被拍摄体跟踪装置及相机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种被拍摄体跟踪装置及相机。该被拍摄体跟踪装置包括：第一类似度计算部，对具有多个成分的特征量的输入图像和具有多个成分的特征量的模板图像进行比较，按照各个上述多个成分的特征量计算上述输入图像和上述模板图像的类似度；归一化部，将由上述第一类似度计算部计算的多个成分的特征量的类似度归一化；以及第二类似度计算部，根据上述归一化部的归一化结果，计算上述输入图像和上述模板图像的类似度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种被拍摄体跟踪装置及相机。
技术介绍
在日本国专利第3768073号公报中公开了物体跟踪装置。该物体跟踪装置利用被 称为归一化相关的运算方法来计算模板和图像间的类似度，而进行被拍摄体的跟踪。但是，在如现有的物体跟踪装置所使用的这种类似度计算的一般方法中，在对各 个亮度、色差等图像成分施加不同的增益时，存在计算的类似度的精度下降的间题。
技术实现思路
本专利技术的第一方式的被拍摄体跟踪装置，包括第一类似度计算部，对具有多个成 分的特征量的输入图像和具有多个成分的特征量的模板图像进行比较，按照各个上述多个 成分的特征量计算上述输入图像和上述模板图像的类似度；归一化部，将由上述第一类似 度计算部计算的多个成分的特征量的类似度归一化；以及第二类似度计算部，根据上述归 一化部的归一化结果，计算上述输入图像和上述模板图像的类似度。本专利技术的第二方式，在第一方式的被拍摄体跟踪装置中优选，上述归一化部通过 使上述多个成分的特征量的类似度与用于将各成分的特征量的类似度均一化的归一化值 相乘而进行归一化。本专利技术的第三方式，在第二方式的被拍摄体跟踪装置中优选，还具有加权部，对上 述多个成分的特征量的类似度进行与上述输入图像的特征对应的加权。本专利技术的第四方式，在第二或第三方式的被拍摄体跟踪装置中优选，上述归一化 值被预先算出并记录在存储介质中，上述归一化部从上述存储介质读出上述归一化值而进 行归一化。本专利技术的第五方式，在第一 第三方式的被拍摄体跟踪装置中优选，上述多个成 分的特征量是图像的亮度成分和色差成分，上述第一类似度计算部计算上述输入图像的亮 度成分和上述模板图像的亮度成分的类似度以及上述输入图像的色差成分和上述模板图 像的色差成分的类似度。本专利技术的第六方式的相机，具有第一 第五方式的被拍摄体跟踪装置。 附图说明图1是表示本专利技术的相机的一个实施方式的构成的框图。图2是表示模板匹配处理的流程的流程图。图3A、图3B是示意地表示不进行归一化而计算出的类似度的具体例的图。图4A、图4B是示意地表示进行归一化而计算出的类似度的具体例的图。图5A 图5D是示意地表示在归一化后进行加权而计算出的类似度的具体例的 图。具体实施例方式_第一实施方式_图1是表示搭载有本专利技术的第一实施方式的被拍摄体跟踪装置的相机的构成的 框图。相机100包括操作部件101、透镜102、摄像元件103、控制装置104、存储卡槽105和 监视器106。操作部件101包括由使用者操作的各种输入部件，例如电源按钮、释放按钮、变 焦按钮、十字键、确定按钮、重放按钮、删除按钮等。透镜102由多个光学透镜构成，但在图1中代表性地用1个透镜表示。构成透镜 102的透镜包含用于变更变焦倍率的变焦透镜、用于进行焦点调节的调焦用透镜(AF透镜) 等。摄像元件103例如为(XD、CM0S等图像传感器，对通过透镜102成像的被拍摄体像进行 摄像。并且，摄像元件103将通过摄像得到的图像信号输出到控制装置104。控制装置104根据从摄像元件103输入的图像信号，生成预定的图像格式、例如 JPEG格式的图像数据(以下称为“正式图像数据”)。此外，控制装置104根据生成的正式图 像数据，生成显示用图像数据、例如缩略像数据。控制装置104生成包含已生成的正式 图像数据和缩略像数据并进一步附加了标题信息的图像文件，并输出到存储卡槽105。存储卡槽105是用于插入作为存储介质的存储卡的槽，将从控制装置104输出的 图像文件写入并记录到存储卡中。此外，存储卡槽105根据来自控制装置104的指示，读入 在存储卡内存储的图像文件。监视器106是搭载于相机100的背面的液晶监视器(背面监视器)。在监视器106 上显示在存储卡中存储的图像、用于设定相机100的设定菜单等。此外，控制装置104在由 使用者将相机100的模式设定为摄影模式时，向监视器106输出从摄像元件103以时间系 列取得的图像的显示用图像数据。从而在监视器106上显示取景图像(实时取景图像Live View Image)。控制装置104由CPU、存储器及其他周边电路构成，用于控制相机100。另外，构成 控制装置104的存储器包括SDRAM、闪存。SDRAM是易失性的存储器，作为在CPU执行程序 时用于展开程序的工作存储器使用，或作为用于暂时记录数据的缓冲存储器使用。此外，闪 存为非易失性存储器，记录有控制装置104执行的程序的数据、在执行程序时读入的各种参数等。在本实施方式中，控制装置104对于从摄像元件103输入的取景图像的各帧，进行 使用了预先准备的模板图像的模板匹配处理，从而从帧内将与模板图像类似的图像区域确 定为被拍摄体区域。并且，控制装置104在帧间追踪确定的被拍摄体区域，从而进行被拍摄 体跟踪处理。以下利用图2所示的流程图，详细说明本实施方式的模板匹配处理。另外，图2所 示的处理，作为在开始取景图像摄影时起动的程序，由控制装置104执行。在步骤S1中，控制装置104将输入的图像(以下称为“输入图像”)作为匹配对 象，并进入步骤S2。在步骤S2中，控制装置104从输入图像内剪切与模板图像相同尺寸的 图像，并将其作为比较用图像。之后，进入步骤S3，控制装置104比较剪切的比较用图像和 模板图像，进行类似度的计算。另外，在下文说明本实施方式中的类似度的计算方法。之后 进入步骤S4。在步骤S4中，控制装置104将检索区域、例如输入图像整体内的全部区域或在输 入图像内设定的预定区域内作为对象，判断是否完成了比较用图像的剪切和类似度的计 算。在步骤S4中为否定判断时，返回步骤S2并反复进行处理。在反复进行处理时，控制装 置104在步骤S2中使比较用区域的剪切位置从前次的剪切位置错开，从而最终对整个检索 区域内进行模板图像和比较用图像的类似度的计算。与此相对，在步骤S4中为肯定判断 时，进入步骤S41。在步骤S41中，控制装置104根据在步骤S3中计算出的类似度，确定与模板图像 的类似度最高的比较用图像在输入图像内的剪切位置，并将确定了的剪切位置确定为被拍 摄体位置。另外，在后述方法下的类似度计算中，模板图像和比较用图像的类似度越高，计 算的类似度的值(类似度计算值)越小。因此，在步骤S41中，控制装置104将类似度计算 值最小的比较用图像的剪切位置确定为被拍摄体位置。之后进入步骤S5。在步骤S5中，控制装置104判断在步骤S41中确定为被拍摄体位置时使用的最小 类似度(类似度最高的比较用图像的剪切位置的类似度计算值)是否为预定的阈值(以下 称为“更新阈值”)以下。在步骤S5中为否定判断时，进入后述的步骤S7。与此相对，在步 骤S5中为肯定判断时，进入步骤S6。在步骤S6中，控制装置104将计算出最小类似度的比较用图像作为新的模板图 像，进行模板图像的更新，并进入步骤S7。这样就将与当前的模板图像的类似度极高的剪切 图像更新为新的模板图像，从而即使在被拍摄体的形状时刻变化时，也不会追丢被拍摄体 而可以持续进行跟踪。在步骤S7中，控制装置104判断整个帧的处理是否完成、即取景图像的输入是否 停止。在步骤S7中为否定判断时，返回步骤S 1而反复进行处理。与此相对，在步骤S7中 为肯定判断时，结束处理。接下来，对本实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被拍摄体跟踪装置，包括：第一类似度计算部，对具有多个成分的特征量的输入图像和具有多个成分的特征量的模板图像进行比较，按照各个上述多个成分的特征量计算上述输入图像和上述模板图像的类似度；归一化部，将由上述第一类似度计算部计算的多个成分的特征量的类似度归一化；以及第二类似度计算部，根据上述归一化部的归一化结果，计算上述输入图像和上述模板图像的类似度。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤悠一，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]