JPH05145823A - 動体追尾装置 - Google Patents
動体追尾装置Info
- Publication number
- JPH05145823A JPH05145823A JP3308765A JP30876591A JPH05145823A JP H05145823 A JPH05145823 A JP H05145823A JP 3308765 A JP3308765 A JP 3308765A JP 30876591 A JP30876591 A JP 30876591A JP H05145823 A JPH05145823 A JP H05145823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moving body
- background
- image
- moving
- picture
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像により背景修正を行ないながら動いてい
る物を自動的に追いかけて移動方向にカメラを向ける。 【構成】 画像入力手段１から得られた複数の画像から
画像間の背景を修正する背景修正手段２と、背景修正手
段２で修正された背景から動体を認識する動体認識手段
７が設けられ、さらにこの動体認識手段７の信号により
画像入力手段１を回転させるための駆動部と、支持台１
２に支えられた駆動部８の制御を行う制御手段１１が設
けられている。これにより画像入力手段１に入力された
画像の中から動いている動体を認識し動いている動体が
常に画像の中央に位置するように画像入力手段１を動か
し動体を追尾する。
る物を自動的に追いかけて移動方向にカメラを向ける。 【構成】 画像入力手段１から得られた複数の画像から
画像間の背景を修正する背景修正手段２と、背景修正手
段２で修正された背景から動体を認識する動体認識手段
７が設けられ、さらにこの動体認識手段７の信号により
画像入力手段１を回転させるための駆動部と、支持台１
２に支えられた駆動部８の制御を行う制御手段１１が設
けられている。これにより画像入力手段１に入力された
画像の中から動いている動体を認識し動いている動体が
常に画像の中央に位置するように画像入力手段１を動か
し動体を追尾する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像中から動体を検出
し、画像の特徴から動体を認識してその動体を追尾する
ビデオカメラ用の動体認識装置に関するものである。
し、画像の特徴から動体を認識してその動体を追尾する
ビデオカメラ用の動体認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の動体認識装置は、ビデオ
カメラのオートフォーカスのために画像をいくつかの領
域に分割して各々の領域でのエッジ検出によりエッジが
出ているところが動いているところとして検出し、これ
によりカメラのオートフォーカスを行なっていた。一方
画像により動体を検出する手段として、図３のように、
背景画面Ａと現画面Ｂの差分画面Ｃを取り、動いた部分
のみ抽出する手段や、図４に示すように、前画面Ｄと現
画面Ｅのフレーム間差分画面Ｆをとるいわゆる画像の微
分値を求める手段があった。
カメラのオートフォーカスのために画像をいくつかの領
域に分割して各々の領域でのエッジ検出によりエッジが
出ているところが動いているところとして検出し、これ
によりカメラのオートフォーカスを行なっていた。一方
画像により動体を検出する手段として、図３のように、
背景画面Ａと現画面Ｂの差分画面Ｃを取り、動いた部分
のみ抽出する手段や、図４に示すように、前画面Ｄと現
画面Ｅのフレーム間差分画面Ｆをとるいわゆる画像の微
分値を求める手段があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成において、カメラのオートフォーカスに使用する
場合は被写体の方向に自らビデオカメラを持ち、被写体
を自らの目で見て考えて追いかけるというものであり、
動体を自動追尾するものではなかった。
の構成において、カメラのオートフォーカスに使用する
場合は被写体の方向に自らビデオカメラを持ち、被写体
を自らの目で見て考えて追いかけるというものであり、
動体を自動追尾するものではなかった。
【０００４】一方、カメラから入力された画像から背景
画像と現在の画像との差分画面を取り、動いた部分のみ
を抽出するという手段は、背景画面を取り除くため、動
体の形状を取り出すことができ、正確な動体形状から各
部の位置を検出できるという長所がある反面、カメラが
移動して背景が次々と変化している場合には単純に背景
を取り除いても動いている動体の抽出はできないという
課題があった。また、画像の微分値を求める手段は、前
画面とのフレーム間差分を取る画像の微分値であるため
に、（１）動体のエッジの部分が抽出されるが、動体全
体でないため、位置検出等の時にはエッジの線が切れて
いたりするので検出が難しく、誤った位置を検出してし
まう。（２）動体の動きが少なくなるとエッジの線が細
くなりついに消えてしまう。そのため動体が消えたり現
れたりして誤動作の原因になるという課題があった。
画像と現在の画像との差分画面を取り、動いた部分のみ
を抽出するという手段は、背景画面を取り除くため、動
体の形状を取り出すことができ、正確な動体形状から各
部の位置を検出できるという長所がある反面、カメラが
移動して背景が次々と変化している場合には単純に背景
を取り除いても動いている動体の抽出はできないという
課題があった。また、画像の微分値を求める手段は、前
画面とのフレーム間差分を取る画像の微分値であるため
に、（１）動体のエッジの部分が抽出されるが、動体全
体でないため、位置検出等の時にはエッジの線が切れて
いたりするので検出が難しく、誤った位置を検出してし
まう。（２）動体の動きが少なくなるとエッジの線が細
くなりついに消えてしまう。そのため動体が消えたり現
れたりして誤動作の原因になるという課題があった。
【０００５】従って、この２つの手段による動体の抽出
方法ではカメラを動かして画像中から動体を抽出するこ
とはできなかった。
方法ではカメラを動かして画像中から動体を抽出するこ
とはできなかった。
【０００６】本発明は上記課題を解決し、画像の背景修
正を行ないながら人体等の動いている物を自動的に追い
かけてその人体等の移動方向にカメラを向けるようにす
ることを目的としている。
正を行ないながら人体等の動いている物を自動的に追い
かけてその人体等の移動方向にカメラを向けるようにす
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明は画像入力手段と、前記画像入力手
段を動かす駆動部と、前記駆動部を支持する支持台と、
前記画像入力手段より得られた複数の画像から画像間の
背景を修正する背景修正手段と、前記背景修正手段で修
正された画像から動体を認識する動体認識手段と、前記
動体認識手段の出力に基づいて前記駆動部を制御する制
御手段とを設けたものである。
するために、本発明は画像入力手段と、前記画像入力手
段を動かす駆動部と、前記駆動部を支持する支持台と、
前記画像入力手段より得られた複数の画像から画像間の
背景を修正する背景修正手段と、前記背景修正手段で修
正された画像から動体を認識する動体認識手段と、前記
動体認識手段の出力に基づいて前記駆動部を制御する制
御手段とを設けたものである。
【０００８】
【作用】本発明のビデオカメラ用の動体認識装置は上記
構成によって、人体等の移動領域を撮像する画像入力手
段により得られた信号から背景修正手段により背景画像
の修正を行い、修正された画像から動体認識手段により
動体を認識してその動体を追尾するために動体の位置検
出を行ない、検出された位置信号により支持台により支
えられた駆動部を動かし、画像入力手段を動体の方向に
向けて動体を追尾する。
構成によって、人体等の移動領域を撮像する画像入力手
段により得られた信号から背景修正手段により背景画像
の修正を行い、修正された画像から動体認識手段により
動体を認識してその動体を追尾するために動体の位置検
出を行ない、検出された位置信号により支持台により支
えられた駆動部を動かし、画像入力手段を動体の方向に
向けて動体を追尾する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１において、１は画像入力手段であるビ
デオカメラ、２はビデオカメラから信号ケーブル３を介
して得られた複数の画像から画像間の動きベクトルを検
出する動きベクトル検出手段４と、動きベクトル検出手
段４により検出された動きベクトルの中から画面全体の
動きを検出する代表動きベクトル検出手段５と、代表動
きベクトル検出手段５の出力により画面の拡大縮小及び
移動を行なう画面修正手段６により構成してある背景修
正手段、７は背景修正手段２で修正された背景から動体
を認識する動体認識手段、８は動体認識手段７の信号に
よりＸＹ方向駆動部９とＺ方向駆動部１０で構成される
駆動部、１１は駆動部８の制御を行う制御手段である。
また、カメラは駆動部８の上に固定されＸＹ方向駆動部
９とＺ方向駆動部１０により上下左右に回転できるよう
になっている。さらに、駆動部８は三脚である支持台１
２に固定され一定の高さに調整できるようになってい
る。なお、１３は動いている人体を示す。
デオカメラ、２はビデオカメラから信号ケーブル３を介
して得られた複数の画像から画像間の動きベクトルを検
出する動きベクトル検出手段４と、動きベクトル検出手
段４により検出された動きベクトルの中から画面全体の
動きを検出する代表動きベクトル検出手段５と、代表動
きベクトル検出手段５の出力により画面の拡大縮小及び
移動を行なう画面修正手段６により構成してある背景修
正手段、７は背景修正手段２で修正された背景から動体
を認識する動体認識手段、８は動体認識手段７の信号に
よりＸＹ方向駆動部９とＺ方向駆動部１０で構成される
駆動部、１１は駆動部８の制御を行う制御手段である。
また、カメラは駆動部８の上に固定されＸＹ方向駆動部
９とＺ方向駆動部１０により上下左右に回転できるよう
になっている。さらに、駆動部８は三脚である支持台１
２に固定され一定の高さに調整できるようになってい
る。なお、１３は動いている人体を示す。
【００１１】次に、この一実施例の構成に於ける動作を
説明する。図２はこの動作を示すフローチャートであ
る。今、人体１３が走っている時に、人体１３を追尾し
て人体の運動状態を解析する場合について説明する。画
像入力手段１は人体１３が通過する近傍の一点に三脚１
２により設置されている。最初は、人体が存在しない背
景をステップ１０１において画像入力手段１により画像
入力を行い背景修正手段２に背景画像を記憶させる。次
にステップ１０２にて次の現画像を入力して、ステップ
１０３において背景修正手段２にて現画像と背景画像の
比較を行うために前処理としての形状検出を行なう。即
ち現画像と背景画像の各々の空間微分等によりエッジ検
出を行ない、その後、検出されたエッジ線を平滑化等に
よりエッジ線をつなぎ合わせて入力した画像の修正を行
ない形状検出をする。更に、ステップ１０４で前に求め
た背景画像のエッジ線と現画像のエッジ線の対応点を求
め、ステップ１０５で動きベクトル検出手段４により各
対応点を結ぶベクトルの検出を行い、図３に示すように
複数のベクトルのなかでステップ１０６にて多数の一定
方向に検出される（例えば、ＸＹ方向駆動部９により水
平右方向の回転をカメラに与えると通常画像の中の各動
体が水平左方向に移動する。この移動の方向を検出す
る。また、三脚１２が設置されている近くを人体が通過
するときに振動により画像入力手段１に上下の振動があ
った場合には上下方向のベクトルが検出される）一連の
ベクトル（以下代表動きベクトルとする）の方向を代表
動きベクトル検出手段５により検出する。ここで、図３
において画面Ａは修正前の背景画像、画面Ｂは現画像、
画面Ｃは修正後の背景画像である。ステップ１０７では
画面修正手段６により現画像の拡大縮小、あるいは移動
を行ない、その後、前に処理された画像を背景画像と重
ねて現時点での背景を検出する（最初は人体１３が検出
されず背景のみであり三脚１２に設置してある駆動部８
が駆動せず画像は変化がない。従って背景修正を行なっ
ても同一背景となる。図３において画面Ｃの状態であ
る）。ステップ１０８では現画像から背景修正手段２で
求めた背景画像を差分演算して動体認識手段７にて動体
の抽出を行ない、ステップ１０９で動体が存在するかし
ないかを動体認識手段７で認識して、人体１３が検出さ
れれば動体認識手段７によりステップ１１０で人体１３
の位置を検出して制御手段１１に信号を送り、ステップ
１１１で人体１３が画像のほぼ中央になるように人体１
３と画像の中心との距離だけ移動するように駆動部８を
動かす。その後、ステップ１０２へ行き、現画像を画像
入力手段２にて入力してステップ１０２からステップ１
１１までの操作を繰り返す。もし、ステップ１０９で人
体の存在がなければそのまま次のサイクルに移行し、ス
テップ１０２からステップ１１１までの操作を行なう。
説明する。図２はこの動作を示すフローチャートであ
る。今、人体１３が走っている時に、人体１３を追尾し
て人体の運動状態を解析する場合について説明する。画
像入力手段１は人体１３が通過する近傍の一点に三脚１
２により設置されている。最初は、人体が存在しない背
景をステップ１０１において画像入力手段１により画像
入力を行い背景修正手段２に背景画像を記憶させる。次
にステップ１０２にて次の現画像を入力して、ステップ
１０３において背景修正手段２にて現画像と背景画像の
比較を行うために前処理としての形状検出を行なう。即
ち現画像と背景画像の各々の空間微分等によりエッジ検
出を行ない、その後、検出されたエッジ線を平滑化等に
よりエッジ線をつなぎ合わせて入力した画像の修正を行
ない形状検出をする。更に、ステップ１０４で前に求め
た背景画像のエッジ線と現画像のエッジ線の対応点を求
め、ステップ１０５で動きベクトル検出手段４により各
対応点を結ぶベクトルの検出を行い、図３に示すように
複数のベクトルのなかでステップ１０６にて多数の一定
方向に検出される（例えば、ＸＹ方向駆動部９により水
平右方向の回転をカメラに与えると通常画像の中の各動
体が水平左方向に移動する。この移動の方向を検出す
る。また、三脚１２が設置されている近くを人体が通過
するときに振動により画像入力手段１に上下の振動があ
った場合には上下方向のベクトルが検出される）一連の
ベクトル（以下代表動きベクトルとする）の方向を代表
動きベクトル検出手段５により検出する。ここで、図３
において画面Ａは修正前の背景画像、画面Ｂは現画像、
画面Ｃは修正後の背景画像である。ステップ１０７では
画面修正手段６により現画像の拡大縮小、あるいは移動
を行ない、その後、前に処理された画像を背景画像と重
ねて現時点での背景を検出する（最初は人体１３が検出
されず背景のみであり三脚１２に設置してある駆動部８
が駆動せず画像は変化がない。従って背景修正を行なっ
ても同一背景となる。図３において画面Ｃの状態であ
る）。ステップ１０８では現画像から背景修正手段２で
求めた背景画像を差分演算して動体認識手段７にて動体
の抽出を行ない、ステップ１０９で動体が存在するかし
ないかを動体認識手段７で認識して、人体１３が検出さ
れれば動体認識手段７によりステップ１１０で人体１３
の位置を検出して制御手段１１に信号を送り、ステップ
１１１で人体１３が画像のほぼ中央になるように人体１
３と画像の中心との距離だけ移動するように駆動部８を
動かす。その後、ステップ１０２へ行き、現画像を画像
入力手段２にて入力してステップ１０２からステップ１
１１までの操作を繰り返す。もし、ステップ１０９で人
体の存在がなければそのまま次のサイクルに移行し、ス
テップ１０２からステップ１１１までの操作を行なう。
【００１２】尚、動体抽出手段として、動きベクトル検
出手段４の中から代表動きベクトル検出手段５により検
出された動きベクトル以外のベクトルの中から違った動
きをするベクトル、即ち、特定動きベクトル検出を行な
うことにより動体の抽出を行なうようにしても良い。
出手段４の中から代表動きベクトル検出手段５により検
出された動きベクトル以外のベクトルの中から違った動
きをするベクトル、即ち、特定動きベクトル検出を行な
うことにより動体の抽出を行なうようにしても良い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の動体追尾装
置は、画像入力手段より得られた信号から動き検出をし
て背景修正を行ない特定の動きから人や動いている動体
の認識を行ない、人体が常に画面の中央になるように駆
動部を動かしカメラを回転させることにより次の効果が
得られる。
置は、画像入力手段より得られた信号から動き検出をし
て背景修正を行ない特定の動きから人や動いている動体
の認識を行ない、人体が常に画面の中央になるように駆
動部を動かしカメラを回転させることにより次の効果が
得られる。
【００１４】（１）入力された画像の中から背景を修正
して特定の動きと区別するため、人体等の動いているも
のをカメラが自動的に追尾することができる。
して特定の動きと区別するため、人体等の動いているも
のをカメラが自動的に追尾することができる。
【００１５】（２）三脚等の支持台上に駆動部が設置し
てありカメラから離れていても人体等の動いている動体
を自動的に追尾することができる。
てありカメラから離れていても人体等の動いている動体
を自動的に追尾することができる。
【００１６】（３）カメラの支持台の振動により入力さ
れた画像が上下動しても背景が修正されて動いている動
体の認識ができる。
れた画像が上下動しても背景が修正されて動いている動
体の認識ができる。
【図１】本発明の一実施例における動体追尾装置の構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図２】同装置のフローチャート
【図３】同装置の背景修正に使用する画面を説明する模
式図
式図
【図４】従来の動体識別装置の差分画面を説明する動作
模式図
模式図
【図５】同装置のフレーム間差分画面を説明する動作模
式図
式図
１ 画像入力手段 ２ 背景修正手段 ７ 動体認識手段 ８ 駆動部 １１ 制御手段 １２ 支持台
Claims (1)
- 【請求項１】画像入力手段と、前記画像入力手段を動か
す駆動部と、前記駆動部を支持する支持台と、前記画像
入力手段より得られた複数の画像から画像間の背景を修
正する背景修正手段と、前記背景修正手段で修正された
画像から動体を認識する動体認識手段と、前記動体認識
手段の出力に基づいて前記駆動部を制御する制御手段を
具備した動体追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3308765A JPH05145823A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 動体追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3308765A JPH05145823A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 動体追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145823A true JPH05145823A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17985031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3308765A Pending JPH05145823A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 動体追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145823A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182065A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Xerox Corp | 動画像リアルタイム変換方法、キ―フレ―ム選択方法、及び動画像変換システム |
| US7295237B2 (en) | 2003-07-18 | 2007-11-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Image capturing apparatus capable of extracting a moving object |
| JP2020020699A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 株式会社キーエンス | 三次元座標測定装置 |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP3308765A patent/JPH05145823A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182065A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Xerox Corp | 動画像リアルタイム変換方法、キ―フレ―ム選択方法、及び動画像変換システム |
| JP4666706B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2011-04-06 | ゼロックス コーポレイション | 動画像リアルタイム変換方法、キーフレーム選択方法、及び動画像変換システム |
| US7295237B2 (en) | 2003-07-18 | 2007-11-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Image capturing apparatus capable of extracting a moving object |
| JP2020020699A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 株式会社キーエンス | 三次元座標測定装置 |
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