[发明专利]用于检测对象的方法、装置和程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于从包括多个帧的连续图像检测特定种类对象的对象检测方法和对象检测装置，所述多个帧中的每一个由二维排列的像素表达；以及使得执行程序的操作设备作为对象检测装置工作的对象检测程序。

背景技术

例如，人头部以各种大小和各种形状出现在图像上。虽然人当用眼看到人头部时可以即刻且容易地将人头部与其他项目相区别，但是设备难以自动地将人头部与其他项目相区别。另一方面，检测图像上的人头部被认为是在人检测中的重要的预处理和基本技术。特别是，在视频图像监视中，越来越需要将能够精确地检测人头部的技术实际用作在各种环境中的自动和精确的人检测、人跟踪和人流动的测量的预处理。

关于检测人头部的方法，提出了常规的各种方法(专利文献1-4和非专利文献1)。在这些提出的检测方法中，在人头部基本上为圆形或椭圆形的假设下，通过各种技术来向人头部应用圆形或椭圆形。

例如，专利文献1公开了一种技术，其中，通过根据时间差和空间差对从连续两个帧图像产生的亮度边缘分层图像组执行霍夫转换表决来提取椭圆形，由此检测人的头部。

专利文献2公开了一种技术，其中，从由至少两个摄像机拍摄的视频图像产生空间距离图像，通过使用标记技术划分所产生的空间距离图像的区域来确定对象，并且向所确定的对象应用圆形拟合以获得人的头部。

专利文献3公开了一种技术，其中，当进行人头部的确定时，不是使用简单的椭圆形模板，而是使用图案(椭圆形的一部分)作为基准图案来执行比较，该图案是通过减少在与边缘图像的边缘方向垂直的切线的接触点附近的强度而获得的。

专利文献4公开了一种技术，其中，通过计算在从输入图像提取的人的前景区域中的力矩或重心来估计作为前景的一部分的头部区域，并且基于该区域的形状来确定应用到人的头部的椭圆形。

在非专利文献1中，公开了一种技术，其中，使用霍夫转换来找到半圆以寻找头部候选者，从头部候选者计算在轮廓线上的每一个点的轮廓概率以确定该头部候选者是否是头部。

在这些技术中，在人头部基本上为圆形或椭圆形的假设下，从图像搜索圆形或椭圆形。然而，一般需要长时间来在整个图像区域中搜索圆形或椭圆形，并且，难以实时地分析诸如视频图像的多个依序传送的图像。

已经提出了另一种技术，其中，使用诸如视频图像的连续图像来产生差图像，以捕捉在连续的图像上活动的人(参见专利文献5、6)。

图1是从背景图像产生差图像的方法的说明图。

图1的部分(A)示出一种技术，其中，使用包括多个连续帧的活动图像来产生不同帧的两个图像之间的差图像，该不同帧例如是紧前(immediately preceding)的帧和当前的帧，并且，提取这两个帧图像之间的差图像上出现的活动对象(例如，人)。

图1的部分(B)示出一种技术，其中，从多个帧图像产生平均背景图像，并且产生平均背景图像和当前帧图像之间的差图像，以提取在差图像上出现的活动对象。

在图1的差图像产生技术中，人的整个轮廓不完全进入差图像，而是有时，人的小部分单独地出现在差图像上，或者有时，由于照明的改变，除了人外的背景也部分地出现在差图像上。因此，需要分析和整合操作，使得当组合或删除在差图像上出现的一些图案的同时估计人的轮廓。无法提取活动对象，除非精确地执行了分析和整合操作。另一方面，当精确地执行了分析和整合操作时，需要长时间，这导致实时分析的困难。

专利文献1：日本特许公开专利申请No.2004-295776

专利文献2：日本特许公开专利申请No.2005-92451

专利文献3：日本特许公开专利申请No.2005-25568

专利文献4：日本特许公开专利申请No.2007-164720

专利文献5：日本特许公开专利申请No.2007-323572

专利文献6：日本特许公开专利申请No.2006-318341

非专利文献1：“Real-time multiple head shape detection and tracking system with decentralized trackers”，ISDA，2006，by Jacky S.C.Yuk，Kwan-Yee K.Wong，Ronald H.Y.Chung，F.Y.L Chin，and K.P.Chow

发明内容