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JP7323235B2 - Image tracking device, image tracking method, and program - Google Patents
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Description

本発明は、カメラからの映像上で人物等の物体を追跡する、画像追跡装置、及び画像追跡方法に関し、更には、これらを実現するためのプログラムに関する。 The present invention relates to an image tracking device and an image tracking method for tracking an object such as a person on an image from a camera, and further to a program for realizing these.

近年、監視システムには、監視カメラからの映像上で特定の人物を追跡する機能が付加されている。例えば、特許文献1は、このような人物追跡機能が付加された監視システムを開示している。特許文献1に開示された監視システムは、監視カメラから時系列に沿って出力されるフレーム毎に、人物と予想される領域の特徴量を抽出し、連続するフレーム間で、抽出した特徴量の同一性を判断することによって、追跡対象となっている人物を追跡する。特許文献1に開示された監視システムによれば、特定の人物の行動を監視できるため、管理者は容易に不審者を特定することができる。 In recent years, surveillance systems have added the function of tracking a specific person on the video from a surveillance camera. For example, Patent Literature 1 discloses a surveillance system with such a person tracking function added. The surveillance system disclosed in Patent Literature 1 extracts a feature amount of an area expected to be a person for each frame output from a surveillance camera in chronological order, and extracts the extracted feature amount between successive frames. Tracking a person being tracked by determining identity. According to the monitoring system disclosed in Patent Literature 1, the behavior of a specific person can be monitored, so the administrator can easily identify the suspicious person.

また、非特許文献1は、予め学習したニューラルネットワークを用いて、特定の人物を追跡する監視システムを開示している。非特許文献1に開示された監視システムでは、人物の画像が学習データとして用いられて、ニューラルネットワークの学習が行われる。このため、非特許文献1に開示された監視システムを用いれば、特許文献1に開示された監視システムに比べて、より追跡精度を高めることができると考えられる。 Non-Patent Document 1 discloses a surveillance system that tracks a specific person using a pre-learned neural network. In the monitoring system disclosed in Non-Patent Document 1, human images are used as learning data for neural network learning. Therefore, if the monitoring system disclosed in Non-Patent Document 1 is used, tracking accuracy can be improved more than the monitoring system disclosed in Patent Document 1.

特開2009-098774号公報JP 2009-098774 A

Zhedong Zheng, Xiaodong Yang, Zhiding Yu, Liang Zheng, Yi Yang, Jan Kautz1, ” Joint Discriminative and Generative Learning for Person Re-identification”, 22 May 2019, CVPR2019Zhedong Zheng, Xiaodong Yang, Zhiding Yu, Liang Zheng, Yi Yang, Jan Kautz1, ``Joint Discriminative and Generative Learning for Person Re-identification'', 22 May 2019, CVPR2019

ところで、監視システムに用いる監視カメラでは、一般に、フレームレートを上げることが難しく、フレームレートは3fps~5fps程度に設定される。これは、フレームレートを上げると、送信する画像データのサイズが大きくなり、通信回線の許容量を超えてしまうからである。このため、監視システムは、フレームレートが低い状況下で、人物追跡を行う必要がある。 By the way, it is generally difficult to increase the frame rate of surveillance cameras used in surveillance systems, and the frame rate is set to about 3 fps to 5 fps. This is because if the frame rate is increased, the size of the image data to be transmitted increases, exceeding the capacity of the communication line. Therefore, surveillance systems need to track people under low frame rate conditions.

しかしながら、このようなフレームレートが低い状況下では、フレーム間における人物の移動距離が大きくなってしまうため、特許文献1に開示された監視システムでは、追跡精度が低下するという問題が発生する。一方、非特許文献1に開示された監視システムでは、特許文献1に開示された監視システムに比べて、追跡精度の低下は抑制されると考えられるが、この監視システムには、予め大量の学習データを用いて機械学習していない人物を追跡できないという問題がある。 However, in such a situation where the frame rate is low, the movement distance of a person between frames becomes large, so the monitoring system disclosed in Patent Document 1 suffers from a problem of reduced tracking accuracy. On the other hand, in the monitoring system disclosed in Non-Patent Document 1, it is considered that deterioration in tracking accuracy is suppressed compared to the monitoring system disclosed in Patent Document 1, but this monitoring system requires a large amount of learning in advance. There is a problem that it is not possible to track a person who has not been machine-learned using data.

本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、学習データを用いた事前の機械学習を必要とせず、且つ、フレームレートに影響されることなく、カメラからの映像上で物体を追跡し得る、画像追跡装置、画像追跡方法、及びプログラムを提供することにある。 One example of the object of the present invention is to solve the above problems, and to track an object on the video from the camera without the need for prior machine learning using learning data and without being affected by the frame rate. , an image tracking device, an image tracking method, and a program .

上記目的を達成するため、本発明の一側面における画像追跡装置は、
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得部と、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出部と、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算部と、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定部と、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡部と、
を備えている、ことを特徴とする。
To achieve the above object, an image tracking device according to one aspect of the present invention includes:
an image data acquisition unit that acquires image data output in units of frames in chronological order from a camera;
an object detection unit that detects an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For each pair, a variance calculation unit that obtains, in a feature space, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; an identity determination unit that determines identity with the object detected in the output image data;
an object tracking unit that tracks the detected object based on the identity determination result;
characterized by comprising

また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における画像追跡方法は、
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得ステップと、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出ステップと、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算ステップと、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定ステップと、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡ステップと、
を有する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image tracking method according to one aspect of the present invention includes:
an image data acquisition step of acquiring image data output frame by frame in chronological order from a camera;
an object detection step of detecting an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For each pair, a variance calculation step of obtaining, in a feature space, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; an identity determination step of determining identity with the object detected in the output image data;
an object tracking step of tracking the detected object based on the identity determination result;
characterized by having

更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、
コンピュータに、
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得ステップと、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出ステップと、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算ステップと、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定ステップと、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡ステップと、
を実行させる、プログラム。
Furthermore, in order to achieve the above object, the program in one aspect of the present invention is
to the computer,
an image data acquisition step of acquiring image data output frame by frame in chronological order from a camera;
an object detection step of detecting an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For each pair, a variance calculation step of obtaining, in a feature space, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; an identity determination step of determining identity with the object detected in the output image data;
an object tracking step of tracking the detected object based on the identity determination result;
The program that causes the to run .

以上のように本発明によれば、学習データを用いた事前の機械学習を必要とせず、且つ、フレームレートに影響されることなく、カメラからの映像上で物体を追跡することができる。 As described above, according to the present invention, an object can be tracked on an image from a camera without prior machine learning using learning data and without being affected by the frame rate.

図1は、本発明の実施の形態における画像追跡装置の概略構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an image tracking device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態における画像追跡装置の構成を具体的に示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram specifically showing the configuration of the image tracking device according to the embodiment of the present invention. 図3は、実施の形態において取得された画像データの一例と実施の形態において設定されたペアの一例とを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of image data acquired in the embodiment and an example of pairs set in the embodiment. 図4は、本発明の実施の形態における画像追跡装置の動作を示すフロー図である。FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the image tracking device according to the embodiment of the invention. 図5は、本発明の実施の形態における画像追跡装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a computer that realizes the image tracking device according to the embodiment of the invention.

(実施の形態)
以下、実施の形態における、画像追跡装置、画像追跡方法、及びプログラムについて、図1~図5を参照しながら説明する。
(Embodiment)
An image tracking device, an image tracking method, and a program according to embodiments will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

[装置構成]
最初に、実施の形態における画像追跡装置の概略構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態における画像追跡装置の概略構成を示す構成図である。
[Device configuration]
First, the schematic configuration of the image tracking device according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an image tracking device according to an embodiment of the present invention.

図1に示す実施の形態における画像追跡装置100は、カメラからの映像上で人物等の物体を追跡する装置である。図1に示すように、画像追跡装置100は、画像データ取得部101と、物体検出部102と、分散計算部103と、同一性判定部104と、物体追跡部105とを備えている。 An image tracking device 100 in the embodiment shown in FIG. 1 is a device that tracks an object such as a person on an image from a camera. As shown in FIG. 1 , the image tracking device 100 includes an image data acquisition unit 101 , an object detection unit 102 , a variance calculation unit 103 , an identity determination unit 104 and an object tracking unit 105 .

この構成において、画像データ取得部101は、カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する。物体検出部102は、画像データ毎に、物体を検出する。 In this configuration, the image data acquisition unit 101 acquires image data output from the camera in units of frames in time series. The object detection unit 102 detects an object for each image data.

分散計算部103は、まず、画像データ毎に、その画像データで検出された物体それぞれについて、その物体とその画像データの直後に出力された画像データで検出された、いずれかの物体とのペアを設定する。続いて、分散計算部103は、画像データ毎に、各ペアについて、特徴空間における、そのペアをクラスとする第1のクラス内分散と、そのペア以外の物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める。 First, for each image data, for each object detected in the image data, the variance calculation unit 103 finds a pair of the object and any object detected in the image data output immediately after the image data. set. Subsequently, for each pair of image data, the variance calculation unit 103 calculates, in the feature space, the first intra-class variance whose class is the pair, and the second intra-class variance whose class is the object other than the pair in the feature space. Find the variance and between-class variance.

同一性判定部104は、各ペアについて求められた、第1のクラス内分散、第2のクラス内分散、及びクラス間分散を用いて、各画像データにおいて検出された物体と、その画像データの直後に出力された画像データにおいて検出された物体と、の同一性を判定する。物体追跡部105は、同一性の判定結果に基づいて、検出された物体の追跡処理を行う。 The identity determination unit 104 uses the first intra-class variance, the second intra-class variance, and the inter-class variance obtained for each pair to determine the object detected in each image data and the image data. The identity of the object detected in the image data output immediately after is determined. The object tracking unit 105 tracks the detected object based on the identity determination result.

このように、実施の形態では、連続するフレーム間毎に、クラス内分散によって物体の同一性が判定される。このため、実施の形態によれば、フレームレートに影響されることなく、カメラからの映像上で物体を精度よく追跡できる。また、実施の形態では、物体を追跡するに際して、学習データを用いた事前の機械学習の必要性はない。 Thus, in the embodiment, object identity is determined by intra-class variance between successive frames. Therefore, according to the embodiment, an object can be accurately tracked on the image from the camera without being affected by the frame rate. Also, in embodiments, there is no need for prior machine learning using learning data when tracking an object.

続いて、図2及び図3を用いて、実施の形態における画像追跡装置100の構成及び機能について具体的に説明する。図2は、本発明の実施の形態における画像追跡装置の構成を具体的に示す構成図である。図3は、実施の形態において取得された画像データの一例と実施の形態において設定されたペアの一例とを示す図である。 Next, the configuration and functions of the image tracking device 100 according to the embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 2 is a configuration diagram specifically showing the configuration of the image tracking device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an example of image data acquired in the embodiment and an example of pairs set in the embodiment.

図2に示すように、実施の形態では、画像追跡装置100は、カメラ200及び表示装置201に接続されており、画像監視システムとして機能している。更に、図2に示すように、画像追跡装置100は、上述した、画像データ取得部101、物体検出部102、分散計算部103、同一性判定部104、及び物体追跡部105に加えて、画像格納部106と監視部107とを更に備えている。 As shown in FIG. 2, in the embodiment, image tracking device 100 is connected to camera 200 and display device 201 and functions as an image monitoring system. Furthermore, as shown in FIG. 2, the image tracking device 100 includes an image data acquisition unit 101, an object detection unit 102, a variance calculation unit 103, an identity determination unit 104, and an object tracking unit 105. A storage unit 106 and a monitoring unit 107 are further provided.

カメラ200は、監視カメラであり、監視エリアを撮影して得られた画像データを、時系列にそってフレーム単位で出力する。カメラ200から出力された画像データは、画像格納部106に格納される。 The camera 200 is a surveillance camera, and outputs image data obtained by photographing a surveillance area in units of frames in chronological order. Image data output from the camera 200 is stored in the image storage unit 106 .

図3の例では、時系列にそってフレーム単位で出力された画像データ10と画像データ20とが示されている。各画像データは、監視エリアの画像データである。図3において矢印は時系列を示しており、各画像データは、カメラ200から、画像データ10、画像データ20の順に出力されている。 In the example of FIG. 3, image data 10 and image data 20 output in units of frames are shown in chronological order. Each image data is image data of a monitored area. Arrows in FIG. 3 indicate time series, and each image data is output from the camera 200 in the order of image data 10 and image data 20 .

画像データ取得部101は、実施の形態では、画像格納部106から、一度に処理する設定期間分の画像データを時系列の順に取得する。図2の例では、画像データ取得部101は、画像格納部106から、画像データ10及び画像データ20を順に取得する。 In the embodiment, the image data acquisition unit 101 acquires image data for a set period to be processed at once from the image storage unit 106 in chronological order. In the example of FIG. 2, the image data acquisition unit 101 acquires the image data 10 and the image data 20 from the image storage unit 106 in order.

物体検出部102は、実施の形態では、カメラ200から出力された各画像データの画像を走査して、人を示す特徴量を持った領域を特定し、特定した領域を物体(人)として検出する。具体的には、物体検出部102は、YOLO、SSDといった既存の物体検出アルゴリズムを用いて、物体である人を検出する。人を表す特徴量としては、例えば、人が映った画像を教師データとした機械学習を行うことによって得られたdeep featureが挙げられる。その他、具体的な特徴量としては、HoG(Histograms of Oriented Gradients)特徴量、色ヒストグラム等も挙げられる。 In the embodiment, the object detection unit 102 scans an image of each image data output from the camera 200, identifies an area having a feature value indicating a person, and detects the identified area as an object (person). do. Specifically, the object detection unit 102 detects a person as an object using existing object detection algorithms such as YOLO and SSD. As a feature quantity representing a person, for example, there is a deep feature obtained by performing machine learning using an image of a person as training data. Other specific feature amounts include HoG (Histograms of Oriented Gradients) feature amounts, color histograms, and the like.

図3の例では、物体検出部102は、画像データ10から、物体11、12、及び13を検出し、画像データ20から、物体21、22、23、及び24を検出している。 In the example of FIG. 3 , the object detection unit 102 detects objects 11 , 12 and 13 from the image data 10 and detects objects 21 , 22 , 23 and 24 from the image data 20 .

分散計算部103は、図3の例では、例えば、画像データ10については、物体11、物体12、及び物体13それぞれ毎に、次のフレームの画像データ20で検出された、物体21~24のいずれかとペアを設定する。具体的には、分散計算部103は、例えば、画像データ10の物体11については、以下のペアを設定する。このようにして設定されたペアは、同一の物体であるという仮説を示している。
(物体11、物体21)
(物体11、物体22)
(物体11、物体23)
(物体11,物体24)
In the example of FIG. 3, for example, for the image data 10, the variance calculation unit 103 calculates the values of the objects 21 to 24 detected in the next frame of the image data 20 for each of the objects 11, 12, and 13. Pair with either. Specifically, the variance calculation unit 103 sets the following pairs for the object 11 of the image data 10, for example. The pairs set in this way show the hypothesis that they are the same object.
(Object 11, Object 21)
(Object 11, Object 22)
(Object 11, Object 23)
(object 11, object 24)

続いて、分散計算部103は、物体検出に用いられた特徴量の次元の数Nに応じて、N次元の特徴空間を設定する(N:任意の自然数)。図3の例では、上述した物体11と、物体21~24のいずれかと、を組み合わせたペアのクラス、更には、ペア以外の物体のクラスが、特徴空間において示されている。 Subsequently, the variance calculation unit 103 sets an N-dimensional feature space according to the number N of dimensions of the feature amount used for object detection (N: any natural number). In the example of FIG. 3, a pair class combining the object 11 and any of the objects 21 to 24 described above, and a class of objects other than the pair, are shown in the feature space.

そして、分散計算部103は、特徴空間において、各物体の特徴量を用いて、ペア毎に、ペアの物体を同じクラスとする第1のクラス内分散と、ペアを構成しない物体を同じクラスとする第2のクラス内分散とを求める。また、分散計算部103は、ペア毎に、求めた第1のクラス内分散と第2のクラス内分散とから、クラス間分散も求める。 Then, in the feature space, using the feature amount of each object, the variance calculation unit 103 calculates, for each pair, the first intra-class variance in which the paired objects are in the same class, and the objects that do not form the pair are in the same class. A second within-class variance that Variance calculator 103 also obtains the inter-class variance from the first intra-class variance and the second intra-class variance for each pair.

具体的には、クラスwに属するパターン(物体の特徴量)の集合をXとし、Xiに含まれるパターン数をn、平均ベクトルをm、全パターン数をn、全パターンの平均ベクトルをmとする。また、ペアの物体のクラスをi=1、ペア以外の物体のクラスをi=2とする。この場合、ある画像データの1つの物体についての、第1のクラス内分散σ w1、第2のクラス内分散をσ w2、クラス間分散σ は下記の数1~数3によって算出される。Specifically, let X i be a set of patterns (object feature values) belonging to class w i , n i be the number of patterns included in Xi, m i be the average vector, n be the total number of patterns, and n be the total number of patterns. Let m be a vector. In addition, the class of paired objects is set to i=1, and the class of objects other than pairs is set to i=2. In this case, the first intra-class variance σ 2 w1 , the second intra-class variance σ 2 w2 , and the inter-class variance σ 2 B for one object in certain image data are calculated by the following equations 1 to 3. be done.

Figure 0007323235000001
Figure 0007323235000001

Figure 0007323235000002
Figure 0007323235000002

Figure 0007323235000003
Figure 0007323235000003

同一性判定部104は、実施の形態では、まず、画像データ毎に、その画像データで検出された物体それぞれについて、第1のクラス内分散、第2のクラス内分散、及びクラス間分散を用いて、その物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出する。実施の形態において、同一性を示す指標としては、フィッシャー比Jσが挙げられる。ある画像データの1つの物体についてのフィッシャー比Jσは、下記の数4によって算出される。In the embodiment, the identity determination unit 104 first uses the first intra-class variance, the second intra-class variance, and the inter-class variance for each object detected in the image data for each image data. Then, an index of identity is calculated for each pair containing the object. In the embodiments, an indicator of identity includes Fisher's ratio J σ . The Fisher ratio J σ for one object in certain image data is calculated by Equation 4 below.

Figure 0007323235000004
Figure 0007323235000004

続いて、同一性判定部104は、画像データ毎に、算出したフィッシャー比の値が閾値以上であるペアを選択し、そして、選択したペアを構成する、その画像データにおいて検出された物体と、その画像データの直後に出力された画像データにおいて検出された物体とを、同一であると判定する。 Subsequently, the identity determination unit 104 selects a pair in which the value of the calculated Fisher ratio is equal to or greater than the threshold value for each image data, and an object detected in the image data, which constitutes the selected pair, and An object detected in image data output immediately after that image data is determined to be the same.

物体追跡部105は、実施の形態では、同一性判定部104によって同一であると判定されたペア、具体的には、フィッシャー比の値が閾値以上となるペアにおいて、後のフレームの物体を追跡対象とし、追跡対象となった各物体にフラグを設定する。また、物体追跡部105は、フィッシャー比が閾値以上となるペアが複数存在する場合は、フィッシャー比が最も高いペアを追跡対象とする。 In the embodiment, the object tracking unit 105 tracks the object in the subsequent frame in the pair determined to be identical by the identity determination unit 104, specifically, in the pair whose Fisher ratio value is equal to or greater than the threshold. Set a flag for each object of interest and tracked. If there are a plurality of pairs whose Fisher ratios are equal to or greater than the threshold, the object tracking unit 105 selects the pair with the highest Fisher ratio as a tracking target.

図3の例では、物体追跡部105は、画像データ10で検出された物体11と画像データ20で検出された物体21とのペアを追跡対象としている。また、物体追跡部105は、フィッシャー比が閾値未満のペアを構成する物体については、新たにカメラ200のフレーム内に侵入していると判定することができる。 In the example of FIG. 3, the object tracking unit 105 sets the pair of the object 11 detected in the image data 10 and the object 21 detected in the image data 20 as the tracking target. Further, the object tracking unit 105 can determine that an object forming a pair whose Fisher ratio is less than the threshold has newly entered the frame of the camera 200 .

監視部107は、画像格納部106に格納されている画像データを時系列に沿って取り出して、表示装置201の表示画面に表示させる。また、物体追跡部105によって追跡対象となった物体については、表示画面上で、追跡されていることを示す映像表現、例えば、記号の付加、枠の表示、色の変更等を行う。また、監視部107は、追跡対象となった物体が、特定のエリアに侵入した場合に、警報を出力することもできる。 The monitoring unit 107 extracts the image data stored in the image storage unit 106 in chronological order and displays it on the display screen of the display device 201 . In addition, the object tracked by the object tracking unit 105 is represented on the display screen by visual expression indicating that it is being tracked, for example, addition of a symbol, display of a frame, change of color, and the like. The monitoring unit 107 can also output an alarm when a tracked object enters a specific area.

[装置動作]
次に、実施の形態における画像追跡装置100の動作について図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態における画像追跡装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1~図3を参照する。また、実施の形態では、画像追跡装置100を動作させることによって、画像追跡方法が実施される。よって、実施の形態における画像追跡方法の説明は、以下の画像追跡装置100の動作説明に代える。
[Device operation]
Next, operation of the image tracking device 100 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the image tracking device according to the embodiment of the invention. 1 to 3 will be referred to as necessary in the following description. Also, in the embodiment, the image tracking method is implemented by operating the image tracking device 100 . Therefore, the description of the image tracking method in the embodiment is replaced with the description of the operation of the image tracking device 100 below.

図4に示すように、最初に、画像データ取得部101は、画像格納部106に格納されている設定期間分の画像データを取得する(ステップA1)。設定期間は、例えば、5秒~10秒等に設定される。 As shown in FIG. 4, first, the image data acquisition unit 101 acquires image data for a set period stored in the image storage unit 106 (step A1). The set period is set to, for example, 5 to 10 seconds.

次に、物体検出部102は、ステップA1で取得された画像データ毎に、画像上において人を示す特徴量を持った領域を特定し、特定した領域を物体(人)として検出する(ステップA2)。 Next, for each image data acquired in step A1, the object detection unit 102 identifies an area having a feature amount indicating a person on the image, and detects the identified area as an object (person) (step A2 ).

次に、分散計算部103は、ステップA1で取得された画像データであって、当該ステップA3において未だ選択されていない画像データの中から、カメラで出力された時刻が最も古い画像データを選択する(ステップA3)。 Next, the variance calculation unit 103 selects the image data output by the camera at the earliest time from among the image data acquired in step A1 and not yet selected in step A3. (Step A3).

次に、分散計算部103は、ステップA3で選択した画像データにおいて、ステップA2で検出された物体毎に、次のフレームの画像データで検出された物体それぞれとの間でペアを設定する(ステップA4)。 Next, in the image data selected in step A3, the variance calculation unit 103 pairs each object detected in step A2 with each object detected in the image data of the next frame (step A4).

次に、分散計算部103は、ステップA4で設定されたペアの1つを選択する(ステップA5)。そして、分散計算部103は、各物体の特徴量を用いて、ステップA5で選択したペアについて、第1のクラス内分散と、第2のクラス内分散と、クラス間分散とを計算する(ステップA6)。 Next, variance calculator 103 selects one of the pairs set in step A4 (step A5). Then, the variance calculation unit 103 uses the feature amount of each object to calculate the first intra-class variance, the second intra-class variance, and the inter-class variance for the pair selected in step A5 (step A6).

次に、分散計算部103は、未だ選択していないペアが存在するかどうかを判定する(ステップA7)。ステップA7の判定の結果、未だ選択していないペアが存在する場合は、分散計算部103は、再度、ステップA5を実行する。 Next, variance calculation section 103 determines whether or not there is a pair that has not yet been selected (step A7). As a result of the determination in step A7, if there is a pair that has not been selected yet, the variance calculation unit 103 executes step A5 again.

一方、ステップA7の判定の結果、未だ選択していないペアが存在していない場合は、同一性判定部104が、各ペアについて、ステップA6で計算した、第1のクラス内分散と、第2のクラス内分散と、クラス間分散とを用いて、同一性を示す指標を算出する。そして、同一性判定部104は、各ペアについて、同一性を判定する(ステップA8)。 On the other hand, as a result of the determination in step A7, if there are no pairs that have not been selected yet, the identity determination unit 104 calculates the first intra-class variance calculated in step A6 for each pair, and the second Using the within-class variance and the between-class variance of , an index indicating identity is calculated. The identity determination unit 104 then determines identity for each pair (step A8).

次に、同一性判定部104は、ステップA1で取得された画像データのうち、未だステップA3にて選択されていない画像データが存在しているかどうかを判定する(ステップA9)。 Next, identity determination unit 104 determines whether or not there is image data that has not been selected in step A3 among the image data acquired in step A1 (step A9).

ステップA9の判定の結果、ステップA1で取得された画像データのうち、未だステップA3にて選択されていない画像データが存在している場合は、分散計算部103が、再度ステップA3を実行する。 As a result of the determination in step A9, if there is image data that has not been selected in step A3 among the image data acquired in step A1, the variance calculation unit 103 executes step A3 again.

一方、ステップA9の判定の結果、ステップA1で取得された画像データのうち、未だステップA3にて選択されていない画像データが存在していない場合は、物体追跡部105は、ステップA8で同一性が高いと判定されたペアにおいて、後のフレームの物体を追跡対象に設定する(ステップA10)。 On the other hand, if the result of determination in step A9 is that there is no image data that has not been selected in step A3 among the image data acquired in step A1, the object tracking unit 105 determines identity in step A8. In the pair determined to be high, the object in the later frame is set as the tracking target (step A10).

次に、監視部107は、画像格納部106に格納されている画像データを時系列に沿って取り出して、表示装置201の表示画面に表示させると共に、ステップA9で追跡対象となった物体に対して、追跡されていることを示す映像表現を行う(ステップA11)。 Next, the monitoring unit 107 retrieves the image data stored in the image storage unit 106 in chronological order and displays it on the display screen of the display device 201. Then, an image expression indicating that the object is being tracked is performed (step A11).

上述のステップA1~A11は、監視エリアの監視が行われる限り、繰り返し実行される。 The above steps A1 to A11 are repeatedly executed as long as the monitoring area is monitored.

[実施の形態における効果]
以上のように実施の形態では、連続するフレーム間毎に、クラス内分散によって、物体の同一性が判定される。このため、実施の形態によれば、フレームレート低下した場合であっても、追跡精度の低下を抑制でき、更に、予め大量の学習データを用いて機械学習していない物体に対する追跡も可能となる。
[Effects of Embodiment]
As described above, in the embodiment, identity of an object is determined by intra-class variance between successive frames. Therefore, according to the embodiment, even when the frame rate drops, it is possible to suppress the decrease in tracking accuracy, and furthermore, it is possible to track an object that has not undergone machine learning using a large amount of learning data in advance. .

[プログラム]
実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図4に示すステップA1~A11を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における画像追跡装置100と画像追跡方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、画像データ取得部101、物体検出部102、分散計算部103、同一性判定部104、物体追跡部105、及び監視部107として機能し、処理を行なう。
[program]
The program in the embodiment may be any program that causes a computer to execute steps A1 to A11 shown in FIG. By installing this program in a computer and executing it, the image tracking device 100 and the image tracking method in this embodiment can be realized. In this case, the computer processor functions as an image data acquisition unit 101, an object detection unit 102, a variance calculation unit 103, an identity determination unit 104, an object tracking unit 105, and a monitoring unit 107, and performs processing.

また、実施の形態では、画像格納部106は、コンピュータに備えられたハードディスク等の記憶装置に、これらを構成するデータファイルを格納することによって実現されていても良いし、別のコンピュータの記憶装置によって実現されていても良い。 In the embodiment, the image storage unit 106 may be realized by storing the data files constituting these in a storage device such as a hard disk provided in the computer, or may be realized by storing the data files in a storage device of another computer. It may be realized by

また、コンピュータとしては、汎用のPCの他に、スマートフォン、タブレット型端末装置が挙げられる。更に、監視カメラ等のカメラに内蔵されたコンピュータであっても良い。 Moreover, as a computer, a smart phone and a tablet-type terminal device are mentioned other than general-purpose PC. Furthermore, it may be a computer built into a camera such as a surveillance camera.

また、実施の形態におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、画像データ取得部101、物体検出部102、分散計算部103、同一性判定部104、物体追跡部105、及び監視部107のいずれかとして機能しても良い。 Also, the programs in the embodiments may be executed by a computer system constructed by a plurality of computers. In this case, for example, each computer functions as one of the image data acquisition unit 101, the object detection unit 102, the variance calculation unit 103, the identity determination unit 104, the object tracking unit 105, and the monitoring unit 107. Also good.

[物理構成]
ここで、実施の形態におけるプログラムを実行することによって、画像追跡装置100を実現するコンピュータについて図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態における画像追跡装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
[Physical configuration]
Here, a computer that realizes the image tracking device 100 by executing the program according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a computer that realizes the image tracking device according to the embodiment of the invention.

図5に示すように、コンピュータ110は、CPU(Central Processing Unit)111と、メインメモリ112と、記憶装置113と、入力インターフェイス114と、表示コントローラ115と、データリーダ/ライタ116と、通信インターフェイス117とを備える。これらの各部は、バス121を介して、互いにデータ通信可能に接続される。 As shown in FIG. 5, the computer 110 includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a main memory 112, a storage device 113, an input interface 114, a display controller 115, a data reader/writer 116, and a communication interface 117. and These units are connected to each other via a bus 121 so as to be able to communicate with each other.

また、コンピュータ110は、CPU111に加えて、又はCPU111に代えて、GPU(Graphics Processing Unit)、又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)を備えていても良い。この態様では、GPU又はFPGAが、実施の形態におけるプログラムを実行することができる。 Further, the computer 110 may include a GPU (Graphics Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) in addition to the CPU 111 or instead of the CPU 111 . In this aspect, a GPU or FPGA can execute the programs in the embodiments.

CPU111は、記憶装置113に格納された、コード群で構成された実施の形態におけるプログラムをメインメモリ112に展開し、各コードを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ112は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性の記憶装置である。 The CPU 111 develops the program in the embodiment, which is composed of a code group stored in the storage device 113, in the main memory 112 and executes each code in a predetermined order to perform various operations. The main memory 112 is typically a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory).

また、実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体120に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス117を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。 Also, the program in the embodiment is provided in a state stored in computer-readable recording medium 120 . It should be noted that the program in this embodiment may be distributed on the Internet connected via communication interface 117 .

また、記憶装置113の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス114は、CPU111と、キーボード及びマウスといった入力機器118との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ115は、ディスプレイ装置119と接続され、ディスプレイ装置119での表示を制御する。 Further, as a specific example of the storage device 113, in addition to a hard disk drive, a semiconductor storage device such as a flash memory can be cited. Input interface 114 mediates data transmission between CPU 111 and input devices 118 such as a keyboard and mouse. The display controller 115 is connected to the display device 119 and controls display on the display device 119 .

データリーダ/ライタ116は、CPU111と記録媒体120との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体120からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ110における処理結果の記録媒体120への書き込みを実行する。通信インターフェイス117は、CPU111と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。 Data reader/writer 116 mediates data transmission between CPU 111 and recording medium 120 , reads programs from recording medium 120 , and writes processing results in computer 110 to recording medium 120 . Communication interface 117 mediates data transmission between CPU 111 and other computers.

また、記録媒体120の具体例としては、CF(Compact Flash(登録商標))及びSD(Secure Digital)等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク(Flexible Disk)等の磁気記録媒体、又はCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)などの光学記録媒体が挙げられる。 Specific examples of the recording medium 120 include general-purpose semiconductor storage devices such as CF (Compact Flash (registered trademark)) and SD (Secure Digital); magnetic recording media such as flexible disks; An optical recording medium such as a ROM (Compact Disk Read Only Memory) can be used.

なお、本実施の形態における画像追跡装置100は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。更に、画像追跡装置100は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。 Note that the image tracking device 100 according to the present embodiment can also be realized by using hardware corresponding to each part instead of a computer in which a program is installed. Furthermore, the image tracking device 100 may be partly implemented by a program and the rest by hardware.

上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する(付記1)~(付記9)によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。 Part or all of the above-described embodiments can be expressed by (Appendix 1) to (Appendix 9) described below, but are not limited to the following descriptions.

(付記1)
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得部と、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出部と、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算部と、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定部と、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡部と、
を備えている、ことを特徴とする画像追跡装置。
(Appendix 1)
an image data acquisition unit that acquires image data output in units of frames in chronological order from a camera;
an object detection unit that detects an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For each pair, a variance calculation unit that obtains, in a feature space, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; an identity determination unit that determines identity with the object detected in the output image data;
an object tracking unit that tracks the detected object based on the identity determination result;
An image tracking device characterized by comprising:

(付記2)
付記1に記載の画像追跡装置であって、
前記同一性判定部が、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出し、更に、算出した指標の値が閾値以上であるペアを選択し、そして、選択した前記ペアを構成する、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体とを、同一であると判定する、
ことを特徴とする画像追跡装置。
(Appendix 2)
1. The image tracking device of Claim 1,
The identity determination unit
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object calculating an index indicating identity, further selecting a pair in which the value of the calculated index is equal to or greater than a threshold, and forming the selected pair, the object detected in the image data and the image data Determining that the object detected in the image data output immediately after is the same,
An image tracking device characterized by:

(付記3)
付記2に記載の画像追跡装置であって、
前記同一性判定部が、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す前記指標として、フィッシャー比を算出する、
ことを特徴とする画像追跡装置。
(Appendix 3)
The image tracking device according to Appendix 2,
The identity determination unit
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculating the Fisher ratio as the indicator of identity,
An image tracking device characterized by:

(付記4)
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得ステップと、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出ステップと、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算ステップと、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定ステップと、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡ステップと、
を有する、ことを特徴とする画像追跡方法。
(Appendix 4)
an image data acquisition step of acquiring image data output frame by frame in chronological order from a camera;
an object detection step of detecting an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For each pair, a variance calculation step of obtaining, in a feature space, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; an identity determination step of determining identity with the object detected in the output image data;
an object tracking step of tracking the detected object based on the identity determination result;
An image tracking method characterized by comprising:

(付記5)
付記4に記載の画像追跡方法であって、
前記同一性判定ステップにおいて、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出し、更に、算出した指標の値が閾値以上であるペアを選択し、そして、選択した前記ペアを構成する、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体とを、同一であると判定する、
ことを特徴とする画像追跡方法。
(Appendix 5)
The image tracking method according to Appendix 4,
In the identity determination step,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object calculating an index indicating identity, further selecting a pair in which the value of the calculated index is equal to or greater than a threshold, and forming the selected pair, the object detected in the image data and the image data Determining that the object detected in the image data output immediately after is the same,
An image tracking method characterized by:

(付記6)
付記5に記載の画像追跡方法であって、
前記同一性判定ステップにおいて、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す前記指標として、フィッシャー比を算出する、
ことを特徴とする画像追跡方法。
(Appendix 6)
The image tracking method according to Appendix 5,
In the identity determination step,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculating the Fisher ratio as the indicator of identity,
An image tracking method characterized by:

(付記7)
コンピュータに、
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得ステップと、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出ステップと、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算ステップと、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定ステップと、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡ステップと、
を実行させる、プログラム。
(Appendix 7)
to the computer,
an image data acquisition step of acquiring image data output frame by frame in chronological order from a camera;
an object detection step of detecting an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For each pair, a variance calculation step of obtaining, in a feature space, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; an identity determination step of determining identity with the object detected in the output image data;
an object tracking step of tracking the detected object based on the identity determination result;
The program that causes the to run .

(付記8)
付記7に記載のプログラムであって、
前記同一性判定ステップにおいて、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出し、更に、算出した指標の値が閾値以上であるペアを選択し、そして、選択した前記ペアを構成する、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体とを、同一であると判定する、
ことを特徴とするプログラム
(Appendix 8)
The program according to Supplementary Note 7,
In the identity determination step,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object calculating an index indicating identity, further selecting a pair in which the value of the calculated index is equal to or greater than a threshold, and forming the selected pair, the object detected in the image data and the image data Determining that the object detected in the image data output immediately after is the same,
A program characterized by

(付記9)
付記8に記載のプログラムであって、
前記同一性判定ステップにおいて、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す前記指標として、フィッシャー比を算出する、
ことを特徴とするプログラム
(Appendix 9)
The program according to Appendix 8,
In the identity determination step,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculating the Fisher ratio as the indicator of identity,
A program characterized by

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

この出願は、2020年3月25日に出願された日本出願特願2020-54679を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-54679 filed on March 25, 2020, and the entire disclosure thereof is incorporated herein.

以上のように本発明によれば、学習データを用いた事前の機械学習を必要とせず、且つ、フレームレートに影響されることなく、カメラからの映像上で物体を追跡することができる。本発明は、監視カメラの映像に基づいて人の侵入等を監視する監視システムに有用である。 As described above, according to the present invention, an object can be tracked on an image from a camera without prior machine learning using learning data and without being affected by the frame rate. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a monitoring system that monitors human intrusion based on video from a monitoring camera.

10 画像データ
11、12、13 物体
20 画像データ
21、22、23、24 物体
100 画像追跡装置
101 画像データ取得部
102 物体検出部
103 分散計算部
104 同一性判定部
105 物体追跡部
106 画像格納部
107 監視部
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
200 カメラ
201 表示装置
REFERENCE SIGNS LIST 10 image data 11, 12, 13 object 20 image data 21, 22, 23, 24 object 100 image tracking device 101 image data acquisition unit 102 object detection unit 103 variance calculation unit 104 identity determination unit 105 object tracking unit 106 image storage unit 107 monitoring unit 110 computer 111 CPU
112 main memory 113 storage device 114 input interface 115 display controller 116 data reader/writer 117 communication interface 118 input device 119 display device 120 recording medium 121 bus 200 camera 201 display device

Claims (9)

カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得する、画像データ取得手段と、
前記画像データ毎に、物体を検出する、物体検出手段と、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求める、分散計算手段と、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定する、同一性判定手段と、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、物体追跡手段と、
を備えている、ことを特徴とする画像追跡装置。
image data acquisition means for acquiring image data output frame by frame in time series from a camera;
an object detection means for detecting an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; Variance calculation means for obtaining, for each pair, a first intra-class variance having the pair as a class, a second intra-class variance having the object other than the pair as a class, and an inter-class variance in the feature space. ,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; identity determination means for determining identity with the object detected in the output image data;
object tracking means for tracking the detected object based on the identity determination result;
An image tracking device characterized by comprising:
請求項1に記載の画像追跡装置であって、
前記同一性判定手段が、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出し、更に、算出した指標の値が閾値以上であるペアを選択し、そして、選択した前記ペアを構成する、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体とを、同一であると判定する、
ことを特徴とする画像追跡装置。
The image tracking device of claim 1, comprising:
The identity determination means is
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object calculating an index indicating identity, further selecting a pair in which the value of the calculated index is equal to or greater than a threshold, and forming the selected pair, the object detected in the image data and the image data Determining that the object detected in the image data output immediately after is the same,
An image tracking device characterized by:
請求項2に記載の画像追跡装置であって、
前記同一性判定手段が、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す前記指標として、フィッシャー比を算出する、
ことを特徴とする画像追跡装置。
The image tracking device of claim 2, wherein
The identity determination means is
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculating the Fisher ratio as the indicator of identity,
An image tracking device characterized by:
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得し、
前記画像データ毎に、物体を検出し、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定し、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求め、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定し、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行う、
ことを特徴とする画像追跡方法。
Acquire the image data output frame by frame along the time series from the camera,
detecting an object for each image data;
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data is set; For a pair, in the feature space, obtain a first intra-class variance with the pair as a class, a second intra-class variance with the object other than the pair as a class, and an inter-class variance,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; determining the identity of the object detected in the output image data;
tracking the detected object based on the identity determination result;
An image tracking method characterized by:
請求項4に記載の画像追跡方法であって、
前記同一性の判定において、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出し、更に、算出した指標の値が閾値以上であるペアを選択し、そして、選択した前記ペアを構成する、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体とを、同一であると判定する、
ことを特徴とする画像追跡方法。
The image tracking method of claim 4,
In determining the identity,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object calculating an index indicating identity, further selecting a pair in which the value of the calculated index is equal to or greater than a threshold, and forming the selected pair, the object detected in the image data and the image data Determining that the object detected in the image data output immediately after is the same,
An image tracking method characterized by:
請求項5に記載の画像追跡方法であって、
前記同一性の判定において、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す前記指標として、フィッシャー比を算出する、
ことを特徴とする画像追跡方法。
An image tracking method according to claim 5, wherein
In determining the identity,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculating the Fisher ratio as the indicator of identity,
An image tracking method characterized by:
コンピュータに、
カメラから時系列に沿ってフレーム単位で出力される画像データを取得させ、
前記画像データ毎に、物体を検出させ、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、当該物体と当該画像データの直後に出力された前記画像データで検出されたいずれかの前記物体とのペアを設定させ、各ペアについて、特徴空間における、当該ペアをクラスとする第1のクラス内分散と、当該ペア以外の前記物体をクラスとする第2のクラス内分散と、クラス間分散とを求めさせ、
前記各ペアについて求められた、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体と、の同一性を判定させ、
前記同一性の判定結果に基づいて、検出された前記物体の追跡処理を行わせる、
ログラム。
to the computer,
Get the image data output frame by frame along the time series from the camera,
detecting an object for each image data;
for each of the image data, for each of the objects detected in the image data, setting a pair of the object and any of the objects detected in the image data output immediately after the image data; For a pair, obtain a first intra-class variance with the pair as a class, a second intra-class variance with the object other than the pair as a class, and an inter-class variance in the feature space,
using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance determined for each pair, the object detected in the image data and immediately after the image data; determining the identity of the object detected in the output image data;
performing tracking processing of the detected object based on the identity determination result;
program .
請求項7に記載のプログラムであって、
記同一性の判定において、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す指標を算出させ、更に、算出した指標の値が閾値以上であるペアを選択させ、そして、選択した前記ペアを構成する、当該画像データにおいて検出された前記物体と、当該画像データの直後に出力された前記画像データにおいて検出された前記物体とを、同一であると判定させる、
ことを特徴とするプログラム
The program according to claim 7,
In determining the identity ,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculate an index indicating identity, further select a pair whose calculated index value is equal to or greater than a threshold value, and configure the selected pair, the object detected in the image data, and the image data determining that the object detected in the image data output immediately after is the same;
A program characterized by
請求項8に記載のプログラムであって、
記同一性の判定において、
前記画像データ毎に、当該画像データで検出された前記物体それぞれについて、前記第1のクラス内分散、前記第2のクラス内分散、及び前記クラス間分散を用いて、当該物体を含む各ペアにおける同一性を示す前記指標として、フィッシャー比を算出させる、
ことを特徴とするプログラム
The program according to claim 8,
In determining the identity ,
For each of the image data, for each of the objects detected in the image data, using the first within-class variance, the second within-class variance, and the between-class variance, in each pair containing the object Calculate the Fisher ratio as the indicator of identity,
A program characterized by
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114661947B (en) * 2022-03-15 2024-11-26 北京达佳互联信息技术有限公司 Preference difference detection method, device, electronic device and computer storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202135A (en) 2005-01-21 2006-08-03 Univ Of Tokushima PATTERN DETECTION DEVICE, PATTERN DETECTION METHOD, PATTERN DETECTION PROGRAM, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM, AND RECORDED DEVICE
JP2012203422A (en) 2011-03-23 2012-10-22 Toshiba Corp Learning device, method and program
WO2018179092A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 日本電気株式会社 Individual object identification device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7310624B1 (en) * 2000-05-02 2007-12-18 International Business Machines Corporation Methods and apparatus for generating decision trees with discriminants and employing same in data classification
JP6052533B2 (en) * 2012-07-03 2016-12-27 国立大学法人大阪大学 Feature amount extraction apparatus and feature amount extraction method
JP2019017867A (en) * 2017-07-20 2019-02-07 株式会社東芝 Information processing apparatus, information processing system, and program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202135A (en) 2005-01-21 2006-08-03 Univ Of Tokushima PATTERN DETECTION DEVICE, PATTERN DETECTION METHOD, PATTERN DETECTION PROGRAM, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM, AND RECORDED DEVICE
JP2012203422A (en) 2011-03-23 2012-10-22 Toshiba Corp Learning device, method and program
WO2018179092A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 日本電気株式会社 Individual object identification device

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