JP6596804B1 - Position tracking system and position tracking method - Google Patents
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Abstract
【課題】処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡する。【解決手段】位置追跡システムは、対象エリアに波動を照射して、物体からの反射波に基づいて、少なくとも物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出する検出装置と、対象エリアを含む画像を撮像する撮像装置と、検出装置が検出した検出情報と、撮像装置が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる取得部と、取得部が取得した検出情報に基づいて検出された物体の位置に対応する、画像情報における部分画像に基づいて、物体を計測対象物として識別し、識別した計測対象物に対して、当該計測対象物を識別する識別情報を付与する識別処理部と、検出情報と、画像情報とに基づいて生成した対象エリアにおける計測対象物の位置情報と、識別処理部が付与した識別情報とを対応付けて、計測対象物の移動軌跡を生成する軌跡生成部とを備える。【選択図】図1An object of the present invention is to accurately track the position of a measurement object while suppressing a processing load. A position tracking system irradiates a target area with a wave and detects detection information including at least a distance and a direction to the object based on a reflected wave from the object, and an image including the target area An acquisition unit that acquires and synchronizes detection information detected by the detection device, image information representing an image captured by the imaging device, and detection information acquired by the acquisition unit An identification processing unit that identifies an object as a measurement object based on a partial image in image information corresponding to the position of the object, and provides identification information for identifying the measurement object to the identified measurement object; The position trajectory of the measurement object in the target area generated based on the detection information and the image information is associated with the identification information given by the identification processing unit to generate a movement trajectory of the measurement object And a trajectory generation unit. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、位置追跡システム、及び位置追跡方法に関する。 The present invention relates to a position tracking system and a position tracking method.
近年、スポーツにおいて、人物や物体などの計測対象物の位置を計測し、計測対象物の位置を追跡する位置追跡システムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。このような位置追跡システムでは、複数のカメラから撮像された画像に基づいて、測定対象物の位置を計測していた。 In recent years, in sports, a position tracking system that measures the position of a measurement target such as a person or an object and tracks the position of the measurement target is known (see, for example, Patent Document 1). In such a position tracking system, the position of the measurement object is measured based on images taken from a plurality of cameras.
しかしながら、上述した従来の位置追跡システムでは、画像から測定対象物の位置を検出しているため、例えば、測定対象物が重なった際に測定対象物の位置を検出するためにより多くのカメラで画像を撮像する必要があった。そのため、従来の位置追跡システムでは、画像処理による位置計測の処理負荷が高く、処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡することが困難であった。 However, in the conventional position tracking system described above, the position of the measurement object is detected from the image. For example, when the measurement object is overlapped, the position of the measurement object is detected by more cameras. It was necessary to image. Therefore, in the conventional position tracking system, the processing load of position measurement by image processing is high, and it is difficult to track the position of the measurement object with high accuracy while suppressing the processing load.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡することができる位置追跡システム、及び位置追跡方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a position tracking system and a position tracking method capable of tracking the position of a measurement object with high accuracy while suppressing processing load. There is.
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、対象エリアに波動を照射して、物体からの反射波に基づいて、少なくとも前記物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出する検出装置と、前記対象エリアを含む画像を撮像する撮像装置と、前記検出装置が検出した前記検出情報と、前記撮像装置が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる取得部と、前記取得部が取得した前記検出情報に基づいて検出された前記物体の位置に対応する、前記画像情報における部分画像に基づいて、前記物体を計測対象物として識別し、識別した前記計測対象物に対して、当該計測対象物を識別する識別情報を付与する識別処理部と、前記検出情報と、前記画像情報とに基づいて生成した前記対象エリアにおける前記計測対象物の位置情報と、前記識別処理部が付与した前記識別情報とを対応付けて、前記計測対象物の移動軌跡を生成する軌跡生成部とを備えることを特徴とする位置追跡システムである。 In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention provides a detection device that irradiates a target area with a wave and detects detection information including at least a distance and a direction to the object based on a reflected wave from the object. An acquisition unit that acquires and synchronizes the imaging device that captures an image including the target area, the detection information detected by the detection device, and image information that represents the image captured by the imaging device, and the acquisition The object is identified as a measurement object based on the partial image in the image information corresponding to the position of the object detected based on the detection information acquired by the unit, and the identified measurement object An identification processing unit for providing identification information for identifying the measurement object, position information of the measurement object in the target area generated based on the detection information, and the image information; In association with the identification information whose serial identification processor has given a position tracking system, characterized in that it comprises a trajectory generator for generating a movement trajectory of the measurement object.
本発明の一態様は、上記の位置追跡システムにおいて、前記検出情報には、前記物体の輪郭が含まれ、前記識別処理部は、前記検出装置が検出した前記物体の輪郭に基づいて、前記画像情報における前記部分画像を抽出し、抽出した前記部分画像に基づいて、前記物体を計測対象物として識別することを特徴とする。 According to an aspect of the present invention, in the position tracking system, the detection information includes a contour of the object, and the identification processing unit is configured to detect the image based on the contour of the object detected by the detection device. The partial image in the information is extracted, and the object is identified as a measurement target based on the extracted partial image.
本発明の一態様は、上記の位置追跡システムにおいて、前記計測対象物には、対象人物が含まれ、前記識別処理部は、前記対象人物を前記計測対象物として識別する場合に、前記対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて前記対象人物を識別することを特徴とする。 One aspect of the present invention is the position tracking system, wherein the measurement target includes a target person, and the identification processing unit identifies the target person when the target person is identified as the measurement target. The target person is identified based on the image recognition of the face or clothes.
本発明の一態様は、上記の位置追跡システムにおいて、前記識別処理部は、前記対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて前記対象人物を識別できない場合に、前記部分画像に基づいて、前記対象人物の骨格又は関節を推定し、推定した前記骨格又は前記関節と、予め定められた前記対象人物の骨格又は関節の特徴とに基づいて、前記対象人物を識別することを特徴とする。 According to an aspect of the present invention, in the position tracking system, the identification processing unit can identify the target person based on the image recognition of the target person's face or clothes, based on the partial image, A target person's skeleton or joint is estimated, and the target person is identified based on the estimated skeleton or joint and a predetermined characteristic of the target person's skeleton or joint.
本発明の一態様は、上記の位置追跡システムにおいて、前記軌跡生成部は、前記検出情報に基づく前記対象エリアにおける前記物体の位置情報である第1位置情報と、前記画像情報に基づく前記対象エリアにおける前記計測対象物の位置情報である第2位置情報とを相互に補完して、前記計測対象物の位置情報を補正し、補正した前記計測対象物の位置情報と、前記識別処理部が付与した前記識別情報とを対応付けて、前記計測対象物の移動軌跡を生成することを特徴とする。 One aspect of the present invention is the position tracking system, wherein the trajectory generation unit includes first position information that is position information of the object in the target area based on the detection information, and the target area based on the image information. The position information of the measurement object is corrected by mutually complementing the second position information, which is the position information of the measurement object, and the corrected position information of the measurement object is provided by the identification processing unit The movement trajectory of the measurement object is generated in association with the identification information.
本発明の一態様は、対象エリアに波動を照射して、物体からの反射波に基づいて、少なくとも前記物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出する検出装置と、前記対象エリアを含む画像を撮像する撮像装置とを備える位置追跡システムの位置追跡方法であって、取得部が、前記検出装置が検出した前記検出情報と、前記撮像装置が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる取得ステップと、識別処理部が、前記取得ステップによって取得された前記検出情報に基づいて検出された前記物体の位置に対応する、前記画像情報における部分画像に基づいて、前記物体を計測対象物として識別し、識別した前記計測対象物に対して、当該計測対象物を識別する識別情報を付与する識別処理ステップと、軌跡生成部が、前記検出情報と、前記画像情報とに基づいて生成した前記対象エリアにおける前記計測対象物の位置情報と、前記識別処理ステップによって付与された前記識別情報とを対応付けて、前記計測対象物の移動軌跡を生成する軌跡生成ステップとを含むことを特徴とする位置追跡方法である。 According to one embodiment of the present invention, a detection device that irradiates a target area with waves and detects detection information including at least a distance and a direction to the object based on a reflected wave from the object, and an image including the target area A position tracking method of a position tracking system including an image pickup device that picks up an image, wherein the acquisition unit acquires the detection information detected by the detection device and image information representing an image picked up by the image pickup device. The acquisition step to synchronize, and the identification processing unit measures the object based on the partial image in the image information corresponding to the position of the object detected based on the detection information acquired by the acquisition step. An identification processing step for identifying the object to be measured, and adding identification information for identifying the object to be measured to the identified object to be measured; A trajectory for generating a movement trajectory of the measurement object by associating the position information of the measurement target in the target area generated based on the image information with the identification information given by the identification processing step. A position tracking method including a generation step.
本発明によれば、処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡することができる。 According to the present invention, it is possible to track the position of the measurement object with high accuracy while suppressing the processing load.
以下、本発明の実施形態による位置追跡システム(位置計測システム)及びプレー判定システムについて、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a position tracking system (position measurement system) and a play determination system according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態による位置追跡システム1の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、位置追跡システム1は、情報処理装置10と、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とを備える。位置追跡システム1は、位置計測システムの一例である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a position tracking system 1 according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 1, the position tracking system 1 includes an
レーザレーダ装置20(検出装置の一例)は、対象エリアにレーザ光(例えば、近赤外線などのレーザ光)を照射して、物体からの反射光に基づいて、少なくとも物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出するライダ装置である。ここで、対象エリアは、例えば、スポーツを行う競技場であるコート、試合場、等である。レーザレーダ装置20は、物体からの反射光に基づいて、対象エリア内の物体を検出し、物体までの距離及び方向の他に、例えば、物体の輪郭、物体の表面の形状などの各種情報を検出する。レーザレーダ装置20は、例えば、レーザ光の照射から物体に反射した反射光を受光するまでのレーザ光の移動時間から物体までの距離を検出するTOF(Time of Flight)方式により、物体までの距離を検出する。レーザレーダ装置20は、検出した検出情報を、情報処理装置10に出力する。
The laser radar device 20 (an example of a detection device) irradiates a target area with laser light (for example, laser light such as near infrared rays) and includes at least a distance and a direction to the object based on reflected light from the object. It is a lidar device that detects detection information. Here, the target area is, for example, a court or a game arena where sports are performed. The
撮像装置30は、例えば、カメラ装置などであり、対象エリアを含む画像を撮像する。撮像装置30は、撮像した画像を表す画像情報を、情報処理装置10に出力する。
なお、説明の都合上、図1において、1台のレーザレーダ装置20及び1台の撮像装置30を記載しているが、位置追跡システム1は、複数のレーザレーダ装置20及び複数の撮像装置30を備えてもよい。
The
For convenience of explanation, FIG. 1 shows one
図2は、本実施形態におけるレーザレーダ装置20及び撮像装置30の設置例を示す図である。
図2に示すように、対象エリアであるコートAR1における対象物(例えば、選手PL1)などの3次元位置座標を検出できるように、複数のレーザレーダ装置20及び複数の撮像装置30が配置されている。本実施形態では、3次元位置座標を、例えば、コートAR1の平面を直交するX軸及びY軸とし、高さ方向をZ軸として表すものとする。
FIG. 2 is a diagram illustrating an installation example of the
As shown in FIG. 2, a plurality of
情報処理装置10は、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)などのコンピュータ装置である。情報処理装置10は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像情報とに基づいて、対象エリアにおける対象物の位置情報を生成し、生成した位置情報に基づいて、対象物の移動軌跡を生成する。ここで、対象物は、例えば、選手やプレーヤなどの対象人物、及びボールやラケット、ネット、ゴールなどの用具を示す対象物体などである。
また、情報処理装置10は、記憶部11と、制御部12とを備える。
The
Further, the
記憶部11は、情報処理装置10の各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部11は、レーダ検出記憶部111と、画像情報記憶部112と、対象物情報記憶部113と、移動軌跡記憶部114と、対象物軌跡記憶部115とを備える。
The
レーダ検出記憶部111は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、時刻情報とを対応付けて記憶する。レーダ検出記憶部111には、後述するデータ取得部121によって、レーザレーダ装置20から取得された検出情報が、撮像装置30が撮像した画像情報と同期されて記憶される。
The radar
画像情報記憶部112は、撮像装置30が撮像した画像情報と、時刻情報とを対応付けて記憶する。画像情報記憶部112には、後述するデータ取得部121によって、撮像装置30から取得された画像情報が、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と同期されて記憶される。
The image
対象物情報記憶部113は、人物や物体である対象物を識別するための情報を記憶する。なお、ここでの対象物には、対象人物も含まれる。ここで、図3を参照して、対象物情報記憶部113が記憶するデータ例について説明する。
図3は、本実施形態における対象物情報記憶部113のデータ例を示す図である。
図3に示すように、対象物情報記憶部113は、例えば、「対象物名」と、「特徴量情報」とを対応付けて記憶する。
The object
FIG. 3 is a diagram illustrating a data example of the object
As illustrated in FIG. 3, the object
ここで、「対象物名」は、対象物の名称などであり、対象物を識別する識別情報である。また、「特徴量情報」は、例えば、画像情報から対象物を識別するための特徴量を示しており、例えば、対象物を判定するための形状、色、サイズ、画像パターンなどである。また、「特徴量情報」は、対象物が特定の選手などの対象人物である場合に、顔認識のための特徴量やユニフォームなどの着衣の特徴量などであってもよい。
図3に示す例では、対象物情報記憶部113には、「対象物名」が“選手A”と、当該“選手A”の特徴量情報とが対応付けられて記憶されており、「対象物名」が“ボール”と、当該“ボール”の特徴量情報とが対応付けられて記憶されている。
Here, the “object name” is the name of the object and is identification information for identifying the object. “Feature amount information” indicates, for example, a feature amount for identifying an object from image information, and includes, for example, a shape, a color, a size, and an image pattern for determining the object. Further, the “feature information” may be a feature for face recognition or a clothing feature such as a uniform when the target is a target person such as a specific player.
In the example illustrated in FIG. 3, the “object name” is stored in the object
図1の説明に戻り、移動軌跡記憶部114は、検出された物体の移動軌跡情報を記憶する。移動軌跡記憶部114は、例えば、検出された物体の識別情報と、時刻情報と、3次元位置座標とを対応付けて記憶する。ここで、図4を参照して、移動軌跡記憶部114が記憶するデータ例について説明する。
Returning to the description of FIG. 1, the movement
図4は、本実施形態における移動軌跡記憶部114のデータ例を示す図である。
図4に示すように、移動軌跡記憶部114は、「識別ID」と、「時刻」と、「座標」とを対応付けて記憶する。ここで、「識別ID」は、例えば、レーザレーダ装置20によって検出された物体を識別する識別情報であり、「時刻」は、時刻情報を示す。なお、時刻情報には、日付情報が含まれていてもよい。また、「座標」は、3次元位置座標であり、例えば、図2に示すような対象エリアにおける2次元座標である。
図4に示す例では、「識別ID」が“ID1”の移動軌跡が、「時刻」と「座標」とに対応付けられて記憶されていることを示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of data in the movement
As illustrated in FIG. 4, the movement
In the example shown in FIG. 4, it is shown that the movement locus with “ID 1” as “ID” is stored in association with “time” and “coordinates”.
再び、図1の説明に戻り、対象物軌跡記憶部115は、後述する識別処理部123が識別した対象物の識別情報と、当該対象物の移動軌跡とを対応付けて記憶する。ここで、図5を参照して、本実施形態における対象物軌跡記憶部115が記憶するデータ例について説明する。
Returning to the description of FIG. 1 again, the object
図5は、本実施形態における対象物軌跡記憶部115のデータ例を示す図である。
図5において、対象物軌跡記憶部115は、「対象物名」と、「時刻」と、「座標」とを対応付けて記憶する。ここで、「時刻」と「座標」とを対応付けた情報は、上述した移動軌跡に相当する。
図5に示す例では、「対象物名」が“選手A”に対応する移動軌跡が、「時刻」と「座標」とに対応付けられて記憶されていることを示している。なお、図5に示す例では、「対象物名」は、“選手A”であり、対象人物に対応する移動軌跡を示しているが、対象物軌跡記憶部115には、例えば、ボールやバットなどの用具(対象物体)に対応する移動軌跡を記憶するようにしてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating a data example of the object
In FIG. 5, the object
In the example illustrated in FIG. 5, the movement trajectory corresponding to the “object name” “player A” is stored in association with “time” and “coordinates”. In the example shown in FIG. 5, the “object name” is “player A” and indicates a movement locus corresponding to the object person, but the object
再び、図1の説明に戻り、制御部12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などを含むプロセッサであり、情報処理装置10を統括的に制御する。制御部12は、例えば、レーザレーダ装置20が検出した検出情報に基づく対象エリアにおける対象物の位置情報(第1位置情報)と、撮像装置30が撮像した画像情報に基づく対象エリアにおける対象物の位置情報(第2位置情報)と、を相互に補完して、対象物の移動軌跡を生成する。
制御部12は、データ取得部121と、画像処理部122と、識別処理部123と、軌跡生成部124とを備える。
Returning to the description of FIG. 1 again, the
The
データ取得部121(取得部の一例)は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる。データ取得部121は、レーザレーダ装置20から取得した検出情報と、時刻情報とを対応付けて、レーダ検出記憶部111に記憶させる。また、データ取得部121は、撮像装置30から取得した画像情報と、時刻情報とを対応付けて、画像情報記憶部112に記憶させる。データ取得部121は、レーダ検出記憶部111と、画像情報記憶部112とに時刻情報を付与することにより、検出情報と画像情報とを同期させる。
The data acquisition unit 121 (an example of an acquisition unit) acquires and synchronizes detection information detected by the
画像処理部122は、データ取得部121が取得した画像情報に基づいて、各種画像処理を実行する。画像処理部122は、例えば、画像情報に基づいて、対象エリアにおける対象物の位置情報(第2位置情報)を生成する。ここでの対象エリアにおける位置情報は、例えば、対象物の重心の座標情報である。また、画像処理部122は、例えば、レーザレーダ装置20が検出した物体に対応する部分画像を画像情報から抽出し、当該部分画像に対して、対象物情報記憶部113が記憶する特徴量に基づいて、対象物を識別する画像認識処理を実行する。画像処理部122は、例えば、特徴量による顔認識処理や特徴量によるパターン認識処理などを実行する。
The
識別処理部123は、データ取得部121が取得した検出情報に基づいて検出された物体の位置に対応する、画像情報における部分画像に基づいて、物体を対象物として識別し、識別した対象物に対して、当該対象物を識別する識別情報を付与する。識別処理部123は、例えば、レーザレーダ装置20が検出した物体の輪郭に基づいて、画像情報における部分画像を抽出し、抽出した部分画像に基づいて、物体を対象物として識別する。具体的に、識別処理部123は、画像処理部122に、物体の輪郭に基づいて、部分画像を抽出させるとともに、部分画像に対する顔認識などの画像処理を実行させる。識別処理部123は、画像処理部122による画像処理の結果に基づいて、物体を対象物として識別し、識別した対象物に対して、当該対象物を識別する識別情報を付与する。
The
軌跡生成部124(位置計測部の一例)は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報(例えば、物体までの距離及び方向)に基づいて、対象エリアにおける対象物の位置情報(第1位置情報)を生成する。軌跡生成部124は、生成した第1位置情報と上述した第2位置情報とに基づいて、対象物が移動した対象物の移動軌跡を生成する。すなわち、軌跡生成部124は、第1位置情報と、第2位置情報とを相互に補完して、対象物の位置情報を補正し、補正した対象物の位置情報に基づいて、対象物の移動軌跡を生成する。ここで、図6を参照して、軌跡生成部124による第1位置情報と、第2位置情報とを相互に補完して移動軌跡を生成する処理について説明する。
The trajectory generation unit 124 (an example of a position measurement unit) is based on detection information (for example, distance and direction to the object) detected by the
図6は、本実施形態における移動軌跡の生成処理の一例を説明する図である。
図6(a)は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報に基づく位置座標(第1位置情報)を示している。また、図6(b)は、撮像装置30が撮像した画像情報に基づく位置座標(第2位置情報)を示している。ここでは、図6(a)に示す位置座標(第1位置情報)を黒丸で示し、図6(b)に示す位置座標(第2位置情報)を白丸で示している。また、時刻t1〜t21は、各位置座標を検出した際の時刻情報を示している。なお、この例では、説明を簡略化するために、位置座標をXY軸の2次元座標で説明する。
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a movement locus generation process in the present embodiment.
FIG. 6A shows position coordinates (first position information) based on detection information detected by the
レーザレーダ装置20は、処理負荷をかけずに正確な位置情報を計測可能であるが、サンプリング周波数が低いため、図6(a)に示す位置座標(第1位置情報)は、断続的な検出になる。また、画像情報は、連続して撮像可能であるため、図6(b)に示す位置座標(第2位置情報)は、連続的な検出になる。但し、位置座標(第2位置情報)は、画像情報から位置座標を検出する際の処理負荷が大きく、精度は、位置座標(第1位置情報)に比べて劣る。
Although the
また、図6(c)は、図6(a)に示す位置座標(第1位置情報)と、図6(b)に示す位置座標(第2位置情報)と重ね合わせた状態を示している。また、図6(d)は、図6(a)に示す位置座標(第1位置情報)と、図6(b)に示す位置座標(第2位置情報)とを相互に補完した軌跡を示している。すなわち、軌跡生成部124は、検出情報に基づく位置座標(第1位置情報)と、画像情報に基づく位置座標(第2位置情報)とを相互に補完して、対象物の位置座標を生成し、最終的に、図6(d)の移動軌跡L0に示すような移動軌跡を生成する。軌跡生成部124は、生成した移動軌跡を、例えば、図4に示すように、物体の識別情報と、時刻情報と、3次元位置座標とを対応付けて、移動軌跡記憶部114に記憶させる。なお、ここでの識別情報は、検出された物体に所定に規則で付与した識別IDである。
なお、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とは、対象エリアにおける検出情報に基づく3次元座標と、画像情報に基づく3次元座標とが一致するように配置されている。
FIG. 6C shows a state where the position coordinates (first position information) shown in FIG. 6A and the position coordinates (second position information) shown in FIG. . FIG. 6D shows a locus in which the position coordinates (first position information) shown in FIG. 6A and the position coordinates (second position information) shown in FIG. ing. That is, the
Note that the
また、軌跡生成部124は、検出情報に基づく第1位置情報に基づいて対象エリアの平面上の位置情報を補正し、画像情報に基づく第2位置情報に基づいて対象エリアの高さ方向の位置情報を補正して、平面上の位置情報及び高さ方向の位置情報を含む3次元座標(3次元位置情報)を生成するようにしてもよい。ここで、図7を参照して、本実施形態による3次元座標の算出処理の一例について説明する。
Further, the
図7は、本実施形態における3次元座標の算出処理の一例を説明する図である。
図7において、画像G1は、撮像装置30が撮像した画像情報を示している。ここで、コートAR2は、バレーボールのコートであり、プレーヤPL2が、ボールB1を打とうとしているものとする。このような場合、画像G1からプレーヤPL2が、ジャンプしているのか否かを判定することは困難である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the calculation process of the three-dimensional coordinates in the present embodiment.
In FIG. 7, an image G <b> 1 indicates image information captured by the
そのため、軌跡生成部124は、正確なプレーヤPL2の3次元座標を生成するために、レーザレーダ装置20が検出した検出情報に基づいて、プレーヤPL2のコートAR2におけるXY平面上の位置PT1の座標(x1,y1)を算出する。そして、軌跡生成部124は、撮像装置30が撮像した画像情報(画像G1)上のプレーヤPL2の位置から、プレーヤPL2の高さ方向(Z軸方向)の位置座標(z1)を算出し、プレーヤPL2の3次元座標(x1,y1,z1)を生成する。
Therefore, the
なお、軌跡生成部124は、プレーヤPL2の位置座標(z1)を算出し、ネットNT、ポール(P1、P2)、及びコートAR2のラインLNなどと、プレーヤPL2との画面上の位置関係から、プレーヤPL2の位置座標(z1)を算出する。また、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とは、コートAR2内のネットNT、ポール(P1、P2)、及びラインLNの位置関係から、検出情報に基づく3次元座標と、画像情報に基づく3次元座標とが一致するように配置されている。また、軌跡生成部124は、上述した処理において、第1位置情報及び第2位置情報に基づいて対象エリアの平面上の位置情報を補正するようにしてもよい。
The
また、軌跡生成部124は、生成した対象エリアにおける対象物の位置情報と、識別処理部123が付与した識別情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡を生成する。すなわち、軌跡生成部124は、移動軌跡記憶部114が記憶する物体の移動軌跡を読み出し、当該物体の移動軌跡と、識別処理部123が付与した当該物体の識別情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡として、対象物軌跡記憶部115に記憶させる。具体的に、軌跡生成部124は、例えば、図5に示すように、対象物の識別情報(「対象物名」)と、時刻情報(「時刻」)と、3次元位置座標(「座標」)とを対応付けて、移動軌跡記憶部114に記憶させる。
In addition, the
なお、識別処理部123は、対象人物を対象物として識別する場合に、対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて対象人物を識別する。すなわち、識別処理部123は、画像処理部122に識別を依頼し、画像処理部122は、対象物情報記憶部113が記憶する対象人物の顔又は着衣の特徴量に基づいて、対象人物を識別する。識別処理部123は、画像処理部122に画像認識させた結果に基づいて対象人物を識別する。
ここで、図8を参照して、識別処理部123による対象人物の識別処理について説明する。
In addition, the
Here, with reference to FIG. 8, the identification processing of the target person by the
図8は、本実施形態における対象人物の識別処理の一例を説明する図である。
図8において、プレーヤPL3(選手B)とプレーヤPL4(選手A)とがコートAR3を交差して走った場合に対象人物を認識する処理について説明する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of target person identification processing in the present embodiment.
In FIG. 8, a process of recognizing the target person when the player PL3 (player B) and the player PL4 (player A) run across the court AR3 will be described.
図8(a)に示すように、プレーヤPL3(選手B)とプレーヤPL4(選手A)とがコートAR3を交差した場合に、軌跡生成部124は、レーザレーダ装置20によって検出された物体に識別ID(例えば、ID1〜ID4)を付与するとともに、図8(b)に示すように、各物体の移動軌跡を生成する。図8(b)において、横軸が時間を示し、縦軸が、各物体の識別IDを示している。
As shown in FIG. 8A, when the player PL3 (player B) and the player PL4 (player A) cross the court AR3, the
また、グラフ内の○印(丸印)及び×印(バツ印)は、識別処理部123が、画像処理部122に物体の識別を依頼した時刻を示している。また、○印(丸印)は、画像処理部122によって、識別IDを付与した物体(プレーヤPL3又はプレーヤPL4)が識別できたことを示し、×印(バツ印)は、識別IDを付与した物体の識別に失敗したことを示している。識別処理部123は、識別IDを付与した物体の識別に失敗した場合に、一定間隔後に、画像処理部122に物体の識別の依頼を再度行い、物体が認識できた場合には、以降の当該識別IDを付与した物体の識別の依頼を行わない。これにより、識別処理部123は、物体の識別のための処理負荷を低減している。なお、軌跡生成部124は、生成した移動軌跡を、上述した図4に示すように、移動軌跡記憶部114に記憶させる。
Also, a circle (circle) and a cross (cross) in the graph indicate times when the
また、識別処理部123は、各移動軌跡に対して、物体(プレーヤPL3又はプレーヤPL4)を検出した位置の部分画像と、対象物情報記憶部113が記憶する特徴量とに基づいて、物体(プレーヤPL3又はプレーヤPL4)を識別し、物体(プレーヤPL3又はプレーヤPL4)に対象物名を付与する。識別処理部123は、例えば、8(c)に示すように、プレーヤPL3に“選手B”を付与し、プレーヤPL4に“選手A”を付与する。軌跡生成部124は、図8(d)に示すように、識別処理部123が付与した対象物名と、移動軌跡記憶部114が記憶する移動軌跡とを対応付ける。
In addition, the
図8(c)及び(d)において、“選手A”の移動軌跡が、移動軌跡L1であり、“選手B”の移動軌跡が、移動軌跡L2である。軌跡生成部124は、 “選手A”、“選手B”などの対象物名を付与した移動軌跡を、例えば、図5に示すように、対象物軌跡記憶部115に記憶させる。
8C and 8D, the movement locus of “player A” is the movement locus L1, and the movement locus of “player B” is the movement locus L2. The
次に、図面を参照して、本実施形態による位置追跡システム1の動作について説明する。
図9は、本実施形態による位置追跡システム1の動作の一例を示すフローチャートである。なお、この図において、レーザレーダ装置20は、定常的に検出情報を検出し、撮像装置30は、定常的に画像情報を撮像するものとする。
Next, the operation of the position tracking system 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the position tracking system 1 according to the present embodiment. In this figure, it is assumed that the
図9において、位置追跡システム1の情報処理装置10は、まず、レーザレーダ装置20の検出情報と、画像情報とを取得し、同期させる(ステップS101)。情報処理装置10のデータ取得部121は、レーザレーダ装置20から検出情報を取得するとともに、撮像装置30から画像情報を取得する。データ取得部121は、レーザレーダ装置20から取得した検出情報と、時刻情報とを対応付けて、レーダ検出記憶部111に記憶させる。また、データ取得部121は、撮像装置30から取得した画像情報と、時刻情報とを対応付けて、画像情報記憶部112に記憶させる。
In FIG. 9, the
次に、情報処理装置10は、レーザデータ装置の検出情報と、画像情報とに基づいて、対象エリアにおける位置情報を生成する(ステップS102)。情報処理装置10の軌跡生成部124は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報(例えば、物体までの距離及び方向)に基づいて、検出した物体(対象物)の対象エリアにおける位置情報(第1位置情報)を生成する。また、画像処理部122は、例えば、画像情報に基づいて、対象エリアにおける物体(対象物)の位置情報(第2位置情報)を生成する。ここで、第1位置情報及び第2位置情報は、例えば、対象物の重心の3次元座標である。軌跡生成部124は、第1位置情報と、第2位置情報とを相互に補完して、対象物の3次元座標を補正して生成する。
Next, the
次に、情報処理装置10は、位置情報に対応する部分画像を切り出し、部分画像を画像認識して、識別情報を付与する(ステップS103)。情報処理装置10の識別処理部123は、画像処理部122に、上述した第1位置情報の物体の位置に対応する画像情報における部分画像を抽出させる。識別処理部123は、画像処理部122に、抽出した部分画像と、対象物情報記憶部113が記憶する特徴量に基づいて、対象物を識別させて、識別した対象物に対して、当該対象物を識別する識別情報を付与する。
Next, the
次に、情報処理装置10は、位置情報に基づいて、識別情報を付与した対象物の移動軌跡を生成する(ステップS104)。軌跡生成部124は、生成した対象物の3次元座標と、識別処理部123が付与した識別情報と、時刻情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡を生成する。軌跡生成部124は、例えば、図5に示すように、対象物の3次元座標と、対象物の識別情報と、時刻情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡として、移動軌跡記憶部114に記憶させる。ステップS104の処理後に、軌跡生成部124は、処理を終了する。
Next, the
以上説明したように、本実施形態による位置追跡システム1(位置計測システム)は、レーザレーダ装置20(検出装置)と、撮像装置30と、データ取得部121(取得部)と、軌跡生成部124(位置計測部)とを備える。レーザレーダ装置20は、対象エリアにレーザ光を照射して、物体からの反射光に基づいて、少なくとも物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出する。撮像装置30は、対象エリアを含む画像を撮像する。データ取得部121は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる。軌跡生成部124は、データ取得部121が取得した検出情報に基づく対象エリアにおける物体の位置情報である第1位置情報と、データ取得部121が取得した画像情報に基づく対象エリアにおける物体の位置情報である第2位置情報とを補完して、対象物の位置情報を生成する。軌跡生成部124は、生成した対象物の位置情報に基づいて、対象物が移動した対象物の移動軌跡を生成する。
As described above, the position tracking system 1 (position measurement system) according to the present embodiment includes the laser radar device 20 (detection device), the
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、処理負荷をかけずに正確な位置情報を計測可能であるが、サンプリング周波数が低いため断続的な検出になるレーザレーダ装置20と、処理負荷が大きい上、位置情報の精度は劣るが連続して画像を撮像可能な撮像装置30とを併用することで、処理負荷を抑えつつ、対象物の位置を高精度に計測することができる。本実施形態による位置追跡システム1は、例えば、撮像装置30の画像情報のみでは困難な3次元における正確な位置座標の計測を、レーザレーダ装置20を併用することで実現することができる。よって、本実施形態による位置追跡システム1は、処理負荷を抑えつつ、対象物の位置を高精度に追跡することができる。
As a result, the position tracking system 1 according to the present embodiment can measure accurate position information without applying a processing load. However, since the sampling frequency is low, the
また、本実施形態では、軌跡生成部124は、第1位置情報と、第2位置情報とを相互に補完して、対象物の位置情報を補正し、補正した対象物の位置情報に基づいて、対象物の移動軌跡を生成する。
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、レーザレーダ装置20の検出情報に基づく第1位置情報と、撮像装置30の画像情報に基づく第2位置情報とを相互に補完することにより、例えば、複雑な背景や外部環境に影響されることなく、頑健、且つ、高精度な対象物の位置計測を行うことができる。本実施形態による位置追跡システム1は、例えば、図8に示すように、対象物が重なった場合であっても、正確に移動軌跡を生成することができる。
Further, in the present embodiment, the
Thereby, the position tracking system 1 according to the present embodiment complements the first position information based on the detection information of the
また、本実施形態による位置追跡システム1は、相互に補完することにより、高精度に位置情報を検出するために、画像処理のための処理負荷が大きい撮像装置30の数を多くする必要がなく、例えば、処理負荷を抑えてリアルタイム処理が可能になる。また、本実施形態による位置追跡システム1では、例えば、対象物にマーカーなどの付属物を取り付ける必要がなく、システム構成をシステム(簡略)にすることができる。
In addition, the position tracking system 1 according to the present embodiment does not need to increase the number of
また、本実施形態では、軌跡生成部124は、第1位置情報に基づいて対象エリアの平面上の位置情報を補正し、第2位置情報に基づいて対象エリアの高さ方向の位置情報を補正して、平面上の位置情報及び高さ方向の位置情報を含む3次元位置情報を生成し、生成した3次元位置情報に基づいて、対象物の軌跡を生成する。
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、例えば、図7に示すように、画像情報からでは計測困難な高さ方向(Z軸方向)の正確な位置を画像情報から計測できるとともに、レーザレーダ装置20により奥行き方向(XY軸方向)の正確な位置を計測できる。そのため、本実施形態による位置追跡システム1は、より高精度に対象物の軌跡を生成することができる。
In the present embodiment, the
As a result, the position tracking system 1 according to the present embodiment can measure an accurate position in the height direction (Z-axis direction) that is difficult to measure from image information, as shown in FIG. The
また、本実施形態では、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とは、対象エリアにおける第1位置情報と、第2位置情報とが一致するように配置されている。
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、さらに高精度に対象物の位置を計測することができる。
In the present embodiment, the
Thereby, the position tracking system 1 according to the present embodiment can measure the position of the object with higher accuracy.
また、本実施形態による位置追跡方法(位置計測方法)は、レーザレーダ装置20(検出装置)と、撮像装置30とを備える位置追跡システム1(位置計測システム)の位置追跡方法であって、取得ステップと、軌跡生成ステップ(位置計測ステップ)とを含む。取得ステップにおいて、データ取得部121が、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる。軌跡生成ステップ(位置計測ステップ)において、軌跡生成部124(位置計測部)が、取得ステップによって取得された検出情報に基づく対象エリアにおける物体の位置情報である第1位置情報と、取得ステップによって取得された画像情報に基づく対象エリアにおける物体の位置情報である第2位置情報とを補完して、対象物の位置情報を生成し、生成した対象物の位置情報に基づいて、対象物が移動した対象物の移動軌跡を生成する。
これにより、本実施形態による位置追跡方法は、上述した位置追跡システム1と同様の効果を奏し、処理負荷を抑えつつ、対象物の位置を高精度に計測することができる。
The position tracking method (position measurement method) according to the present embodiment is a position tracking method of a position tracking system 1 (position measurement system) including a laser radar device 20 (detection device) and an
Thereby, the position tracking method according to the present embodiment has the same effect as the position tracking system 1 described above, and can measure the position of the object with high accuracy while suppressing the processing load.
また、本実施形態による位置追跡システム1は、レーザレーダ装置20と、撮像装置30と、データ取得部121と、識別処理部123と、軌跡生成部124とを備える。データ取得部121は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる。識別処理部123は、画像処理部122を利用して、データ取得部121が取得した検出情報に基づいて検出された物体の位置に対応する、画像情報における部分画像に基づいて、物体を対象物として識別し、識別した対象物に対して、当該対象物を識別する識別情報を付与する。軌跡生成部124は、検出情報と、画像情報とに基づいて生成した対象エリアにおける対象物の位置情報と、識別処理部123が付与した識別情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡を生成する。
Further, the position tracking system 1 according to the present embodiment includes a
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報と用いることで、高精度に対象物を識別することができる。本実施形態による位置追跡システム1は、例えば、検出された物体の位置に対応する部分画像に対して、識別処理を行うため、画像情報の全体に対して識別処理を行う場合に比べて、背景等のノイズが低減されるとともに、大幅に処理負荷を抑えることができる。よって、本実施形態による位置追跡システム1は、処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡することができる。
Thereby, the position tracking system 1 according to the present embodiment can identify the object with high accuracy by using the detection information detected by the
また、本実施形態では、レーザレーダ装置20の検出情報には、物体の輪郭が含まれる。識別処理部123は、画像処理部122を利用して、レーザレーダ装置20が検出した物体の輪郭に基づいて、画像情報における部分画像を抽出し、抽出した部分画像に基づいて、物体を対象物として識別する。
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、例えば、物体の輪郭に沿って部分画像を画像情報から切り出すことで、背景等のノイズをさらに除去することができ、画像処理による対象物の認識精度をさらに向上させることができる。
In the present embodiment, the detection information of the
Thereby, the position tracking system 1 according to the present embodiment can further remove noise such as background by cutting out a partial image from the image information along the contour of the object, and recognizes the object by image processing. The accuracy can be further improved.
また、本実施形態では、対象物には、対象人物が含まれる。識別処理部123は、対象人物を対象物として識別する場合に、画像処理部122を利用して、対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて対象人物を識別する。
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、例えば、選手やプレーヤなどの対象人物を適切に識別することができる。
In the present embodiment, the target object includes a target person. When identifying the target person as an object, the
Thereby, the position tracking system 1 according to the present embodiment can appropriately identify a target person such as a player or a player.
また、本実施形態では、軌跡生成部124は、検出情報に基づく対象エリアにおける物体の位置情報である第1位置情報と、画像情報に基づく対象エリアにおける対象物の位置情報である第2位置情報とを相互に補完して、対象物の位置情報を補正し、補正した対象物の位置情報と、識別処理部123が付与した識別情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡を生成する。
これにより、本実施形態による位置追跡システム1は、計測対象物の位置をより高精度に追跡することができる。
In the present embodiment, the
Thereby, the position tracking system 1 according to the present embodiment can track the position of the measurement object with higher accuracy.
また、本実施形態による位置追跡方法は、対象エリアにレーザ光を照射して、物体からの反射光に基づいて、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とを備える位置追跡システム1の位置追跡方法であって、取得ステップと、識別処理ステップと、軌跡生成ステップとを含む。取得ステップにおいて、データ取得部121が、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる。識別処理ステップにおいて、識別処理部123が、画像処理部122を利用して、取得ステップによって取得された検出情報に基づいて検出された物体の位置に対応する、画像情報における部分画像に基づいて、物体を対象物として識別し、識別した対象物に対して、当該対象物を識別する識別情報を付与する。軌跡生成ステップにおいて、軌跡生成部124が、検出情報と、画像情報とに基づいて生成した対象エリアにおける対象物の位置情報と、識別処理ステップによって付与された識別情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡を生成する。
これにより、本実施形態による位置追跡方法は、位置追跡システム1と同様の効果を奏し、処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡することができる。
In addition, the position tracking method according to the present embodiment irradiates a target area with laser light, and the position tracking method of the position tracking system 1 including the
Thereby, the position tracking method according to the present embodiment has the same effect as the position tracking system 1, and can track the position of the measurement object with high accuracy while suppressing the processing load.
[第2の実施形態]
次に、図面を参照して、第2の実施形態によるプレー判定システム1aについて説明する。
本実施形態では、上述した位置追跡システム1を含み、対象人物の移動軌跡と、対象人物の骨格及び関節とに基づいて対象人物の動作及び行動を示す対象人物のプレーを判定するプレー判定システム1aについて説明する。
[Second Embodiment]
Next, a
The present embodiment includes the position tracking system 1 described above, and a
図10は、本実施形態によるプレー判定システム1aの一例を示すブロック図である。
図10に示すように、プレー判定システム1a(判定システムの一例)は、情報処理装置10aと、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とを備える。
なお、この図において、図1と同一の構成には同一の符号を付与し、その説明を省略する。また、本実施形態において、レーザレーダ装置20及び撮像装置30は、少なくとも物体の形状及び位置情報を検出可能な検出装置の一例である。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the
As illustrated in FIG. 10, the
In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the present embodiment, the
情報処理装置10aは、例えば、PCなどのコンピュータ装置である。情報処理装置10aは、上述した第1の実施形態の情報処理装置10と同様に、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像情報とに基づいて、対象エリアにおける対象物の位置情報を生成し、生成した位置情報に基づいて、対象物の移動軌跡を生成する。また、情報処理装置10aは、画像情報から対象人物の骨格及び関節を推定し、対象人物の骨格及び関節と、対象物の移動軌跡とから対象人物のプレーを判定する。ここで、プレーとは、例えば、スポーツにおける対象人物の動作及び行動を示す。
また、情報処理装置10aは、記憶部11aと、制御部12aとを備える。
The
The
記憶部11aは、情報処理装置10aの各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部11aは、レーダ検出記憶部111と、画像情報記憶部112と、対象物情報記憶部113と、移動軌跡記憶部114と、対象物軌跡記憶部115と、骨格関節情報記憶部116と、判定器情報記憶部117と、判定結果記憶部118とを備える。
The
骨格関節情報記憶部116は、後述する骨格推定部125が推定した骨格関節情報を記憶する。骨格関節情報記憶部116は、例えば、対象人物の識別情報と、時刻情報と、骨格及び関節を示す骨格関節情報とを対応付けて記憶する。ここで、骨格関節情報とは、例えば、骨格及び関節の3次元位置座標などである。
The skeletal joint
判定器情報記憶部117は、プレーを判定するための判定器の情報を記憶する。判定器情報記憶部117は、例えば、過去の対象人物の移動軌跡と対象人物の骨格及び関節とに基づいて対象人物の動作及び行動を示す対象人物のプレーを判定するように機械学習された学習結果などを判定器の情報として記憶する。ここで、機械学習には、例えば、決定木学習、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン(SVM)、各種回帰モデル、ディープラーニング(深層学習)などが含まれる。また、判定器の情報には、各種重み付け情報、ルール情報、各種パラメータなどが含まれる。
また、プレー判定には、プレーの種別の他に、プレーの成否、出来栄え、点数判定などが含まれる。
The determiner
In addition to the play type, the play determination includes success / failure of the play, performance, score determination, and the like.
判定結果記憶部118は、後述するプレー判定部126が判定した判定結果を記憶する。判定結果記憶部118は、例えば、対象人物の識別情報と、時刻情報と、プレー判定結果とを対応付けて記憶する。
The determination
制御部12aは、例えば、CPUなどを含むプロセッサであり、情報処理装置10aを統括的に制御する。制御部12aは、上述した第1の実施形態の制御部12と同様の処理を実行するとともに、例えば、対象人物のプレーを判定する。
制御部12aは、データ取得部121と、画像処理部122と、識別処理部123と、軌跡生成部124と、骨格推定部125と、プレー判定部126と、プレー評価部127とを備える。
The
The
骨格推定部125は、検出装置(例えば、レーザレーダ装置20及び撮像装置30)が検出した検出情報に基づいて、対象人物の骨格及び関節を推定する。骨格推定部125は、レーザレーダ装置20が検出した対象人物の輪郭と、撮像装置30が撮像した対象人物を含む画像情報とに基づいて、対象人物の骨格及び関節を推定する。骨格推定部125は、推定した骨格及び関節を示す骨格関節情報と、対象人物の識別情報と、時刻情報と対応付けて骨格関節情報記憶部116に記憶させる。なお、骨格推定部125は、例えば、既存の骨格トラッキング技術を利用して、対象人物の骨格及び関節を推定する。なお、骨格推定部125は、骨格及び関節の他に、対象人物の目線を推定するようにしてもよい。この場合、骨格関節情報には、目線を示す情報を含めてもよい。また、骨格推定部125は、対象人物の骨格及び関節のうちの一方を推定するようにしてもよい。
The
画像処理部122及び識別処理部123は、第1の実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。なお、識別処理部123は、対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて対象人物を識別できない場合に、部分画像に基づいて、対象人物の骨格又は関節(対象人物の骨格及び関節、或いは、対象人物の骨格及び関節のうちの一方)を推定し、推定した骨格又は関節と、予め定められた対象人物の骨格又は関節の特徴とに基づいて、対象人物を識別するようにしてもよい。すなわち、対象物情報記憶部113が、例えば、対象人物の骨格又は関節の特徴量を予め記憶しており、識別処理部123は、上述した骨格推定部125が推定した骨格又は関節と、対象物情報記憶部113が記憶する対象人物の骨格又は関節の特徴量とに基づいて、対象人物を識別するようにしてもよい。
Since the
軌跡生成部124は、第1の実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。すなわち、軌跡生成部124は、検出装置(例えば、レーザレーダ装置20及び撮像装置30)が検出した検出情報に基づいて、対象人物の移動軌跡を生成する。
なお、本実施形態における軌跡生成部124は、対象人物の移動軌跡の他に、対象人物の周辺の物体の移動軌跡、骨格及び関節の移動軌跡、対象人物の手や足などの身体の一部の移動軌跡、等を生成するようにしてもよい。
Since the
In addition to the movement trajectory of the target person, the
プレー判定部126は、骨格推定部125が推定した対象人物の骨格及び関節と、軌跡生成部124が生成した対象人物の移動軌跡と、対象人物のプレーを判定する判定器とに基づいて、対象人物のプレーを判定する。ここで、判定器は、過去の対象人物の移動軌跡と対象人物の骨格及び関節とに基づいて対象人物の動作及び行動を示す対象人物のプレーを判定するように生成されており、例えば、機械学習などで生成されている。プレー判定部126は、判定器情報記憶部117が記憶する判定器情報による判定器を利用して、対象人物の骨格及び関節と、対象人物の移動軌跡とから、対象人物のプレーを判定する。
The
ここで、対象人物のプレーは、例えば、バレーボールにおけるプレーヤのレシーブ、アタック、サーブ、ブロックなどやバスケットボールにおけるスクリーンプレーなどである。また、プレー判定部126は、例えば、バレーボールにおけるプレーを判定する場合に、対象人物の骨格及び関節及び対象人物の移動軌跡の他に、ボールなどの用具移動軌跡、すなわち、対象人物の周辺に存在する対象物の移動軌跡に基づいて、対象人物のプレーを判定してもよい。この場合、軌跡生成部124は、対象人物の周辺に存在する対象物(例えば、ボール)の移動軌跡を生成し、プレー判定部126は、判定器を利用して、対象人物の移動軌跡、骨格及び関節と、対象物の移動軌跡(例えば、ボール)とから対象人物のプレーを判定する。
Here, the play of the target person is, for example, a player's receive, attack, serve, block or the like in volleyball or a screen play in basketball. In addition, for example, when determining play in volleyball, the
また、プレー判定部126は、例えば、バスケットボールにおけるスクリーンプレーを判定する場合に、対象人物の周辺の人物の移動軌跡に基づいて、対象人物のプレーを判定してもよい。この場合、軌跡生成部124は、対象人物の周辺に存在する対象物(例えば、周辺の人物)の移動軌跡を生成し、プレー判定部126は、判定器を利用して、対象人物の移動軌跡、骨格及び関節と、対象物(例えば、周辺の人物)の移動軌跡とから対象人物のプレーを判定する。
プレー判定部126は、判定したプレーを示す情報を判定結果として、対象人物と時刻情報と対応付けて、判定結果記憶部118に記憶させる。
In addition, for example, when determining the screen play in basketball, the
The
プレー評価部127は、プレー判定部126が判定したプレーの判定結果に基づいて、プレーの評価を行う。プレー評価部127は、例えば、プレーの判定結果から、例えば、トレイニング中のジャンプなどのプレーの実行回数を集計し、トレイニングの効果、効率、オーバートレーニングなどの評価を行う。また、プレー評価部127は、例えば、プレーの判定結果に基づいて、試合などに実行したプレーを集計し、プレーの集計結果に基づいて、試合内容を評価する。
The
次に、図面を参照して、本実施形態によるプレー判定システム1aの動作について説明する。
図11は、本実施形態によるプレー判定システム1aの動作の一例を示すフローチャートである。なお、この図において、レーザレーダ装置20は、定常的に検出情報を検出し、撮像装置30は、定常的に画像情報を撮像するものとする。
図11に示すステップS201からステップS203までの処理は、図9に示すステップS101からステップS103までの処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。
Next, the operation of the
FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the
Since the processing from step S201 to step S203 shown in FIG. 11 is the same as the processing from step S101 to step S103 shown in FIG. 9, the description thereof is omitted here.
ステップS204において、情報処理装置10aは、検出情報及び画像情報に基づいて骨格及び関節を推定する。情報処理装置10aの骨格推定部125は、例えば、レーザレーダ装置20が検出した対象人物の輪郭と、撮像装置30が撮像した対象人物を含む画像情報とに基づいて、対象人物の骨格及び関節を推定する。骨格推定部125は、推定した骨格及び関節を示す骨格関節情報と、対象人物の識別情報と、時刻情報と対応付けて骨格関節情報記憶部116に記憶させる。
In step S204, the
次に、情報処理装置10aは、位置情報に基づいて、識別情報を付与した計測対象物の移動軌跡を生成する(ステップS205)。情報処理装置10aの軌跡生成部124は、図9に示すステップS104と同様に、生成した対象物の3次元座標と、識別処理部123が付与した識別情報と、時刻情報とを対応付けて、対象物の移動軌跡を生成する。
Next, the
次に、情報処理装置10aは、移動軌跡の特徴量と、骨格及び関節とに基づいて、プレー判定を行う(ステップS206)。情報処理装置10aのプレー判定部126は、判定器情報記憶部117が記憶する判定器情報による判定器を利用して、対象人物の骨格及び関節と、対象人物の移動軌跡の特徴量とから、対象人物のプレーを判定する。プレー判定部126は、プレーの判定結果を、判定結果記憶部118に記憶させる。
Next, the
次に、情報処理装置10aは、プレー判定が終了であるか否かを判定する(ステップS207)。情報処理装置10aは、プレー判定が終了である場合(ステップS207:YES)に、処理をステップS208に進める。また、情報処理装置10aは、プレー判定が終了でない場合(ステップS207:NO)に、処理をステップS201に戻し、ステップS201からステップS207の処理を繰り返す。
Next, the
ステップS208において、情報処理装置10aは、プレー判定結果を評価する。情報処理装置10aのプレー評価部127は、プレー判定部126が判定したプレーの判定結果に基づいて、プレーの評価を行う。プレー判定部126は、ステップS208の処理後に、処理を終了する。
なお、上述した例では、骨格推定部125が、対象人物の骨格及び関節を推定し、プレー判定部126が、対象人物の移動軌跡と、対象人物の骨格及び関節の位置とから、プレーを判定する例を説明したが、骨格推定部125が対象人物の骨格及び関節のいずれか一方を推定し、対象人物の移動軌跡と、対象人物の骨格及び関節の位置のいずれか一方とからプレーを判定するようにしてもよい。
In step S208, the
In the example described above, the
以上説明したように、本実施形態によるプレー判定システム1a(判定システム)は、検出装置(例えば、レーザレーダ装置20及び撮像装置30)と、骨格推定部125と、軌跡生成部124と、プレー判定部126とを備える。検出装置(例えば、レーザレーダ装置20及び撮像装置30)は、少なくとも物体の形状及び位置情報を検出可能である。骨格推定部125は、検出装置が検出した検出情報に基づいて、対象人物の骨格又は関節を推定する。軌跡生成部124は、検出装置が検出した検出情報に基づいて、対象人物の移動軌跡を生成する。プレー判定部126は、判定器と、骨格推定部125が推定した対象人物の骨格又は関節と、軌跡生成部124が生成した対象人物の移動軌跡とに基づいて、対象人物のプレーを判定する。ここで、判定器は、過去の対象人物の移動軌跡と、対象人物の骨格又は関節とに基づいて対象人物の動作及び行動を示す対象人物のプレーを判定するように生成されている。
As described above, the
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、対象人物の骨格又は関節と、対象人物の移動軌跡とに基づいて、プレーを判定するため、処理負荷を抑えつつ、高精度に対象人物のプレー判定を行うことができる。また、本実施形態によるプレー判定システム1aでは、利用者の負担なく、例えば、選手のプレー、位置、時刻、プレーの成否、出来栄え、点数判定、等を自動にて記録することができる。すなわち、本実施形態によるプレー判定システム1aは、スポーツ競技のスコアを自動で記録することができる。
As a result, the
また、本実施形態では、軌跡生成部124は、検出装置(例えば、レーザレーダ装置20及び撮像装置30)が検出した検出情報に基づいて、対象人物の周辺に存在する対象物の移動軌跡を生成する。プレー判定部126は、判定器を利用して、対象人物の移動軌跡と、対象人物の骨格又は関節と、対象物の移動軌跡とから対象人物のプレーを判定する。
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、例えば、ボールやラケットなどの用具である対象物の移動軌跡を用いることで、プレー判定の精度を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the
Thereby, the
例えば、バレーボールにおいて、ボールなどの対象物の移動軌跡を判定器に利用して、プレー判定することにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、例えば、レシーブ、アタック、サーブ、ブロック等を判定することができる。
また、例えば、バスケットにおいて、対象人物の周囲の人物の移動軌跡を判定器に利用して、プレー判定することにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、例えば、スクリーンプレーなどを精度よく判定することができる。
また、例えば、テニスにおいて、対象人物の骨格と、対象人物、ボール及びラケットの移動軌跡とを判定器に利用して、プレー判定することにより、テニスのショット種別(例えば、バックハンド、フォアハンド、スマッシュ、スライスなど)、ボール(例えば、スピード、スピン種別、回転数など)、ショットの成否、等を判定することができる。
For example, in volleyball, the
In addition, for example, in the basket, the
Further, for example, in tennis, by using the skeleton of the target person and the movement trajectory of the target person, the ball, and the racket as a determiner, and making a play determination, a tennis shot type (eg, backhand, forehand, smash) , Slices, etc.), balls (for example, speed, spin type, rotation speed, etc.), success or failure of shots, and the like can be determined.
また、本実施形態では、検出装置には、レーザレーダ装置20及び撮像装置30が含まれる。骨格推定部125は、レーザレーダ装置20が検出した対象人物の輪郭と、撮像装置30が撮像した対象人物を含む画像情報とに基づいて、対象人物の骨格又は関節を推定する。軌跡生成部124は、レーザレーダ装置20による検出に基づく対象エリアにおける対象人物の位置情報である第1位置情報と、画像情報に基づく対象エリアにおける対象人物の位置情報である第2位置情報とを相互に補完して、対象人物の位置情報を補正し、補正した対象人物の位置情報に基づいて、対象人物の移動軌跡を生成する。
In the present embodiment, the detection device includes the
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、レーザレーダ装置20の検出情報に基づく第1位置情報と、撮像装置30の画像情報に基づく第2位置情報とを相互に補完することにより、処理負荷を抑えつつ、対象物の位置計測を行うことができる。よって、本実施形態によるプレー判定システム1aは、さらに高精度に対象人物のプレー判定を行うことができる。
Accordingly, the
また、本実施形態によるプレー判定システム1aは、レーザレーダ装置20の検出情報に基づく第1位置情報に対応する画像情報における部分画像に基づいて、対象人物を識別し、識別した対象人物に対して、当該対象人物を識別する識別情報を付与する識別処理部123を備える。軌跡生成部124は、識別処理部123が付与した識別情報と対応付けて、対象人物の移動軌跡を生成する。
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、レーザレーダ装置20が検出した検出情報と、撮像装置30が撮像した画像を表す画像情報と用いることで、高精度に対象物を識別することができ、処理負荷を抑えつつ、計測対象物の位置を高精度に追跡することができる。よって、本実施形態によるプレー判定システム1aは、さらに高精度に対象人物のプレー判定を行うことができる。
Further, the
Thereby, the
また、本実施形態によるプレー判定システム1aでは、撮像装置30では、高精度に取得することが困難位置情報を、レーザレーダ装置20と併用することにより、高精度に位置情報を検出することができる。そのため、本実施形態によるプレー判定システム1aは、判定可能なプレーの種類を広げることができ、様々な競技やゲームの分析に応用することができる。また、本実施形態によるプレー判定システム1aは、撮像装置30では、複雑、且つ、高い処理負荷を必要とするプレー判定において、レーザレーダ装置20と併用することにより、判定速度及び判定精度を向上させることができる。
In the
また、本実施形態では、識別処理部123は、対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて対象人物を識別できない場合に、部分画像に基づいて、対象人物の骨格又は関節を推定し、推定した骨格又は関節と、予め定められた対象人物の骨格又は関節の特徴とに基づいて、対象人物を識別する。
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、さらに高精度に対象物を識別することができる。
In the present embodiment, the
Thereby, the
また、本実施形態では、軌跡生成部124は、レーザレーダ装置20の検出情報に基づいて対象エリアの平面上の位置情報を生成し、撮像装置30の画像情報に基づいて対象エリアの高さ方向の位置情報を生成して、平面上の位置情報及び高さ方向の位置情報を含む3次元位置情報を生成し、生成した3次元位置情報に基づいて、対象物(対象人物)の軌跡を生成する。
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、正確な位置を計測できるため、例えば、ジャンプの伴うプレー判定を高精度に行うことができ、判定可能なプレーの種類をさらに広げることができる。
In the present embodiment, the
Thereby, since the
また、本実施形態によるプレー判定システム1aは、プレーを評価するプレー評価部127を備える。
これにより、本実施形態によるプレー判定システム1aは、例えば、各選手の練習中の走行距離、ジャンプ回数や高さ、プレー動作を評価することができ、オーバートレーニング等の管理を一元的に行うことができる。
The
Thereby, the
また、本実施形態による判定方法は、骨格推定ステップと、軌跡生成ステップと、プレー判定ステップとを含む。骨格推定ステップにおいて、骨格推定部125が、少なくとも物体の形状及び位置情報を検出可能な検出装置が検出した検出情報に基づいて、対象人物の骨格又は関節を推定する。軌跡生成ステップにおいて、軌跡生成部124が、検出装置が検出した検出情報に基づいて、対象人物の移動軌跡を生成する。プレー判定ステップにおいて、プレー判定部126が、過去の対象人物の移動軌跡と、対象人物の骨格又は関節とに基づいて対象人物の動作及び行動を示す対象人物のプレーを判定するように生成された判定器と、骨格推定部125が推定した対象人物の骨格又は関節と、軌跡生成部124が生成した対象人物の移動軌跡とに基づいて、対象人物のプレーを判定する。
これにより、本実施形態による判定方法は、上述したプレー判定システム1aと同様の効果を奏し、処理負荷を抑えつつ、高精度に対象人物のプレー判定を行うことができる。
The determination method according to the present embodiment includes a skeleton estimation step, a trajectory generation step, and a play determination step. In the skeleton estimation step, the
Thereby, the determination method according to the present embodiment has the same effect as the above-described
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、位置追跡システム1(プレー判定システム1a)が備えるレーザレーダ装置20及び撮像装置30の数は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、他の台数を備えるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, the number of the
上記の各実施形態において、情報処理装置10(10a)は、1台の装置である例を説明したが、これに限定されるものではなく、複数台の装置で構成されてもよい。また、情報処理装置10(10a)は、記憶部11(11a)の一部又は全部を、外部装置が備えるようにしてもよい。また、この場合、外部装置は、ネットワークを介して、情報処理装置10(10a)に接続可能な記憶装置であってもよい。また、情報処理装置10(10a)は、制御部12(12a)の一部の機能を、外部装置が備えるようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the information processing apparatus 10 (10a) has been described as an example of a single apparatus. However, the present invention is not limited to this, and may be configured by a plurality of apparatuses. Further, the information processing apparatus 10 (10a) may be configured such that an external device includes part or all of the storage unit 11 (11a). In this case, the external device may be a storage device that can be connected to the information processing apparatus 10 (10a) via a network. Further, the information processing apparatus 10 (10a) may be configured such that an external device has a part of the functions of the control unit 12 (12a).
また、上記の各実施形態において、対象エリアに波動を照射して、物体からの反射波に基づいて、少なくとも物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出する検出装置の一例として、レーザレーダ装置20を用いる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出装置は、光波、電波、又は音波を照射して、物体からの反射波に基づいて、少なくとも物体までの距離及び方向を含む検出情報を検出するものであってもよい。ここで、波動とは、例えば、レーザー光などの光波、電波、超音波などの音波、等の空間を伝播する波である。 In each of the above embodiments, a laser radar device is an example of a detection device that irradiates a target area with waves and detects detection information including at least the distance and direction to the object based on the reflected wave from the object. Although the example using 20 was demonstrated, it is not limited to this. For example, the detection device may irradiate light waves, radio waves, or sound waves, and detect detection information including at least the distance and direction to the object based on the reflected wave from the object. Here, the wave is a wave propagating in a space such as a light wave such as a laser beam, a radio wave, a sound wave such as an ultrasonic wave, and the like.
上記の第2の実施形態において、プレー判定部126は、対象人物の移動軌跡と、骨格及び関節の位置と、対象人物の周辺に存在する対象物の移動軌跡とからプレーを判定する例を説明したが、これに限定されるものではない。プレー判定部126は、例えば、骨格及び関節の移動軌跡、ポールやネット、コートのラインなど周辺の対象物との位置関係、対象人物の手や足などの身体の一部の移動軌跡などに基づいて、プレーを判定するようにしてもよい。また、プレー判定部126は、対象人物の移動軌跡と、骨格及び関節の位置とのいずれか一方から、プレーを判定するようにしてもよい。
また、プレー判定部126が判定するプレーは、例えば、サッカーのゴール、テニスやバレーボールなどのラインイン又はラインアウト、柔道などの技の名前、等であってもよい。また、プレー判定部126は、プレー判定として、プレーの成否(例えば、バスケットボールのシュート成功・失敗)、出来栄え・点数(例えば、体操競技の採点)、等を判定するようにしてもよい。
In the second embodiment described above, the
The play determined by the
また、上記の各実施形態において、対象エリアが、例えば、スポーツを行う競技場であるコート、試合場、等である例を説明したが、これに限定されるものではない。情報処理装置10(10a)が適用される対象エリアは、例えば、スケート等の氷上リンク、スキージャンプやハーフパイプ等の雪上の競技場所、競泳やアーティスティックスイミング等のプールなどであってもよいし、その他の競技を行う場所であってもよい。 Moreover, in each said embodiment, although the target area demonstrated the example which is a court, a game field, etc. which are sports fields which perform a sport, for example, it is not limited to this. The target area to which the information processing apparatus 10 (10a) is applied may be, for example, an ice rink such as skates, a competition place on snow such as a ski jump or a half pipe, a swimming pool such as swimming or artistic swimming, or the like. It may be a place for other competitions.
また、上記の各実施形態において、レーザレーダ装置20と、撮像装置30とは、対象エリアにおける第1位置情報と、第2位置情報とが一致するように配置するキャリブレーション処理は、以下のように行ってもよい。
例えば、コートを使用する競技においては、コートラインに再帰性反射材で作成した有色のシール等を用いることで、レーザレーダ装置20及び撮像装置30のキャリブレーション処理を同時に行うようにしてもよい。この場合、上記シール等をネットポールや、ゴールポール等、競技中に位置が固定されている用具に張り付けて利用するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the calibration process in which the
For example, in a competition using a court, the
また、情報処理装置10(10a)の位置計測の処理は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、競技種目や目的によって、以下のように変更されてもよい。
例えば、情報処理装置10(10a)の軌跡生成部124は、通常時には、レーザレーダ装置20による第1位置情報を主として、画像情報に基づく第2位置情報で補完して位置計測を行う。そして、車いすバスケやウィルチェアラグビー競技に使用する際には、選手がボールを抱え込む動作が多く、レーザレーダ装置20による第1位置情報の検出が困難であることが考えられる。このような場合には、軌跡生成部124は、画像情報に基づく第2位置情報が主として、レーザレーダ装置20による第1位置情報で補完するようにしてもよい。
Further, the position measurement process of the information processing apparatus 10 (10a) is not limited to the above-described embodiments, and may be changed as follows depending on the competition item and purpose.
For example, the
また、上述したように、レーザレーダ装置20は、精度良くリアルタイムでの位置検出が可能であるが、サンプリング周波数が低いため、断片的な位置情報となる。これに対して、画像情報に基づく位置検出では、連続した位置情報の検出が可能であるが、処理負荷が高く時間がかかる。そこで、軌跡生成部124は、リアルタイムでの位置検出を重視する場合は、レーザレーダ装置20による第1位置情報を主として、画像情報に基づく第2位置情報で補完する割合、頻度、等を減らすようにしてもよい。また、軌跡生成部124は、例えば、位置検出の精度を重視する場合は、画像情報に基づく第2位置情報で補完する割合、頻度、等を増やすようにしてもよい。
このように、軌跡生成部124は、競技種目や目的に応じて、第1位置情報と第2位置情報の間の補完方法を変更してもよい。
Further, as described above, the
As described above, the
また、上記の各実施形態において、情報処理装置10(10a)は、生成した移動軌跡を、様々な視線、向きに変換して、表示部(不図示)などに表示するようにしてもよい。例えば、軌跡生成部124は、野球のキャッチャーやサッカーのキーパの目線に移動軌跡を変換して表示させるようにしてもよいし、バレーボールやテニス、バドミントンなどでサーブを受ける選手目線でのボールやシャトルの軌道に移動軌跡を変換して、表示させるようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the information processing apparatus 10 (10a) may convert the generated movement trajectory into various lines of sight and orientations and display them on a display unit (not shown) or the like. For example, the
また、上記の各実施形態において、情報処理装置10(10a)は、自転車のトラック競技、スピードスケートなど、屋内競技において、移動物体の軌道を取得したい場合に、簡易な設備で対応することができる。また、陸上の中長距離での速度計測において、コーナー付近は選手が重なった場合など、映像だけでは判別し難く、従来技術では、何台もカメラが必要となる状況で、キャリブレーションが困難である。情報処理装置10(10a)は、このような場合であっても、簡易な設備で移動軌跡を取得することができる。 Further, in each of the above-described embodiments, the information processing apparatus 10 (10a) can cope with a simple facility when it is desired to acquire the trajectory of a moving object in indoor competition such as bicycle track competition and speed skating. . In addition, when measuring speeds at medium and long distances on land, it is difficult to discriminate by video alone, such as when players overlap in the vicinity of the corner. With the conventional technology, calibration is difficult in situations where many cameras are required. is there. Even in such a case, the information processing apparatus 10 (10a) can acquire the movement locus with simple equipment.
また、上記の各実施形態の情報処理装置10(10a)を使用することで、報道カメラなどの操作において、以下のことに対応することができる。
例えば、当該選手、もしくはボールのみを常に追従撮影するようにカメラを操作することができる。また、人間の目では追えない程の速さで移動するボールやシャトルなどが目立つように映像加工することができる。
In addition, by using the information processing apparatus 10 (10a) of each of the above embodiments, the following can be handled in the operation of a news camera or the like.
For example, the camera can be operated so as to always follow and photograph only the player or the ball. In addition, it is possible to process an image so that a ball or shuttle moving at a speed that cannot be followed by human eyes is conspicuous.
また、上記の各実施形態において、情報処理装置10(10a)は、位置情報と移動軌跡とを利用することで、スキージャンプにおける移動軌跡及び飛行距離の計測や、陸上、競泳、スピードスケート、等の記録測定を行うようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the information processing apparatus 10 (10a) uses the position information and the movement trajectory to measure the movement trajectory and the flight distance in ski jumps, land, swimming, speed skating, etc. The recording measurement may be performed.
また、上記の第2の実施形態において、プレー判定部126は、位置情報及び移動軌跡、骨格・関節の動き、及び周辺領域の軌跡から、プレー判定として、以下の処理を行ってもよい。
例えば、プレー判定部126は、サッカーなどのセットプレー時のフォーメーションの変化を通知するようにしてもよいし、アーチェリー等のフォームのみで的に当たる成功率を予測するようにしてもよい。また、プレー判定部126は、アーチェリー、ウェイトリフティング等のフォームのみでコンディション、疲れ具合を推定するようにしてもよい。また、プレー判定部126は、バスケットのスクリーンプレー、バレーボールのブロック等、ボールを保持していない選手のプレーを判定するようにしてもよいし、陸上競技において、骨格・関節の動きからピッチとストライドとを自動計測するようにしてもよい。
In the second embodiment, the
For example, the
また、上記の第2の実施形態において、プレー評価部127は、プレー判定結果と、過去の移動軌跡とに基づいて、技や競技の成功率を予測するようにしてもよい。プレー評価部127は、例えば、フィギュアスケートのジャンプや体操の技などの成功率を予測するようにしてもよい。また、プレー評価部127は、例えば、ウェイトリフティングにおいて、バーベルの軌跡と骨格・関節の動きから、成功率を予測するようにしてもよい。これによりフォームを適切に管理することができる。
In the second embodiment, the
また、上記の第2の実施形態において、プレー評価部127は、対象物の位置、識別された各種対象物の軌跡、及び評価データを可視化するようにしてもよい。プレー評価部127は、図12に示すような表示画面(画像G2)を表示するようにしてもよい。
In the second embodiment described above, the
図12は、第2の実施形態によるプレー判定システム1aの変形例における表示画面の一例を示す図である。
プレー評価部127は、可視化アプリケーションとして、画像G2に示すように、以下に示すような各種情報を表示部(不図示)に表示させる。
プレー評価部127は、可視化アプリケーションとして、例えば、1つの映像もしくは、映像内の時間範囲を指定することで、当該部分の映像及び、位置のデータ、及び不随する評価データを表示する。また、画像G2において、映像、位置データ、及び評価データは、表示/非表示の選択が可能である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a display screen in a modification of the
The
The
また、プレー評価部127は、可視化アプリケーションにおいて、位置データとして、選手やボール、ラケットなど用具の対象エリアにおける位置の移動を表示するとともに、位置データには、識別された識別情報(例えば、識別ID)を表示する。また、プレー評価部127は、可視化アプリケーションの機能として、例えば、映像と位置データは時刻同期されて表示させる、評価データとして、選手ごとのトラッキングデータ(追跡した移動軌跡)を表示させる、選手のジャンプ回数や高さ、最高スピード、スプリント回数等の統計データを表示させる、などの処理を実行する。
Further, the
また、プレー評価部127は、可視化アプリケーションの機能として、例えば、スピード曲線であれば、映像と位置データ、グラフ中の点データを連動させて表示させる、選手別のデータの他に、チーム別の統計データを表示させる、グラフ等の統計表示以外に、表によるテーブルを表示させる、などの処理を実行する。また、プレー評価部127は、可視化アプリケーションの機能として、例えば、評価データには、ボールやラケットなど用具のデータを表示させてもよいし、例えば、ボールのスピード、回転数、スピン種別や、ラケットのスピード、ショット種別、インパクト位置、ショットパワーのデータなどを表示させてもよい。
In addition, as a function of the visualization application, for example, in the case of a speed curve, the
次に、図13を参照して、プレー判定システム1aにおける映像と評価データを可視化する別の変形例について説明する。
また、図13は、第2の実施形態によるプレー判定システム1aの別の変形例を示す図である。
Next, with reference to FIG. 13, another modified example of visualizing video and evaluation data in the
Moreover, FIG. 13 is a figure which shows another modification of the
この図において、プレー判定システム1aは、バレーのコートAR4の上部に設置されたスクリーン40(表示部の一例)を備えている。情報処理装置10aは、スクリーン40に撮像装置30が撮像した映像を表示させるとともに、プレーに付随する評価データを重ねて表示させる(図13の画像G3)。情報処理装置10aは、例えば、バレーボールであれば、画像G3に示すように、アタックの打点高、球速、球角度等を表示させる。また、情報処理装置10aは、映像上に重ねる評価データの内容及び表示位置をユーザが指定できるものとする。また、複数台の撮像装置30を使用して計測する場合には、情報処理装置10aは、どの撮像装置30の映像をスクリーン40に表示させるかを、ユーザが指定できるものとする。また、表示部の一例として、スクリーン40を用いる例を説明するが、コートAR4の周辺に設置された表示装置であれば、他のディスプレイ、スクリーン、表示装置、等であってもよい。
In this figure, the
なお、評価データの表示には、計測、及び判定処理を要するため、スクリーン40に表示される映像は、リアルタイムより遅延して再生される場合がある。その場合、情報処理装置10aは、評価データの表示の遅延時間、及び評価データの表示を維持する時間を、ユーザが設定できるようにしてもよい。この場合、例えば、アタック練習で遅延時間を5秒と設定され、複数人の選手が次々にアタックした場合、自分がアタックした後に、スクリーン40で今の自分の評価データやフォームを確認することができる。
また、例えば、フォーメーション練習を行う際に、遅延時間を20秒と設定し、レシーブ、トス、及びアタックの一連のプレーを、プレー後にスクリーン40等のディスプレイで確認することができる。
In addition, since display of evaluation data requires measurement and determination processing, the video displayed on the
Further, for example, when performing the formation practice, the delay time is set to 20 seconds, and a series of play of receive, toss, and attack can be confirmed on the display such as the
また、上記の第2の実施形態において、情報処理装置10aは、プレー評価部127によって生成及び蓄積された評価データを、ユーザの指定によって、テキストデータ、又はCSVファイル、等により外部に出力させるようにしてもよい。この場合、評価データは、例えば、1試合でのアタックの打点高の推移、アタック時のブロックの枚数と成功率、1日の練習におけるジャンプの回数及び高さ、等である。プレー判定システム1aでは、これらの評価データを外部に出力することにより、アナリストやコーチが、出力されたデータからゲーム分析やトレーニング評価を効率良く行うことができる。
In the second embodiment, the
なお、上述した位置追跡システム1及びプレー判定システム1aが備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した位置追跡システム1及びプレー判定システム1aが備える各構成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上述した位置追跡システム1及びプレー判定システム1aが備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「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」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。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、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。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。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD−ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。
Each of the components included in the position tracking system 1 and the
Further, the “computer system” may include a plurality of computer devices connected via a network including a communication line such as the Internet, WAN, LAN, and dedicated line. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. As described above, the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM.
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に位置追跡システム1及びプレー判定システム1aが備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された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(RAM)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、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既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、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
The recording medium also includes a recording medium provided inside or outside that is accessible from the distribution server in order to distribute the program. It should be noted that after the program is divided into a plurality of parts and downloaded at different timings, the structure incorporated in each structure included in the position tracking system 1 and the
また、上述した機能の一部又は全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。 Moreover, you may implement | achieve part or all of the function mentioned above as integrated circuits, such as LSI (Large Scale Integration). Each function described above may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to the advancement of semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.
1…位置追跡システム、1a…プレー判定システム、10,10a…情報処理装置、11,11a…記憶部、12,12a…制御部、20…レーザレーダ装置、30…撮像装置、40…スクリーン、111…レーダ検出記憶部、112…画像情報記憶部、113…対象物情報記憶部、114…移動軌跡記憶部、115…対象物軌跡記憶部、116…骨格関節情報記憶部、117…判定器情報記憶部、118…判定結果記憶部、121…データ取得部、122…画像処理部、123…識別処理部、124…軌跡生成部、125…骨格推定部、126…プレー判定部、127…プレー評価部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Position tracking system, 1a ... Play determination system, 10, 10a ... Information processing apparatus, 11, 11a ... Memory | storage part, 12, 12a ... Control part, 20 ... Laser radar apparatus, 30 ... Imaging device, 40 ... Screen, 111 ... radar detection storage unit, 112 ... image information storage unit, 113 ... object information storage unit, 114 ... movement locus storage unit, 115 ... object locus storage unit, 116 ... skeletal joint information storage unit, 117 ... determiner information storage 118: Determination result storage unit, 121 ... Data acquisition unit, 122 ... Image processing unit, 123 ... Identification processing unit, 124 ... Trajectory generation unit, 125 ... Skeletal estimation unit, 126 ... Play determination unit, 127 ... Play evaluation unit
Claims (6)
前記対象エリアを含む画像を撮像する撮像装置と、
前記検出装置が検出した前記検出情報と、前記撮像装置が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる取得部と、
前記取得部が取得した前記検出情報に基づいて検出された前記物体の位置に対応する、前記画像情報における部分画像に基づいて、前記物体を計測対象物として識別し、識別した前記計測対象物に対して、当該計測対象物を識別する識別情報を付与する識別処理部と、
前記検出情報と、前記画像情報とに基づいて生成した前記対象エリアにおける前記計測対象物の位置情報と、前記識別処理部が付与した前記識別情報とを対応付けて、前記計測対象物の移動軌跡を生成する軌跡生成部と
を備えることを特徴とする位置追跡システム。 A detection device that irradiates a target area with waves and detects detection information including at least a distance and a direction to the object based on a reflected wave from the object;
An imaging device that captures an image including the target area;
An acquisition unit that acquires and synchronizes the detection information detected by the detection device and image information representing an image captured by the imaging device;
The object is identified as a measurement object based on a partial image in the image information corresponding to the position of the object detected based on the detection information acquired by the acquisition unit, and the identified measurement object On the other hand, an identification processing unit for providing identification information for identifying the measurement object;
The movement trajectory of the measurement object is obtained by associating the position information of the measurement object in the target area generated based on the detection information and the image information with the identification information given by the identification processing unit. A position tracking system comprising: a locus generation unit that generates
前記識別処理部は、前記検出装置が検出した前記物体の輪郭に基づいて、前記画像情報における前記部分画像を抽出し、抽出した前記部分画像に基づいて、前記物体を計測対象物として識別する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置追跡システム。 The detection information includes an outline of the object,
The identification processing unit extracts the partial image in the image information based on the contour of the object detected by the detection device, and identifies the object as a measurement target based on the extracted partial image. The position tracking system according to claim 1.
前記識別処理部は、前記対象人物を前記計測対象物として識別する場合に、前記対象人物の顔又は着衣の画像認識に基づいて前記対象人物を識別する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の位置追跡システム。 The measurement object includes a target person,
The said identification process part identifies the said target person based on the image recognition of the said target person's face or clothes, when identifying the said target person as the said measurement target object. 2. The position tracking system according to 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の位置追跡システム。 The identification processing unit estimates the skeleton or joint of the target person based on the partial image when the target person cannot be identified based on image recognition of the face or clothing of the target person, and the estimated skeleton The position tracking system according to claim 3, wherein the target person is identified based on the joint and a predetermined skeleton or joint characteristic of the target person.
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の位置追跡システム。 The trajectory generation unit includes first position information that is position information of the object in the target area based on the detection information, and second position information that is position information of the measurement target in the target area based on the image information. Are mutually corrected, the position information of the measurement object is corrected, the corrected position information of the measurement object is associated with the identification information provided by the identification processing unit, and the measurement object The position tracking system according to any one of claims 1 to 4, wherein a movement trajectory is generated.
取得部が、前記検出装置が検出した前記検出情報と、前記撮像装置が撮像した画像を表す画像情報とを取得して同期させる取得ステップと、
識別処理部が、前記取得ステップによって取得された前記検出情報に基づいて検出された前記物体の位置に対応する、前記画像情報における部分画像に基づいて、前記物体を計測対象物として識別し、識別した前記計測対象物に対して、当該計測対象物を識別する識別情報を付与する識別処理ステップと、
軌跡生成部が、前記検出情報と、前記画像情報とに基づいて生成した前記対象エリアにおける前記計測対象物の位置情報と、前記識別処理ステップによって付与された前記識別情報とを対応付けて、前記計測対象物の移動軌跡を生成する軌跡生成ステップと
を含むことを特徴とする位置追跡方法。 A detection device that irradiates a target area with waves and detects detection information including at least a distance and a direction to the object based on a reflected wave from the object, and an imaging device that captures an image including the target area A position tracking method for a position tracking system comprising:
An acquisition step in which an acquisition unit acquires and synchronizes the detection information detected by the detection device and image information representing an image captured by the imaging device;
An identification processing unit identifies the object as a measurement target based on a partial image in the image information corresponding to the position of the object detected based on the detection information acquired by the acquisition step, and performs identification. An identification processing step for providing identification information for identifying the measurement object to the measurement object;
A trajectory generation unit associates the position information of the measurement object in the target area generated based on the detection information and the image information, and the identification information given by the identification processing step, A position tracking method comprising: a locus generation step for generating a movement locus of a measurement object.
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