可視画像と熱画像の同時入力・統合処理システムの試作

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555103
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 横矢 直和 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10252834)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒木 昭一 松下電器(株), 研究本部中央研究所, 研究員 ; 山澤 一誠 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (40283931) ; 竹村 治雄 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (60263430) ; 千原 國宏 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (80029561)
• Keywords: 可視画像 / 熱画像 / 統合処理 / 動的輪郭モデル / エネルギー最小化 / 人物追跡 / 実時間処理

Research Abstract

本研究は、可視画像と熱画像の同時入力・統合処理システムの試作とこの装置で取得した位置合わせされた2種類の画像の統合処理による移動熱源物体の抽出・追跡手法の開発に分かれる。
1.可視・熱画像同時入力装置の試作
通常のCCDカメラと赤外線熱画像装置を用い、両カメラでぼぼ同一視野を捉える可視画像と熱画像をワークステーションに取り込む画像入力システムの設計と試作を行なった。また、画像データをコンピュータに取り込むための画像入力ソフトウェアを開発した。
2.可視画像と熱画像の統合処理による移動物体抽出手法の開発
本研究で開発した画像入力装置を用いて得られる位置合わせされた可視画像と熱画像の時系列画像から、動的輪郭モデルを用いてシーン中の移動熱源物体(人物)を抽出・追跡するための基本手法を開発した。動的輪郭モデルは、物体の輪郭を変形可能な閉曲線としてモデル化し、モデル自体の傾向(Einternal)と画像特徴から受ける拘束(Eintensity、Ethermal)によって定義されるエネルギー関数(Etotal)の最小状態として形状が決まる。
Etotal=Einternal+Eintensity+Ethermal
ここで、Einternalは、形の連続性等の一般的な制約条件を表す。
開発したアルゴリズムのグラフィックスワークステーション上での検証を行うとともに、汎用DSPボードを用いた動画像処理実験システムに実装し、室内歩行者の抽出・追跡を5フレーム/秒で実行できることを示した。

Research Products

• [Publications] 荒木 昭一: "交差判定により分裂・統合する輪郭モデルによる複数移動物体の追跡" 電子情報通信学会技術研究報告(信学技報). 96・41. 67-74 (1996)
• [Publications] 荒木 昭一: "複数物体の抽出を目的とした交差判定により分裂する動的輪郭モデル" 電子情報通信学会論文誌(D-II). J79-D-II・10. 1704-1711 (1996)
• [Publications] 草地 良規: "階層的なモデルマッチングによる動画像における歩行者の追跡と映像合成への応用" 電子情報通信学会技術研究報告(信学技報). 96・435. 41-48 (1996)
• [Publications] Shoichi Araki: "Split-and-merge contour models based on crossing detection for tracking multiple moving objects" Proc.1997 Real World Computing Symposium. 424-431 (1997)
• [Publications] Shoichi Araki: "Tracking of multiple moving objects using split-and-merge contour models based on crossing detection" Proc.Vision Interface'97. (1997)