JP6534964B2 - Video editing method, video editing apparatus and video editing program - Google Patents
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本発明は、映像編集方法、映像編集装置及び映像編集プログラムに関する。 The present invention relates to a video editing method, a video editing apparatus, and a video editing program.
複数のカメラの各フレームにおいてオブジェクト(被写体)を追跡推定し、良好な自由視点映像生成できることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。また、複数のカメラの各フレームにおいてオクルージョン発生時、時間空間の補間で位置を予測して、良好な自由視点映像生成できることが知られている。(例えば、非特許文献2参照)。また、映像中の一部を拡縮して、視聴者が見たい部分を選べるようにしたシステムが知られている(例えば、非特許文献3参照)。 It is known that an object (subject) can be tracked and estimated in each frame of a plurality of cameras to generate a good free viewpoint video (see, for example, Non-Patent Document 1). In addition, it is known that, when occlusion occurs in each frame of a plurality of cameras, the position can be predicted by interpolation in time space to generate a good free viewpoint video. (For example, refer to nonpatent literature 2). There is also known a system in which a part of the video is scaled up and down so that the viewer can select a part to be viewed (see, for example, Non-Patent Document 3).
ところで、通常の映像は、時間変化した画像を連続させて再生したものである。これに対して、各フレーム間で視点変化させた画像を連続させて再生した映像を生成することが行われている。このような映像を回り込み映像という。回り込み映像では、複数の視点から撮影されたカメラの画像を使用して、1台のカメラがあたかもオブジェクトの回りを回り込んだような映像を生成することができる。 By the way, a normal video is one in which time-varying images are continuously reproduced. On the other hand, it is performed to generate a reproduced video by continuously making images of which the viewpoint is changed between frames. Such an image is called a wraparound image. In the wraparound video, images of cameras taken from multiple viewpoints can be used to generate a video that looks as if one camera wraps around an object.
しかしながら、非特許文献1及び非特許文献2における、一般的なオブジェクト位置推定では、過去のシーン/パターンと類似していないと、学習がうまく機能しなくなり、位置推定確度が低くなる。このため、位置誤差に伴う揺らぎが大きく生じてしまう。特に想定条件外のシーン/パターンである激しい動きやオクルージョンや体のポーズでは、学習がうまく機能しなくなり位置推定確度が低くなり、揺らぎが大きく生じてしまう。揺らぎが生じると、回り込み映像の連続性が失われて見づらい映像となってしまう。ここで、回り込み映像の連続性とは、視点を変化させた回り込み映像の切り替えが滑らかに行われることである。
However, in general object position estimation in
上述の課題を解決するために、本発明は、位置推定値に揺らぎが生じている状況でも、良好に、回り込み映像の連続性をもった映像を生成することができる映像編集方法、映像編集装置及び映像編集プログラムを提供することを目的とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a video editing method and a video editing apparatus capable of generating a video having continuity of a wraparound video favorably even in a situation where fluctuation occurs in a position estimation value. And providing a video editing program.
本発明の一態様は、複数の入力画像のそれぞれから画面位置及び画サイズをオブジェクト追跡により推定する推定ステップと、前記画面位置の推定値及び前記画サイズの推定値の揺らぎを統計的手法により算出する揺らぎ算出ステップと、前記推定値の揺らぎに基づいて、画面位置及び画サイズを決定する決定ステップと、視点変更開始時点の初視点映像と、視点変更終了時点の終視点映像と、前記初視点映像と前記終視点映像の間の視点変更映像と、決定した前記画面位置及び画サイズとに基づき、回り込み映像を生成する映像生成ステップとを含む映像編集方法である。 One aspect of the present invention is an estimation step of estimating a screen position and an image size by object tracking from each of a plurality of input images, and calculating a fluctuation of the estimated value of the screen position and the estimated value of the image size by a statistical method Performing a fluctuation calculation step, determining a screen position and an image size based on the fluctuation of the estimated value, a first viewpoint video at a viewpoint change start time, a close viewpoint video at a viewpoint change end time, and the first viewpoint According to another aspect of the present invention, there is provided a video editing method including a video generation step of generating a wraparound video based on a viewpoint change video between the video and the final viewpoint video, and the determined screen position and image size.
本発明の一態様は、前記映像編集方法であって、前記揺らぎ算出ステップでは、前記推定値に対してフィルタ演算を行い、前記推定値と前記フィルタ演算した推定値との差分を基に統計的手法により推定値の揺らぎを算出する。 One aspect of the present invention is the video editing method, wherein in the fluctuation calculation step, a filter operation is performed on the estimated value, and a statistical operation is performed based on a difference between the estimated value and the estimated value subjected to the filter operation. The fluctuation of the estimated value is calculated by the method.
本発明の一態様は、前記映像編集方法であって、前記決定ステップでは、前記推定値の揺らぎが小さい場合には、オブジェクト追跡により推定された推定位置を前記画面位置として決定し、予め定められた標準サイズを前記画サイズとして決定する。 One aspect of the present invention is the video editing method, wherein in the determination step, when the fluctuation of the estimated value is small, an estimated position estimated by object tracking is determined as the screen position, and is determined in advance. The standard size is determined as the image size.
本発明の一態様は、前記映像編集方法であって、前記決定ステップでは、前記推定値の揺らぎが大きい場合には、フィルタ演算した前記推定位置を前記画面位置として決定し、画面揺らぎを緩和する画サイズに基づいて前記画サイズを決定する。 One embodiment of the present invention is the video editing method, wherein, in the determination step, when the fluctuation of the estimated value is large, the estimated position subjected to the filter operation is determined as the screen position to alleviate the screen fluctuation. The image size is determined based on the image size.
本発明の一態様は、複数の入力画像のそれぞれから画面位置及び画サイズをオブジェクト追跡により推定する推定部と、前記画面位置の推定値及び前記画サイズの推定値の揺らぎを統計的手法により算出する揺らぎ算出部と、前記推定値の揺らぎに基づいて、画面位置及び画サイズを決定する決定部と、視点変更開始時点の初視点映像と、視点変更終了時点の終視点映像と、前記初視点映像と前記終視点映像の間の視点変更映像と、決定した前記画面位置及び画サイズとに基づき、回り込み映像を生成する映像生成部とを備える映像編集装置である。 According to one aspect of the present invention, there is provided an estimation unit for estimating a screen position and an image size by object tracking from each of a plurality of input images, and calculating a fluctuation of the estimated value of the screen position and the estimated value of the image size by a statistical method. A fluctuation calculation unit, a determination unit that determines a screen position and an image size based on the fluctuation of the estimated value, a first viewpoint video at a viewpoint change start time, a close viewpoint video at a viewpoint change end time, and the first viewpoint The video editing apparatus includes a video generation unit that generates a wraparound video based on a viewpoint change video between the video and the final viewpoint video, and the determined screen position and image size.
本発明の一態様は、コンピュータに、前記映像編集方法を実行させるための映像編集プログラムである。 One aspect of the present invention is a video editing program for causing a computer to execute the video editing method.
本発明によれば、オブジェクト位置の推定値の揺らぎが生じている状況でも、回り込み映像の連続性をもった映像を生成することができるため、見易い画面を生成することができる。 According to the present invention, it is possible to generate an image having continuity of a wraparound image even in a situation in which fluctuation of an estimated value of an object position occurs, so that an easily viewable screen can be generated.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明の実施形態による映像編集装置1の概要について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline of a
図1は、本発明の実施形態による映像編集装置1の概要を示す説明図である。図1(A)に示すように、映像編集装置1には、N台(Nは自然数)のカメラから各視点の映像が入力される。映像編集装置1に入力される入力画像1〜Nは、それぞれ異なる視点のカメラ「1」〜「N」で撮影された画像である。図1(B)に示すように、入力画像1〜Nは広角撮影されている。映像編集装置1は、オブジェクト(被写体)追跡により、入力画像1〜Nの水平方向の位置及び垂直方向の位置、並びに画サイズ(画面の対角線の長さ)を推定する。そして、映像編集装置1は、入力画像1〜Nの水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値をフィルタ演算し、統計的手法により、入力画像1〜Nの水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値と、揺らぎと、編集判断のための係数を求める。なお、編集判断のための係数は、推定値の揺らぎに基づいて設定される。そして、映像編集装置1は、編集判断のための係数に基づいて編集判断を行い、水平方向の位置及び垂直方向の位置、並びに画サイズの値を決定する。そして、映像編集装置1は、初視点映像(視点変更開始時点の映像)、終視点映像(視点変更終了時点の映像)、及び初視点映像と終視点映像の間の視点変更映像で構成する入力画像1〜Nと、水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定値とに基づいて、回り込み映像を生成する。映像編集装置1は、図1(C)に示すような初視点の追跡映像と、追跡回り込み映像と、終視点の追跡映像を生成する。そして、映像編集装置1は、これらを合成して、表示装置2に、注目オブジェクトの回り込み映像を表示する。
FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a
次に、図1に示す映像編集装置1について詳細に説明する。図2は、図1に示す映像編集装置1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、図1に示す映像編集装置1は、IF(Interface)部101と、映像蓄積部102と、オブジェクト追跡部103と、追跡統計部104と、編集処理判断部105と、映像生成部106と、IF部107とを備える。
Next, the
IF部101は、複数のカメラ「N」(Nは自然数)の入力画像1〜Nを時刻同期して入力し、この入力画像1〜Nを映像蓄積部102に送る。なお、入力映像としては、カメラ入力の映像の他に、N視点のファイル入力の映像であってもよい。
The
映像蓄積部102は、IF部101から入力された入力画像1〜Nを一旦蓄積した後、入力画像1〜Nをオブジェクト追跡部103に送る。また、映像蓄積部102は、初視点映像と終視点映像と初視点映像と終視点映像の間の視点変更映像の入力画像1〜Nを映像生成部106に送る。
After temporarily storing the
オブジェクト追跡部103は、オブジェクト追跡を行って、入力画像1〜Nの水平方向の位置及び垂直方向の位置、並びに画サイズを推定する。図3は、オブジェクト追跡部103で行われるオブジェクト追跡の説明図である。図3に示すように、各視点の映像は広角撮影されており、A1で示す領域が広角撮影領域である。標準サイズ(デフォルト値)は、領域A2で示した領域である。A3で示す領域が追跡画面領域である。図3に示すように、オブジェクト追跡部103は、画面の縦横比を一定に保ちながら、画面の中央にオブジェクトB1が位置するように、水平方向及び垂直方向に画面位置を動かす。そして、オブジェクト追跡部103は、水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値を追跡統計部104に送る。なお、ここで、表示画面を広角化する際に、画面の縦横比は変化していない。
The
図2において、追跡統計部104は、オブジェクト追跡部103で推定された水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値から、統計的手法により、推定値の揺らぎに基づく値を算出する。追跡統計部104は、まず、オブジェクト追跡部103で推定された水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値に対して、フィルタ演算を行う。そして、追跡統計部104は、オブジェクト追跡部103で推定された水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値と、フィルタ演算した水平方向の推定位置及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値から、推定値の揺らぎを算出する。そして、追跡統計部104は、視点変更時刻での瞬間カメラ間距離を算出する。続いて、追跡統計部104は、推定値の揺らぎと、視点変更時刻での瞬間カメラ間距離と、視点変更時刻での画サイズとから、編集判断のための係数を算出する。そして、追跡統計部104は、水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値と、フィルタ演算した水平方向の推定位置及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値と、揺らぎと、編集判断のための係数とを、編集処理判断部105に送る。
In FIG. 2, the tracking
編集処理判断部105は、追跡統計部104で求められた編集判断のための係数に基づいて、水平方向の位置及び垂直方向の位置、並びに画サイズの値を決定する。編集判断のための係数が閾値より小さい場合に、編集処理判断部105は、オブジェクト追跡部103で推定された水平方向の推定値及び垂直方向の推定位置を、水平方向の位置及び垂直方向の位置として決定する。また、この場合、編集処理判断部105は、画サイズを標準サイズ(デフォルト値)として決定する。一方、編集判断のための係数が閾値より大きい場合、編集処理判断部105は、画面揺らぎを緩和する画サイズを求める。そして、編集処理判断部105は、フィルタ演算した水平方向の推定位置及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置を、水平方向の位置及び垂直方向の位置として決定する。また、画サイズを画面揺らぎを緩和する画サイズを用いて決定する。そして、編集処理判断部105は、水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定値を映像生成部106に送る。
The editing
映像生成部106は、映像蓄積部102から入力された初視点映像、終視点映像、及び視点変更時刻の映像(初視点映像と終視点映像の間の視点変更映像)の入力画像1〜Nと、編集処理判断部105から入力された水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定値とに基づいて、初視点の追跡映像と、追跡回り込み映像と、終視点の追跡映像を生成する。そして、生成した映像を結合して、1つの映像として、IF部107に送る。
The
IF部107は、回り込み映像の入力に対し映像やファイルを出力する。これにより、追跡回り込み映像が生成される。
The
次に、図2に示す映像編集装置1における追跡統計部104での処理について詳述する。追跡統計部104は、オブジェクト追跡部103から、水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値を入力する。これら水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値には、時間に対して変動するような揺らぎが含まれている。
Next, processing in the
図4は、水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値の変化を示すものである。図4(A)〜図4(C)において、横軸は時間を示し、縦軸は画素単位での推定値を示す。図4(A)は、時間tに対する水平方向の推定位置x(t)の変動を示している。図4(B)は、時間tに対する垂直方向の推定位置y(t)の変動を示している。図4(C)は、時間tに対する画サイズの推定値S(t)の変動を示している。図4(A)〜図4(C)に示すグラフから、水平方向の推定位置x(t)、垂直方向の推定位置y(t)、画サイズの推定値S(t)の値には、時間に対して変動するような揺らぎが含まれていることが分かる。 FIG. 4 shows changes in the estimated position in the horizontal direction, the estimated position in the vertical direction, and the estimated value of the image size. 4A to 4C, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates an estimated value in pixel units. FIG. 4A shows the fluctuation of the estimated position x (t) in the horizontal direction with respect to time t. FIG. 4B shows the fluctuation of the estimated position y (t) in the vertical direction with respect to time t. FIG. 4C shows the variation of the estimated value S (t) of the image size with respect to time t. From the graphs shown in FIGS. 4A to 4C, the values of the estimated position x (t) in the horizontal direction, the estimated position y (t) in the vertical direction, and the estimated value S (t) of the image size It can be seen that fluctuations that fluctuate with time are included.
追跡統計部104は、水平方向の推定位置x(t)及び垂直方向の推定位置y(t)、並びに画サイズの推定値S(t)に対して、(1)から(3)式に示すようなフィルタ演算を行う。fx(t)は、フィルタ演算後の水平方向の推定位置、fy(t)はフィルタ演算後の垂直方向の推定位置、fS(t)はフィルタ演算後の画サイズの推定位置である。なお、tは時間値、hはフィルタ変数、kはフレーム番号である。各視点において、fx(t)、fy(t)、fS(t)を計算する。
The tracking
水平方向の推定位置x(t)及び垂直方向の推定位置y(t)、並びに画サイズの推定値S(t)に対して、(1)から(3)式に示すようなフィルタ演算を行う。図4(A)〜図4(C)に示すように、そのフィルタ演算した値fx(t)、fy(t)、fS(t)では、推定値が平滑化され、揺らぎ成分が除去される。 A filter operation as shown in equations (1) to (3) is performed on the estimated position x (t) in the horizontal direction, the estimated position y (t) in the vertical direction, and the estimated value S (t) of the image size. . As shown in FIG. 4A to FIG. 4C, the estimated values are smoothed and the fluctuation component is removed at the filtered values fx (t), fy (t) and fS (t). .
次に、追跡統計部104は、水平方向の推定位置x(t)及び垂直方向の推定位置y(t)、並びに画サイズの推定値s(t)と、フィルタ演算した水平方向の推定位置fx(t)及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置y(t)、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値fS(t)から、推定値の揺らぎを算出する。水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値の揺らぎは、(4)から(6)式に示すように算出できる。各視点において、σ2X、σ2Y、σ2Sを計算する。
Next, the tracking
推定値の揺らぎの分散σ2は、これらの総平均から(7)式に示すようにして求められる。各視点のσ2X、σ2Y、σ2Sから計算する。 The variance σ 2 of the fluctuation of the estimated value is obtained from these total averages as shown in equation (7). Calculated from σ 2 X, σ 2 Y, σ 2 S of each viewpoint.
次に、追跡統計部104は、視点変更時刻での瞬間カメラ間距離を算出する。ここで、カメラnの水平方向の推定位置の値をn_x(t)及び垂直方向の推定位置の値をn_y(t)とし、カメラnの画サイズの推定値をn_S(t)とする。また、カメラnのフィルタ演算した水平方向の推定位置の値をn_fx(t)及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置の値をn_fy(t)とし、カメラnのフィルタ演算した画サイズの推定値をn_fS(t)とする。
Next, the tracking
カメラnでの視点変更時刻t1での水平方向の瞬間カメラ間距離は、以下のようにして求められる。 The instantaneous inter-camera distance in the horizontal direction at the viewpoint change time t1 at the camera n can be obtained as follows.
同様に、視点変更時刻t1での垂直方向の瞬間カメラ間距離は、以下のようにして求められる。 Similarly, the vertical instantaneous inter-camera distance at the viewpoint change time t1 can be obtained as follows.
同様に、視点変更時刻t1での画サイズの瞬間カメラ間距離は、以下のようにして求められる。 Similarly, the instantaneous inter-camera distance of the image size at the viewpoint change time t1 can be obtained as follows.
よって、カメラnでの視点変更時刻の瞬間カメラ間距離は、(8)式に示すようにして求めることができる。 Therefore, the instantaneous inter-camera distance at the viewpoint change time of the camera n can be obtained as shown in equation (8).
追跡統計部104は、カメラ(n=1)から、カメラ(n=N−1)の中で最大値を瞬間カメラ間距離dcとして求める。
The tracking
次に、追跡統計部104は、(7)式で求められた推定値の揺らぎσと、(9)式で求められた視点変更時刻での瞬間カメラ間距離dcと、視点変更時刻でのフィルタ演算した画サイズの推定値fS(t1)とから、以下のように、編集判断のための係数を算出する。なお、αは係数である。
Next, the tracking
次に、図2に示す映像編集装置1における追跡統計部104の動作をフローチャートを参照して説明する。図5は、追跡統計部104の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
追跡統計部104は、オブジェクト追跡部103から、各視点の水平方向の推定位置、垂直方向の推定位置、推定画サイズを入力する(ステップS101)。
The tracking
追跡統計部104は、各視点の水平方向の推定位置、垂直方向の推定位置、推定画サイズの推定値に対して、(1)式から(3)式に示すフィルタ演算を行う(ステップS102)。
The tracking
追跡統計部104は、(4)式から(7)式に示す演算により、統計的手法により、推定値の揺らぎを算出する(ステップS103)。
The tracking
追跡統計部104は、(8)式から(9)式に示す演算により、視点変更時刻での瞬間カメラ間距離を算出する(ステップS104)。
The tracking
追跡統計部104は、(10)式に示す演算により、編集判断のための係数を算出する(ステップS105)。
The tracking
追跡統計部104は、水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値と、フィルタ演算した水平方向の推定位置及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値と、揺らぎと、編集判断のための係数とを編集処理判断部105に送る(ステップS106)。
The tracking
図6は、追跡統計部104から編集処理判断部105に送られる情報を示す図である。図6(A)に示すように、追跡統計部104から編集処理判断部105には、水平方向の推定位置x(t)及び垂直方向の推定位置y(t)、並びに画サイズの推定値S(t)が送られる。水平方向の推定位置x(t)及び垂直方向の推定位置y(t)、並びに画サイズの推定値S(t)は、オブジェクト追跡部103で推定される。また、図6(B)に示すように、追跡統計部104から編集処理判断部105には、フィルタ演算した水平方向の推定位置fx(t)及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置fy(t)、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値fS(t)が送られる。フィルタ演算した水平方向の推定位置fx(t)及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置fy(t)、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値fS(t)は、(1)から(3)式に示すようにして算出される。また、図6(C)に示すように、追跡統計部104から編集処理判断部105には、揺らぎσと、編集判断のための係数bnが送られる。揺らぎσは、(4)から(7)式に示すようにして算出される。編集判断のための係数bnは、(10)式に示すように、算出される。
FIG. 6 is a diagram showing information sent from the tracking
次に、図2に示す映像編集装置1における編集処理判断部105での処理について詳述する。編集処理判断部105には、図6(A)から図6(C)に示したような情報が入力される。そして、編集処理判断部105は、編集判断のための係数bnにより大きいか否かを判定する。編集判断のための係数bnが閾値より小さい場合、編集処理判断部105は、水平方向及び垂直方向の推定位置x(t)及びy(t)の値を、水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置とする。また、編集処理判断部105は、標準サイズ(図3に示す領域A2を参照)を決定画サイズとする。
Next, the process in the editing
一方、編集判断のための係数bnが閾値より大きい場合、編集処理判断部105は、画面揺らぎを緩和する画サイズを求める。画面揺らぎを緩和する画サイズは、以下を満たす最小限サイズSnewを算出することで求められる。
On the other hand, when the coefficient bn for editing determination is larger than the threshold value, the editing
そして、編集処理判断部105は、フィルタ演算した水平方向の推定位置fx(t)及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置fy(t)を、水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置とする。また、nの視点変更時の各視点の画サイズSを以下のようにして決定する。
Then, the editing
図7は、各視点の画サイズの説明図である。図7において、横軸はカメラ番号であり、縦軸は画サイズである。図7に示すグラフから、カメラ番号「1」から「N」の視点に対して、縮小されている率が変化していることが示される。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the image size of each viewpoint. In FIG. 7, the horizontal axis is the camera number, and the vertical axis is the image size. From the graph shown in FIG. 7, it is shown that the reduction ratio changes for the viewpoints of camera numbers “1” to “N”.
次に、図2に示す映像編集装置1における編集処理判断部105の動作をフローチャートを参照して説明する。図8は、編集処理判断部105の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the editing
編集処理判断部105は、追跡統計部104から、水平方向の推定位置x(t)及び垂直方向の推定位置y(t)、並びに画サイズの推定値S(t)と、フィルタ演算した水平方向の推定位置fx(t)及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置y(t)、並びにフィルタ演算した画サイズの推定値fS(t)と、揺らぎσと、編集判断のための係数bnとを入力する(ステップS201)。
The editing
編集処理判断部105は、編集判断のための係数bnが閾値以下(bn<閾値)か否かを判定する(ステップS202)。
The editing
編集処理判断部105は、編集判断のための係数が閾値以下の場合(ステップS202:Yes)、処理をステップS203に進め、編集判断のための係数が閾値以下でない場合(ステップS202:No)、処理をステップS204に進める。
When the coefficient for editing determination is equal to or less than the threshold (step S202: Yes), the editing
編集処理判断部105は、揺らぎについて良好な状態であるとして、水平方向及び垂直方向の位置と画サイズの決定を行い、処理をステップS206に進める(ステップS203)。この場合、編集処理判断部105は、水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置(図6(A))を、各視点での水平方向及び垂直方向の位置として決定する。各視点の画像サイズは、標準サイズ(図3の領域A2を参照)として決定する。
The editing
編集処理判断部105は、(11)式を満足するように、画面揺らぎを緩和する画サイズSnewを求め、処理をステップS205に進める(ステップS204)。
The editing
編集処理判断部105は、揺らぎについて悪い状態であるとして、画サイズと位置の決定を行い、処理をステップS206に進める(ステップS205)。この場合、各視点での水平方向及び垂直方向の位置は、フィルタ演算した水平方向の推定位置及びフィルタ演算した垂直方向の推定位置(図6(B))とする。各視点の画サイズは、(12)式及び(13)式に示す演算により算出される。
The editing
編集処理判断部105は、ステップS203又はステップS205で決定された水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置と、画サイズの決定値を映像生成部106に送る(ステップS206)。
The editing
図9は、編集処理判断部105から映像生成部106に送られる情報を示す図である。図9(A)に示すように、編集処理判断部105から映像生成部106には、初視点の情報として、開始時間、及び視点変更時間での水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定位置が送られる。また、図9(B)に示すように、編集処理判断部105から映像生成部106には、終視点の情報として、視点変更時間及び終了時間での水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定位置が送られる。また、図9(C)に示すように、編集処理判断部105から映像生成部106には、視点変更時刻の情報として、初視点及び終視点での水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定位置が送られる。
FIG. 9 is a diagram showing information sent from the editing
次に、図2に示す映像編集装置1における映像生成部106の動作について詳述する。映像生成部106には、映像蓄積部102から、初視点映像と終視点映像と視点変更時刻の入力画像1〜Nが入力される。また、映像生成部106には、編集処理判断部105から、各時刻での水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定値が入力される。映像生成部106は、初視点映像と終視点映像と視点変更時刻の映像(初視点映像と終視点映像の間の視点変更映像)である入力画像1〜Nと、水平方向の決定位置及び垂直方向の決定位置、並びに画サイズの決定値とに基づいて、初視点の追跡映像と、追跡回り込み映像と、終視点の追跡映像を生成し、これらを結合して、1つの映像として、IF部107に送る。
Next, the operation of the
なお、視点変更時刻の各視点追跡画像の生成成、視点変更の時刻までの初視点追跡映像生成、視点変更の時刻からの終視点追跡映像生成については、非特許文献3に記載されている方法を用いることができる。 Note that the method described in Non-Patent Document 3 describes generation of each viewpoint tracking image at viewpoint change time, generation of initial viewpoint tracking video up to the time of viewpoint change, and final viewpoint tracking video generation from the time of viewpoint change. Can be used.
図10は、図2に示す映像編集装置1における映像生成部106の動作を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
映像生成部106は、映像蓄積部102から、初視点映像を入力し、ステップS302に処理を進める(ステップS301)。
The
映像生成部106は、編集処理判断部105から、初視点映像の情報として、開始時刻での水平方向の決定位置、垂直方向の決定位置、決定画サイズと、視点変更時刻での水平方向の決定位置、垂直方向の決定位置、画サイズの決定値を入力し、処理をステップS303に進める(ステップS302)。
The
映像生成部106は、視点変更の時刻までの初視点追跡映像を生成し、処理をステップS310に進める(ステップS303)。
The
映像生成部106は、映像蓄積部102から、視点変更時刻の入力画像1〜Nを入力し、ステップS305に処理を進める(ステップS304)。
The
映像生成部106は、編集処理判断部105から、視点変更時刻の情報として、初視点での水平方向の決定位置、垂直方向の決定位置、画サイズの決定置と、終視点での水平方向の決定位置、垂直方向の決定位置、画サイズの決定値を入力し、処理をステップS306に進める(ステップS305)。
The
映像生成部106は、各視点追跡画像から合成して映像生成し、これにより追跡対象を回り込む表現映像を生成して、処理をステップS310に進める(ステップS306)。
The
映像生成部106は、映像蓄積部102から、終視点映像を入力し、ステップS308に処理を進める(ステップS307)。
The
映像生成部106は、編集処理判断部105から、終視点映像の情報として、視点変更時刻での水平方向の決定位置、垂直方向の決定位置、決定画サイズと、終了時刻での水平方向の決定位置、垂直方向の決定位置、決定画サイズを入力し、処理をステップS309に進める(ステップS308)。
The
映像生成部106は、視点変更の時刻からの終視点追跡映像生成し、処理をステップS310に進める(ステップS309)。
The
映像生成部106は、ステップS303で生成された視点変更の時刻までの初視点追跡映像と、ステップS306で生成された視点変更の時刻の回り込み映像と、ステップS309で生成された視点変更の時刻からの終視点追跡映像を結合し、1つの映像として、処理をステップS311に進める(ステップS310)。
The
映像生成部106は、生成された映像をIF107に送り、処理を終了する(ステップS311)。なお、IF107から映像は、表示装置に表示してもよいし、ファイル出力としてもよい。
The
以上説明したように、本発明の実施形態による映像編集装置1では、入力画像1〜Nの水平方向の推定位置及び垂直方向の推定位置、並びに画サイズの推定値の揺らぎが大きい場合には、フィルタ演算した推定位置と、画面揺らぎを緩和する追跡サイズにより視点変更映像を生成している。これにより、推定値の揺らぎが大きく生じている状況で回り込み連続性をもった映像生成しても、見易い画面が生成できる。
As described above, in the
なお、本例について、参考文献にあるように一般的な映像によるオブジェクト追跡推定アルゴリズムの誤差や振動について記載している。より位置推定の確度の高い赤外線付デプスカメラや、レーザによる位置推定を併用するカメラ等についても、閾値と編集判断のための係数bnを調整することで、同様の方法とプログラムとなる。 In this example, as described in the reference document, errors and vibrations of an object tracking estimation algorithm using a general image are described. The same method and program can be obtained by adjusting the threshold value and the coefficient bn for editing determination also for an infrared depth camera with higher accuracy of position estimation, a camera using position estimation with a laser in combination, and the like.
なお、映像編集装置1の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Note that a program for realizing all or a part of functions of the
The "computer system" also includes a homepage providing environment (or display environment) if the WWW system is used.
The term "computer-readable recording medium" refers to a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, or a hard disk built in a computer system. Furthermore, “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line in the case of transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, the volatile memory in the computer system which is the server or the client in that case, and the one that holds the program for a certain period of time is also included. The program may be for realizing a part of the functions described above, or may be realized in combination with the program already recorded in the computer system.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within the scope of the present invention are also included.
1:映像編集装置,101:IF部,102:映像蓄積部,103:オブジェクト追跡部,104:追跡統計部,105:編集処理判断部,106:映像生成部,107:IF部 1: Video editing apparatus, 101: IF unit, 102: Video storage unit, 103: Object tracking unit, 104: Tracking statistics unit, 105: Editing processing determination unit, 106: Video generation unit, 107: IF unit
Claims (6)
前記画面位置の推定値及び前記画サイズの推定値の揺らぎを統計的手法により算出する揺らぎ算出ステップと、
前記推定値の揺らぎに基づいて、画面位置及び画サイズを決定する決定ステップと、
視点変更開始時点の初視点映像と、視点変更終了時点の終視点映像と、前記初視点映像と前記終視点映像の間の視点変更映像と、決定した前記画面位置及び画サイズとに基づき、回り込み映像を生成する映像生成ステップと
を含む映像編集方法。 Estimating the screen position and the image size from the plurality of input images by object tracking;
A fluctuation calculation step of calculating fluctuation of the estimated value of the screen position and the estimated value of the image size by a statistical method;
A determining step of determining a screen position and an image size based on the fluctuation of the estimated value;
A wraparound based on the first viewpoint video at the start of viewpoint change, the last viewpoint video at the time of viewpoint change end, the viewpoint change video between the first viewpoint video and the last viewpoint video, and the determined screen position and image size And a video generating step of generating a video.
前記推定値に対してフィルタ演算を行い、
前記推定値と前記フィルタ演算した推定値との差分を基に統計的手法により推定値の揺らぎを算出する請求項1に記載の映像編集方法。 In the fluctuation calculation step,
Perform a filter operation on the estimated value,
The video editing method according to claim 1, wherein the fluctuation of the estimated value is calculated by a statistical method based on the difference between the estimated value and the estimated value subjected to the filter operation.
前記推定値の揺らぎが小さい場合には、オブジェクト追跡により推定された推定位置を前記画面位置として決定し、予め定められた標準サイズを前記画サイズとして決定する請求項1または2に記載の映像編集方法。 In the determination step,
The video editing according to claim 1 or 2, wherein when the fluctuation of the estimated value is small, the estimated position estimated by object tracking is determined as the screen position, and a predetermined standard size is determined as the image size. Method.
前記推定値の揺らぎが大きい場合には、フィルタ演算した前記推定位置を前記画面位置として決定し、画面揺らぎを緩和する画サイズに基づいて前記画サイズを決定する請求項3に記載の映像編集方法。 In the determination step,
4. The video editing method according to claim 3, wherein when the fluctuation of the estimated value is large, the filtered estimated position is determined as the screen position, and the image size is determined based on the image size for reducing the screen fluctuation. .
前記画面位置の推定値及び前記画サイズの推定値の揺らぎを統計的手法により算出する揺らぎ算出部と、
前記推定値の揺らぎに基づいて、画面位置及び画サイズを決定する決定部と、
視点変更開始時点の初視点映像と、視点変更終了時点の終視点映像と、前記初視点映像と前記終視点映像の間の視点変更映像と、決定した前記画面位置及び画サイズとに基づき、回り込み映像を生成する映像生成部と
を備える映像編集装置。 An estimation unit that estimates the screen position and the image size from the plurality of input images by object tracking;
A fluctuation calculation unit that calculates fluctuation of the estimated value of the screen position and the estimated value of the image size by a statistical method;
A determination unit that determines a screen position and an image size based on the fluctuation of the estimated value;
A wraparound based on the first viewpoint video at the start of viewpoint change, the last viewpoint video at the time of viewpoint change end, the viewpoint change video between the first viewpoint video and the last viewpoint video, and the determined screen position and image size And a video generation unit that generates a video.
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