JP7509197B2 - 画像処理方法 - Google Patents
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Description
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成し、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する、
という構成をとる。
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成する画像生成手段と、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する検出手段と、
を備えた、
という構成をとる。
情報処理装置に、
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成する画像生成手段と、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する検出手段と、
を実現させる、
という構成をとる。
本発明の第1の実施形態を、図1乃至図7を参照して説明する。図1は、画像処理装置の構成を説明するための図であり、図2乃至図7は、画像処理装置の処理動作を説明するための図である。
本実施形態における画像処理装置10は、合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)による衛星画像などの撮影画像から、海上を監視する目的で、海上を航行する船舶を検出するためのものである。但し、画像処理装置10は、必ずしも海上といった領域を撮影することに限らず、いかなる領域を撮影してもよい。また、画像処理装置10は、撮影画像から船舶を検出することに限定されず、いかなる移動体を検出してもよい。例えば、画像処理装置10は、後述するように、飛行場といった領域を撮影して、航空機といった移動体を検出してもよい。また、画像処理装置10が処理する画像は、合成開口レーダによる衛星画像に限定されず、いかなる画像であってもよい。
次に、上述した画像処理装置10の動作を、主に図7のフローチャートを参照して説明する。まず、画像処理装置10は、事前に撮影した過去の複数の対象領域の画像を背景画像記憶部16に記憶しており、船舶を検出する対象領域を撮影した注目画像を注目画像記憶部15に記憶している。また、画像処理装置10は、対象領域の陸地の位置情報を含む地理情報を地図情報記憶部18に記憶している。
次に、本発明の第2の実施形態を、図8乃至図10を参照して説明する。図8乃至図9は、実施形態2における画像処理装置の構成を示すブロック図であり、図10は、画像処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上述した実施形態で説明した画像処理装置及び画像処理方法の構成の概略を示している。
・CPU(Central Processing Unit)101(演算装置)
・ROM(Read Only Memory)102(記憶装置)
・RAM(Random Access Memory)103(記憶装置)
・RAM103にロードされるプログラム群104
・プログラム群104を格納する記憶装置105
・情報処理装置外部の記憶媒体110の読み書きを行うドライブ装置106
・情報処理装置外部の通信ネットワーク111と接続する通信インタフェース107
・データの入出力を行う入出力インタフェース108
・各構成要素を接続するバス109
移動体を検出する対象となる領域の画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域の他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成し(ステップS101)、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する(ステップS102)、
という処理を実行する。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における画像処理方法、画像処理装置、プログラムの構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
(付記1)
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成し、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する、
画像処理方法。
(付記2)
付記1に記載の画像処理方法であって、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定されるそれぞれの特定領域内の画素の輝度値に基づいて、前記移動体を抽出する、
画像処理方法。
(付記3)
付記2に記載の画像処理方法であって、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定される除外領域をさらに広げた拡張除外領域を設定し、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域から前記拡張除外領域を除外した残りの領域をそれぞれの前記特定領域とする、
画像処理方法。
(付記4)
付記2又は3に記載の画像処理方法であって、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について当該特定領域内の画素の輝度値の分布を生成し、それぞれの前記特定領域について生成した前記分布に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理方法。
(付記5)
付記4に記載の画像処理方法であって、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれについて前記特定領域を検出可能な画像である変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理方法。
(付記6)
付記5に記載の画像処理方法であって、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれを二値化する輝度値の閾値をそれぞれ設定し、当該閾値を用いて前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とを二値化した前記変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理方法。
(付記7)
付記5又は6に記載の画像処理方法であって、
前記変換画像のそれぞれに基づいて、当該各変換画像内の画素が前記特定領域であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理方法。
(付記8)
付記5乃至7のいずれかに記載の画像処理方法であって、
前記変換画像のそれぞれに基づいて、前記対象画像においては前記特定領域ではなく、前記対応画像においては前記特定領域であり、前記差分画像においては輝度値の変化がある、と判定される画素を検出し、当該検出した画素に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理方法。
(付記9)
付記2乃至8のいずれかに記載の画像処理方法であって、
前記特定領域は、水域である、
画像処理方法。
(付記10)
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成する画像生成手段と、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する検出手段と、
を備えた画像処理装置。
(付記11)
付記10に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定されるそれぞれの特定領域内の画素の輝度値に基づいて、前記移動体を抽出する、
画像処理装置。
(付記12)
付記11に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定される除外領域をさらに広げた拡張除外領域を設定し、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域から前記拡張除外領域を除外した残りの領域をそれぞれの前記特定領域とする、
画像処理装置。
(付記13)
付記11又は12に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について当該特定領域内の画素の輝度値の分布を生成し、それぞれの前記特定領域について生成した前記分布に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。
(付記14)
付記13に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれについて前記特定領域を検出可能な画像である変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。
(付記15)
付記14に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれを二値化する輝度値の閾値をそれぞれ設定し、当該閾値を用いて前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とを二値化した前記変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。
(付記16)
付記14又は15に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記変換画像のそれぞれに基づいて、当該各変換画像内の画素が前記特定領域であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。
(付記17)
付記14乃至16のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記変換画像のそれぞれに基づいて、前記対象画像においては前記特定領域ではなく、前記対応画像においては前記特定領域であり、前記差分画像においては輝度値の変化がある、と判定される画素を検出し、当該検出した画素に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。
(付記18)
情報処理装置に、
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成する画像生成手段と、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する検出手段と、
を実現させるためのプログラムを記憶したコンピュータにてより取り可能な記憶媒体。
11 差分画像生成部
12 二値画像生成部
13 候補画素抽出部
14 移動体検出部
15 注目画像記憶部
16 背景画像記憶部
17 差分画像記憶部
18 地理情報記憶部
100 画像処理装置
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 プログラム群
105 記憶装置
106 ドライブ装置
107 通信インタフェース
108 入出力インタフェース
109 バス
110 記憶媒体
111 通信ネットワーク
121 画像生成手段
122 検出手段
Claims (8)
- 移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成する画像生成手段と、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定されるそれぞれの特定領域内の画素の輝度値に基づいて、前記移動体を抽出する際に、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について当該特定領域内の画素の輝度値の分布を生成し、それぞれの前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれについて前記特定領域を検出可能な画像である変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定される除外領域をさらに広げた拡張除外領域を設定し、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域から前記拡張除外領域を除外した残りの領域をそれぞれの前記特定領域とする、
画像処理装置。 - 請求項1又は2に記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれを二値化する輝度値の閾値をそれぞれ設定し、当該閾値を用いて前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とを二値化した前記変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記変換画像のそれぞれに基づいて、当該各変換画像内の画素が前記特定領域であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記検出手段は、前記変換画像のそれぞれに基づいて、前記対象画像においては前記特定領域ではなく、前記対応画像においては前記特定領域であり、前記差分画像においては輝度値の変化がある、と判定される画素を検出し、当該検出した画素に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の画像処理装置あって、
前記特定領域は、水域である、
画像処理装置。 - 移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成し、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出し、
さらに、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定されるそれぞれの特定領域内の画素の輝度値に基づいて、前記移動体を抽出する際に、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について当該特定領域内の画素の輝度値の分布を生成し、それぞれの前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれについて前記特定領域を検出可能な画像である変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
画像処理方法。 - 情報処理装置に、
移動体を検出する対象となる領域を含む画像である対象画像と、当該対象画像の領域に対応する領域を含む他の画像である対応画像と、の差分を表す差分画像を生成する画像生成手段と、
前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とに基づいて、前記対象画像から前記移動体を検出する検出手段と、
を実現させると共に、
前記検出手段は、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる領域内から予め定められた基準により特定されるそれぞれの特定領域内の画素の輝度値に基づいて、前記移動体を抽出する際に、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれに含まれる前記特定領域について当該特定領域内の画素の輝度値の分布を生成し、それぞれの前記特定領域について生成した前記分布に基づいて、前記対象画像と前記対応画像と前記差分画像とのそれぞれについて前記特定領域を検出可能な画像である変換画像をそれぞれ生成し、それぞれ生成した前記変換画像に基づいて前記移動体を抽出する、
ことを実現させるためのプログラム。
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