Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2822007B2 - Extraction and tracking of contours in images - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2822007B2 - Extraction and tracking of contours in images - Google Patents

Extraction and tracking of contours in images

Info

Publication number
JP2822007B2
JP2822007B2 JP7065571A JP6557195A JP2822007B2 JP 2822007 B2 JP2822007 B2 JP 2822007B2 JP 7065571 A JP7065571 A JP 7065571A JP 6557195 A JP6557195 A JP 6557195A JP 2822007 B2 JP2822007 B2 JP 2822007B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acm
image
model
contour
edge
Prior art date
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7065571A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08263666A (en
Inventor
幸一 畑
淳 大谷
Original Assignee
株式会社エイ・ティ・アール通信システム研究所
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社エイ・ティ・アール通信システム研究所 filed Critical 株式会社エイ・ティ・アール通信システム研究所
Priority to JP7065571A priority Critical patent/JP2822007B2/en
Publication of JPH08263666A publication Critical patent/JPH08263666A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2822007B2 publication Critical patent/JP2822007B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、画像中の輪郭の抽出
・追跡方法に関し、特に、アクティブカンターモデルを
用いて輪郭の抽出および追跡を行なう方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for extracting and tracking contours in an image, and more particularly to a method for extracting and tracking contours using an active contour model.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータビジョンおよび画像
通信システム等の分野において、人物の動きおよび姿勢
を自動的かつ非接触的に検出する技術の開発が進められ
ている。そして、そのような技術の重要性が増してい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in fields such as computer vision and image communication systems, techniques for automatically and non-contactly detecting the movement and posture of a person have been developed. And the importance of such techniques is increasing.

【0003】そのような技術においては、一般的に、人
物等を撮像することにより得られる画像に基づいて、人
物の動きおよび姿勢が検出される。画像から人物の動き
および姿勢を検出する従来の方法としては、次のような
方法がある。
In such a technique, generally, the movement and posture of a person are detected based on an image obtained by imaging a person or the like. Conventional methods for detecting the motion and posture of a person from an image include the following methods.

【0004】大谷らにより、シルエット画像を用いて人
物の動きおよび姿勢を検出する方法が提案されている
(「遺伝的アルゴリズムを用いたマルチ画像からの人物
の姿勢検出の検討」,信学技報,PRU93−122,
pp.47−54,(1994−1))。また、エッジ
画像を用いて人物の動きおよび姿勢を検出する方法も提
案されている。
[0004] Ohtani et al. Have proposed a method of detecting the motion and posture of a person using a silhouette image ("Study on detection of posture of a person from multiple images using a genetic algorithm", IEICE Technical Report. , PRU93-122,
pp. 47-54, (1994-1)). Further, a method of detecting a motion and a posture of a person using an edge image has also been proposed.

【0005】従来ではこのような検出方法が提案されて
いるが、動画像において複雑な輪郭を追跡することがで
きれば、シルエットの内部のエッジの動きに関する情報
等が得られるので、さらに高度な動きの検出を行なうこ
とが実現できると考えられる。
Conventionally, such a detection method has been proposed. However, if a complicated contour can be tracked in a moving image, information relating to the movement of an edge inside the silhouette can be obtained. It is considered that detection can be realized.

【0006】人物等の物体の輪郭を追跡する方法として
は、M.Kassらによって、スネーク(Snakes) と
呼ばれるアクティブカンターモデル(Active Contour M
odels )を用いて輪郭を追跡する方法が提案されている
(「Snakes:Active ContourModels 」,IJCV vol. 1
( No. 3) ,pp.321-331,( 1988 ) )。
As a method of tracking the contour of an object such as a person, M. An active contour model called Snakes by Kass et al. (Active Contour M
A method of tracking contours using odels has been proposed (“Snakes: Active ContourModels”, IJCV vol. 1).
(No. 3), pp. 321-331, (1988)).

【0007】その方法では、人間が、そのようなアクテ
ィブカンターモデル(以下、ACMと呼ぶ)の初期位置
を予め設定しておき、その後、画像処理が行なわれる。
その画像処理においては、画像上でのエネルギ最小化の
手法によって、ACMを変化させることにより、輪郭が
抽出される。ただし、その輪郭追跡方法では、輪郭を正
確に追跡するためには、人間がACMの初期位置を正確
に設定する必要があった。
In this method, a human sets an initial position of such an active contour model (hereinafter referred to as ACM) in advance, and then performs image processing.
In the image processing, the contour is extracted by changing the ACM by a method of minimizing the energy on the image. However, in the contour tracking method, it is necessary for a person to accurately set the initial position of the ACM in order to accurately track the contour.

【0008】そのようなスネークによるACMを用いた
輪郭抽出方法の初期位置の設定に関する部分を発展させ
た方法としては、グロウイングスネーク(growing snak
e )が提案されており、それを用いた方法も提案されて
いる(「Controlling Growing snakes by Using Key Po
ints」,Olof Henricsson and Walter Neuenschwander
,In Proc. ICPR, pp68-73,1994) 。そのグロウイ
ングスネークもACMである。
[0008] As a method of developing the portion relating to the setting of the initial position in the contour extraction method using the ACM using the snake, a growing snak is used.
e) and a method using it has been proposed (“Controlling Growing snakes by Using Key Po
ints ", Olof Henricsson and Walter Neuenschwander
, In Proc. ICPR, pp. 68-73, 1994). The glowing snake is also ACM.

【0009】その輪郭抽出方法では、人間が、グロウイ
ングスネークの種となる1点を初期設定しておき、その
後、そのグロウイングスネークを延ばしていく。すなわ
ち、その方法は、スネークを成長させていく方法であ
る。その方法では、そのように延ばされていくグロウイ
ングスネークを、画像処理によって得られた物体のエッ
ジで止めることにより、輪郭が抽出される。その方法で
は、人間がグロウイングスネークの種となる点を画像中
の物体のエッジ上に指定する必要がある。
In the contour extraction method, a person initially sets a point serving as a seed for a glowing snake, and then extends the glowing snake. That is, the method is a method of growing a snake. In the method, the contour is extracted by stopping the growing glow snake at the edge of the object obtained by the image processing. In that method, it is necessary for a human to specify a point serving as a seed for the glowing snake on the edge of the object in the image.

【0010】次に、このような従来の輪郭抽出方法を動
画像における輪郭の追跡の初期位置設定に用いた場合の
例を説明する。図10は、従来の輪郭追跡方法を動画像
での輪郭の追跡に用いた場合の処理手順を示すフローチ
ャートである。
Next, an example in which such a conventional contour extraction method is used for setting an initial position for tracking a contour in a moving image will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure when a conventional contour tracking method is used for tracking a contour in a moving image.

【0011】図10を参照して、まず、ステップS41
で、画像が取込まれる。そして、ステップS42で、そ
のように取込まれた画像においてエッジを抽出する。そ
のエッジの抽出によって、物体のエッジが抽出されたエ
ッジ画像が得られる。
Referring to FIG. 10, first, at step S41
Then, an image is captured. Then, in step S42, edges are extracted from the image thus captured. By extracting the edge, an edge image from which the edge of the object is extracted is obtained.

【0012】次に、ステップS43で、エッジ画像に基
づいて、ポテンシャル画像を生成する。そのポテンシャ
ル画像とは、画像のエネルギの高低によってエッジを表
現した画像であり、エッジの部分が他の部分よりも低い
エネルギにされる。
Next, in step S43, a potential image is generated based on the edge image. The potential image is an image in which an edge is expressed by the level of energy of the image, and the energy of the edge portion is lower than that of the other portions.

【0013】そして、その次の処理に移行する前に、ス
テップS44で、ACMの初期位置が人間によって設定
される。すなわち、人間が画像を見ながら、その画像中
のエッジに沿って、ACMの初期位置を設定する。その
設定は、手動入力により行なわれる。
Then, before proceeding to the next process, in step S44, the initial position of the ACM is set by a human. That is, while a human looks at an image, an initial position of the ACM is set along an edge in the image. The setting is made by manual input.

【0014】次に、ステップS45において、ステップ
S44で設定されたACMを、生成されたポテンシャル
画像に追跡させる。その追跡は、ACMをポテンシャル
画像におけるエネルギが低い部分(エッジの部分)へ引
きつける処理をすることにより行なわれる。
Next, in step S45, the ACM set in step S44 is tracked on the generated potential image. The tracking is performed by performing a process of attracting the ACM to a low energy portion (edge portion) in the potential image.

【0015】このようなステップS41〜S45の処理
は、複数フレームの画像のうちの第1フレームに対する
処理である。このうち、ステップS41,S42,S4
3およびS45のような処理が、画像の各フレームにつ
いて繰返し実行されることにより、動画像中の輪郭の追
跡が行なわれる。
The processing of steps S41 to S45 is processing for the first frame of the image of a plurality of frames. Among them, steps S41, S42, S4
The contours in the moving image are tracked by repeatedly executing the processing such as 3 and S45 for each frame of the image.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の輪郭追跡方法では、ACMによりエッジを
追跡する処理を行なう前に、追跡する対象となるエッジ
について、人間による正確なACMの初期設定が必要で
ある。このため、従来の輪郭追跡方法では、動画像に現
わされるような遮蔽および出現を繰返す輪郭の追跡には
適していないという問題があった。
However, in the conventional contour tracing method as described above, before performing the process of tracing the edge by the ACM, the human being accurately sets the initial ACM for the edge to be tracked. is required. For this reason, the conventional contour tracking method has a problem that it is not suitable for tracking a contour that repeats occlusion and appearance as shown in a moving image.

【0017】さらに、このような従来の輪郭追跡方法で
は、動画像においてエッジが局所的に遮蔽された場合
に、その遮蔽された部分に対応するACMの変形が、A
CM全体の形状に影響を与えるという問題もあった。
Furthermore, in such a conventional contour tracking method, when an edge is locally occluded in a moving image, the deformation of the ACM corresponding to the occluded portion is A
There is also a problem that the shape of the entire CM is affected.

【0018】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたものであり、ACMの初期位置の設定を自
動的に行なうことを可能にすることにより、動画像にお
ける輪郭の追跡に適した、画像中の輪郭の抽出・追跡方
法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and is suitable for tracking a contour in a moving image by enabling automatic setting of an initial position of an ACM. Another object of the present invention is to provide a method for extracting and tracking contours in an image.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明は、移動する物
体を経時的に撮像して得られる複数のフレームの画像に
おいて、各フレームの画像中でその物体の輪郭の抽出お
よび追跡をする、画像中の輪郭の抽出・追跡方法であっ
て、第1の処理ステップおよび複数の第2の処理ステッ
プを含む。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a plurality of frames obtained by imaging a moving object over time, an outline of the object is extracted and tracked in each frame image. A method for extracting and tracking an inside contour, comprising a first processing step and a plurality of second processing steps.

【0020】第1の処理ステップは、複数のフレームの
うちの最初のフレームに対応する処理を行なうステップ
であり、第1のエッジ抽出ステップ、第1のモデル生成
ステップおよび第1のモデル結合ステップを含む。
The first processing step is a step of performing processing corresponding to the first frame of the plurality of frames, and includes a first edge extraction step, a first model generation step, and a first model combination step. Including.

【0021】第1のエッジ抽出ステップは、最初のフレ
ームの画像中の物体のエッジを抽出する。第1のモデル
生成ステップは、抽出されたエッジの情報に基づいて、
物体の輪郭に沿う複数のアクティブカンターモデルを生
成する。第1のモデル結合ステップは、生成された複数
のアクティブカンターモデルを、所定の結合条件に基づ
いて結合する。
The first edge extraction step extracts an edge of an object in the image of the first frame. In the first model generation step, based on the extracted edge information,
Generate multiple active contour models along the contour of the object. The first model combining step combines the plurality of generated active counter models based on a predetermined combining condition.

【0022】第2の処理ステップは、最初のフレームの
後の複数のフレームのそれぞれに対応する処理を行なう
ステップであり、各々が、第2のエッジ抽出ステップ、
ポテンシャル画像生成ステップ、モデル追跡ステップ、
モデル分裂ステップ、モデル消滅ステップ、第2のモデ
ル生成ステップおよび第2のモデル結合ステップを含
む。
The second processing step is a step of performing processing corresponding to each of a plurality of frames after the first frame, each of which includes a second edge extraction step,
Potential image generation step, model tracking step,
A model splitting step, a model disappearing step, a second model generating step, and a second model combining step.

【0023】第2のエッジ抽出ステップは、対応するフ
レームの画像中の物体のエッジを抽出する。ポテンシャ
ル画像生成ステップは、抽出されたエッジの情報に基づ
いて、そのエッジに対応するポテンシャル画像を生成す
る。モデル追跡ステップは、生成されたポテンシャル画
像と、1つ前のフレームに対応する処理において結合さ
れたアクティブカンターモデルとに基づいて、そのアク
ティブカンターモデルを原画像の輪郭へ追跡させる。
The second edge extraction step extracts an edge of the object in the image of the corresponding frame. In the potential image generating step, a potential image corresponding to the extracted edge is generated based on the extracted edge information. The model tracking step causes the active contour model to be tracked to the contour of the original image based on the generated potential image and the active contour model combined in the processing corresponding to the immediately preceding frame.

【0024】モデル分裂ステップは、追跡を行なったア
クティブカンターモデルにおいて、原画像の追跡の結
果、2つの輪郭にまたがったACMを所定の分裂条件に
基づいて分裂させる。モデル消滅ステップは、所定の消
滅条件に基づいて、ポテンシャル画像の追跡に失敗した
部分のアクティブカンターモデルを消滅させる。
In the model splitting step, in the tracked active contour model, as a result of tracking the original image, the ACM spanning two contours is split based on a predetermined splitting condition. The model extinguishing step extinguishes, based on a predetermined extinguishing condition, an active counter model in a portion where tracking of the potential image has failed.

【0025】第2のモデル生成ステップは、第2のエッ
ジ抽出ステップで抽出されたエッジの情報に基づいて、
複数のアクティブカンターモデルを生成する。第2のモ
デル結合ステップは、追跡に成功したアクティブカンタ
ーモデルと、第2のモデル生成ステップで生成された複
数のアクティブカンターモデルとを組合せることによ
り、物体の輪郭に沿う新たな複数のアクティブカンター
モデルを求め、所定の結合条件に基づいてそれらのアク
ティブカンターモデルを結合する。
In the second model generation step, based on the information of the edge extracted in the second edge extraction step,
Generate multiple active counter models. In the second model combining step, a new plurality of active counters along the contour of the object is obtained by combining the successfully tracked active counter models with the plurality of active counter models generated in the second model generating step. The models are determined and their active counter models are combined based on predetermined combining conditions.

【0026】[0026]

【作用】この発明によれば、複数のフレームの画像のう
ち、最初のフレームに対応して第1の処理ステップが実
行され、その後に続く複数のフレームのそれぞれに対応
して複数の第2の処理ステップが実行される。
According to the present invention, the first processing step is executed corresponding to the first frame among the images of the plurality of frames, and the second processing steps are executed corresponding to each of the plurality of subsequent frames. A processing step is performed.

【0027】第1の処理ステップにおいては、最初のフ
レームの画像中の物体のエッジが抽出され、その抽出さ
れたエッジの情報に基づいて、複数のアクティブカンタ
ーモデルが生成される。そして、それらのアクティブカ
ンターモデルが結合されることにより、最初のフレーム
の画像に基づいて、その後のフレームにおいて追跡の対
象となるエッジに対応するアクティブカンターモデルが
初期設定される。
In the first processing step, edges of the object in the image of the first frame are extracted, and a plurality of active counter models are generated based on the information on the extracted edges. Then, by combining these active counter models, an active counter model corresponding to an edge to be tracked in a subsequent frame is initialized based on the image of the first frame.

【0028】すなわち、第1の処理ステップにおいて
は、最初のフレームの画像中のエッジに基づいて、アク
ティブカンターモデルが自動的に初期設定される。
That is, in the first processing step, the active counter model is automatically initialized based on the edge in the image of the first frame.

【0029】そして、複数の第2の処理ステップの各々
において、対応するフレームの画像において抽出された
エッジに基づいて、ポテンシャル画像が生成される。そ
して、1つ前のフレームに対応する処理において結合さ
れたアクティブカンターモデルが、そのポテンシャル画
像を追跡する。
Then, in each of the plurality of second processing steps, a potential image is generated based on the edges extracted in the image of the corresponding frame. Then, the active counter model combined in the processing corresponding to the immediately preceding frame tracks the potential image.

【0030】追跡を行なったアクティブカンターモデル
のうち、2つの輪郭にまたがったアクティブカンターモ
デルが分裂される。さらに、ポテンシャル画像の追跡に
失敗した部分は、所定の消滅条件に基づいて消滅させら
れる。このため、アクティブカンターモデルは、対応す
るフレームの画像において、たとえば、遮蔽されていな
いエッジに対応する部分が残り、遮蔽されているエッジ
に対応する部分が消滅させられる。
The active contour model that spans the two contours of the tracked active contour model is split. Further, the portion where the tracking of the potential image has failed is deleted based on a predetermined deletion condition. Therefore, in the active frame model, for example, in the image of the corresponding frame, a portion corresponding to an unoccluded edge remains, and a portion corresponding to an occluded edge disappears.

【0031】さらに、対応するフレームの画像中で抽出
されたエッジに基づいて、複数のアクティブカンターモ
デルが生成される。そのアクティブカンターモデルは、
消滅されたアクティブカンターモデルの部分を補うため
のものである。そして、追跡に成功したアクティブカン
ターモデルと、そのように生成されたアクティブカンタ
ーモデルとが組合わされるため、消滅された部分が補わ
れた複数のアクティブカンターモデルが得られる。さら
に、それらのアクティブカンターモデルが結合されるこ
とにより、その次のフレームにおいて追跡の対象となる
エッジに対応するアクティブカンターモデルが新たに設
定される。
Further, a plurality of active counter models are generated based on the edges extracted in the image of the corresponding frame. The active canter model is
It is intended to supplement the part of the disappeared active counter model. Then, the active counter model that has been successfully tracked and the active counter model generated in this way are combined, so that a plurality of active counter models in which the disappeared portions are supplemented are obtained. Further, by combining the active counter models, an active counter model corresponding to the edge to be tracked in the next frame is newly set.

【0032】このような第2の処理ステップが繰返し実
行されることにより、複数のフレームの画像において、
物体の輪郭の抽出および追跡がフレーム順に順次実行さ
れる。
By repeatedly executing such a second processing step, in a plurality of frame images,
Extraction and tracking of the contour of the object are sequentially performed in frame order.

【0033】[0033]

【実施例】次に、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0034】まず、この実施例の概要を説明する。以下
の実施例に示された画像中の輪郭の抽出・追跡方法にお
いては、画像中の物体のエッジの延在方向が急激に変化
せず、かつ、そのエッジの両側の輝度の差が一定である
エッジの部分に、ACMを自動的に当てはめる。そのよ
うなACMの初期設定が、複数の画像のフレームのうち
の最初のフレームのエッジの情報に基づいて行なわれ
る。
First, an outline of this embodiment will be described. In the method for extracting and tracking the contour in an image shown in the following embodiment, the extending direction of the edge of the object in the image does not change suddenly, and the difference in luminance on both sides of the edge is constant. ACM is automatically applied to a certain edge portion. Such an initial setting of the ACM is performed based on information on the edge of the first frame of the plurality of image frames.

【0035】さらに、その後の各フレームにおいても、
抽出されたエッジに基づいて、ACMが自動的に当ては
められ、各フレームにおいて自動的に当てはめられたA
CMが、1つ後のフレームにおいて、エッジの情報から
得られるポテンシャル画像のエッジの部分を追跡する。
Further, in each subsequent frame,
Based on the extracted edges, the ACM is automatically fitted, and in each frame the automatically fitted ACM
The CM tracks the edge portion of the potential image obtained from the edge information in the next frame.

【0036】図1は、この発明の実施例による輪郭自動
抽出・追跡装置の構成を示すブロック図である。図1を
参照して、この装置は、カメラ1およびデータ処理装置
2を含む。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic contour extraction / tracking device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the device includes a camera 1 and a data processing device 2.

【0037】カメラ1は、人物等の移動可能な物体3を
経時的に撮像する。カメラ1による撮像で得られた画像
情報は、データ処理装置2へ与えられる。すなわち、カ
メラ1からデータ処理装置2へは、撮像の時間経過に対
応して複数フレームの画像情報(動画像情報)が与えら
れる。
The camera 1 images a movable object 3 such as a person over time. Image information obtained by imaging with the camera 1 is provided to the data processing device 2. That is, a plurality of frames of image information (moving image information) are provided from the camera 1 to the data processing device 2 in accordance with the lapse of time of imaging.

【0038】データ処理装置2は、与えられた画像情報
に基づいて、撮像された物体3の輪郭の自動的な抽出お
よび追跡を行なうデータ処理を実行する。
The data processor 2 executes data processing for automatically extracting and tracking the outline of the imaged object 3 based on the given image information.

【0039】次に、データ処理装置2におけるデータ処
理の内容を詳細に説明する。図2は、この発明の実施例
による輪郭自動抽出・追跡方法の処理手順を示すフロー
チャートである。図2においては、複数のフレームの画
像の処理について、各フレームに対応する処理が、縦方
向につながるステップで示される。
Next, the contents of the data processing in the data processing device 2 will be described in detail. FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the automatic contour extraction / tracking method according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, regarding the processing of the images of a plurality of frames, the processing corresponding to each frame is indicated by steps connected in the vertical direction.

【0040】まず、複数のフレームの画像の第1のフレ
ームに対応する処理が行なわれる。ステップS11の画
像入力ステップで、カメラ1からの画像が入力される。
次に、ステップS12のエッジ抽出ステップで、その画
像のエッジを抽出する。これにより、図3に示されるよ
うなエッジ画像が得られる。ここで、図3を参照して、
エッジ画像には、物体3(図1参照)のエッジ部分に沿
う複数のエッジ画素4,4,…が示される。
First, processing corresponding to the first frame of the image of the plurality of frames is performed. In the image input step of step S11, an image from the camera 1 is input.
Next, an edge of the image is extracted in an edge extraction step of step S12. As a result, an edge image as shown in FIG. 3 is obtained. Here, referring to FIG.
The edge image shows a plurality of edge pixels 4, 4,... Along the edge portion of the object 3 (see FIG. 1).

【0041】次に、ステップS13のACM生成ステッ
プで、ステップS12によって得られたエッジ画像に基
づいて、最小単位のACM(以下、ACMの素と呼ぶ)
が生成される。
Next, in the ACM generation step of step S13, based on the edge image obtained in step S12, the ACM of the minimum unit (hereinafter, referred to as the element of ACM)
Is generated.

【0042】そして、図4を参照して、ステップS13
のACM生成ステップでは、ステップS12で得られた
エッジ画素4,4,…のうち、一部のエッジ画素を間引
きのために図4のように消滅させる。その後、図5に示
されるようなACMの素を生成する。
Then, referring to FIG. 4, step S13
In the ACM generation step, some of the edge pixels 4, 4,... Obtained in step S12 are eliminated as shown in FIG. Thereafter, an ACM element as shown in FIG. 5 is generated.

【0043】このような間引きをするのは、このステッ
プS13で生成されるACMの素が次の結合ステップ
(ステップS14)での結合条件として定められたAC
Mの端部の傾きの条件に対してロバスト性を有するよう
にするためである。
This thinning-out is performed because the element of the ACM generated in step S13 is the AC defined as the connection condition in the next connection step (step S14).
This is to ensure robustness with respect to the condition of the inclination of the end of M.

【0044】次に、図5を参照して、図4に示されるよ
うに間引きされた後のエッジ画素4,4,…において、
隣り合う2つのエッジ画素4,4を結合させる。このよ
うな結合によって、複数のACMの素40,40,…が
生成される。
Next, referring to FIG. 5, in edge pixels 4, 4,... After being decimated as shown in FIG.
Two adjacent edge pixels 4 and 4 are combined. By such a combination, a plurality of ACM elements 40, 40,... Are generated.

【0045】次に、ステップS14のACM結合ステッ
プで、ACMの素40,40,…を結合させる処理が行
なわれる。以下に、その処理の内容を詳細に説明する。
Next, in the ACM combining step of step S14, a process of combining ACM elements 40, 40,... Is performed. Hereinafter, the contents of the processing will be described in detail.

【0046】図6は、ACM結合ステップで結合される
ACMの状態を示す模式図である。この図6には、AC
Mの素が複数個結合されたACMであるACM Aと、
ACM Bとが結合される状態が示される。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of ACMs combined in the ACM combining step. In FIG. 6, AC
ACM A, which is an ACM in which a plurality of elements of M are combined,
A state in which ACM B is combined is shown.

【0047】図6に示されるように、2つのACM A
およびBは、それぞれ下記(1)および(2)に示され
るように、点の座標の連なりで表わされる。
As shown in FIG. 6, two ACM A
And B are represented by a series of point coordinates as shown in (1) and (2) below.

【0048】 A: (axi ,ayi ) i=1,…,n (1) B: (bxi ,byi ) i=1,…,m (2) このように表わされる2つのACM AおよびBについ
て、以下のような3つの結合条件が定義される。第1の
結合条件は、次のとおりである。すなわち、2つのAC
M AおよびBが隣り合っていなければならないので、
それらの末端の間の距離が一定値threshold1
以下であることが第1の結合条件である。その第1の結
合条件は、下記(3)式に示される。
[0048] A: (ax i, ay i ) i = 1, ..., n (1) B: (bx i, by i) i = 1, ..., m (2) 2 single ACM A being thus represented For B and B, the following three binding conditions are defined. The first joining condition is as follows. That is, two ACs
Since M A and B must be adjacent,
The distance between these ends is a constant value threshold1
The following is the first combination condition. The first coupling condition is shown in the following equation (3).

【0049】[0049]

【数1】 (Equation 1)

【0050】第2の結合条件は次のとおりである。すな
わち、2つのACM AおよびBがなだらかに接続され
ていなければならないので、それらのACMの端部の傾
きの差が一定値threshold2以下であること
が、第2の結合条件である。その第2の結合条件は、下
記(4)式で表わされる。
The second joining condition is as follows. That is, since the two ACMs A and B must be smoothly connected, the second coupling condition is that the difference between the inclinations of the ends of the ACMs is equal to or smaller than a predetermined value threshold2. The second coupling condition is represented by the following equation (4).

【0051】[0051]

【数2】 (Equation 2)

【0052】第3の結合条件は次のとおりである。すな
わち、2つのACM AおよびBは、同じエッジの部分
を表わすモデル同士であるため、結合した場合に、各A
CMの両側部(d1およびd2またはd3およびd4)
の間の輝度差が、2つのACM AおよびBで同様の値
になる必要がある。
The third combination condition is as follows. That is, since two ACMs A and B are models representing the same edge portion, each ACM A and B
Both sides of CM (d1 and d2 or d3 and d4)
Must be similar for the two ACMs A and B.

【0053】このため、ACM Aに対応する輝度差を
anとし、ACM Bに対応する輝度差をCb1とした場
合、それらの輝度差Canと、輝度差Cb1との差が一定値
threshold3以下であることが、第3の結合条
件である。その第3の結合条件は、下記(5)式で表わ
される。
Therefore, when the luminance difference corresponding to ACM A is C an and the luminance difference corresponding to ACM B is C b1 , the difference between the luminance difference C an and the luminance difference C b1 is a constant value. The third joining condition is that the threshold value is equal to or less than threshold3. The third coupling condition is represented by the following equation (5).

【0054】[0054]

【数3】 (Equation 3)

【0055】このACM結合ステップでは、以上のよう
な3つの結合条件を満たすACM同士を結合させ、結合
されたACM Cを得る。その結合されたACM C
は、下記(6)に示されるような点の座標の連なりで表
わされる。その点の座標の連なりは、下記(7)式で示
される元のACM Aの点の座標の連なりと、下記
(8)式で示される元のACM Bの点の座標の連なり
とを結合させたものとなる。
In the ACM combining step, ACMs satisfying the above three combining conditions are combined with each other to obtain a combined ACM C. The combined ACM C
Is represented by a series of point coordinates as shown in the following (6). The sequence of coordinates of the point is obtained by combining the sequence of coordinates of the original ACM A point represented by the following equation (7) and the sequence of coordinates of the original ACM B point represented by the following equation (8). It will be.

【0056】[0056]

【数4】 (Equation 4)

【0057】このように、ステップS14のACM結合
ステップでは、所定の結合条件を満たすACMの素4
0,40,…およびそれらが結合されたACMを適宜結
合させることにより、画像のエッジ部分に対応するAC
Mを得る。すなわち、第1のフレームに対応する処理に
おいては、ACMの位置の初期設定が自動的に行なわれ
る。
As described above, in the ACM combining step of step S14, the ACM element 4 satisfying the predetermined combining condition is used.
.. And the ACMs to which the ACMs are combined are appropriately combined to form ACs corresponding to the edge portions of the image.
Get M. That is, in the processing corresponding to the first frame, the initial setting of the ACM position is automatically performed.

【0058】次に、第2のフレームに対応する処理が実
行される。この第2のフレーム以降の処理は、各フレー
ムに対して同様の内容である。ここでは、図2に示され
た第nフレームに対応する処理を、第2のフレームに対
応する処理とみなして説明する。
Next, a process corresponding to the second frame is executed. The processes after the second frame have the same contents for each frame. Here, the processing corresponding to the n-th frame shown in FIG. 2 will be described as the processing corresponding to the second frame.

【0059】第2のフレームに対応する処理において
も、第1のフレームの場合と同様に、入力画像ステップ
(ステップS21)およびエッジ抽出ステップ(ステッ
プS22)が実行される。これにより、第2のフレーム
の画像に対応するエッジ画像が得られる。
In the processing corresponding to the second frame, the input image step (step S21) and the edge extraction step (step S22) are executed as in the case of the first frame. Thereby, an edge image corresponding to the image of the second frame is obtained.

【0060】次に、ステップS23のポテンシャル画像
生成ステップで、ポテンシャル画像を得る処理が行なわ
れる。そのポテンシャル画像は、ステップS22で得ら
れたエッジ画像に基づいて、そのエッジ部分の画像エネ
ルギを他の部分の画像エネルギよりも低くする処理を行
なうことにより得られる。すなわち、ポテンシャル画像
は、画像を画像エネルギのポテンシャルの高低で示した
ものである。
Next, in a potential image generation step of step S23, processing for obtaining a potential image is performed. The potential image is obtained by performing a process of lowering the image energy of the edge portion than the image energy of the other portions based on the edge image obtained in step S22. That is, the potential image is an image in which the potential of the image energy is indicated by the level of the potential.

【0061】次に、ステップS24のACM追跡ステッ
プで、1つ前のフレームに対応する処理で得られた結合
されたACMを、ステップS23で得られたポテンシャ
ル画像のエッジの部分に追跡させる処理を行なう。
Next, in the ACM tracking step of step S24, a process of tracking the combined ACM obtained in the process corresponding to the immediately preceding frame to the edge portion of the potential image obtained in step S23. Do.

【0062】その処理は、たとえば、ACMに弾性を持
たせた手法が用いられる。その手法は、上田他:「エネ
ルギ最小化に基づく輪郭追跡」,信学論(D−2),v
ol.J75,pp.111−120,(1992−
1)に示されたものを用いる。
For the processing, for example, a method in which the ACM has elasticity is used. Ueda et al .: “Contour tracking based on energy minimization”, IEICE (D-2), v
ol. J75, pp. 111-120, (1992-
Use the one shown in 1).

【0063】その場合、エッジが示されるポテンシャル
画像に距離変換を施し、動的計画法によりスネークであ
るACMを作用させる。そのスネークであるACMに
は、弾性力を持たせることにより、変形を抑えるように
してある。
In this case, distance conversion is performed on a potential image showing an edge, and a snake ACM is applied by dynamic programming. The ACM, which is the snake, has elasticity to suppress deformation.

【0064】その動的計画法は、たとえば、A. A. AMIN
I 他の「Using Dynamic Programming for Solving Vari
ational Problems in Vision」,IEEE TRANSACTION ON
PATERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE VOL 12, N
O. 9,(1990-9)に示されたような手法を用いる。
The dynamic programming is, for example, AA AMIN
I Other `` Using Dynamic Programming for Solving Vari
ational Problems in Vision ", IEEE TRANSACTION ON
PATERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE VOL 12, N
Use the method shown in O. 9, (1990-9).

【0065】このようなACM追跡ステップで、ACM
を、ポテンシャル画像のエッジ部分に追跡させた後、ス
テップS25のACM分裂ステップにおいて、所定の分
裂条件を満たすACMを分裂させる。
In such an ACM tracking step, the ACM
Is traced to the edge portion of the potential image, and in an ACM division step of step S25, an ACM satisfying a predetermined division condition is divided.

【0066】このACM分裂ステップは、次のような目
的で行なわれる。すなわち、追跡後のACMの両側部の
輝度差が、ある部分で急激に変化するものは、2つの異
なるエッジに1つのACMが当てはめられたとみなされ
る。したがって、そのように輝度差が急激に変化する箇
所で、1つのACMを2つのACMに分裂させるのであ
る。
This ACM division step is performed for the following purpose. That is, when the luminance difference between both sides of the tracked ACM changes abruptly in a certain portion, it is considered that one ACM is applied to two different edges. Therefore, one ACM is split into two ACMs at such a place where the luminance difference changes abruptly.

【0067】次に、ACM分裂ステップの処理内容を詳
細に説明する。図7は、ACM分裂ステップで分裂され
るACMの状態を示す模式図である。
Next, the processing contents of the ACM division step will be described in detail. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a state of the ACM divided in the ACM division step.

【0068】図7を参照して、分裂処理の対象となるA
CM A上において任意に1点Dをとり、その点で、A
CM Aを、ACM A1と、ACM A2とに二分す
る。そして、ACM A1における両側部の輝度差Cを
下記(9)式に示されるように計算する。それととも
に、ACM A2において両側部の輝度差C2を、下記
(10)式で示されるように計算する。
Referring to FIG. 7, A to be subjected to division processing
An arbitrary point D is taken on CM A, and at that point, A
The CM A is bisected into ACM A1 and ACM A2. Then, the luminance difference C on both sides of the ACM A1 is calculated as shown in the following equation (9). At the same time, the luminance difference C2 on both sides of the ACM A2 is calculated as shown by the following equation (10).

【0069】[0069]

【数5】 (Equation 5)

【0070】そして、ACM A上で、輝度差C1と、
輝度差C2との差が最大になる点を分裂点dと定義す
る。その分裂点dは、下記(11)式で表わされる。
Then, on the ACM A, the luminance difference C1 and
The point at which the difference from the luminance difference C2 is maximized is defined as a split point d. The split point d is represented by the following equation (11).

【0071】[0071]

【数6】 (Equation 6)

【0072】このように求められた分裂点dを分裂させ
るか否かを下記(12)式に示される分裂条件に基づい
て決定する。下記(12)式において、thresho
ld4は、予め一定値に定められている。
Whether or not to divide the thus obtained division point d is determined based on the division condition shown in the following equation (12). In equation (12) below,
ld4 is set to a constant value in advance.

【0073】[0073]

【数7】 (Equation 7)

【0074】このACM分裂ステップにおいては、AC
M−Aが上記(12)式を満たす場合に、その分裂点d
で、ACM Aを2つのACMに分割する。これによ
り、ACM Aが分裂される。すなわち、1つのACM
を、エッジの追跡に成功したACMと、追跡に失敗した
ACMとに、または2つのエッジにまたがって当てはめ
られたACMを1つずつに、分裂させる。
In this ACM splitting step, AC
When M−A satisfies the above equation (12), the breaking point d
Divides ACM A into two ACMs. This splits ACM A. That is, one ACM
Is split into ACMs that have successfully tracked edges and ACMs that have failed to track, or ACMs that have been applied across two edges.

【0075】次に、ステップS26のACM消滅ステッ
プで、エッジの追跡に失敗したACMを消滅させる処理
を行なう。以下に、ACM消滅ステップの内容を詳細に
説明する。
Next, in the ACM erasure step of step S26, a process for erasing the ACM for which edge tracking has failed is performed. Hereinafter, the contents of the ACM disappearing step will be described in detail.

【0076】図8は、ACM消滅ステップで消滅される
ACMの状態を示す模式図である。まず、ACM Aの
全長にわたって、両側部の輝度差を計算し、その輝度差
の平均値Cを計算する。そのような計算は、下記(1
3)式に基づいて行なわれる。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the state of the ACM which is deleted in the ACM deletion step. First, the luminance difference between both sides is calculated over the entire length of ACM A, and the average value C of the luminance difference is calculated. Such a calculation is as follows (1)
This is performed based on equation 3).

【0077】[0077]

【数8】 (Equation 8)

【0078】このように求められた輝度差の平均値C
は、ACM Aが画像上のエッジ上にあるか否かを判断
するための対象となる。このように求められた輝度差の
平均値Cは、その値が小さい場合に、ACM Aがエッ
ジから外れていることを示している。それは、エッジの
部分は、その両側部の輝度差が大きいためである。
The average value C of the luminance differences thus obtained is
Is an object for determining whether or not ACM A is on an edge on an image. The average value C of the luminance differences thus obtained indicates that ACM A is out of the edge when the value is small. This is because the edge portion has a large difference in luminance between both sides.

【0079】したがって、追跡に失敗したACMにおけ
る輝度差の平均値Cは、一定値threshold5以
下になる。このため、下記(14)式を消滅条件とし、
その条件を満たすACM Aを消滅させる。
Therefore, the average value C of the luminance difference in the ACM for which the tracking has failed becomes equal to or smaller than the fixed value threshold5. For this reason, the following equation (14) is used as an annihilation condition,
ACM A satisfying the condition is extinguished.

【0080】[0080]

【数9】 (Equation 9)

【0081】このように、ステップS25のACM分裂
ステップおよびステップS26のACM消滅ステップに
よって、追跡に失敗した不要なACMが除去される。
As described above, by the ACM splitting step in step S25 and the ACM extinguishing step in step S26, unnecessary ACMs whose tracking has failed are removed.

【0082】次に、ステップS27のACM生成ステッ
プで、新たなACMを生成する処理を行なう。この場合
のACMの生成は、ステップS22のエッジ抽出ステッ
プで得られたエッジ画像に基づいて、そのエッジにより
得られるACMの素を生成する。その生成は、前述した
ステップS13と同様に行なわれる。
Next, in the ACM generation step of step S27, processing for generating a new ACM is performed. The generation of the ACM in this case is based on the edge image obtained in the edge extraction step of step S22, and generates the element of the ACM obtained by the edge. The generation is performed in the same manner as in step S13 described above.

【0083】さらに、このACM生成ステップでは、そ
のようにして得られたエッジ画像によるACMと、ステ
ップS26を経て残ったACMとを画像上において共存
させる処理を行なう。
Further, in the ACM generation step, the ACM based on the edge image thus obtained and the ACM remaining after step S26 are coexisted on the image.

【0084】次に、ステップS28のACM結合ステッ
プで、エッジ画像に基づいて得られたACMの素を結合
し、さらに、その結合されたACMと、ACM消滅ステ
ップを経て残ったACMとを組合せる。そのように組合
せる場合には、さらなるACMの結合処理も行なわれ
る。このようなACMの組合せを行なうことにより、新
たなACMを生成する。
Next, in the ACM combining step of step S28, the ACM elements obtained based on the edge image are combined, and the combined ACM is combined with the ACM remaining after the ACM disappearing step. . In such a case, further ACM combining processing is also performed. A new ACM is generated by performing such an ACM combination.

【0085】このようにACMを組合せるのは、ACM
消滅ステップを経たACMは、追跡に失敗したACMが
消滅されているので、次のフレームでのエッジの追跡に
用いるACMを設定するために、そのように消滅された
ACMを補う必要があるためである。したがって、消滅
されたACMの部分を、そのフレームでのエッジ抽出に
基づいて得られたACMで補う処理が行なわれる。
The reason for combining the ACMs in this way is that the ACMs are combined.
Since the ACM that has passed through the erasure step has lost the ACM that failed to be tracked, it is necessary to compensate for the ACM that has been erasured in order to set the ACM used for tracking the edge in the next frame. is there. Therefore, a process of supplementing the lost ACM portion with the ACM obtained based on the edge extraction in the frame is performed.

【0086】このように、ステップS28のACM結合
ステップで得られたACMは、その次のフレームに対応
する処理の中のACM追跡ステップ(たとえばS34)
に用いられる。このように、最初のフレームの後のフレ
ームに対応する処理においても、新たにACMが得られ
ることになる。したがって、ACMがエッジの追跡に失
敗した場合でも、人間が新たにACMを手動設定する必
要がない。
As described above, the ACM obtained in the ACM combining step in step S28 is the ACM tracking step in the processing corresponding to the next frame (for example, S34).
Used for As described above, a new ACM is also obtained in the processing corresponding to the frame after the first frame. Therefore, even if the ACM fails to track the edge, there is no need for a human to manually set the new ACM.

【0087】以上のステップS21〜S28で行なわれ
る処理は、その後の第3のフレーム以降の各フレームに
対応する処理(たとえばS31〜S38)においても同
様に実行される。
The processes performed in steps S21 to S28 are similarly performed in subsequent processes (for example, S31 to S38) corresponding to the third and subsequent frames.

【0088】以上に説明したような処理が行なわれるこ
とにより、複数の画像のフレームを有する動画像におい
て、複雑な輪郭を追跡することができる。それは、AC
Mの設定が、人間によらず、自動的に行なわれるためで
ある。
By performing the processing as described above, a complicated contour can be tracked in a moving image having a plurality of image frames. It is AC
This is because the setting of M is performed automatically regardless of the person.

【0089】次に、図2のフローチャートで示した画像
入力ステップからACM結合ステップまでの処理におけ
るデータの流れについて説明する。すなわち、図2のデ
ータ処理装置内におけるデータの流れを説明する。
Next, the flow of data in the processing from the image input step to the ACM combining step shown in the flowchart of FIG. 2 will be described. That is, the flow of data in the data processing device of FIG. 2 will be described.

【0090】図9は、図1のデータ処理装置2における
データ処理のステップと、その各ステップで用いられる
データを記憶する記憶部との関係を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing the relationship between data processing steps in the data processing device 2 of FIG. 1 and a storage unit for storing data used in each step.

【0091】図9を参照して、前述のデータ処理装置2
は、入力画像データ部21、エッジデータ部22、ポテ
ンシャル画像部23およびACMデータ部24を含む。
Referring to FIG. 9, the above-described data processing device 2
Includes an input image data section 21, an edge data section 22, a potential image section 23, and an ACM data section 24.

【0092】入力画像データ部21は、前述のカメラ1
から入力された画像に関連するデータを記憶する部分で
ある。エッジデータ部22は、入力された画像のエッジ
に関連するデータを記憶する部分である。ポテンシャル
画像部23は、ポテンシャル画像に関連するデータを記
憶する部分である。ACMデータ部24は、ACMに関
連するデータを記憶する部分である。
The input image data section 21 is provided with the camera 1 described above.
This is a part for storing data related to the image input from. The edge data section 22 is a section that stores data related to edges of an input image. The potential image unit 23 is a part that stores data related to the potential image. The ACM data section 24 is a section for storing data related to the ACM.

【0093】入力画像データ部21〜ACMデータ部2
4の各々は、適宜データが書換えられる。
Input image data section 21 to ACM data section 2
Data of each of 4 is appropriately rewritten.

【0094】ステップS1の入力画像ステップで、入力
画像データ部21にデータが記憶される。次に、ステッ
プS2のエッジ抽出ステップで、入力画像データ部21
からのデータに基づいて、エッジ抽出処理が行なわれ
る。そして、その処理の結果として得られるデータが、
エッジデータ部22へ書込まれる。
In the input image step of step S 1, data is stored in the input image data section 21. Next, in the edge extraction step of step S2, the input image data unit 21
The edge extraction process is performed based on the data from. Then, the data obtained as a result of the processing is
The data is written to the edge data section 22.

【0095】次に、ステップS3のポテンシャル画像生
成ステップで、エッジデータ部22から読出されたデー
タに基づいてポテンシャル画像生成処理が行なわれる。
その処理の結果として得られるデータが、ポテンシャル
画像部23へ書込まれる。
Next, in a potential image generation step of step S3, a potential image generation process is performed based on the data read from the edge data section 22.
Data obtained as a result of the processing is written to the potential image section 23.

【0096】次に、ステップS4のACM追跡ステップ
で、ポテンシャル画像部23およびACMデータ部24
からそれぞれ読出されたデータに基づいて、ACM追跡
処理が行なわれる。その処理の結果として得られるデー
タが、ACMデータ部24へ書込まれる。
Next, in the ACM tracking step of step S4, the potential image section 23 and the ACM data section 24
ACM tracking processing is performed based on the data read from the. Data obtained as a result of the processing is written to the ACM data section 24.

【0097】次に、ステップS5のACM分裂ステップ
で、入力画像データ部21およびACMデータ部24か
らそれぞれ読出されたデータに基づいて、ACM分裂処
理が行なわれる。その処理の結果として得られたデータ
が、ACMデータ部24へ書込まれる。
Next, in the ACM division step of step S5, ACM division processing is performed based on the data read from the input image data section 21 and the ACM data section 24, respectively. Data obtained as a result of the processing is written to the ACM data section 24.

【0098】次に、ステップS6のACM消滅ステップ
で、入力画像データ部21およびACMデータ部24か
らそれぞれ読出されたデータに基づいて、ACM消滅処
理が行なわれる。その処理の結果として得られたデータ
が、ACMデータ部24へ書込まれる。
Next, in the ACM extinguishing step of step S6, ACM extinguishing processing is performed based on the data read from the input image data unit 21 and the ACM data unit 24, respectively. Data obtained as a result of the processing is written to the ACM data section 24.

【0099】次に、ステップS7のACM生成ステップ
で、エッジデータ部22およびACMデータ部24から
それぞれ読出されたデータに基づいて、ACM生成処理
が行なわれる。その処理の結果として得られたデータ
が、ACMデータ部24へ書込まれる。
Next, in the ACM generation step of step S7, ACM generation processing is performed based on the data read from the edge data section 22 and the data read from the ACM data section 24, respectively. Data obtained as a result of the processing is written to the ACM data section 24.

【0100】次に、ステップS8のACM結合ステップ
で、ACMデータ部24から読出されたデータに基づい
て、ACM結合処理が行なわれる。その処理の結果とし
て得られたデータが、ACMデータ部24へ書込まれ
る。このように、図1のデータ処理装置2において、図
9に示されたようにデータの読出および書込が行なわれ
ることにより、図2に示された処理が実行される。
Next, in the ACM combining step of step S8, ACM combining processing is performed based on the data read from the ACM data section 24. Data obtained as a result of the processing is written to the ACM data section 24. Thus, in the data processing device 2 of FIG. 1, data reading and writing are performed as shown in FIG. 9, so that the process shown in FIG. 2 is executed.

【0101】このような実施例によれば、画像中の輪郭
の抽出・追跡を行なう場合に、自動的にACMを設定す
ることができる。このため、動画像のように、遮蔽およ
び出現を繰返す物体の輪郭をACMによって正確に追跡
することができる。
According to this embodiment, the ACM can be automatically set when extracting and tracking the outline in the image. For this reason, the contour of an object that repeats occlusion and appearance, such as a moving image, can be accurately tracked by ACM.

【0102】このように、複雑な輪郭を追跡することが
可能になるため、画像通信システム等において、この輪
郭の抽出・追跡方法は、複雑な動作をする物体の認識お
よび理解をするために有効に用いることができる。
As described above, since it is possible to track a complex contour, in a video communication system or the like, the method for extracting and tracking the contour is effective for recognizing and understanding an object which performs a complicated operation. Can be used.

【0103】[0103]

【発明の効果】この発明によれば、最初のフレームに対
応する第1の処理において、画像中の物体のエッジを抽
出し、そのエッジの情報に基づいて、アクティブカンタ
ーモデルの生成および結合をする。このため、自動的に
アクティブカンターモデルの初期設定を行なうことがで
きる。
According to the present invention, in the first processing corresponding to the first frame, an edge of an object in an image is extracted, and an active counter model is generated and combined based on the edge information. . Therefore, the initial setting of the active counter model can be automatically performed.

【0104】さらに、その後のフレームに対応する第2
の処理においても、アクティブカンターモデルを追跡さ
せる処理およびその追跡後のアクティブカンターモデル
の再設定が行なわれる。このため、後のフレームに対応
する第2の処理においても自動的にアクティブカンター
モデルを設定することができる。
Further, the second frame corresponding to the subsequent frame
Also in the processing of (1), processing for tracking the active counter model and resetting of the active counter model after the tracking are performed. Therefore, the active counter model can be automatically set in the second processing corresponding to the subsequent frame.

【0105】このように、この発明によれば、自動的に
アクティブカンターモデルの設定を行なうことができる
ので、動画像等における複雑な動作をする輪郭の抽出・
追跡を正確に行なうことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to automatically set the active contour model.
Tracking can be performed accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例による輪郭自動抽出・追跡装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic contour extraction / tracking device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例による輪郭自動抽出・追跡方
法の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an automatic contour extraction / tracking method according to an embodiment of the present invention.

【図3】エッジ抽出ステップで得られるエッジ画像を示
す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an edge image obtained in an edge extraction step.

【図4】ACM生成ステップで得られる間引きされたエ
ッジ画像の状態を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of a thinned edge image obtained in an ACM generation step.

【図5】ACM生成ステップで得られるACMの素の状
態を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a raw state of an ACM obtained in an ACM generation step.

【図6】ACM結合ステップで結合されるACMの状態
を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of ACMs combined in an ACM combining step.

【図7】ACM分裂ステップで分裂されるACMの状態
を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of an ACM split in an ACM splitting step.

【図8】ACM消滅ステップで消滅されるACMの状態
を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state of an ACM that is deleted in an ACM deletion step.

【図9】図1のデータ処理装置におけるデータ処理のス
テップと、その各ステップで用いられるデータ記憶部と
の関係を示すブロック図である。
9 is a block diagram showing a relationship between data processing steps in the data processing device of FIG. 1 and a data storage unit used in each step.

【図10】従来の輪郭追跡方法を動画像での輪郭の追跡
に用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure when a conventional contour tracking method is used for tracking a contour in a moving image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S12,S22 エッジ抽出ステップ S23 ポテンシャル画像生成ステップ S24 ACM追跡ステップ S25 ACM分裂ステップ S26 ACM消滅ステップ S13,S27 ACM生成ステップ S14,S28 ACM結合ステップ S12, S22 Edge extraction step S23 Potential image generation step S24 ACM tracking step S25 ACM division step S26 ACM disappearance step S13, S27 ACM generation step S14, S28 ACM connection step

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 電子情報通信学会技術研究報告,1995 年9月,第95巻,第279号(PRU95 121−134),p.25−30 電子情報通信学会技術研究報告,1995 年5月,第95巻,第44号(PRU95 21 −36),p.1−8 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 7/20 G06T 9/20 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References IEICE Technical Report, September 1995, Vol. 95, No. 279 (PRU95 121-134), p. 25-30 IEICE Technical Report, May 1995, Vol. 95, No. 44 (PRU95 21-36), p. 1-8 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G06T 7/20 G06T 9/20 JICST file (JOIS)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 移動する物体を経時的に撮像して得られ
る複数のフレームの画像において、各フレームの画像中
で前記物体の輪郭の抽出および追跡をする、画像中の輪
郭の抽出・追跡方法であって、 前記複数のフレームのうちの最初のフレームに対応する
処理を行なう第1の処理ステップと、 前記最初のフレームの後の複数のフレームのそれぞれに
対応する処理を行なう複数の第2の処理ステップとを含
み、 前記第1の処理ステップは、 前記複数のフレームの画像中の前記物体のエッジを抽出
する第1のエッジ抽出ステップと、 抽出されたエッジの情報に基づいて、前記物体の輪郭に
沿う複数のアクティブカンターモデルを生成する第1の
モデル生成ステップと、 生成された複数のアクティブカンターモデルを、所定の
結合条件に基づいて結合する第1のモデル結合ステップ
とを含み、 前記複数の第2の処理ステップの各々は、 対応するフレームの画像中の前記物体のエッジを抽出す
る第2のエッジ抽出ステップと、 抽出されたエッジの情報に基づいて、そのエッジに対応
するポテンシャル画像を生成するポテンシャル画像生成
ステップと、 生成されたポテンシャル画像と、1つ前のフレームに対
応する処理において結合されたアクティブカンターモデ
ルとに基づいて、そのアクティブカンターモデルを原画
像の輪郭へ追跡させるモデル追跡ステップと、 追跡を行なったアクティブカンターモデルにおいて、原
画像の輪郭の追跡の結果、2種類の輪郭にまたがったア
クティブカンターモデルを所定の分裂条件に基づいて分
裂させるモデル分裂ステップと、 所定の消滅条件に基づいて、前記原画像の輪郭の追跡に
失敗した部分のアクティブカンターモデルを消滅させる
モデル消滅ステップと、 前記第2のエッジ抽出ステップで抽出されたエッジの情
報に基づいて、複数のアクティブカンターモデルを生成
する第2のモデル生成ステップと、 前記ポテンシャル画像の追跡に成功したアクティブカン
ターモデルと、前記第2のモデル生成ステップで生成さ
れた複数のアクティブカンターモデルとを組合せること
により、前記物体の輪郭に沿う新たな複数のアクティブ
カンターモデルを求め、所定の結合条件に基づいてそれ
らのアクティブカンターモデルを結合する第2のモデル
結合ステップとを含む、画像中の輪郭の抽出・追跡方
法。
1. A method for extracting and tracking a contour of an image in a plurality of frames obtained by imaging a moving object over time, wherein the contour of the object is extracted and tracked in the image of each frame. A first processing step of performing processing corresponding to a first frame of the plurality of frames; and a plurality of second processing steps of performing processing corresponding to each of a plurality of frames subsequent to the first frame. Processing step, wherein the first processing step comprises: a first edge extraction step of extracting an edge of the object in the images of the plurality of frames; and A first model generating step of generating a plurality of active contour models along the contour; and generating the plurality of active contour models based on a predetermined coupling condition. Combining a first model combining step, wherein each of the plurality of second processing steps includes a second edge extracting step of extracting an edge of the object in an image of a corresponding frame; A potential image generating step of generating a potential image corresponding to the edge based on the information of the above, based on the generated potential image and the active counter model combined in the processing corresponding to the immediately preceding frame, A model tracking step of tracking the active contour model to the contour of the original image; and tracking the contour of the original image in the tracked active contour model. Model splitting step based on A model erasing step of erasing an active contour model of a portion of the original image where the contour tracking has failed, and generating a plurality of active contour models based on edge information extracted in the second edge extracting step. A second model generating step of combining the active contour model successfully tracked with the potential image, and a plurality of active contour models generated in the second model generating step to obtain a contour of the object. A second model combining step of obtaining a plurality of new active contour models along the plurality of active contour models and combining the active contour models based on predetermined combining conditions.
JP7065571A 1995-03-24 1995-03-24 Extraction and tracking of contours in images Expired - Lifetime JP2822007B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7065571A JP2822007B2 (en) 1995-03-24 1995-03-24 Extraction and tracking of contours in images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7065571A JP2822007B2 (en) 1995-03-24 1995-03-24 Extraction and tracking of contours in images

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08263666A JPH08263666A (en) 1996-10-11
JP2822007B2 true JP2822007B2 (en) 1998-11-05

Family

ID=13290837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7065571A Expired - Lifetime JP2822007B2 (en) 1995-03-24 1995-03-24 Extraction and tracking of contours in images

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2822007B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1050848A4 (en) 1998-11-25 2003-07-30 Sony Corp IMAGE PROCESSING DEVICE AND METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM
WO2000070558A1 (en) 1999-05-18 2000-11-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Dynamic image processing method and device and medium
CN107578417B (en) * 2017-09-06 2020-10-23 王和 Liquid drop volume real-time tracking measurement method based on optical profile curve extraction

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
電子情報通信学会技術研究報告,1995年5月,第95巻,第44号(PRU95 21−36),p.1−8
電子情報通信学会技術研究報告,1995年9月,第95巻,第279号(PRU95 121−134),p.25−30

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08263666A (en) 1996-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Motion layer based object removal in videos
Yang et al. Every pixel counts: Unsupervised geometry learning with holistic 3d motion understanding
EP1318477B1 (en) Robust appearance models for visual motion analysis and tracking
US6738066B1 (en) System, method and article of manufacture for detecting collisions between video images generated by a camera and an object depicted on a display
US8223207B2 (en) System for tracking a moving object, by using particle filtering
US8134596B2 (en) Classifying an object in a video frame
US8503726B2 (en) Image processing device, object tracking device, and image processing method
US20090052783A1 (en) Similar shot detecting apparatus, computer program product, and similar shot detecting method
US20090080728A1 (en) Method and system for vessel segmentation in fluoroscopic images
WO2009091029A1 (en) Face posture estimating device, face posture estimating method, and face posture estimating program
KR20000064847A (en) Image segmentation and target tracking methods, and corresponding systems
JPH08327296A (en) Method and equipment for detecting target motion and applying method of said method
JPWO2009142333A1 (en) Image processing method, image processing apparatus, image processing program, and storage medium
US20020003545A1 (en) Image processing method and apparatus and storage medium
Paulus et al. Augmented reality during cutting and tearing of deformable objects
CN114529587B (en) Video target tracking method and device, electronic equipment and storage medium
CN113762129A (en) Posture stabilization system and method in real-time 2D human body posture estimation system
JP2822007B2 (en) Extraction and tracking of contours in images
JP5253227B2 (en) Image input device, subject detection method, and program
WO2005079061A1 (en) Image processing device, image processing method, and program
Jabbar et al. FD-StackGAN: Face De-occlusion Using Stacked Generative Adversarial Networks.
CN113506306B (en) Multi-person cutout method, system, device and storage medium
CN118072352B (en) Multi-row person tracking method and system for high-quality track generation
Galvin et al. Virtual snakes for occlusion analysis
Yalcin et al. The dense estimation of motion and appearance in layers

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980728