した場合、人体は、ほぼ、円環画像302の中心部306と円周部307の間の領域で検出される。
したがって、人体検出優先領域決定部104は、例えば、この領域を、優先領域として決定する。また、前述したように、本実施形態では、歪み補正部105は、図3の左図に示す円環画像302の全ての領域に対して歪み補正処理を行う。具体的に、歪み補正部105は、図3の右図(白抜き矢印線よりも右側の図)のように、図3の左図に示す円環画像302の全ての領域をダブルパノラマ展開する。
認識処理部106は、このようにしてダブルパノラマ展開された画像に対して人体の検出処理を行う。このとき、認識処理部106は、ダブルパノラマ展開された画像の領域のうち、人体検出優先領域決定部104で決定された優先領域から、人体の検出処理を行う。このように、ダブルパノラマ展開された画像の領域に対し、優先領域をその他の領域よりも優先して人体の検出処理を行うことで、人体の検出処理の期間の開始部分でより多くの人体を検出することができる。その結果、人体の検出処理の打ち切りがあっても、人体の検出処理の精度を保つことが可能となる。
また、本実施形態では、円環画像302の全ての領域をダブルパノラマ展開する場合を例に挙げて説明した。このようにすれば、例えば、ダブルパノラマ展開された画像を、人体の検出処理以外の用途に使用することができる。しかしながら、例えば、ダブルパノラマ展開された画像を人体の検出処理だけに用いる場合には、円環画像302の領域のうち、人体検出優先領域決定部104で決定された優先領域のみをダブルパノラマ展開してもよい。このようにする場合、優先領域を示す情報は、人体検出優先領域決定部104から認識処理部106ではなく、歪み補正部105に出力される。また、ダブルパノラマ展開された画像の領域は優先領域のみであるので、認識処理部106は、当該画像の全体に対し、人体の検出処理を行う。さらに、当該人体の検出処理が終了しても、人体の検出処理が打ち切られない場合、例えば、円環画像302の領域のうち、その他の領域をダブルパノラマ展開し、当該ダブルパノラマ展開された画像に対し、人体の検出処理を行うことができる。
図4の左図(白抜き矢印線よりも左側の図)において、撮像画像401は、魚眼レンズを備えるカメラが出力する画像である。円環画像402は、魚眼レンズを備えるカメラにより撮像される画像である。円環画像402には、人体403a、404a、405aが映し出されている。魚眼レンズを備えるカメラを壁面に設置した場合、人体は、円環画像402の中央部406の内部で検出される。円環画像402の上部或いは下部の領域は、天井であったり床面であったりするため、この領域に人体が存在する可能性は低い。
認識処理部106は、このようにしてパノラマ展開された画像に対して人体の検出処理を行う。このとき、認識処理部106は、パノラマ展開された画像の領域のうち、人体検出優先領域決定部104で決定された優先領域から、人体の検出処理を行う。このように、パノラマ展開された画像の領域に対し、優先領域をその他の領域よりも優先して人体の検出処理を行うことで、人体の検出処理の期間の開始部分でより多くの人体を検出することができる。その結果、人体の検出処理の打ち切りがあっても、人体の検出処理の精度を保つことが可能となる。
また、本実施形態では、円環画像402の全ての領域をパノラマ展開する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、図3を参照しながら説明したのと同様に、例えば、円環画像402の領域のうち、人体検出優先領域決定部104で決定された優先領域のみをパノラマ展開してもよい。
まず、ステップS501において、画像取得部101は、魚眼レンズを介して撮像した画像を取得し、内部のフレームメモリに保存する。フレームメモリに保存された画像は、解像度変換部102へ送られる。
次に、ステップS506において、歪み補正部105は、カメラが天井に設置されている場合の画像の歪み補正としてダブルパノラマ変換を円環画像302に対して行う(図3の右図を参照)。ダブルパノラマ変換された画像は認識処理部106へ送られる。
そして、前述したようにステップS507に進み、認識処理部106は、ステップS509でパノラマ変換された画像の領域のうち、ステップS508で設定された優先領域から人体の検出処理を実行する。優先領域における人体の検出処理が終了しても、人体検出処理間隔202に対応する時間が経過していない場合、認識処理部106は、ステップS509でパノラマ変換された画像のその他の領域に対して人体の検出処理を実行する。検出された結果は、配信・記録部107へ送られる。そして、ステップS510に進む。尚、優先領域やその他の領域に対する人体の検出処理は、例えば、ラスタースキャン順に行われる。
次に、第2の実施形態を説明する。
第1の実施形態では、人体の検出処理を開始する位置(優先領域)を、カメラの設置方向のみに応じて設定する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、人体の検出処理を開始する位置(優先領域)を、カメラの設置方向と、動体検出結果とに応じて設定する。このように本実施形態と第1の実施形態とは、人体の検出処理を開始する位置(優先領域)を設定する方法の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図5に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
第1の実施形態では、解像度変換部102は、例えば、設置方向取得部103においてカメラの設置方向が取得されるまでの画像についてのみ、解像度を変換した画像を設置方向取得部103に出力すればよい。これに対し、本実施形態の解像度変換部601は、例えば、画像取得部101で取得された各フレームの画像について、解像度を変換した画像を動体検出部602に出力する。後述する動体検出部602における動体の検出には、各フレームの画像が必要だからである。
制御部604は、CPU等によって構成され、画像処理装置600全体を統括制御する。
まず、ステップS701において、画像取得部101は、魚眼レンズを介して撮像した画像を取得し、内部のフレームメモリに保存する。フレームメモリに保存された画像は、解像度変換部601に送られる。
次に、ステップS703において、動体検出部602は、解像度変換部601から出力された画像上の動体を検出する。検出された結果は、設置方向取得部103を経由し、人体検出優先領域決定部603へ送られる。
次に、ステップS708において、認識処理部106は、ステップS707でダブルパノラマ変換された画像の領域のうち、ステップS706で設定された優先領域から人体の検出処理を実行する。優先領域における人体の検出処理が終了しても、人体検出処理間隔202に対応する時間が経過していない場合、認識処理部106は、ステップS707でダブルパノラマ変換された画像のその他の領域に対して人体の検出処理を実行する。検出された結果は、配信・記録部107へ送られる。そして、後述するステップS711に進む。尚、優先領域やその他の領域に対する人体の検出処理は、例えば、ラスタースキャン順に行われる。
その他、解像度変換部601で解像度等が変換された画像の領域のうち、優先領域に対して歪み補正を行い、当該歪み補正を行った画像に対して人体の検出処理を行うようにしてもよい。また、歪み補正を開始する位置を指定できるようにしていれば、優先領域(そのもの)を設定しなくてもよい。
画像処理装置は、魚眼レンズ801、撮像素子802、A/D変換回路803、画像処理回路804、フレームメモリ805、CPU806、記憶媒体807および通信装置808を有する。
本発明は、前述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等)から構成されるシステムに適用しても良い。また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
Claims (13)
- レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて、当該撮像装置で撮像された画像の歪みを補正する補正手段と、
前記補正手段により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識手段と、
前記レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定手段と、を有し、
前記認識手段は、前記決定手段により決定された位置について、前記認識処理を実施することを特徴とする画像処理装置。 - 前記レンズは、魚眼レンズであり、
前記決定手段は、前記魚眼レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて前記認識対象の認識処理を開始する位置を決定し、
前記認識手段は、前記決定手段により決定された位置から前記認識処理を開始することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記魚眼レンズを備える撮像装置で撮像された画像に含まれる動体を検出する検出手段を更に有し、
前記決定手段は、前記魚眼レンズを備える撮像装置の設置方向と、前記検出手段により検出された動体の位置と、に基づいて、前記認識対象の認識処理を開始する位置を決定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記決定手段は、前記魚眼レンズを備える撮像装置で撮像された画像の領域のうち、前記認識対象の認識処理を優先的に行う領域を決定し、
前記認識手段は、前記決定手段により決定された領域に対し、前記画像のその他の領域よりも優先して前記認識処理を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記魚眼レンズを備える撮像装置で撮像された画像の全体の領域を補正し、
前記認識手段は、前記補正手段により歪みが補正された後の前記画像の全体の領域のうち、前記決定手段により決定された領域に対し、当該歪みが補正された後の画像のその他の領域よりも優先して前記認識処理を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記レンズを備える撮像装置の設置方向を示す情報を取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記認識対象は、人体または顔であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記レンズを備える撮像装置の設置方向は、前記撮像装置の中心光軸と水平面とが垂直に交わる方向である鉛直方向と、前記撮像装置の中心光軸と水平面とが平行になる方向である垂直方向との何れかであることを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項に記載の画像処理装置。
- レンズを備える撮像装置であって、
当該撮像装置の設置方向に基づいて、撮像した画像の歪みを補正する補正手段と、
前記補正手段により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識手段と、
前記撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定手段と、を有し、
前記認識手段は、前記決定手段により決定された位置について、前記認識処理を実施することを特徴とする撮像装置。 - レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて、当該撮像装置で撮像された画像の歪みを補正する補正工程と、
前記補正工程により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識工程と、
前記レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定工程と、を有し、
前記認識工程は、前記決定工程により決定された領域について、前記認識処理を実施することを特徴とする画像処理方法。 - レンズを備える撮像装置による画像処理方法であって、
当該撮像装置の設置方向に基づいて、撮像した画像の歪みを補正する補正工程と、
前記補正工程により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識工程と、
前記撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定工程と、を有し、
前記認識工程は、前記決定工程により決定された領域について、前記認識処理を実施することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、
レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて、当該撮像装置で撮像された画像の歪みを補正する補正手段と、
前記補正手段により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識手段と、
前記レンズを備える撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定手段と、を有し、
前記認識手段は、前記決定手段により決定された位置について、前記認識処理を実施する画像処理装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。 - レンズを備える撮像装置を、
当該撮像装置の設置方向に基づいて、撮像した画像の歪みを補正する補正手段と、
前記補正手段により歪みが補正された画像に対して所定の認識対象の認識処理を行う認識手段と、
前記撮像装置の設置方向に基づいて、前記認識対象の認識処理を実施する位置を決定する決定手段と、を有し、
前記認識手段は、前記決定手段により決定された位置について、前記認識処理を実施することを特徴とする撮像装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
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