本发明专利技术公开了一种人物跟踪方法和人物跟踪装置，其能够在不进行实际测量的情况下获得表示拍摄图像与三维真实空间之间的对应关系的信息，从而使得能够实现更轻松的处理。该方法包括：计算拍摄图像上的人物头部的尺寸与表示头部的高度的位置之间的统计平均对应关系，照相机俯视测量空间并拍摄测量空间；检测每个测量帧图像上的头部的位置和尺寸；基于多个过去测量帧图像上的头部的位置和尺寸及对应关系来计算移动特征量，该移动特征量表示当前测量帧图像上的头部属于过去测量帧图像上的同一人的可能性；以及确定当前测量帧图像上的头部属于过去测量帧图像上的同一人。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人物跟踪方法和人物跟踪装置，其跟踪其图像被照相机捕捉的人物的 移动。
技术介绍
人物跟踪方法包括两种处理，其为用于检测人物以开始跟踪的人物检测处理， 和用于集中于所检测的人物的特征、从而跟踪人物的人物跟踪处理。在人物检测处理中， 通过找出人物与背景之间的差异或时间差(参见日本专利申请公布No. 2000-105835和 No. 2002-342762)或通过集中于人物的某个特征并确定该特征是否存在来检测人物。在人 物跟踪处理中，通常执行采用卡尔曼滤波器等的跟踪处理。此外，已提出进行尝试以获得并保持表示二维运动图像与三维真实空间之间的对 应关系的信息，并随后将测量对象在二维图像上的位置转换成在三维真实空间中的位置且 在预测三维真实空间中的位置之后将该位置重新转换成二维图像上的位置，从而精确地预 测对象在二维图像上的移动(日本专利申请公布No. H8-94320)。然而，在此类常规方法中，存在下述问题。通过使用基于背景的差异、时间差等的差分运算(differentialoperation)来检 测人物的方法依赖于诸如背景或图像的时间变化等因素。因此，当背景等复杂时，不能产生 精确的背景图像等，导致检测能力的下降。同时，在使用卡尔曼滤波器等的跟踪处理中，计算复杂性高，因此需要很长的处理 时间。此外，为了使卡尔曼滤波器等适当地操作，需要高帧速率，这对处理施加了额外的负 担。此外，为了获得表示二维运动图像与三维真实空间之间的对应关系的信息，例如， 必须通过执行实际测量等来进行提前准备，因此，该方法实际上是困难的。
技术实现思路
已鉴于以上情况实施本专利技术且其目的是提供一种人物跟踪方法和人物跟踪装置， 其中，在不执行实际测量等的情况下仅仅基于拍摄图像来获得表示拍摄图像与三维真实空 间之间的对应关系的信息，并利用所获得的信息以便在比采用卡尔曼滤波器等的跟踪处理 更轻松的处理中跟踪人物。根据本专利技术的第一方面，一种人物跟踪方法包括对应关系计算步骤，其计算出现在由照相机拍摄的图像上的人物的头部的尺寸与 表示头部在所拍摄的图像上的高度的位置之间的统计平均对应关系，所述照相机被设置在 俯视测量空间的位置并通过拍摄测量空间的运动图像来生成表示预定帧速率的运动图像 的图像数据；头部检测步骤，其基于每片图像数据来检测每个测量帧图像上的头部的位置和尺 寸，所述每片图像数据表示通过由照相机拍摄图像所获得的多个帧图像之中的多个测量帧图像中的每一个；移动特征量(movement feature quantity)计算步骤，其基于在所述头部检测步 骤中检测的多个过去测量帧图像上的头部的位置和尺寸以及在所述对应关系计算步骤中 计算的对应关系来计算移动特征量，该移动特征量表示在所述头部检测步骤中检测的当前 测量帧图像上的头部是与过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部的可能性；以及同一人确定步骤，其通过使用在所述移动特征量计算步骤中计算的移动特征量来 确定当前测量的帧图像上的头部是否是与过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部。在本专利技术的人物跟踪方法中，获得出现在拍摄图像上的头部的尺寸与表示头部在 拍摄图像上的高度的位置之间的对应关系，基于该对应关系来计算移动特征量，并基于该 移动特征量来执行用于在多个测量帧图像上使头部相互关联的处理。根据该人物跟踪方 法，可以通过比使用卡尔曼滤波器等的方法的处理更轻松的处理来跟踪人物。在本专利技术的人物跟踪方法中，优选的是，所述移动特征量计算步骤是基于均勻移 动距离与头部间距离之间的比来计算移动特征量的步骤，所述均勻移动距离是交点与第一 头部位置之间的距离，所述交点由边界线和直线形成，当基于在头部检测步骤中检测的多 个过去测量帧图像上的头部的位置和尺寸以及基于在对应关系计算步骤中计算的对应关 系在当前测量帧图像上设置与过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部的移动范围的 边界线时，所述直线通过所述第一头部位置和第二头部位置，所述第一头部位置是紧邻的 前一过去测量帧图像上的头部的位置，并且所述第二头部位置是当前测量帧图像上的头部 的位置，并且所述头部间距离是第一头部位置与第二头部位置之间的距离。以上附加特征使得可以计算准确的运动特征量。根据本专利技术的第二方面，人物跟踪装置包括存储部分，其存储出现在由照相机拍摄的图像上的人物的头部的尺寸与表示头部 在所拍摄的图像上的高度的位置之间的统计平均对应关系，所述照相机被设置在俯视测量 空间的位置并通过拍摄测量空间的运动图像来生成表示预定帧速率的运动图像的图像数 据；头部检测部分，其基于每片图像数据来检测每个测量帧图像上的头部的位置和尺 寸，所述每片图像数据表示通过由照相机拍摄图像获得的多个帧图像之中的多个测量帧图 像中的每一个；移动特征量计算部分，其基于由所述头部检测部分检测的多个过去测量帧图像上 的头部的位置和尺寸以及存储在所述存储部分中的对应关系来计算移动特征量，该移动特 征量表示由所述头部检测部分检测的当前测量帧图像上的头部是与过去测量帧图像上的 头部属于同一人的头部的可能性；以及同一人确定部分，其通过使用由所述移动特征量计算部分计算的移动特征量来确 定当前测量帧图像上的头部是否是与过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部。这里，在人物跟踪装置中，优选的是，所述移动特征量计算部分基于均勻移动距离 与头部间距离之间的比来计算移动特征量，所述均勻移动距离是交点与第一头部位置之间 的距离，所述交点由边界线和直线形成，当基于在头部检测部分中检测的多个过去测量帧 图像上的头部的位置和尺寸以及基于在对应关系计算部分中计算的对应关系在当前测量 帧图像上设置与过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部的移动范围的边界线时，所述直线通过第一头部位置和第二头部位置，所述第一头部位置是作为紧邻的前一过去测量帧 图像上的头部的位置，并且所述第二头部位置是当前测量帧图像上的头部的位置，并且所 述头部间距离是第一头部位置与第二头部位置之间的距离。如上所述，根据本专利技术，可以通过比使用卡尔曼滤波器等的方法的处理更轻松的 处理来跟踪人物。附图说明图1是图示用照相机拍摄测量空间的图像的状态的示意图；图2是图示由于照相机拍摄而获得的运动图像的多个帧图像的图；图3是其中用圆圈示意性地指示在每个帧图像上检测到的头部的图；图4是图示每个头部的人物的特征量的图；图5是图示相互关联的类似特征量的图；图6是在连贯中存在中断时的关联处理的概念图；图7是图示在连贯中存在中断时的关联处理的结果的概念图；图8是图示最后获得且相互关联的每个帧图像上的头部的图；图9是其中合并了本专利技术的实施例的监视照相机系统的示意图；图10是示出用图9中的一个方框示出的个人计算机的外观的立体图；图11是个人计算机的硬件配置图；图12是示出人物跟踪方法的示例的流程图；图13是示出人物跟踪装置的示例的方框图；图14是在部分(A)中图示通过拍摄某一仓库内的状态的图像而获得的图像并在 部分(B)中图示头部的尺寸分布的图；图15是在部分(A)中图示拍摄图像上的头部的移动并在部分(B)中图示头部尺 寸(Size)和图像高度⑴之间的近似直线的图；图16是图示当在顶视图中存在沿水平方向(X方向)的移动时依照公式(8)画的 环路、和圆圈的图；图17是图示当存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种人物跟踪方法，包括：对应关系计算步骤，用于计算出现在由照相机拍摄的图像上的人物的头部的尺寸与表示头部在所拍摄的图像上的高度的位置之间的统计平均对应关系，所述照相机被设置在俯视测量空间的位置并通过拍摄所述测量空间的运动图像来生成表示预定帧速率的运动图像的图像数据；头部检测步骤，用于基于每片图像数据来检测每个测量帧图像上的头部的位置和尺寸，所述每片图像数据表示通过由照相机拍摄图像获得的多个帧图像之中的多个测量帧图像中的每一个；移动特征量计算步骤，用于基于在所述头部检测步骤中检测的多个过去测量帧图像上的头部的位置和尺寸及在所述对应关系计算步骤中计算的对应关系来计算移动特征量，该移动特征量表示在所述头部检测步骤中检测的当前测量帧图像上的头部是与所述过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部的可能性；以及同一人确定步骤，用于通过使用在所述移动特征量计算步骤中计算的所述移动特征量来确定所述当前测量帧图像上的头部是否是与所述过去测量帧图像上的头部属于同一人的头部。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡学斌，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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