JPWO2007010893A1 - 関節物体位置姿勢推定装置及びその方法ならびにプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態にかかる関節物体位置姿勢推定装置は、画像取得部7と、人体位置姿勢推定装置101と、位置姿勢初期値記憶部3と、人体モデル記憶装置102とを備えている。画像取得部7は、姿勢推定対象の人物の画像を取得するカメラ等である。人体位置姿勢推定装置101は、画像取得部7で取得された人物画像に対し位置姿勢の推定を行いその結果を出力する。位置姿勢初期値記憶部3は、人体位置姿勢推定装置101が位置姿勢を推定する際に使用する、位置姿勢の推定初期値を記憶する。人体モデル記憶装置102は、人体位置姿勢推定装置101が位置姿勢を推定する際に使用する人体モデルの情報を記憶する。
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、本発明の第3の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、本発明の第4の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
Claims (24)
- 関節物体の予め定められた限定された動きに対応する関節物体フレームモデルの時系列姿勢を主成分分析して求めた動作拘束による低次元パラメータの姿勢モデルに関する情報を記憶する記憶部と、
前記姿勢モデルが取り得る姿勢の範囲内で前記関節物体フレームモデルの各姿勢の画像生成と推定対象関節物体画像とのマッチングを行って姿勢を推定する位置姿勢推定装置と
を備える
関節物体位置姿勢推定装置。 - 前記姿勢モデルに関する情報は、前記時系列姿勢の平均姿勢と前記主成分分析で求まる固有ベクトルである基底姿勢ベクトルとを含む
請求の範囲1記載の関節物体位置姿勢推定装置。 - 前記位置姿勢推定装置は、
前記姿勢モデルによる姿勢記述を前記関節物体フレームモデルによる姿勢記述に変換する変換部と、
前記変換部で変換された姿勢記述で示される姿勢に調整した前記関節物体フレームモデルの画像を生成するモデル画像生成部と、
前記モデル画像生成部で生成された前記関節物体フレームモデルの画像から前記推定対象関節物体画像とのマッチングに使う画像を生成するシルエット取得部と、
前記シルエット取得部で生成された画像と前記推定対象関節物体画像とが適合するように前記変換部に与える前記姿勢モデルによる姿勢記述を変更する位置姿勢推定部と
を含む
請求の範囲1または2記載の関節物体位置姿勢推定装置。 - 前記位置姿勢推定部が使用する位置姿勢の推定初期値を記憶する位置姿勢初期値記憶部を備える
請求の範囲3記載の関節物体位置姿勢推定装置。 - 前記位置姿勢推定装置は、前記位置姿勢初期値記憶部から位置姿勢の推定初期値を取得し、記述形式を判定して、前記姿勢モデルによる姿勢記述ならそのまま、前記関節物体フレームモデルによる姿勢記述なら前記姿勢モデルによる姿勢記述に変換して前記位置姿勢推定部に出力する入力判定付き位置姿勢記述変換部を備える
請求の範囲4記載の関節物体位置姿勢推定装置。 - 前記位置姿勢推定装置は、前記推定対象関節物体画像として推定対象関節物体をそれぞれ異なる視点から撮像した複数の画像を使用し、前記複数の画像と各視点毎に作成した前記関節物体フレームモデルの複数の画像とのマッチングにより姿勢を推定する
請求の範囲1乃至5の何れかに記載の関節物体位置姿勢推定装置。 - 前記位置姿勢推定装置は、マッチングを行う双方の画像に現れる関節物体画像の輪郭部分にぼかし処理を行う輪郭スムーズ処理部を備える
請求の範囲1乃至5の何れかに記載の関節物体位置姿勢推定装置。 - 関節物体を剛体による多関節木構造でモデル化した関節物体フレームモデルの、各部位の剛体の大きさを体型パラメータとして記憶する関節物体フレームモデル記憶部と、
複数関節物体の予め定められた限定された動作における関節物体フレームモデルの時系列姿勢を、主成分分析し求めた動作拘束による低次元パラメータでモデル化した姿勢モデルの、基底姿勢ベクトルと基準姿勢ベクトルを記憶する姿勢モデル記憶部と、
位置姿勢の推定初期値を記憶する位置姿勢初期値記憶部と、
対象関節物体の入力画像を取得する画像取得部と、
入力画像から関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第1の関節物体シルエット取得部と、
位置姿勢初期値記憶部から位置姿勢の推定初期値を取得し記述形式を判定、姿勢モデル記述ならそのまま、関節物体フレームモデル記述なら姿勢モデルを用い姿勢モデル記述に変換する入力判定付き位置姿勢記述変換部と、
位置姿勢(姿勢モデル記述)に基づき姿勢モデルと関節物体フレームモデルから画像取得部のカメラパラメータに合わせた関節物体モデル画像を生成する関節物体モデル画像生成部と、
関節物体モデル画像から関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第2の関節物体シルエット取得部と、
入力される2つの画素ベクトルを用い、画素ベクトル差分の大きさの二乗という評価関数を計算、評価関数の値が最小になるよう最適化手法により位置姿勢(姿勢モデル記述)の推定を繰り返し、最終的な推定結果を評価値と位置姿勢(姿勢モデル記述)として出力する位置姿勢推定部と、
推定結果である位置姿勢(姿勢モデル記述)を関節物体フレームモデル記述に変換する位置姿勢記述変換部と、
を備える
関節物体位置姿勢推定装置。 - 関節物体を剛体による多関節木構造でモデル化した関節物体フレームモデルの、各部位の剛体の大きさを体型パラメータとして記憶する関節物体フレームモデル記憶部と、
複数関節物体の予め定められた限定された動作における関節物体フレームモデルの時系列姿勢を、主成分分析し求めた動作拘束による低次元パラメータでモデル化した姿勢モデルの、基底姿勢ベクトルと基準姿勢ベクトルを記憶する姿勢モデル記憶部と、
位置姿勢の推定初期値を記憶する位置姿勢初期値記憶部と、
対象関節物体の入力画像を取得する第1の画像取得部と、
対象関節物体の別の入力画像を取得する第2の画像取得部と、
第1の画像取得部の入力画像から関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第1の関節物体シルエット取得部と、
第2の画像取得部の入力画像から関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第2の関節物体シルエット取得部と、
画像取得部側からの2つの関節物体シルエット画素ベクトルを決められた順番に連結し1つの画素ベクトルとする第1の画素ベクトル連結部と、
位置姿勢初期値記憶部から位置姿勢の推定初期値を取得し記述形式を判定、姿勢モデル記述ならそのまま、関節物体フレームモデル記述なら姿勢モデルを用い姿勢モデル記述に変換する入力判定付き位置姿勢記述変換部と、
位置姿勢(姿勢モデル記述)に基づき姿勢モデルと関節物体フレームモデルから2つの画像取得部のカメラパラメータに合わせた各関節物体モデル画像を生成する関節物体モデル画像生成部と、
前記関節物体モデル画像の1つから関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第3の関節物体シルエット取得部と、
前記関節物体モデル画像のもう1つから関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第4の関節物体シルエット取得部と、
関節物体モデル画像生成部側からの2つの関節物体シルエット画素ベクトルを前記決められた順番に連結し1つの画素ベクトルとする第2の画素ベクトル連結部と、
入力される2つの画素ベクトルを用い、画素ベクトル差分の大きさの二乗という評価関数を計算、評価関数の値が最小になるよう最適化手法により位置姿勢(姿勢モデル記述)の推定を繰り返し、最終的な推定結果を評価値と位置姿勢(姿勢モデル記述)として出力する位置姿勢推定部と、
推定結果である位置姿勢(姿勢モデル記述)を関節物体フレームモデル記述に変換する位置姿勢記述変換部と、
を備える
関節物体位置姿勢推定装置。 - 関節物体を剛体による多関節木構造でモデル化した関節物体フレームモデルの、各部位の剛体の大きさを体型パラメータとして記憶する関節物体フレームモデル記憶部と、
複数関節物体の予め定められた限定された動作における関節物体フレームモデルの時系列姿勢を、主成分分析し求めた動作拘束による低次元パラメータでモデル化した姿勢モデルの、基底姿勢ベクトルと基準姿勢ベクトルを記憶する姿勢モデル記憶部と、
位置姿勢の推定初期値を記憶する位置姿勢初期値記憶部と、
対象関節物体の入力画像を取得する画像取得部と、
入力画像から関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第1の関節物体シルエット取得部と、
前記関節物体シルエット画像に対してぼかし処理を施した処理画像(画素ベクトル)を生成する第1の輪郭スムーズ処理部と、
位置姿勢初期値記憶部から位置姿勢の推定初期値を取得し記述形式を判定、姿勢モデル記述ならそのまま、関節物体フレームモデル記述なら姿勢モデルを用い姿勢モデル記述に変換する入力判定付き位置姿勢記述変換部と、
位置姿勢(姿勢モデル記述)に基づき姿勢モデルと関節物体フレームモデルから画像取得部のカメラパラメータに合わせた関節物体モデル画像を生成する関節物体モデル画像生成部と、
関節物体モデル画像から関節物体シルエット画像(画素ベクトル)を取得する第2の関節物体シルエット取得部と、
前記関節物体シルエット画像に対してぼかし処理を施して処理画像(画素ベクトル)を生成する第2の輪郭スムーズ処理部と、
入力される2つの画素ベクトルを用い、画素ベクトル差分の大きさの二乗という評価関数を計算、評価関数の値が最小になるよう最適化手法により位置姿勢(姿勢モデル記述)の推定を繰り返し、最終的な推定結果を評価値と位置姿勢(姿勢モデル記述)として出力する位置姿勢推定部と、
推定結果である位置姿勢(姿勢モデル記述)を関節物体フレームモデル記述に変換する位置姿勢記述変換部と、
を備える
関節物体位置姿勢推定装置。 - 位置姿勢推定装置により、関節物体の予め定められた限定された動きに対応する関節物体フレームモデルの時系列姿勢を主成分分析して求めた動作拘束による低次元パラメータの姿勢モデルに関する情報を記憶部から読み出し、
前記姿勢モデルが取り得る姿勢の範囲内で前記関節物体フレームモデルの各姿勢の画像生成と推定対象関節物体画像とのマッチングを行って姿勢を推定する
関節物体位置姿勢推定方法。 - 前記姿勢モデルに関する情報は、前記時系列姿勢の平均姿勢と前記主成分分析で求まる固有ベクトルである基底姿勢ベクトルとを含む
請求の範囲11記載の関節物体位置姿勢推定方法。 - 前記位置姿勢推定装置は、前記姿勢モデルによる姿勢記述を前記関節物体フレームモデルによる姿勢記述に変換する処理と、前記変換された姿勢記述で示される姿勢に調整した前記関節物体フレームモデルの画像を生成する処理と、前記生成された前記関節物体フレームモデルの画像から前記推定対象関節物体画像とのマッチングに使う画像を生成する処理と、前記生成された画像と前記推定対象関節物体画像とが適合するように前記変換を行う前記姿勢モデルによる姿勢記述を変更する処理とを行う
請求の範囲11または12記載の関節物体位置姿勢推定方法。 - 前記位置姿勢推定装置は、位置姿勢の推定初期値を位置姿勢初期値記憶部から読み込む処理を行う
請求の範囲13記載の関節物体位置姿勢推定方法。 - 前記位置姿勢推定装置は、前記位置姿勢初期値記憶部から位置姿勢の推定初期値を取得し、記述形式を判定して、前記関節物体フレームモデルによる姿勢記述なら前記姿勢モデルによる姿勢記述に変換して用いる
請求の範囲14記載の関節物体位置姿勢推定方法。 - 前記位置姿勢推定装置は、前記推定対象関節物体画像として推定対象関節物体をそれぞれ異なる視点から撮像した複数の画像を使用し、前記複数の画像と各視点毎に作成した前記関節物体フレームモデルの複数の画像とのマッチングにより姿勢を推定する
請求の範囲11乃至15の何れかに記載の関節物体位置姿勢推定方法。 - 前記位置姿勢推定装置は、マッチングを行う双方の画像に現れる関節物体画像の輪郭部分にぼかし処理を行う
請求の範囲11乃至15の何れかに記載の関節物体位置姿勢推定方法。 - 関節物体の予め定められた限定された動きに対応する関節物体フレームモデルの時系列姿勢を主成分分析して求めた動作拘束による低次元パラメータの姿勢モデルに関する情報を記憶する記憶部を備えたコンピュータを、前記姿勢モデルが取り得る姿勢の範囲内で前記関節物体フレームモデルの各姿勢の画像生成と推定対象関節物体画像とのマッチングを行って姿勢を推定する位置姿勢推定部として機能させるためのプログラム。
- 前記姿勢モデルに関する情報は、前記時系列姿勢の平均姿勢と前記主成分分析で求まる固有ベクトルである基底姿勢ベクトルとを含む
請求の範囲18記載のプログラム。 - 前記位置姿勢推定部は、
前記姿勢モデルによる姿勢記述を前記関節物体フレームモデルによる姿勢記述に変換する変換部と、
前記変換部で変換された姿勢記述で示される姿勢に調整した前記関節物体フレームモデルの画像を生成するモデル画像生成部と、
前記モデル画像生成部で生成された前記関節物体フレームモデルの画像から前記推定対象関節物体画像とのマッチングに使う画像を生成するシルエット取得部と、
前記シルエット取得部で生成された画像と前記推定対象関節物体画像とが適合するように前記変換部に与える前記姿勢モデルによる姿勢記述を変更する位置姿勢推定部と
を含む
請求の範囲18または19記載のプログラム。 - 前記位置姿勢推定部は、位置姿勢の推定初期値を位置姿勢初期値記憶部から読み出して使用する
請求の範囲20記載のプログラム。 - 前記位置姿勢推定部は、前記位置姿勢初期値記憶部から位置姿勢の推定初期値を取得し、記述形式を判定して、前記姿勢モデルによる姿勢記述ならそのまま、前記関節物体フレームモデルによる姿勢記述なら前記姿勢モデルによる姿勢記述に変換して前記位置姿勢推定部に出力する入力判定付き位置姿勢記述変換部を備える
請求の範囲21記載のプログラム。 - 前記位置姿勢推定部は、前記推定対象関節物体画像として推定対象関節物体をそれぞれ異なる視点から撮像した複数の画像を使用し、前記複数の画像と各視点毎に作成した前記関節物体フレームモデルの複数の画像とのマッチングにより姿勢を推定する
請求の範囲18乃至22の何れかに記載のプログラム。 - 前記位置姿勢推定部は、マッチングを行う双方の画像に現れる関節物体画像の輪郭部分にぼかし処理を行う部を備える
請求の範囲18乃至22の何れかに記載のプログラム。
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