JP6949656B2 - Object distribution estimator - Google Patents
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Description
本発明は、人等の所定の物体が存在し得る空間が順次撮影された時系列の撮影画像から物体の分布を推定する物体分布推定装置に関する。 The present invention relates to an object distribution estimation device that estimates the distribution of an object from time-series photographed images in which a space in which a predetermined object such as a person can exist is sequentially photographed.
イベント会場等の混雑が発生し得る空間においては事故防止等のために、混雑が発生している区域に警備員を多く配置するなどの対応が求められる。そこで、会場の各所に監視カメラを配置して撮影画像から人の分布を推定し、推定した分布を表示することによって監視員による混雑状況の把握を容易化することができる。 In spaces where congestion may occur, such as event venues, it is necessary to take measures such as allocating a large number of security guards in areas where congestion is occurring in order to prevent accidents. Therefore, by arranging surveillance cameras at various places in the venue, estimating the distribution of people from the captured image, and displaying the estimated distribution, it is possible to facilitate the grasp of the congestion situation by the observer.
人の分布を推定する方法のひとつに、人の混雑時の画像の特徴を予め学習した識別器で撮影画像をスキャンする方法がある。例えば、下記特許文献1に記載の群衆解析装置においては、予め密度下限値を超えた人物密度の群衆が撮影された学習画像を用いて人物密度ごとに機械学習した識別器を用い人物密度を推定することによって、群衆の発生を判定することが記載されている。
One of the methods for estimating the distribution of people is to scan the captured image with a classifier that has learned the characteristics of the image at the time of congestion of people in advance. For example, in the crowd analysis device described in
イベント会場等は一般に広大であり、多数の監視カメラによる多数の撮影画像が時々刻々と取得されて推定対象となる。そのため、1台1台の監視カメラの撮影画像に係る処理コストを抑制することが強く要請される。 Event venues and the like are generally vast, and a large number of images taken by a large number of surveillance cameras are acquired every moment and become an estimation target. Therefore, it is strongly required to suppress the processing cost related to the images taken by each surveillance camera.
ここで撮影画像内の人が混雑している領域においては、人の動きが遅いため急激な混雑状況の変化が生じにくく、人の分布についての表示に短時間で生じる変化は微小である。 Here, in the area where people are crowded in the captured image, since the movement of people is slow, a sudden change in the congestion situation is unlikely to occur, and the change that occurs in a short time in the display of the distribution of people is minute.
しかしながら、従来技術においては、混雑している領域の有無に依らず撮影画像が入力されるたびに撮影画像の全体について人物密度を推定していたため、無駄な処理コストが生じていた。 However, in the prior art, since the person density is estimated for the entire captured image each time the captured image is input regardless of the presence or absence of a congested area, wasteful processing cost is incurred.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、所定の物体が存在し得る空間が順次撮影された時系列の撮影画像から、低負荷で物体の分布を推定する分布推定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a distribution estimation device that estimates the distribution of an object with a low load from time-series photographed images in which a space in which a predetermined object can exist is sequentially photographed. With the goal.
(1)本発明に係る物体分布推定装置は、所定の物体が存在し得る空間を所定時間おきに撮影した撮影画像を順次取得する画像取得手段と、前記撮影画像に設定された複数の局所領域ごとに解析を行って、前記空間における前記物体の分布情報として前記局所領域それぞれにおける前記物体の混雑度合いを推定する混雑推定手段と、前記局所領域それぞれについて、前記混雑推定手段による当該局所領域に対応する前記分布情報の更新時間間隔を、当該局所領域の前記混雑度合いに応じた長さに設定する更新間隔設定手段と、を備える。 (1) The object distribution estimation device according to the present invention includes an image acquisition means for sequentially acquiring captured images of a space in which a predetermined object can exist at predetermined time intervals, and a plurality of local regions set in the captured images. Congestion estimation means for estimating the degree of congestion of the object in each of the local regions as distribution information of the object in the space by performing analysis for each, and each of the local regions corresponds to the local region by the congestion estimation means. The update interval setting means for setting the update time interval of the distribution information to be set to a length corresponding to the degree of congestion of the local region is provided.
(2)上記(1)に記載の物体分布推定装置において、前記更新間隔設定手段は、前記混雑推定手段が推定した前記混雑度合いが高い前記局所領域ほど長い前記更新時間間隔を設定する構成とすることができる。 (2) In the object distribution estimation device according to (1) above, the update interval setting means is configured to set the update time interval longer as the local region has a higher degree of congestion estimated by the congestion estimation means. be able to.
(3)上記(1)および(2)に記載の物体分布推定装置において、前記更新間隔設定手段は、それぞれが2以上の前記局所領域からなるブロックごとに、当該ブロック内で最も低い前記混雑度合いに応じた前記更新時間間隔を設定する構成とすることができる。 (3) In the object distribution estimation device according to the above (1) and (2), the update interval setting means has the lowest degree of congestion in the block for each block composed of two or more of the local regions. The update time interval can be set according to the above.
(4)上記(1)〜(3)に記載の物体分布推定装置において、前記混雑推定手段は、所定の密度ごとに当該密度にて前記物体が存在する空間を撮影した密度画像それぞれの特徴を学習した密度推定器を用いて、前記局所領域ごとに前記混雑度合いを表す前記物体の前記密度を推定する構成とすることができる。 (4) In the object distribution estimation device according to the above (1) to (3), the congestion estimation means captures the characteristics of each density image obtained by photographing the space in which the object exists at a predetermined density at the density. Using the learned density estimator, the density of the object representing the degree of congestion can be estimated for each local region.
本発明によれば、撮影されている物体の混雑度が高い領域ほど長い時間間隔で物体の混雑度を更新するため、人等の所定の物体が存在し得る空間が順次撮影された時系列の撮影画像から、低負荷で物体の分布を推定できる。 According to the present invention, the higher the congestion degree of the object being photographed, the longer the congestion degree of the object is updated. Therefore, the space in which a predetermined object such as a person can exist is sequentially photographed in a time series. The distribution of objects can be estimated from the captured image with a low load.
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)に係る物体分布推定装置1について、図面に基づいて説明する。物体分布推定装置1は人が存在し得る空間(監視空間)を所定時間おきに撮影した撮影画像を順次解析することによって、その空間における人の分布を推定し、推定結果である分布画像を監視員に対して表示する。
Hereinafter, the object
[物体分布推定装置1の構成]
図1は物体分布推定装置1の概略の構成を示すブロック図である。物体分布推定装置1は、撮影部2、通信部3、記憶部4、画像処理部5および表示部6からなる。
[Structure of object distribution estimation device 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the object
撮影部2は、監視カメラであり、通信部3を介して画像処理部5と接続され、監視空間を所定の時間間隔で撮影して撮影画像を生成し、撮影画像を順次、画像処理部5に入力する撮影手段である。以下、撮影部2の撮影タイミングを時刻と称する。
The photographing
例えば、撮影部2は、イベント会場に設置されたポールに当該監視空間を俯瞰する視野を有して設置される。その視野は固定されていてもよいし、予めのスケジュール或いは通信部3を介した外部からの指示に従って変更されてもよい。例えば、撮影部2は監視空間をフレーム周期1秒で撮影してカラー画像を生成する。また、撮影部2はカラー画像の代わりにモノクロ画像を生成してもよい。
For example, the
通信部3は、通信回路であり、その一端が画像処理部5に接続され、他端が同軸ケーブルまたはLAN(Local Area Network)、インターネットなどの通信網を介して撮影部2および表示部6と接続される。通信部3は、撮影部2から撮影画像を取得して画像処理部5に入力し、画像処理部5から入力された推定結果を表示部6に出力する。
The
記憶部4は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置であり、各種プログラムや各種データを記憶する。記憶部4は、画像処理部5と接続されて画像処理部5との間でこれらの情報を入出力する。
The
画像処理部5は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、MCU(Micro Control Unit)等の演算装置で構成される。画像処理部5は、記憶部4と接続され、記憶部4からプログラムを読み出して実行することにより各種処理手段・制御手段として動作し、各種データを記憶部4に記憶させ、また記憶部4から読み出す。また、画像処理部5は、通信部3を介して撮影部2および表示部6とも接続され、通信部3経由で撮影部2から取得した撮影画像を解析することにより監視空間における人の分布を推定し、推定結果を通信部3経由で表示部6に表示させる。
The
表示部6は、液晶ディスプレイ又はCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等のディスプレイ装置であり、通信部3を介して画像処理部5と接続され、画像処理部5による推定結果を表示する表示手段である。監視員は表示された推定結果を視認して混雑の発生等を判断し、必要に応じて人員配置の変更等の対処を行う。
The
なお、本実施形態においては、撮影部2と画像処理部5の個数が1対1である物体分布推定装置1を例示するが、別の実施形態においては、撮影部2と画像処理部5の個数を多対1或いは多対多とすることもできる。
In this embodiment, the object
[物体分布推定装置1の機能]
図2は物体分布推定装置1の機能ブロック図である。通信部3は画像取得手段30および物体分布出力手段31等として機能し、記憶部4は密度推定器記憶手段40、物体分布記憶手段41および解析待ち時間記憶手段42等として機能する。画像処理部5は、密度推定手段50および更新間隔設定手段51等として機能する。
[Function of object distribution estimation device 1]
FIG. 2 is a functional block diagram of the object
以下、図2を参照して各手段について説明する。 Hereinafter, each means will be described with reference to FIG.
画像取得手段30は、撮影手段である撮影部2から撮影画像を順次取得して、取得した撮影画像を密度推定手段50に順次出力する。
The image acquisition means 30 sequentially acquires captured images from the photographing
密度推定器記憶手段40は、所定の密度ごとに当該密度にて物体(人)が存在する空間を撮影した密度画像それぞれの画像特徴を学習した推定密度算出関数であって、画像の特徴量を入力されると当該画像に撮影されている物体の密度の推定値(推定密度)を算出し、算出した推定密度を出力する推定器(密度推定器)の情報を予め記憶している。つまり上記推定密度算出関数の係数等のパラメータを密度推定器の情報として予め記憶している。 The density estimator storage means 40 is an estimated density calculation function that learns the image features of each density image obtained by photographing a space in which an object (person) exists at the density at a predetermined density, and obtains the feature amount of the image. When input, the estimated value (estimated density) of the density of the object captured in the image is calculated, and the information of the estimator (density estimator) that outputs the calculated estimated density is stored in advance. That is, parameters such as the coefficient of the estimated density calculation function are stored in advance as information of the density estimator.
密度推定手段50は、撮影画像に設定された複数の局所領域ごとに解析を行って、当該領域に撮影された物体の密度を、当該領域における物体の混雑の度合い(混雑度合い)として推定する混雑推定手段であり、監視空間における物体の分布情報として局所領域それぞれにおける物体の混雑度合いを推定する。具体的には、密度推定手段50は、画像取得手段30から入力された撮影画像における任意の局所領域から密度推定用の特徴量を抽出するとともに密度推定器記憶手段40から密度推定器を読み出して、抽出した特徴量のそれぞれを密度推定器に入力することによって密度を推定する。この推定を撮影画像内の複数の位置にて行うことにより、撮影画像内での推定密度の分布(物体の密度分布)が求められ、密度推定手段50は推定した密度分布を物体分布出力手段31、更新間隔設定手段51および物体分布記憶手段41に出力する。 The density estimation means 50 analyzes each of a plurality of local regions set in the captured image, and estimates the density of the object photographed in the region as the degree of congestion (congestion degree) of the object in the region. It is an estimation means and estimates the degree of congestion of objects in each local area as distribution information of objects in the monitoring space. Specifically, the density estimation means 50 extracts the feature amount for density estimation from an arbitrary local region in the captured image input from the image acquisition means 30, and reads out the density estimator from the density estimator storage means 40. , The density is estimated by inputting each of the extracted features into the density estimator. By performing this estimation at a plurality of positions in the captured image, the estimated density distribution (object density distribution) in the captured image is obtained, and the density estimation means 50 calculates the estimated density distribution by the object distribution output means 31. , Is output to the update interval setting means 51 and the object distribution storage means 41.
密度推定の処理と密度推定器について具体的に説明する。 The processing of density estimation and the density estimator will be specifically described.
本実施形態においては撮影画像内の各画素を局所領域として設定する。密度推定手段50は、撮影画像の各画素の位置に密度推定用の窓を設定し、各窓における撮影画像から特徴量を抽出する。特徴量はGLCM(Gray Level Co-occurrence Matrix)特徴である。 In this embodiment, each pixel in the captured image is set as a local region. The density estimation means 50 sets a window for density estimation at the position of each pixel of the captured image, and extracts a feature amount from the captured image in each window. The feature quantity is a GLCM (Gray Level Co-occurrence Matrix) feature.
各窓に撮影されている監視空間内の領域は同一サイズであることが望ましい。すなわち、好適には密度推定手段50は不図示のカメラパラメータ記憶手段から予め記憶されている撮影部2のカメラパラメータを読み出し、カメラパラメータを用いたホモグラフィ変換により撮影画像の任意の画素に撮影されている監視空間内の領域が同一サイズとなるように撮影画像を変形してから窓を設定して特徴量を抽出する。各窓は後述する密度画像と同形・同大の領域とすることができる。
It is desirable that the areas in the surveillance space photographed by each window are the same size. That is, preferably, the density estimation means 50 reads out the camera parameters of the photographing
密度推定器は多クラスの画像を識別する識別器で実現することができ、多クラスSVM(Support Vector Machine)法で学習した識別関数とすることができる。 The density estimator can be realized by a discriminator that discriminates a multi-class image, and can be a discriminant function learned by a multi-class SVM (Support Vector Machine) method.
密度は、例えば、人が存在しない「背景」クラス、0人/m2より高く2人/m2以下である「低密度」クラス、2人/m2より高く4人/m2以下である「中密度」クラス、4人/m2より高い「高密度」クラスの4クラスと定義することができる。
Density, for example, there is no human "Background" class is 0 people / m higher than 2 is two / m 2 or less "low density" class, higher than two /
推定密度は各クラスに予め付与された値であり、分布推定の結果として出力される値である。本実施形態では各クラスに対応する値を「背景」、「低密度」、「中密度」、「高密度」と表記する。 The estimated density is a value given in advance to each class and is a value output as a result of distribution estimation. In this embodiment, the values corresponding to each class are described as "background", "low density", "medium density", and "high density".
すなわち、密度推定器は「背景」クラス、「低密度」クラス、「中密度」クラス、「高密度」クラスのそれぞれに帰属する多数の画像(密度画像)の特徴量に多クラスSVM法を適用して学習して得られる、各クラスの密度画像を他のクラスと識別するための識別関数である。この学習により導出された識別関数のパラメータが密度推定器として記憶されている。なお、密度画像の特徴量は、密度推定手段50が抽出する特徴量と同種であり、GLCM特徴である。 That is, the density estimator applies the multi-class SVM method to the features of a large number of images (density images) belonging to each of the "background" class, "low density" class, "medium density" class, and "high density" class. This is an identification function for distinguishing the density image of each class from other classes, which is obtained by learning. The parameters of the discriminant function derived by this learning are stored as a density estimator. The feature amount of the density image is the same as the feature amount extracted by the density estimation means 50, and is a GLCM feature.
密度推定手段50は、各画素に対応して抽出した特徴量のそれぞれを密度推定器に入力することによってその出力値である推定密度を取得する。なお、撮影画像を変形させて特徴量を抽出した場合、密度推定手段50は、カメラパラメータを用いたホモグラフィ変換により密度分布を元の撮影画像の形状に変形させる。 The density estimation means 50 acquires the estimated density, which is the output value, by inputting each of the feature quantities extracted corresponding to each pixel into the density estimator. When the feature amount is extracted by deforming the captured image, the density estimation means 50 transforms the density distribution into the shape of the original captured image by homography transformation using camera parameters.
こうして得られた、撮影画像の画素ごとの推定密度の集まりが密度分布である。ここで、推定密度が「高密度」クラスである局所領域(高混雑領域)においては、混雑により人の動きが遅くなっており急激な混雑度合いの変化が生じにくい。そのため、高混雑領域は短い時間間隔で解析しなくても監視員の判断などに与える影響は少ない。他方、推定密度が「背景」クラスおよび「低密度」クラスである局所領域(低混雑領域)においては、人が走ることも可能であり急激な混雑度合いの変化が生じ得る。そのため、低混雑領域については短い時間間隔で解析して変化の様子を監視員に逐次提示することが望ましい。また、推定密度が「中密度」クラスである局所領域(中混雑領域)における人の動きの速さは高混雑領域と低混雑領域との中間的な速さと考えられる。 The set of estimated densities for each pixel of the captured image obtained in this way is the density distribution. Here, in the local region (highly congested region) where the estimated density is in the “high density” class, the movement of people is slowed down due to congestion, and a sudden change in the degree of congestion is unlikely to occur. Therefore, the highly congested area has little influence on the judgment of the observer even if it is not analyzed at short time intervals. On the other hand, in the local region (low congestion region) where the estimated density is the "background" class and the "low density" class, it is possible for a person to run and a sudden change in the degree of congestion can occur. Therefore, it is desirable to analyze the low-congestion area at short time intervals and present the state of change to the observer one by one. In addition, the speed of movement of people in a local region (medium-congested region) whose estimated density is in the "medium-density" class is considered to be an intermediate speed between a high-congested region and a low-congested region.
そこで、物体分布推定装置1は、推定密度が高い局所領域ほど長い時間間隔で推定密度を更新することによって、密度推定の結果の信頼度を確保しつつ密度推定の処理コストを抑制する。
Therefore, the object
そのために、更新間隔設定手段51は、局所領域それぞれについて、密度推定手段50によって当該局所領域に対応する分布情報を更新する更新時間間隔(以下、更新間隔と称する。)を設定する。そして、その際、更新間隔設定手段51は、密度推定手段50が推定した混雑度合いが高い局所領域ほど長い更新間隔を設定する。これにより、更新間隔設定手段51は密度推定手段50が推定した推定密度に応じて、局所領域それぞれの更新間隔を設定し、密度推定手段50は局所領域ごとの物体の密度を当該局所領域に設定された更新間隔にて推定する。 Therefore, the update interval setting means 51 sets an update time interval (hereinafter, referred to as an update interval) for updating the distribution information corresponding to the local region by the density estimation means 50 for each local region. Then, at that time, the update interval setting means 51 sets a longer update interval as the local region with a higher degree of congestion estimated by the density estimation means 50. As a result, the update interval setting means 51 sets the update interval for each local region according to the estimated density estimated by the density estimation means 50, and the density estimation means 50 sets the density of the object for each local region in the local region. Estimate at the updated update interval.
例えば、更新間隔設定手段51は、推定密度が「高密度」クラスであった局所領域の更新間隔を4時刻とし、推定密度が「中密度」クラスであった局所領域の更新間隔を2時刻とし、推定密度が「背景」クラスであった局所領域および「低密度」クラスであった局所領域の更新間隔を1時刻と設定する。 For example, the update interval setting means 51 sets the update interval of the local region whose estimated density is the "high density" class to 4 hours, and the update interval of the local region whose estimated density is the "medium density" class to 2 hours. , The update interval of the local area whose estimated density was the "background" class and the local area whose estimated density was the "low density" class is set to 1 time.
具体的には、上記更新間隔の制御を実時間で行うために、更新間隔設定手段51は、例えば、局所領域ごとの更新間隔を解析待ち時間として解析待ち時間記憶手段42に書き込んで、新たな撮影画像を取得するたびに解析待ち時間を減少させる。更新間隔や解析待ち時間といった時間の長さは上述した時刻を単位として定義され、撮影画像のフレーム数に対応する。密度推定手段50は解析待ち時間記憶手段42を参照して解析持ち時間が0となり更新タイミングが到来した局所領域の密度を推定する。 Specifically, in order to control the update interval in real time, the update interval setting means 51 writes, for example, the update interval for each local area as the analysis waiting time in the analysis waiting time storage means 42, and newly uses the update interval setting means 51. The analysis waiting time is reduced each time a captured image is acquired. The length of time such as the update interval and the analysis waiting time is defined in units of the above-mentioned time, and corresponds to the number of frames of the captured image. The density estimation means 50 estimates the density of the local region where the analysis holding time becomes 0 and the update timing has arrived with reference to the analysis waiting time storage means 42.
また、高混雑領域のうち、中混雑領域あるいは低混雑領域との境界付近は、それ以外の領域に比べて混雑度合いの変化が生じやすい。また、同様に中混雑領域のうち低混雑領域との境界付近はそれ以外の領域に比べて混雑度合いの変化が生じやすい。そこで、更新間隔設定手段51は、それぞれが2以上の局所領域からなる複数のブロックごとに、当該ブロック内で最も低い密度に応じた更新間隔を設定し、密度推定手段50はブロック単位で更新タイミングの到来を判定する。ブロックは予め設定され、更新間隔設定手段51と密度推定手段50とはその設定を共有する。ブロックの大きさは物体1〜2個分(人ひとり乃至ふたり分)程度の大きさとするのがよい。この大きさは混雑度合いの変化を生じさせる最小単位である。このように物体の大きさに応じたブロックとすることで、境界付近の更新遅延を防ぎつつ、境界付近以外での不要に頻繁な更新を防ぐことができる。 Further, among the high-congested areas, the vicinity of the boundary with the medium-congested area or the low-congested area is more likely to have a change in the degree of congestion than the other areas. Similarly, in the medium-congested region near the boundary with the low-congested region, the degree of congestion is more likely to change than in the other regions. Therefore, the update interval setting means 51 sets an update interval according to the lowest density in the block for each of a plurality of blocks each consisting of two or more local regions, and the density estimation means 50 updates the update timing in block units. Judge the arrival of. The block is set in advance, and the update interval setting means 51 and the density estimation means 50 share the setting. The size of the block should be about one or two objects (one or two people). This size is the smallest unit that causes a change in the degree of congestion. By forming blocks according to the size of the object in this way, it is possible to prevent an update delay near the boundary and prevent unnecessary frequent updates other than near the boundary.
また、密度推定手段50による密度の推定は局所領域ないしブロックごとに非同期で行われることに対応して、密度推定手段50は局所領域ごとの最新の推定密度を物体分布記憶手段41に記憶させることで密度分布を更新する。こうすることで物体分布記憶手段41には全局所領域の最新の推定密度が保持される。密度推定手段50は密度分布を更新するたびに物体分布記憶手段41に記憶されている全局所領域の推定密度を読み出して物体分布出力手段31に出力する。 Further, in response to the fact that the density estimation by the density estimation means 50 is performed asynchronously for each local region or block, the density estimation means 50 stores the latest estimated density for each local region in the object distribution storage means 41. Update the density distribution with. By doing so, the object distribution storage means 41 holds the latest estimated density of all local regions. Each time the density distribution is updated, the density estimation means 50 reads out the estimated density of all the local regions stored in the object distribution storage means 41 and outputs the estimated density to the object distribution output means 31.
なお、密度分布は推定密度の値のまま出力してもよいが、推定密度に応じて予め定めた色を対応する画素に設定した分布画像とすることもできる。例えば、密度推定手段50は、「高密度」クラスと推定された局所領域の画素値は赤、「中密度」クラスと推定された局所領域の画素値は黄、「低密度」クラスと推定された局所領域の画素値は緑、「背景」クラスと推定された局所領域の画素値は黒に設定した分布画像を生成して出力する。 The density distribution may be output as the value of the estimated density, but it may also be a distribution image in which a predetermined color is set in the corresponding pixel according to the estimated density. For example, the density estimation means 50 estimates that the pixel value of the local region estimated to be the "high density" class is red, the pixel value of the local region estimated to be the "medium density" class is yellow, and the pixel value of the local region is yellow, and the "low density" class. A distribution image is generated and output in which the pixel value of the local area is set to green and the pixel value of the local area estimated to be in the "background" class is set to black.
また、表示に供する本実施形態においてさらに好適には、密度推定手段50は、上記分布画像を撮影画像に透過合成した分布画像を生成して出力する。 Further, more preferably, in the present embodiment to be displayed, the density estimation means 50 generates and outputs a distribution image in which the distribution image is transparently synthesized with the captured image.
すなわち、更新間隔設定手段51は、撮影画像に設定された複数の局所領域それぞれの推定密度の更新間隔を設定し、設定した局所領域ごとの更新間隔を解析待ち時間として解析待ち時間記憶手段42に記憶させる。その際、更新間隔設定手段51は、密度推定手段50(混雑推定手段)が推定した密度(混雑度合い)を参照して密度が高い局所領域ほど長い更新間隔を設定する。密度推定手段50は、密度推定器記憶手段40に記憶されている密度推定器であって所定の密度ごとに当該密度にて物体が存在する空間を撮影した密度画像それぞれの特徴を学習した密度推定器を用い、局所領域ごとの物体の密度を、当該局所領域に設定された更新間隔にて推定し、推定した局所領域ごとの密度を更新間隔設定手段51に出力するとともに、推定した局所領域ごとの密度を物体分布記憶手段41に記憶させる。また、密度推定手段50は物体分布記憶手段41に記憶されている各局所領域の密度を読み出して物体分布出力手段31に出力する。 That is, the update interval setting means 51 sets the update interval of the estimated density of each of the plurality of local regions set in the captured image, and sets the update interval for each set local region as the analysis waiting time in the analysis waiting time storage means 42. Remember. At that time, the update interval setting means 51 sets a longer update interval as the density is higher in the local region with reference to the density (congestion degree) estimated by the density estimation means 50 (congestion estimation means). The density estimation means 50 is a density estimator stored in the density estimator storage means 40, and is a density estimation that learns the characteristics of each density image obtained by photographing a space in which an object exists at a predetermined density for each predetermined density. Using a device, the density of the object for each local area is estimated at the update interval set for the local area, and the estimated density for each local area is output to the update interval setting means 51, and for each estimated local area. Is stored in the object distribution storage means 41. Further, the density estimation means 50 reads out the density of each local region stored in the object distribution storage means 41 and outputs the density to the object distribution output means 31.
このようにすることによって、出力する密度分布の信頼度を確保しつつ密度推定の処理コストを抑制することができる。 By doing so, it is possible to suppress the processing cost of density estimation while ensuring the reliability of the output density distribution.
さらに、更新間隔設定手段51は、それぞれが2以上の局所領域からなる複数のブロックごとに、当該ブロック内で最も低い密度に応じた更新間隔を設定する。こうすることによって、密度ごとの領域の境界付近における密度分布の信頼度をより高くすることができる。 Further, the update interval setting means 51 sets an update interval according to the lowest density in the block for each of a plurality of blocks each consisting of two or more local regions. By doing so, the reliability of the density distribution near the boundary of the region for each density can be made higher.
物体分布出力手段31は密度推定手段50から入力された密度分布を表示部6に順次出力し、表示部6は物体分布出力手段31から入力された密度分布を表示する。監視員は、表示された密度分布を視認することによって監視空間に混雑が発生している地点を把握し、当該地点に警備員を派遣し或いは増員するなどの対処を行う。
The object distribution output means 31 sequentially outputs the density distribution input from the density estimation means 50 to the
[物体分布推定装置1の動作]
図3および図4のフロー図を参照して物体分布推定装置1の動作を説明する。
[Operation of object distribution estimation device 1]
The operation of the object
物体分布推定装置1が動作を開始すると、イベント会場に設置されている撮影部2は所定時間おきに監視空間を撮影して撮影画像を画像処理部5が設置されている画像解析センター宛に順次送信する。また、撮影部2に視野変更が生じた場合、当該撮影部2は画像解析センター宛に視野変更が生じた旨を通知する。
When the object
図3は物体分布推定装置1のうち画像解析センターにおける主として画像処理部5の動作の概略のフロー図である。画像処理部5は撮影部2から撮影画像を受信するたびに図3のステップS1〜S8の処理を繰り返す。
FIG. 3 is a schematic flow chart of the operation of the
まず、画像処理部5は更新間隔設定手段51として動作し、初回起動時であるか否か、および視野変更があったか否かを確認する(ステップS1)。すなわち、更新間隔設定手段51は解析待ち時間記憶手段42を参照して解析待ち時間の情報が記憶されていなければ初回起動時と判定する。また、更新間隔設定手段51は通信部3を介した撮影部2からの通知を確認し、視野変更の通知を受信していれば視野変更があったと判定する。
First, the
初回起動時である場合、または視野変更があった場合(ステップS1にて「YES」の場合)、更新間隔設定手段51は全ブロックに更新間隔の初期値として1[時刻]を設定し、解析待ち時間情報として当該更新間隔を解析待ち時間記憶手段42に記憶させる(ステップS2)。一方、初回起動時ではなく、かつ視野変更もない場合は(ステップS1にて「NO」の場合)、ステップS2の更新間隔および解析待ち時間の初期化処理はスキップされ、既に解析待ち時間記憶手段42に記憶されている値が維持される。 When it is the first start-up, or when there is a change in the field of view (when "YES" in step S1), the update interval setting means 51 sets 1 [time] as the initial value of the update interval in all blocks and analyzes it. The update interval is stored in the analysis waiting time storage means 42 as the waiting time information (step S2). On the other hand, if it is not the first time to start and there is no change in the field of view (when "NO" in step S1), the initialization process of the update interval and the analysis waiting time in step S2 is skipped, and the analysis waiting time storage means has already been performed. The value stored in 42 is maintained.
次に、通信部3が画像取得手段30として動作し、撮影部2からの撮影画像の受信待ち状態となる。撮影画像を取得した画像取得手段30は当該撮影画像を画像処理部5に出力する(ステップS3)。
Next, the
撮影画像を入力された画像処理部5は更新間隔設定手段51として動作し、解析待ち時間記憶手段42に記憶されている全ブロックの解析待ち時間を1[時刻]ずつ減算させる(ステップS4)。この処理により、推定密度の更新間隔の終端に達するとブロックの解析待ち時間は0[時刻]となる。
The
画像処理部5はこの解析待ち時間が0であることから推定密度の更新タイミングが到来したブロックを検知し、当該ブロックについて推定密度を更新する処理を行う。具体的には、撮影画像を入力された画像処理部5は密度推定手段50として動作し、撮影画像に設定される各ブロックを順次、注目ブロックに設定して行うループ処理で(ステップS5〜S7)、密度推定に関する処理(ステップS6)を行う。
Since the analysis waiting time is 0, the
図4はブロックごとの密度推定に関する処理S6の概略のフロー図である。図4を参照して当該処理S6を説明する。 FIG. 4 is a schematic flow chart of the process S6 relating to the density estimation for each block. The process S6 will be described with reference to FIG.
密度推定手段50は、ステップS5にて順次設定する注目ブロックについて、解析待ち時間記憶手段42を参照して解析待ち時間が0であるか否かを確認する(ステップS80)。注目ブロックの解析待ち時間が0であれば(ステップS80にて「YES」の場合)、密度推定手段50は注目ブロック内の各画素の密度を推定して物体分布記憶手段41に記憶させることにより、注目ブロック内の各画素の密度を更新する(ステップS81)。 The density estimation means 50 confirms whether or not the analysis waiting time is 0 by referring to the analysis waiting time storage means 42 for the blocks of interest that are sequentially set in step S5 (step S80). If the analysis waiting time of the attention block is 0 (when “YES” in step S80), the density estimation means 50 estimates the density of each pixel in the attention block and stores it in the object distribution storage means 41. , The density of each pixel in the attention block is updated (step S81).
すなわち、密度推定手段50は、撮影画像内の各画素の位置を基準とする窓を設定して当該窓内の特徴量を抽出するとともに密度推定器記憶手段40から密度推定器を読み出して、各画素の特徴量を密度推定器に入力して当該画素の推定密度を密度推定器の出力値として得る。 That is, the density estimation means 50 sets a window based on the position of each pixel in the captured image, extracts the feature amount in the window, and reads out the density estimator from the density estimator storage means 40, respectively. The feature amount of the pixel is input to the density estimator, and the estimated density of the pixel is obtained as the output value of the density estimator.
また、密度推定手段50は注目ブロック内の各画素の推定密度を更新間隔設定手段51に出力する。更新間隔設定手段51は、入力された推定密度に基づいて、注目ブロックについて次に推定密度の更新を行うまでの更新間隔を決定し、当該更新間隔を解析待ち時間記憶手段42に新たな解析待ち時間として設定する。 Further, the density estimation means 50 outputs the estimated density of each pixel in the block of interest to the update interval setting means 51. The update interval setting means 51 determines the update interval until the next update of the estimated density for the block of interest based on the input estimated density, and waits for a new analysis in the analysis waiting time storage means 42 for the update interval. Set as time.
具体的には、更新間隔設定手段51は、注目ブロック内の各画素に関し入力された推定密度に「背景」クラスまたは「低密度」クラスを示す値が含まれているか否かを確認する(ステップS82)。そして、注目ブロックに「背景」クラスまたは「低密度」クラスが含まれている場合(ステップS82にて「YES」の場合)、更新間隔設定手段51は解析待ち時間記憶手段42に記憶されている注目ブロックの解析待ち時間を1[時刻]に更新する(ステップS83)。 Specifically, the update interval setting means 51 confirms whether or not the estimated density input for each pixel in the block of interest includes a value indicating a "background" class or a "low density" class (step). S82). Then, when the attention block includes the "background" class or the "low density" class (when "YES" in step S82), the update interval setting means 51 is stored in the analysis waiting time storage means 42. The analysis waiting time of the attention block is updated to 1 [time] (step S83).
一方、注目ブロックに「背景」クラスまたは「低密度」クラスが含まれていない場合(ステップS82にて「NO」の場合)、更新間隔設定手段51は入力された推定密度に「中密度」クラスを示す値が含まれているか否かを確認する(ステップS84)。注目ブロックに「中密度」クラスが含まれている場合(ステップS84にて「YES」の場合)、更新間隔設定手段51は解析待ち時間記憶手段42に記憶されている注目ブロックの解析待ち時間を2[時刻]に更新する(ステップS85)。 On the other hand, when the attention block does not include the "background" class or the "low density" class (when "NO" in step S82), the update interval setting means 51 has the "medium density" class in the input estimated density. It is confirmed whether or not the value indicating the above is included (step S84). When the attention block includes the "medium density" class (when "YES" in step S84), the update interval setting means 51 sets the analysis waiting time of the attention block stored in the analysis waiting time storage means 42. 2 Update to [Time] (step S85).
また、注目ブロックに「中密度」クラスが含まれていない場合(ステップS84にて「NO」の場合)、更新間隔設定手段51は注目ブロック内が「高密度」クラスのみであるとして解析待ち時間記憶手段42に記憶されている注目ブロックの解析待ち時間を4[時刻]に更新する(ステップS86)。 Further, when the attention block does not include the "medium density" class (when "NO" in step S84), the update interval setting means 51 assumes that the attention block contains only the "high density" class and waits for analysis. The analysis waiting time of the block of interest stored in the storage means 42 is updated to 4 [time] (step S86).
なお、注目ブロックの解析待ち時間が0でなければ(ステップS80にて「NO」の場合)、注目ブロックに対するステップS81〜S86の処理は省略される。 If the analysis waiting time of the attention block is not 0 (when “NO” in step S80), the processing of steps S81 to S86 for the attention block is omitted.
こうして注目ブロックに対する密度推定処理S6を終えると処理は図3のステップS7に進められ、密度推定手段50は、全ブロックが処理済みであるか否かを確認する。未処理のブロックがある場合(ステップS7にて「NO」の場合)、密度推定手段50は処理をステップS5に戻して未処理のブロックを次の注目ブロックに設定し、ループ処理を継続する。 When the density estimation process S6 for the block of interest is completed in this way, the process proceeds to step S7 of FIG. 3, and the density estimation means 50 confirms whether or not all the blocks have been processed. When there is an unprocessed block (when “NO” in step S7), the density estimation means 50 returns the process to step S5, sets the unprocessed block as the next block of interest, and continues the loop process.
他方、全ブロックが処理済みである場合(ステップS7にて「YES」の場合)、密度推定手段50は物体分布記憶手段41から全画素の推定密度を読み出して、推定密度の色への変換および撮影画像との透過合成を行って分布画像を生成し、生成した分布画像を物体分布の情報として通信部3に出力する(ステップS8)。
On the other hand, when all the blocks have been processed (when "YES" in step S7), the density estimation means 50 reads the estimated densities of all the pixels from the object distribution storage means 41, converts the estimated densities into colors, and converts the estimated densities into colors. A distribution image is generated by performing transparent synthesis with the captured image, and the generated distribution image is output to the
分布画像を入力された通信部3は物体分布出力手段31として動作し、当該分布画像を表示部6に送信する。
The
[処理例]
図5〜図9は、時刻tから時刻(t+4)までの5時刻にわたる処理によって、解析待ち時間記憶手段42に記憶されている解析待ち時間が更新される様子、更新タイミングが到来したブロックの密度が推定される様子、および物体分布記憶手段41に記憶されている推定密度が更新される様子を例示する模式図である。
[Processing example]
5 to 9 show how the analysis waiting time stored in the analysis waiting time storage means 42 is updated by the processing over 5 hours from the time t to the time (t + 4), and the density of the block whose update timing has arrived. Is a schematic diagram illustrating a state in which is estimated and a state in which the estimated density stored in the object distribution storage means 41 is updated.
解析待ち時間の情報100,102,110,112,120,122,130,132,140,142は撮影画像に対応する2次元座標におけるブロックの配列と、各ブロックの解析待ち時間とを模式的に画像として示している。当該画像にて、行列状に2次元配列される複数の矩形はそれぞれブロックを表しており、当該矩形内の数値は当該矩形が表すブロックの解析待ち時間を表している。
The analysis waiting
ここで、図5〜図9において「解析待ち時間(画像取得時)」として示す情報100,110,120,130,140は具体的には図3に示すステップS4にて1時刻の減算を行った後の解析待ち時間を表している。一方、「解析待ち時間(密度推定後)」として示す情報102,112,122,132,142は具体的には図3に示すステップS5〜S7の密度推定に関するループ処理が完了した後の解析待ち時間を表しており、ステップS6内の処理(ステップS83,S85,S86)での更新結果が反映されている。
Here, the
図5〜図9において「密度推定結果(更新部分)」として示す密度推定結果101,111,121,131,141は、各時刻において新たに得られた推定密度を、撮影画像に対応する2次元座標にて模式的に画像として示している。当該推定密度は図3に示すステップS6内の処理(ステップS81)で更新された密度であり、撮影画像に対応するブロック群のうち密度が更新された部分だけが図5〜図9に密度推定結果の画像として示されている。 The density estimation results 101, 111, 121, 131, 141 shown as the “density estimation result (updated portion)” in FIGS. 5 to 9 show the estimated density newly obtained at each time in two dimensions corresponding to the captured image. It is schematically shown as an image in coordinates. The estimated density is the density updated in the process (step S81) in step S6 shown in FIG. 3, and only the portion of the block group corresponding to the captured image whose density is updated is the density estimation in FIGS. 5 to 9. It is shown as the resulting image.
具体的には、「解析待ち時間(画像取得時)」として示す情報100,110,120,130,140にて解析待ち時間が0であるブロックに対応して、「密度推定結果(更新部分)」として示す密度推定結果101,111,121,131,141が生成される。
Specifically, the "density estimation result (updated part)" corresponds to the block in which the analysis waiting time is 0 in the
なお、図5〜図9における各密度推定結果の画像において、白抜き部は「背景」クラスである画素、斜線部は「低密度」クラスである画素、横線部は「中密度」クラスである画素、網掛け部は「高密度」クラスである画素を表している。 In the images of the density estimation results in FIGS. 5 to 9, the white areas are pixels in the "background" class, the shaded areas are pixels in the "low density" class, and the horizontal lines are in the "medium density" class. Pixels and shaded areas represent pixels of the "high density" class.
図4を用いて説明したように、密度推定結果101,111,121,131,141が生成された推定密度の更新部分について、新たな更新間隔が設定され、その結果が反映されて「解析待ち時間(密度推定後)」として示す情報102,112,122,132,142が生成される。
As explained with reference to FIG. 4, a new update interval is set for the update portion of the estimated density for which the density estimation results 101, 111, 121, 131, 141 are generated, and the result is reflected in "waiting for analysis".
図5〜図9において「密度推定結果(合成結果)」として示す密度推定結果103,113,123,133,143は物体分布記憶手段41に記憶される推定密度を、それぞれ撮影画像に対応する2次元画像で模式的に示している。密度推定結果103,113,123,133,143のうち任意の時刻Tのものは、当該時刻の1時刻前に生成され物体分布記憶手段41に記憶されている推定密度と、更新部分の密度推定結果101,111,121,131,141のうち当該時刻Tについて生成されたものとを合成して生成され、物体分布記憶手段41に記憶される。例えば、時刻t+1における密度推定結果113は、時刻tの密度推定結果103に時刻t+1の更新部分の密度推定結果111を上書き合成して生成される。
The density estimation results 103, 113, 123, 133, and 143 shown as "density estimation results (synthesis results)" in FIGS. 5 to 9 correspond to the estimated densities stored in the object distribution storage means 41 corresponding to the captured images, respectively. It is schematically shown in a dimensional image. Of the density estimation results 103, 113, 123, 133, and 143, those at arbitrary time T have the estimated density generated one time before the time and stored in the object distribution storage means 41, and the density estimation of the updated portion. The
以下、時刻t〜t+4の各時刻での処理をより具体的に説明する。 Hereinafter, the processing at each time of time t to t + 4 will be described more specifically.
図5は時刻tにおける処理に関する。時刻tの撮影画像は初回起動または視野変更の直後に取得され、よってその直前に全ブロックは解析待ち時間を1に初期化されている(図3のステップS2)。そして、時刻tの撮影画像を取得すると全ブロックの解析待ち時間が1ずつ減算され(図3のステップS4)、画像取得時の解析待ち時間の情報100は全て0となる。その結果、全ブロックについて推定密度の更新タイミングが到来したとして、密度推定結果101の画像で示すように全ブロックにおける各画素について密度が推定される。
FIG. 5 relates to processing at time t. The captured image at time t is acquired immediately after the initial activation or the change of the field of view, and therefore, immediately before that, all the blocks are initialized to the analysis waiting time of 1 (step S2 in FIG. 3). Then, when the captured image at time t is acquired, the analysis waiting time of all the blocks is subtracted by 1 (step S4 in FIG. 3), and the analysis waiting
密度推定結果101に対応し、全ブロックについて推定密度に応じた新たな解析待ち時間が設定され、解析待ち時間の情報102が生成される。具体的には、「背景」クラスまたは「低密度」クラスの画素を含むブロックの解析待ち時間は1に、それ以外で「中密度」クラスの画素を含むブロックの解析待ち時間は2に、それら以外のブロックは「高密度」クラスのみの画素からなるとされて解析待ち時間は4に更新されている。
Corresponding to the
また、密度推定結果101が全ブロックについて生成されることに対応し、密度推定結果103における全ブロックの推定密度は密度推定結果101の情報で更新されている。
Further, the
図6は時刻t+1における処理に関する。時刻t+1に撮影画像を取得すると全ブロックの解析待ち時間が1ずつ減算され、解析待ち時間の情報102が解析待ち時間の情報110のように更新される。その結果、全120ブロックのうちの63ブロックの解析待ち時間が0となり、密度推定結果111ではそれら63ブロックについて更新タイミングが到来したとしてそれらの密度が推定されている。
FIG. 6 relates to processing at
そして、解析待ち時間の情報110のうち密度が推定された当該63ブロックについて解析待ち時間が更新され、解析待ち時間の情報112が生成される。具体的には、当該63ブロックのうちの「背景」クラスまたは「低密度」クラスの画素を含む62ブロックの解析待ち時間は1に、それ以外で「中密度」クラスの画素を含む1ブロックの解析待ち時間は2に更新されている。ちなみに、上からi行目、左からj列目のブロックをBijと表すと、解析待ち時間が2に設定される1ブロックはB27である。なお、密度推定結果111にはB27以外にも「中密度」クラスの画素を示す横線部の領域が得られているが、当該領域のブロックは一部に斜線部で示す「低密度」クラスの画素を含むため、解析待ち時間を1に設定されている。
Then, the analysis waiting time is updated for the 63 blocks whose density is estimated out of the analysis waiting time information 110, and the analysis waiting
また、密度推定結果103のうち上述の63ブロックが密度推定結果111の情報で更新されて密度推定結果113が生成される。
Further, the 63 blocks of the
図7は時刻t+2における処理に関する。時刻t+2に撮影画像を取得すると全ブロックの解析待ち時間が1ずつ減算され、解析待ち時間の情報112が解析待ち時間の情報120のように更新され、全120ブロックのうちの91ブロックに更新タイミングが到来する。その結果、推定密度の更新部分として当該91ブロックからなる密度推定結果121が生成され、また更新された推定密度に基づいて当該91ブロックについて解析待ち時間が更新され、解析待ち時間の情報122が生成される。具体的には、当該91ブロックのうちの「背景」クラスまたは「低密度」クラスの画素を含む64ブロックの解析待ち時間は1に、それ以外で「中密度」クラスの画素を含む27ブロックの解析待ち時間は2に更新されている。また、密度推定結果113のうち上述の91ブロックが密度推定結果121の情報で更新されて密度推定結果123が生成される。
FIG. 7 relates to the processing at
図8に示す時刻t+3における処理、および図9に示す時刻t+4における処理も同様にして行われ、前時刻に更新され解析待ち時間記憶手段42に記憶された解析待ち時間から画像取得時の解析待ち時間が生成され、更新タイミングが到来したブロックについて推定密度が更新され、その結果に基づいて、解析待ち時間の更新、および撮影画像全体での推定密度の合成結果の生成が行われる。 The processing at time t + 3 shown in FIG. 8 and the processing at time t + 4 shown in FIG. 9 are also performed in the same manner, and the analysis waiting time updated at the previous time and stored in the analysis waiting time storage means 42 waits for analysis at the time of image acquisition. The estimated density is updated for the block for which the time is generated and the update timing has arrived, and based on the result, the analysis waiting time is updated and the composite result of the estimated density for the entire captured image is generated.
このような処理の結果、5時刻の間に144ブロック分の密度推定の処理コストが削減される。その一方で、密度推定結果103,113,123,133,143においては混雑状況の変化が高い確度で得られている。 As a result of such processing, the processing cost of density estimation for 144 blocks is reduced in 5 hours. On the other hand, in the density estimation results 103, 113, 123, 133, and 143, changes in the congestion situation are obtained with high accuracy.
[変形例]
(1)上記実施形態においては、検出対象の物体を人とする例を示したが、これに限らず、検出対象の物体を車両、牛や羊等の動物等とすることもできる。
[Modification example]
(1) In the above embodiment, an example in which the object to be detected is a human is shown, but the object to be detected is not limited to this, and the object to be detected may be a vehicle, an animal such as a cow or a sheep, or the like.
(2)上記実施形態およびその変形例においては、多クラスSVM法にて学習した密度推定器を例示したが、多クラスSVM法に代えて、決定木型のランダムフォレスト法、多クラスのアダブースト(AdaBoost)法または多クラスロジスティック回帰法などにて学習した密度推定器など種々の密度推定器とすることができる。 (2) In the above embodiment and its modifications, the density estimator learned by the multi-class SVM method is illustrated, but instead of the multi-class SVM method, a decision tree type random forest method and multi-class AdaBoost ( Various density estimators such as the density estimator learned by the AdaBoost) method or the multiclass logistic regression method can be used.
或いは識別型のCNN(Convolutional Neural Network)を用いた密度推定器とすることもできる。 Alternatively, it can be a density estimator using an identification type CNN (Convolutional Neural Network).
(3)上記実施形態およびその各変形例においては、密度推定器が推定する背景以外の密度のクラスを3クラスとしたが、より細かくクラスを分けてもよい。その場合、クラス分けに対応したより細かい段階で更新間隔が設定される。 (3) In the above-described embodiment and each modification thereof, the classes of densities other than the background estimated by the density estimator are set to 3 classes, but the classes may be further divided. In that case, the update interval is set at a finer stage corresponding to the classification.
(4)上記実施形態およびその各変形例においては、多クラスに分類する密度推定器を例示したがこれに代えて、特徴量から密度の値(推定密度)を回帰する回帰型の密度推定器とすることもできる。すなわち、リッジ回帰法、サポートベクターリグレッション法、回帰木型のランダムフォレスト法またはガウス過程回帰(Gaussian Process Regression)などによって、特徴量から推定密度を求めるための回帰関数のパラメータを学習した密度推定器とすることができる。 (4) In the above-described embodiment and each modification thereof, a density estimator classified into multiple classes is illustrated, but instead of this, a regression-type density estimator that returns a density value (estimated density) from a feature amount. It can also be. That is, with a density estimator that has learned the parameters of the regression function for obtaining the estimated density from the features by the ridge regression method, the support vector regression method, the random forest method of the regression tree type, or the Gaussian process regression. can do.
或いは回帰型のCNNを用いた密度推定器とすることもできる。 Alternatively, it can be a density estimator using a regression type CNN.
これらの場合、密度クラスの値の代わりに連続値で出力される推定密度の値域を、更新間隔と対応付けて設定しておく。 In these cases, the range of the estimated density that is output as a continuous value instead of the value of the density class is set in association with the update interval.
(5)上記実施形態およびその各変形例において示した更新間隔は一例であり、推定密度の範囲設定、検出対象の速さ、撮影部2の撮影周期および画角等の撮影条件に応じて、それらの条件に適した別の値とすることができる。
(5) The update interval shown in the above embodiment and each modification thereof is an example, and depends on the shooting conditions such as the range setting of the estimated density, the speed of the detection target, the shooting cycle of the
(6)上記実施形態およびその各変形例においては、密度推定器が学習する特徴量および密度推定に用いる特徴量としてGLCM特徴を例示したが、これらはGLCM特徴に代えて、局所二値パターン(Local Binary Pattern:LBP)特徴量、ハールライク(Haar-like)特徴量、HOG(Histograms of Oriented Gradients)特徴量、輝度パターンなどの種々の特徴量とすることができ、またはGLCM特徴とこれらのうちの複数を組み合わせた特徴量とすることもできる。 (6) In the above-described embodiment and each modification thereof, the GLCM feature is exemplified as the feature amount learned by the density estimator and the feature amount used for the density estimation, but these are local binary patterns (instead of the GLCM feature). It can be various features such as Local Binary Pattern (LBP) feature, Haar-like feature, HOG (Histograms of Oriented Gradients) feature, brightness pattern, or GLCM feature and among them. It is also possible to use a combination of a plurality of features.
(7)上記実施形態およびその各変形例においては、撮影画像上での密度推定手段50の走査間隔を1画素ごととする例を示したが、当該走査間隔を2画素以上ごとのように間隔を空けて行うことも可能である。 (7) In the above-described embodiment and each modification thereof, an example in which the scanning interval of the density estimation means 50 on the captured image is set to each pixel is shown, but the scanning interval is set to every two or more pixels. It is also possible to open the space.
(8)上記実施形態およびその各変形例においては、混雑推定手段として例示した密度推定手段50が、混雑度合いとして物体の密度を推定することによって物体の分布を推定する例を示したが、混雑推定手段は画像の複雑度の解析によって物体の分布を推定することもできる。例えば、混雑推定手段は、撮影画像を互いに色が類似する隣接画素ごとの領域に分割し、上述したブロックごとに当該ブロックとの重なりを有する分割領域を計数して計数値が多いほど高い複雑度を求める。或いは、混雑推定手段は、撮影画像のブロックごとに周波数解析を行って平均周波数が高いほど高い複雑度を求める。そして、予めの実験を通じて複雑度と混雑度合いの関係を定めておき(複雑度が高いほど混雑度合いが高い関係)、ブロックごとに、求めた複雑度に対応する混雑度合いを推定値とする。 (8) In the above-described embodiment and each modification thereof, the density estimation means 50 exemplified as the congestion estimation means estimates the distribution of the object by estimating the density of the object as the degree of congestion. The estimation means can also estimate the distribution of the object by analyzing the complexity of the image. For example, the congestion estimation means divides the captured image into regions for each adjacent pixel whose colors are similar to each other, counts the divided regions having overlap with the block for each of the blocks described above, and the higher the count value, the higher the complexity. Ask for. Alternatively, the congestion estimation means performs frequency analysis for each block of captured images, and the higher the average frequency, the higher the complexity. Then, the relationship between the complexity and the degree of congestion is determined through an experiment in advance (the higher the complexity, the higher the degree of congestion), and the degree of congestion corresponding to the obtained complexity is used as an estimated value for each block.
1 物体分布推定装置、2 撮影部、3 通信部、4 記憶部、5 画像処理部、6 表示部、30 画像取得手段、31 物体分布出力手段、40 密度推定器記憶手段、41 物体分布記憶手段、42 解析待ち時間記憶手段、50 密度推定手段、51 更新間隔設定手段。 1 Object distribution estimation device, 2 Imaging unit, 3 Communication unit, 4 Storage unit, 5 Image processing unit, 6 Display unit, 30 Image acquisition means, 31 Object distribution output means, 40 Density estimator storage means, 41 Object distribution storage means , 42 Analysis waiting time storage means, 50 Density estimation means, 51 Update interval setting means.
Claims (3)
前記撮影画像に設定された複数の局所領域ごとに解析を行って、前記空間における前記物体の分布情報として前記局所領域それぞれにおける前記物体の混雑度合いを推定する混雑推定手段と、
前記局所領域それぞれについて、前記混雑推定手段による当該局所領域に対応する前記分布情報の更新時間間隔を、当該局所領域の前記混雑度合いに応じた長さに設定する更新間隔設定手段と、を備え、
前記更新間隔設定手段は、前記混雑推定手段が推定した前記混雑度合いが高い前記局所領域ほど長い前記更新時間間隔を設定することを特徴とする物体分布推定装置。 An image acquisition means for sequentially acquiring captured images taken at predetermined time intervals in a space where a predetermined object can exist, and
A congestion estimation means that analyzes each of a plurality of local regions set in the captured image and estimates the degree of congestion of the object in each of the local regions as distribution information of the object in the space.
For each of the local regions, an update interval setting means for setting the update time interval of the distribution information corresponding to the local region by the congestion estimation means to a length corresponding to the degree of congestion of the local region is provided .
The update interval setting means is an object distribution estimation device that sets a longer update time interval as the local region has a higher degree of congestion estimated by the congestion estimation means.
The congestion estimation means expresses the degree of congestion for each local region by using a density estimator that learns the characteristics of each density image obtained by photographing a space in which the object exists at the density at a predetermined density. The object distribution estimation device according to claim 1 or 2 , wherein the density of an object is estimated.
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