图像监视系统和对象区域跟踪方法技术方案

一种图像监视系统包含对象区域检测处理部分和对象区域跟踪处理部分。对象区域检测处理部分配置用于基于输入图像信号，从由输入图像信号获得的图像，检测对象区域信息。对象区域跟踪处理部分配置用于基于由对象区域检测处理部分检测到的对象区域信息，通过将当前对象区域与过去对象区域相关联，来执行对象区域跟踪处理。对象区域跟踪处理部分使用唯一的标识信息将当前对象区域与过去对象区域相关联。对象区域跟踪处理部分继续保留给予已消失的预定对象区域的标识信息，并且在该预定对象区域再现时，将保留的标识信息赋予该预定对象区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像监视系统和适用于使用诸如ITV摄像机的监视系统的应用的对象区域(object area)跟踪方法，并且特别适合于下述的图像监视系统和类似系统，其中通过以下操作来执行跟踪处理，即使用唯一的标识信息将当前对象区域与过去的对象区域彼此相关联，继续保留给予已经消失的预定对象区域的标识信息，并且，当该预定对象区域再次出现时将保留的标识信息给予该预定对象区域。即使在对象区域暂时消失时(因为，对象区域被覆盖或者隐藏)该标识信息能够被保留，从而提高了对象跟踪性能。
技术介绍
在由ITV(工业电视)摄像机或者类似设备所获取的图像中检测对象(诸如，人，汽车和其他类似的物体)的技术对于图像监视系统的构建是非常重要的。例如，当此技术被应用于使用ITV摄像机的监视系统中时，系统的构建是考虑通过摄像机获取所想要监视的地方的图像，诸如禁止进入(off-limits)的区域或者类似的，检测对象是否出现在图像中，并且当对象进入时发出报警。此外，在有大量人员进出百货商店或者火车站的地方，通过跟踪移动的人来调查人流量。因此，此技术能够也被应用于调节人流、市场调查等类似应用。为了在图像中检测移动的对象可能需要如图7中所示的2个处理。首先，对象区域检测处理是基于输入图像信号完成的，从基于输入图像信号的图像检测对象区域(当前对象区域)的信息。接下来，在对象区域跟踪处理中，将当前对象区域与过去的对象区域彼此相互关联，输出对象区域信息(大小、位置、移动速度，标识号等)。标识号组成唯一的标识信息。通过执行这些处理，有可能检测到图像中出现的移动对象。关于对象区域检测处理，存在一种比较输入图像(当前图像)和过去的图像以检测变化区域作为对象区域的方法，如引用作为专利文档1的日本专利公开No.Hei 6-1100552中所描述。此类方法通常被称为帧间差分处理。此外，关于对象区域检测处理，存在例如在C.Stuffer，W.E.LGrimson的“Adapt ive background mixture models for real-timetracking”中所描述的方法。此方法生成不包含对象区域的背景图像，将背景图像与输入图像进行对比，从而检测出对象区域。此类方法通常被称为背景差分处理。进一步，关于对象区域检测处理，已经提出了一种组合如上所述的帧间差分处理和背景差分处理的处理方法。此方法在引用作为专利文档2的日本专利公开No.2004-282368中进行了描述。通过使用这样的处理，能够检测出输入图像中的对象区域。此处理首先确定对象区域的大小、位置等信息。对象区域跟踪处理通过从基于输入图像信号的图像检测出的当前对象区域和过去对象区域相互关联，并且给予被跟踪的对象区域一个唯一的标识号，来跟踪对象区域。存在如下的用于关联的方法。例如，在引用作为专利文档3的日本专利公开No.2001-325672中公开的对象区域跟踪处理，使用大小、位置等，对在当前图像中检测到的对象区域和在过去图像中检测到的对象区域之间的关联进行估计(evaluate)，并且将具有最高估计值的对象区域彼此关联。
技术实现思路
在专利文档3等中描述的传统方法的跟踪处理在对象被重叠或者隐藏的时候，对对象的跟踪可能会失败。图8显示了两个对象暂时相互重叠的例子，也就是说，在t-1时刻存在的两个对象，在t时刻重叠，并且在t+1时刻两个对象再次分开。在这个例子中，当跟踪处理使用传统方法完成时，标识号将如图9中所示给定。当在t-1时刻存在具有标识号为1和2的对象区域，在t时刻仅有一个对象区域存在，与具有标识号1的对象区域关联。作为结果，在t时刻，只有具有标识号1的对象区域存在，具有标识号2的对象区域的信息丢失。因此，当具有标识号2的对象区域在t+1时刻再次分开，此分开的对象区域被给予了新的标识号3。虽然，具有标识号2的对象区域和具有标识号3的对象区域与一个相同的对象相关联，该对象区域被赋予了不同的标识号。在这种情况下，可能无法获得对象区域运动的正确的历史。图10显示了对象被隐藏的例子，在t-1时刻的一个对象区域在t时刻被另一个对象隐藏，并且在t+1时刻再现。在这个例子中，当跟踪处理是使用传统方法完成时，标识号如图11所示那样被给定。当在时刻t-1存在具有标识号1的对象区域，在时刻t只存在一个对象区域，与具有标识号1的对象区域相关联。但是，在时刻t被赋予标识号1的对象区域对比在时刻t-1中被赋予标识号1的对象区域，在面积上有很大地变化。也就是说，在时刻t，被赋予标识号1的对象区域基本消失了。因此，当对象区域在时刻t+1在被隐藏之后再次出现时，此对象区域被赋予新的标识号2。尽管，具有标识号1和标识号2的对象区域与相同的对象相关联，它们被赋予了不同的标识号。在这种情况下，可能不能获得该对象区域的正确的运动历史。因此，需要即使是在对象区域由于被重叠或者隐藏而暂时消失之后，仍然维持标识信息，从而提高对对象跟踪的性能。本专利技术的概念基于图像监视系统，此系统包含对象区域检测处理部分，配置用于基于输入图像信号，从由输入图像信号获得的图像检测对象区域信息；对象区域跟踪处理部分，配置用于执行对象区域跟踪处理，其基于由对象区域检测处理部分检测到的对象区域信息，将当前对象区域与过去对象区域相关联；其中，对象区域跟踪处理部分使用唯一的标识信息将当前对象区域和过去对象区域相关联，并且对象区域跟踪处理部分继续保留赋予已经消失的预定对象区域的标识信息，并且在该预定对象区域再次出现时，将保留的标识信息赋予该预定对象区域。在本专利技术中，基于输入图像信号，从由输入图像信号获得的图像中检测对象区域信息。随后，对象区域跟踪，是通过基于检测到的对象区域信息将当前对象区域和过去对象区域相关联来完成的。在这个例子中，当前对象区域和过去对象区域是使用唯一的标识信息(例如，唯一标识号)相关联的。在对象区域跟踪处理中，当预定对象区域消失，被赋予给此预定对象区域的标识信息继续被保留。对标识信息的保留是通过(例如)复制关于预定对象区域的信息来完成的。随后，当预定对象区域再次出现，所保留的标识信息被赋予该预定对象区域。例如，预定对象区域的消失在预定对象区域重叠了另一个对象区域时发生。当没有检测到关于该预定对象区域的信息，则判定该预定对象区域已经消失。此外，例如，预定对象区域的消失在该预定对象区域的一部分被隐藏时发生。在这种情况下，尽管检测到关于预定对象区域的信息，当此信息和与该预定对象区域相关联的过去对象区域的信息差别很大时，判定此预定对象区域已经消失。因此，赋予该已经消失的预定对象区域的标识信息继续被保留，并且在预定对象区域再次出现时，所保留的标识信息被赋予给该预定对象区域。因此，能够在即使对象区域由于被重叠或者隐藏而暂时消失时，仍能维持标识信息，并且因而提高了对象跟踪性能。顺便说及，当预定对象区域如上所述消失，预定对象区域再次出现时预定对象区域的信息例如大小、位置等，基于与此预定对象区域相关联的过去的对象区域而进行预测。预定对象区域是否已经再现是参考该预测的对象区域信息而确定的。因此，能够高度准确地确定预定对象区域的再现，并且提高标识号维护的准确性。对与已经消失的预定对象区域相关联的标识信息的保留基于某些条件被停止。例如，对于每一个帧，预定对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像监视系统包含：　　　　对象区域检测处理部分，配置用于基于图像输入信号，从由输入图像信号获得的图像检测对象区域信息；和　　　　对象区域跟踪处理部分，配置用于通过基于所述的对象区域检测处理部分检测到的对象区域信息，将当前对象区域与过去对象区域相关联来执行对象区域跟踪处理；　　　　其中，所述对象区域跟踪处理部分使用唯一的标识信息，将所述当前对象区域与所述过去对象区域相关联，并且　　　　所述对象区域跟踪处理部分继续保留赋予已经消失的预定对象区域的标识信息，并且在该预定对象区域再现时，将保留的标识信息赋予给该预定对象区域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：纲岛宣浩，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]