JP6924031B2 - オブジェクト検出装置及びこれらのプログラム - Google Patents
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まず、図1乃至図4を参照して、本発明による一実施形態の画像データ分類装置1について説明する。
図1は、本発明による一実施形態の画像データ分類装置1の概略構成を示すブロック図である。画像データ分類装置1は、機械学習させて構築された決定木により画像データを分類する装置である。
以下、学習処理部2による学習処理の一例について、より具体的に、図2及び図3を参照して説明する。図2に示す学習処理例は、畳み込みフィルタのフィルタサイズを様々に変更してマルチスケール化を構成するにあたり、計算コストの削減のため、フィルタサイズを大きくするのではなく、対象画像のサイズを小さくすることで対応する例である。ただし、上述したように、決定木におけるノード分岐のためにループ処理を実行する例を示しているが、重複処理を避けるためループ処理を行わずにノード分岐を行う構成とすることもできる。
以下、図5乃至図9を参照して、本発明による一実施形態のオブジェクト検出装置10として構成される一実施例の顔検出装置について説明する。
図5は、本発明による一実施形態のオブジェクト検出装置10として構成される一実施例の顔検出装置の概略構成を示すブロック図である。ここでは、オブジェクト検出装置10の典型例として、顔検出装置の実施例を説明するが、学習データを適宜選別することで、顔検出以外にも、人物検出や人物認識、車両などの物体検出など、静止画像からのオブジェクト検出に広く利用できる点に留意する。
図8は、本実施形態のオブジェクト検出装置10として構成される一実施例の顔検出装置における動作の説明図である。
顔検出の精度の向上が無ければ、人物認識に有用な顔特徴点検出の精度の向上も望めない。そして、顔検出の精度の向上を図るには、顔分類の精度の向上が有効である。そこで、9座標点の基準座標点の更新を行うよう構成した本実施形態のオブジェクト検出装置10と、同一条件下で構成した非特許文献1の技法との顔検出性能の比較実験を行った。
以上のように、本発明に係る画像データ分類装置1は、マルチスケールの畳み込みフィルタを利用することによって、従来技法よりも、映像に映るオブジェクトの形状や特徴をより正確に捉えることが可能となり、データの分類精度を向上させることができる。
2 学習処理部
3 識別処理部
10 オブジェクト検出装置
11 走査窓設定部
12 分類結果判定部
13 局所座標系基準座標点更新指示部
21 特徴量プール部
22 複数解像度画像生成部
23 フィルタ畳み込み部
24 分離精度算出部
25 ノード分岐部
31 学習結果格納部
32 複数解像度画像生成部
33 フィルタ畳み込み部
Claims (5)
- 入力フレーム画像から所定のオブジェクトを検出するオブジェクト検出装置であって、
前記入力フレーム画像における識別対象の入力画像の画像データを分類する画像データ分類装置と、
前記画像データ分類装置による分類結果を基に、前記入力フレーム画像に対する所定の走査窓の画像内でオブジェクトの有無を判定する判定処理と、該オブジェクトが有るときの画像特徴となる特徴点を選定する特徴点選定処理とを並列に実行する分類結果判定手段と、を備え、
前記画像データ分類装置は、予め用意された学習データからマルチスケールの畳み込みフィルタを用いて決定木を学習して構築する学習処理部と、当該学習された決定木に従って、当該マルチスケールの畳み込みフィルタを用いて識別対象の入力画像を分類する識別処理部と、を備え、
前記学習処理部は、
複数の基準座標点と、フィルタサイズ毎に予め定められた複数種のフィルタ係数で構成される複数種の畳み込みフィルタと、予め定められた複数種のフィルタサイズとを特徴量プールとして保持する特徴量プール手段と、
入力される複数の学習データの各々に対し、前記特徴量プールに従って当該複数種のフィルタサイズに応じた当該複数種の畳み込みフィルタによるマルチスケールの畳み込みフィルタ処理を実行し、各学習データに対して、当該1つ以上の基準座標点の各々に対し複数種の畳み込みフィルタの数に相当する複数の畳み込み値を求めるとともに、該複数の基準座標点のうち更新可能な特定の2座標点間の畳み込み値の差分値を更に求める第1の畳み込みフィルタ処理手段と、
全ての学習データの各々に関する当該複数の基準座標点と、当該複数種の畳み込みフィルタと、それぞれ対応付けられた当該畳み込み値との組み合わせ情報、並びに該複数の基準座標点のうち更新可能な特定の2座標点間の畳み込み値の差分値の全ての組み合わせを基に、当該複数の基準座標点についてノード分岐対象の全ての学習データを最も精度よく2つに分離する畳み込みフィルタの種類と、この分離のためのノード閾値とを求める分離精度算出手段と、
前記ノード閾値を基に全ての学習データをノード分岐として2つに分離し、当該ノード分岐に係る畳み込みフィルタの種類と、当該ノード分岐に係るノード閾値とを当該ノードに対応付けて保持し、当該ノード分岐後の全ての学習データについて更なるノード分岐を行うよう繰り返し制御を行うことにより、前記決定木を構築するノード分岐手段と、
を備えることを特徴とするオブジェクト検出装置。 - 前記ノード分岐手段は、分離判定対象のノードに属する学習データ数が所定の闘値以下になるか、又は当該分離判定対象のノードにおける学習データの分離精度が所定の闘値以下となるまで繰り返す当該繰り返し制御を行うことにより、前記決定木を学習して構築することを特徴とする、請求項1に記載のオブジェクト検出装置。
- 前記識別処理部は、
前記ノード分岐手段によって構築された当該決定木を格納する学習結果格納手段と、
当該学習された決定木に従って前記マルチスケールの畳み込みフィルタを用いて当該識別対象の入力画像を分類する第2の畳み込みフィルタ処理手段と、
を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載のオブジェクト検出装置。 - 前記分類結果判定手段は、前記特徴量プール手段内の複数の当該基準座標点のうち所定数の基準座標点の初期値を定め、該所定数の基準座標点の初期値をそれぞれ原点とする局所座標系により、当該所定数の基準座標点の位置関係の位置ずれを修正するよう、画像データ分類装置に対し更新させる基準座標点更新手段を備えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のオブジェクト検出装置。
- コンピュータを、請求項1から4のいずれか一項に記載のオブジェクト検出装置として機能させるためのプログラム。
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