(57)【要約】【課題】動画像の各フレームにおいて検出対象の動体を検出する際の、処理速度を向上させる。【解決手段】動体検出方法であって、所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得し、取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出し、取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出し、前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する処理をコンピュータが実行する。【選択図】図３
2018185677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出し、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する、
処理をコンピュータが実行する動体検出方法。
【請求項２】
前記対応する位置が複数あった場合、該複数の位置の重心位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力することを特徴とする請求項１に記載の動体検出方法。
【請求項３】
前記撮像画像における前記動体の位置を、前記撮像画像の中心位置に移動させるための、撮像装置の移動量を算出し、
算出した前記移動量に基づいて、前記撮像装置が動作するよう制御する、
処理を前記コンピュータが実行する請求項１または２に記載の動体検出方法。
【請求項４】
前記画像パターンは、互いに面積及び色が異なる複数の図形を、重心位置が一致するように重ね合わせることで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動体検出方法。
【請求項５】
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得する取得部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出する第１の算出部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出する第２の算出部と、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する出力部と
を有することを特徴とする動体検出装置。
【請求項６】
撮像装置と、該撮像装置を支持する雲台と、該撮像装置及び該雲台を制御する制御装置と、を有する動体追従システムであって、
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を前記撮像装置より取得する取得部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出する第１の算出部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出する第２の算出部と、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する出力部と、
前記撮像画像における前記動体の位置が、前記撮像画像における中心位置に移動させるための、前記撮像装置の移動量を算出する第３の算出部と、
算出した前記移動量に基づいて、前記撮像装置が動作するよう前記雲台を制御する制御部と
を有することを特徴とする動体追従システム。
【請求項７】
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出し、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する、
処理をコンピュータに実行させるための動体検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動体検出方法、動体検出装置、動体追従システム及び動体検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像した動画像に含まれる複数の物体の中から、検出対象の物体を検出し、フレーム間で当該物体を対応付けることで、当該物体の追跡を行う追跡技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８２５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、上記追跡技術のように、各フレームを画像処理して検出対象の物体を検出し、フレーム間での対応付けを行うためには、一定程度の時間を要する。このため、例えば、検出対象の物体が、人や動物等の動体であって、当該動体の動きに合わせて撮像装置を動作させる場合のように、撮像装置を追跡結果に応じてリアルタイムに追従させるケースでは、画像処理が追い付かないといった問題がある。
【０００５】
一つの側面では、動画像の各フレームを画像処理して検出対象の動体を検出する際の、処理速度を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様によれば、動体検出方法は、
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出し、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する、処理をコンピュータが実行する。
【発明の効果】
【０００７】
動画像の各フレームを画像処理して検出対象の動体を検出する際の、処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】動体追従システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図２】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図４】マーカパターン情報の一例を示す図である。
【図５】動体検出部及び雲台制御部の処理の具体例を示す第１の図である。
【図６】動体検出部及び雲台制御部の処理の具体例を示す第２の図である。
【図７】動体追従処理のフローチャートである。
【図８】マーカパターンの他の種類の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１０】
［第１の実施形態］
＜動体追従システムのシステム構成＞
はじめに、撮像した動画像に含まれる複数の動体の中から、検出対象の動体についての追跡結果に応じて撮像装置を追従させる、動体追従システムのシステム構成について説明する。図１は、動体追従システムのシステム構成の一例を示す図である。図１の例は、動体である複数の犬１０１＿１、１０１＿２、・・・の中から、検出対象の犬１０１＿１についての追跡結果に応じて撮像装置１１０を追従させる、動体追従システム１００を示している。
【００１１】
なお、第１の実施形態において、複数の犬１０１＿１、１０１＿２、・・・には、それぞれ、マーカパターンが装着されているものとする。具体的には、犬１０１＿１には、マーカパターン１０２＿１が装着され、犬１０１＿２には、マーカパターン１０２＿２が装着されているものとする。
【００１２】
“マーカパターン”とは、面積及び色が互いに異なる複数の図形を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンを配列したものであり、以下では、面積が大きい方の図形の色を周囲色、面積が小さい方の図形の色を中心色と称する。
【００１３】
第１の実施形態において、“動体追従システム１００が、検出対象の犬１０１＿１を追跡する”とは、“検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターン１０２＿１の位置を、動画像の各フレームの画像データ（撮像画像）において検出する”ことをいう。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、動体追従システム１００は、撮像装置１１０と、雲台１２０と、制御装置１３０とを有する。撮像装置１１０及び雲台１２０と、制御装置１３０とは、通信可能に接続される。
【００１５】
撮像装置１１０は、制御装置１３０からの指示に基づいて、所定の撮像範囲について撮像を行う。撮像装置１１０は、撮像した動画像を、逐次、制御装置１３０に送信する。
【００１６】
雲台１２０は、撮像装置１１０を支持し、撮像装置１１０がパン方向（左右方向）及びチルト方向（上下方向）において所定の角度となるように、制御装置１３０からの指示に基づいて、パン（左右方向の動作）及びチルト（上下方向の動作）を行う。
【００１７】
制御装置１３０は、動体検出装置の一例であり、撮像装置１１０に対して撮像開始及び撮像停止を指示するとともに、撮像装置１１０から送信された動画像を受信する。また、制御装置１３０は、受信した動画像の各フレームの画像データを処理し、検出対象の犬１０１＿１（マーカパターン１０２＿１）の位置を検出する。
【００１８】
また、制御装置１３０は、検出対象の犬１０１＿１（マーカパターン１０２＿１）の位置が、次のフレームにおいて画像データの中央に位置するように、雲台１２０をパン及びチルトさせるための移動量を算出する。更に、制御装置１３０は、雲台１２０に対して、算出した移動量に基づくパン及びチルトを指示する。
【００１９】
これにより、動体追従システム１００は、検出対象の犬１０１＿１が動いた場合でも（（ａ）→（ｂ））、検出対象の犬１０１＿１についての追跡結果に応じて撮像装置１１０を追跡させることができる（（ａ）→（ｂ））。
【００２０】
＜制御装置＞
次に、制御装置１３０のハードウェア構成について説明する。図２は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００２１】
図２に示すように、制御装置１３０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２０３を有する。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３は、いわゆるコンピュータを形成する。また、制御装置１３０は、補助記憶部２０４、表示部２０５、操作部２０６、通信部２０７、ドライブ部２０８を有する。なお、制御装置１３０の各部は、バス２０９を介して相互に接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ２０１は、補助記憶部２０４にインストールされた各種プログラム（例えば、撮像装置制御プログラム、動体検出プログラム、雲台制御プログラム等）を実行する。
【００２３】
ＲＯＭ２０２は、不揮発性メモリである。ＲＯＭ２０２は、補助記憶部２０４にインストールされた各種プログラムをＣＰＵ２０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を記憶する、主記憶デバイスとして機能する。具体的には、ＲＯＭ２０２はＢＩＯＳ（Basic  Input/Output  System）やＥＦＩ（Extensible  Firmware  Interface）等のブートプログラム等を記憶する。
【００２４】
ＲＡＭ２０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）やＳＲＡＭ（Static  Random  Access  Memory）等の揮発性メモリである。ＲＡＭ２０３は、補助記憶部２０４にインストールされた各種プログラムがＣＰＵ２０１によって実行される際に展開される作業領域を提供する、主記憶デバイスとして機能する。
【００２５】
補助記憶部２０４は、制御装置１３０にインストールされた各種プログラムや、各種プログラムを実行する際に用いるデータ等を記憶する補助記憶デバイスである。後述するマーカパターン情報データベース（以下、ＤＢと略す）は、補助記憶部２０４において実現される。
【００２６】
表示部２０５は、制御装置１３０の内部状態を表示する表示デバイスである。操作部２０６は、動体追従システム１００の管理者が制御装置１３０に対して各種指示を入力する際に用いる操作デバイスである。通信部２０７は、制御装置１３０が、撮像装置１１０及び雲台１２０と通信を行うための通信デバイスである。
【００２７】
ドライブ部２０８は記録媒体２１０をセットするためのデバイスである。ここでいう記録媒体２１０には、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。あるいは、記録媒体２１０には、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。
【００２８】
なお、補助記憶部２０４に格納される各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体２１０がドライブ部２０８にセットされ、該記録媒体２１０に記録された各種プログラムがドライブ部２０８により読み出されることでインストールされる。あるいは、補助記憶部２０４に格納される各種プログラムは、通信部２０７を介してネットワークからダウンロードされることでインストールされてもよい。
【００２９】
＜制御装置の機能構成＞
次に、制御装置１３０の機能構成について説明する。図３は、制御装置の機能構成の一例を示す図である。上述したとおり、制御装置１３０には、撮像装置制御プログラム、動体検出プログラム、雲台制御プログラムがそれぞれインストールされている。制御装置１３０は、これらのプログラムを実行することで、撮像装置制御部３１０、動体検出部３２０、雲台制御部３３０として機能する（図３参照）。
【００３０】
撮像装置制御部３１０は、撮像装置１１０の撮像開始及び撮像停止を制御する。撮像装置制御部３１０は、例えば、動体追従システム１００の管理者からの指示に基づいて、撮像装置１１０の撮像開始及び撮像停止を制御する。
【００３１】
動体検出部３２０は、図３に示すように、更に、取得部の一例である画像データ取得部３２１と、マーカパターン選択部３２２とを有する。また、動体検出部３２０は、第１及び第２の算出部の一例である、色抽出部３２３、ラベリング領域特定部３２４、ラベリング領域重心位置算出部３２５を有する。更に、動体検出部３２０は、出力部の一例である動体位置特定部３２６を有する。
【００３２】
画像データ取得部３２１は、撮像装置１１０より送信された動画像を受信し、各フレームの画像データを、色抽出部３２３に送信する。
【００３３】
マーカパターン選択部３２２は、マーカパターン情報ＤＢ３４０に格納されたマーカパターン情報より、検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターンを選択する。また、マーカパターン選択部３２２は、選択したマーカパターンの中心色（第１の色）及び周囲色（第２の色）を、選択マーカパターン情報として色抽出部３２３に通知する。
【００３４】
色抽出部３２３は、画像データ取得部３２１より送信された画像データにおいて、中心色に等しい色を有する画素を抽出し、抽出画素をラベリング領域特定部３２４に通知する。また、色抽出部３２３は、画像データ取得部３２１より送信された画像データにおいて、周囲色に等しい色を有する画素を抽出し、抽出画素をラベリング領域特定部３２４に通知する。
【００３５】
なお、中心色に等しい色とは、中心色を特定するＨ値、Ｓ値、Ｖ値に対して所定の範囲内に含まれるＨ値、Ｓ値、Ｖ値を有する色を指す。同様に、周囲色に等しい色とは、周囲色を特定するＨ値、Ｓ値、Ｖ値に対して所定の範囲内に含まれるＨ値、Ｓ値、Ｖ値を有する色を指す。
【００３６】
ラベリング領域特定部３２４は、色抽出部３２３より通知された中心色の抽出画素をラベリングすることで、画素群のまとまりであるラベリング領域（画素領域）を特定する。また、ラベリング領域特定部３２４は、特定した中心色のラベリング領域を、ラベリング領域重心位置算出部３２５に通知する。同様に、ラベリング領域特定部３２４は、色抽出部３２３より通知された周囲色の抽出画素をラベリングすることで、画素群のまとまりであるラベリング領域（画素領域）を特定する。また、ラベリング領域特定部３２４は、特定した周囲色のラベリング領域を、ラベリング領域重心位置算出部３２５に通知する。
【００３７】
ラベリング領域重心位置算出部３２５は、ラベリング領域特定部３２４より通知された中心色のラベリング領域それぞれの重心位置を算出し、算出した重心位置の座標を、ラベリング領域重心位置（中心色）として動体位置特定部３２６に通知する。同様に、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、ラベリング領域特定部３２４より通知された周囲色のラベリング領域それぞれの重心位置を算出し、算出した重心位置の座標を、ラベリング領域重心位置（周囲色）として動体位置特定部３２６に通知する。
【００３８】
動体位置特定部３２６は、ラベリング領域重心位置算出部３２５より通知された、ラベリング領域重心位置（中心色）と、ラベリング領域重心位置（周囲色）とが一致するか否かを判定する。
【００３９】
なお、ラベリング領域重心位置（中心色）と、ラベリング領域重心位置（周囲色）とが一致するとは、ラベリング領域重心位置（中心色）と、ラベリング領域重心位置（周囲色）との間の長さが、所定の範囲内にあることをいう。つまり、“ラベリング領域重心位置（中心色）と、ラベリング領域重心位置（周囲色）とが一致する”には、“ラベリング領域重心位置（中心色）と、ラベリング領域重心位置（周囲色）とが対応関係にある”ことが含まれる。
【００４０】
動体位置特定部３２６は、一致すると判定した場合、当該位置（ラベリング領域重心位置（中心色）またはラベリング領域重心位置（周囲色））を抽出する。また、動体位置特定部３２６は、一致すると判定した位置が１つであった場合、当該位置の座標を、検出対象の犬１０１＿１の位置を示す位置情報として、雲台制御部３３０に出力する。一方、動体位置特定部３２６は、一致すると判定した位置が複数あった場合には、複数の位置の重心位置を算出し、算出した重心位置の座標を、検出対象の犬１０１＿１の位置を示す位置情報として、雲台制御部３３０に出力する。
【００４１】
雲台制御部３３０は、第３の算出部の一例である移動量算出部３３１と、制御部の一例である指示部３３２とを有する。
【００４２】
移動量算出部３３１は、動体位置特定部３２６が出力した位置情報を取得する。また、移動量算出部３３１は、取得した位置情報により特定される画像データ上の位置を、画像データの中心位置に移動するための、雲台１２０のパン方向の移動量及びチルト方向の移動量を算出する。更に、雲台制御部３３０は、算出した移動量を指示部３３２に通知する。
【００４３】
指示部３３２は、移動量算出部３３１より通知された移動量に基づいて、雲台１２０のパン及びチルトを制御する。
【００４４】
＜マーカパターン情報の一例＞
次に、マーカパターン情報ＤＢ３４０に格納されるマーカパターン情報について説明する。図４は、マーカパターン情報の一例を示す図である。図４に示すように、マーカパターン情報４００には、情報の項目として、“ＩＤ”、“マーカパターン”、“中心色”、“周囲色”が含まれる。
【００４５】
“ＩＤ”には、検出対象の犬に装着されるマーカパターンを識別するための識別子が格納される。“マーカパターン”には、中心色と周囲色との組み合わせが異なる様々な種類のマーカパターンが格納される。
【００４６】
“中心色”には、対応する“マーカパターン”に格納されたマーカパターンを形成する中心色の色が格納される。なお、第１の実施形態において、中心色は、“Ｈ”、“Ｓ”、“Ｖ”により定義されるものとする。
【００４７】
“周囲色”には、対応する“マーカパターン”に格納されたマーカパターンを形成する周囲色の色が格納される。なお、第１の実施形態において、周囲色は、“Ｈ”、“Ｓ”、“Ｖ”により定義されるものとする。
【００４８】
なお、図４の例は、ＩＤ＝“００１”のマーカパターンの中心色と、ＩＤ＝“００２”のマーカパターンの中心色とが同じであることを示している。
【００４９】
＜動体検出部及び雲台制御部の処理の具体例＞
次に、動体検出部３２０及び雲台制御部３３０の処理の具体例について説明する。図５及び図６は、動体検出部及び雲台制御部の処理の具体例を示す第１及び第２の図である。
【００５０】
図５に示すように、画像データ取得部３２１が動画像を受信し、受信した動画像の画像データ５１０を色抽出部３２３に通知したとする。
【００５１】
この場合、色抽出部３２３は、まず、画像データ５１０より、検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００１”）の中心色（Ｈ＝“Ｈ１”、Ｓ＝“Ｓ１”、Ｖ＝“Ｖ１”）に等しい色を有する画素を抽出する。具体的には、色抽出部３２３は、画素群５２１、５２２、５２３を抽出する。
【００５２】
ここで、図４に示したとおり、検出対象でない犬１０１＿２に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００２”）の中心色も、検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００１”）の中心色に等しい。このため、色抽出部３２３では、更に、画素群５２４、５２５も抽出する。
【００５３】
続いて、色抽出部３２３は、画像データ５１０より、検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００１”）の周囲色（Ｈ＝“Ｈ２”、Ｓ＝“Ｓ２”、Ｖ＝“Ｖ２”）に等しい色を有する画素を抽出する。具体的には、色抽出部３２３は、画素群５３１、５３２、５３３を抽出する。
【００５４】
ここで、図４に示したとおり、検出対象でない犬１０１＿２に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００２”）の周囲色は、検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００１”）の周囲色とは異なる。このため、マーカパターン（ＩＤ＝“００２”）の周囲色に等しい色を有する画素が抽出されることはない。
【００５５】
続いて、ラベリング領域特定部３２４は、抽出された中心色の画素群５２１〜５２５それぞれに対してラベリング処理を行うことで、ラベリング領域５４１〜５４５を特定する。同様に、ラベリング領域特定部３２４は、抽出された周囲色の画素群５３１〜５３３それぞれに対してラベリング処理を行うことで、ラベリング領域５５１〜５５３を特定する。
【００５６】
続いて、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、中心色のラベリング領域５４１〜５４５それぞれについて、重心位置を算出する。これにより、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、重心位置の座標として、（ｘ１１，ｙ１１）、（ｘ１２，ｙ１２）、（ｘ１３，ｙ１３）、（ｘ１４，ｙ１４）、（ｘ１５，ｙ１５）を算出する。
【００５７】
同様に、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、周囲色のラベリング領域５５１〜５５３それぞれについて、重心位置を算出する。これにより、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、重心位置の座標として、（ｘ２１，ｙ２１）、（ｘ２２，ｙ２２）、（ｘ２３，ｙ２３）を算出する。
【００５８】
続いて、動体位置特定部３２６は、ラベリング領域重心位置（中心色）の座標と、ラベリング領域重心位置（周囲色）の座標とを比較する。具体的には、
・ラベリング領域重心位置（中心色）の座標：（ｘ１１，ｙ１１）、（ｘ１２，ｙ１２）、（ｘ１３，ｙ１３）、（ｘ１４，ｙ１４）、（ｘ１５，ｙ１５）と、
・ラベリング領域重心位置（周囲色）の座標：（ｘ２１，ｙ２１）、（ｘ２２，ｙ２２）、（ｘ２３，ｙ２３）と、
を比較する。
【００５９】
ここで、図５の例では、（ｘ１１，ｙ１１）＝（ｘ２１，ｙ２１）、（ｘ１２，ｙ１２）＝（ｘ２２，ｙ２２）、（ｘ１３，ｙ１３）＝（ｘ２３，ｙ２３）の対応関係が成立しているものとする。このため、動体位置特定部３２６は、位置５６１〜５６３を抽出する。これにより、動体位置特定部３２６は、検出対象の犬１０１＿１に装着されたマーカパターン（ＩＤ＝“００１”）の位置を抽出することができる。
【００６０】
更に、動体位置特定部３２６は、抽出した位置５６１〜５６３の重心位置を算出する。
【００６１】
具体的には、図６に示すように、動体位置特定部３２６は、重心位置の算出に用いる対象６１０を識別し、対象６１０に含まれる位置５６１〜５６３の重心位置６２０を算出する。これにより、動体位置特定部３２６は、画像データ５１０上における検出対象の犬１０１＿１の位置を特定することができる。
【００６２】
続いて、動体位置特定部３２６は、重心位置６２０の座標を、検出対象の犬１０１＿１の位置を示す位置情報として、雲台制御部３３０の移動量算出部３３１に出力する。
【００６３】
移動量算出部３３１は、重心位置６２０を、画像データ５１０の中心位置６３０に移動させるためのベクトル６４０を算出する。更に、移動量算出部３３１は、ベクトル６４０に基づいて、雲台１２０のパン方向の移動量（θｐ）及びチルト方向の移動量（θｔ）を算出する。
【００６４】
これにより、指示部３３２は、移動量算出部３３１により算出されたパン方向の移動量（θｐ）及びチルト方向の移動量（θｔ）に基づいて、雲台１２０のパン及びチルトを制御することができる。
【００６５】
このように、制御装置１３０では、マーカパターンを装着した動体を撮像した動画像の各フレームの画像データにおいて、動体の位置を検出するにあたり、マーカパターンの形状を認識する必要がない。また、各フレーム間で動体を対応付ける必要がない（つまり、動体を追跡する必要がない）。このため、画像データごとに、動体の位置を検出するのに要する時間を短縮することができる。つまり、動画像の各フレームの画像データを画像処理して検出対象の動体を検出する際の、処理速度を向上させることができる。
【００６６】
また、制御装置１３０では、中心色のラベリング領域の重心位置と周囲色のラベリング領域の重心位置とが一致することを条件に、検出対象の動体の位置を検出する。このため、画像データに、中心色と同一または類似する色や周囲色と同一または類似する色を有する画素が複数含まれていた場合であっても、検出対象の動体の位置を精度よく検出することができる。
【００６７】
つまり、制御装置１３０によれば、動画像の各フレームの画像データにおいて、検出対象の動体の位置を、高精度かつ高速に検出することが可能となる。
【００６８】
＜動体追従処理＞
次に、制御装置１３０による動体追従処理について説明する。図７は、動体追従処理のフローチャートである。制御装置１３０の撮像装置制御部３１０、動体検出部３２０、雲台制御部３３０が起動し、撮像装置制御部３１０が撮像装置１１０に対して撮像開始の指示を送信すると、図７に示す動体追従処理が開始する。なお、図７に示す動体追従処理を開始するにあたり、マーカパターン選択部３２２では、予め選択マーカパターン情報を色抽出部３２３に通知しているものとする。
【００６９】
ステップＳ７０１において、画像データ取得部３２１は、撮像装置１１０より動画像を受信し、各フレームの画像データを取得する。
【００７０】
ステップＳ７０２において、色抽出部３２３は、選択マーカパターン情報に含まれる中心色に等しい色を有する画素を、画像データより抽出する。
【００７１】
ステップＳ７０３において、ラベリング領域特定部３２４は、ステップＳ７０２において抽出した画素群についてラベリング処理を行い、ラベリング領域を特定する。
【００７２】
ステップＳ７０４において、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、ステップＳ７０３において特定された各ラベリング領域の重心位置（中心色）を算出する。
【００７３】
ステップＳ７０５において、色抽出部３２３は、選択マーカパターン情報に含まれる周囲色に等しい色を有する画素を、画像データより抽出する。
【００７４】
ステップＳ７０６において、ラベリング領域特定部３２４は、ステップＳ７０５において抽出した画素群についてラベリング処理を行い、ラベリング領域を特定する。
【００７５】
ステップＳ７０７において、ラベリング領域重心位置算出部３２５は、ステップＳ７０６において特定された各ラベリング領域の重心位置（周囲色）を算出する。
【００７６】
ステップＳ７０８において、動体位置特定部３２６は、ラベリング領域重心位置（中心色）とラベリング領域重心位置（周囲色）とが一致するか否かを判定する。ステップＳ７０８において一致すると判定した場合には（ステップＳ７０８においてＹｅｓの場合には）、ステップＳ７０９に進む。
【００７７】
ステップＳ７０９において、動体位置特定部３２６は、一致する複数の重心位置の重心位置を算出し、検出対象の動体の位置を特定する。
【００７８】
ステップＳ７１０において、移動量算出部３３１は、算出した重心位置を画像データの中心位置に移動させるためのベクトルを算出し、算出したベクトルに基づいて、雲台１２０のパン方向及びチルト方向の移動量を算出する。
【００７９】
ステップＳ７１１において、指示部３３２は、雲台１２０に対して、ステップＳ７１０において算出した移動量に基づくパン及びチルトを指示する。
【００８０】
ステップＳ７１２において、動体検出部３２０は、動体追従処理を終了するか否かを判定する。ステップＳ７１２において、継続すると判定した場合には（ステップＳ７１２においてＮｏの場合には）、ステップＳ７０１に戻る。一方、ステップＳ７１２において、終了すると判定した場合には（ステップＳ７１２においてＹｅｓの場合には）、動体追従処理を終了する。
【００８１】
以上のとおり、第１の実施形態における制御装置１３０は、検出対象の動体にマーカパターンを装着し、動画像の各フレームの画像データより、マーカパターンの中心色を有する画素群及び周囲色を有する画素群をそれぞれ抽出する。また、第１の実施形態における制御装置１３０は、抽出した中心色を有する画素群及び周囲色を有する画素群をそれぞれラベリングし、ラベリング領域を特定した後、重心位置を算出する。更に、第１の実施形態における制御装置１３０は、中心色の重心位置と周囲色の重心位置とが一致する場合に、当該一致する位置を、検出対象の動体の位置として特定する。
【００８２】
これにより、第１の実施形態における制御装置１３０によれば、動画像の各フレームの画像データから、検出対象の動体の位置を、高精度かつ高速に検出することができる。このように、第１の実施形態における制御装置１３０によれば、動画像の各フレームの画像データを画像処理して検出対象の動体を検出する際の、処理速度を向上させることができる。
【００８３】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、マーカパターンとして、半径及び色が互いに異なる、２つの相似の円を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンを利用する場合について説明した（図４参照）。しかしながら、マーカパターンの種類はこれに限定されない。
【００８４】
図８は、マーカパターンの他の種類の例を示す図である。このうち、図８（ａ）は、対角線の長さ及び色が互いに異なる、２つの相似の四角形を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンを３つ配列した例を示している。
【００８５】
また、図８（ｂ）は、各辺の長さ及び色が互いに異なる、２つの相似の三角形を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンを３つ配列した例を示している。
【００８６】
また、図８（ｃ）は、
・互いに色が異なる２つの相似の四角形を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンと、
・互いに色が異なる２つの相似の三角形を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンと、
・互いに色が異なる２つの相似の円を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンと、
を配列した例を示している。
【００８７】
更に、図８（ｄ）は、半径及び色が互いに異なる、３つの相似の円を、重心位置が一致するように重ね合わせた画像パターンを３つ配列した例を示している。
【００８８】
このように、マーカパターンは、面積及び色が互いに異なる図形であれば、図形の形状、図形の数、図形の色は任意である。また、中心色を形成する図形と周囲色を形成する図形は相似形でなくてもよい。更に、検出対象の動体に装着するマーカパターンの配列数は、３つに限定されない。
【００８９】
なお、マーカパターンの中心色と周囲色の組み合わせは、同じＩＤを有する場合には、同じ組み合わせとなり、異なるＩＤを有する場合には、異なる組み合わせになるものとする。
【００９０】
［その他の実施形態］
上記第１及び第２の実施形態では、マーカパターンにおいて組み合わせる色について特に言及しなかったが、例えば、所定の色空間における反対色（例えば、赤と青等）を組み合わせるようにしてもよい。あるいは、背景の色に含まれない色を組み合わせるようにしてもよい。
【００９１】
また、上記第１及び第２の実施形態では、各画像データにおいてマーカパターンの位置を抽出し、雲台１２０のパン方向及びチルト方向の移動量を算出する場合について説明した。しかしながら、制御装置１３０は、例えば、各画像データにおいてマーカパターンの大きさを算出し、撮像装置１１０の光学ズームの倍率を算出してもよい。これにより、検出対象の動体が撮像装置１１０に近づいたり遠ざかったりした場合でも、撮像範囲を変更し、画像データにおける検出対象の物体の大きさを一定に保つことができる。
【００９２】
また、上記第１及び第２の実施形態では、撮像装置１１０がパン方向及びチルト方向に動作するように、雲台１２０を制御するものとして説明したが、撮像装置１１０の動作方向は、パン方向及びチルト方向に限定されない。
【００９３】
また、上記第１及び第２の実施形態では、マーカパターンを装着する動体として犬を例に挙げて説明したが、マーカパターンを装着する動体は人であってもよい。この場合、例えば、撮像装置を、舞台上の特定のアーティストに追従させたり、スポーツ会場（体操競技やスケート競技等の会場）において特定の選手に追従させたりすることができる。
【００９４】
また、上記第１及び第２の実施形態では、中心色及び周囲色の色を、Ｈ値、Ｓ値、Ｖ値で定義する場合について説明したが、中心色及び周囲色の色は、他の色成分を用いて定義してもよい。
【００９５】
なお、開示の技術では、以下に記載する付記のような形態が考えられる。
（付記１）
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出し、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する、
処理をコンピュータが実行する動体検出方法。
（付記２）
前記対応する位置が複数あった場合、該複数の位置の重心位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力することを特徴とする付記１に記載の動体検出方法。
（付記３）
前記撮像画像における前記動体の位置を、前記撮像画像の中心位置に移動させるための、撮像装置の移動量を算出し、
算出した前記移動量に基づいて、前記撮像装置が動作するよう制御する、
処理を前記コンピュータが実行する付記１または付記２に記載の動体検出方法。
（付記４）
前記画像パターンは、互いに面積及び色が異なる複数の図形を、重心位置が一致するように重ね合わせることで形成されていることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれかの１つの付記に記載の動体検出方法。
（付記５）
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得する取得部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出する第１の算出部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出する第２の算出部と、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する出力部と
を有することを特徴とする動体検出装置。
（付記６）
撮像装置と、該撮像装置を支持する雲台と、該撮像装置及び該雲台を制御する制御装置と、を有する動体追従システムであって、
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を前記撮像装置より取得する取得部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出する第１の算出部と、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出する第２の算出部と、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する出力部と、
前記撮像画像における前記動体の位置が、前記撮像画像における中心位置に移動させるための、前記撮像装置の移動量を算出する第３の算出部と、
算出した前記移動量に基づいて、前記撮像装置が動作するよう前記雲台を制御する制御部と
を有することを特徴とする動体追従システム。
（付記７）
所定の画像パターンを装着した動体を撮像した撮像画像を取得し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第１の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第１の重心位置を算出し、
取得した前記撮像画像から、前記画像パターンを形成する第２の色に対応する色を有する画素領域を特定し、特定した画素領域の第２の重心位置を算出し、
前記第１の重心位置と前記第２の重心位置とが対応する場合に、該対応する位置を、前記撮像画像における前記動体の位置として出力する、
処理をコンピュータに実行させるための動体検出プログラム。
【００９６】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１００                  ：動体追従システム
１０２＿１、１０２＿２  ：マーカパターン
１１０                  ：撮像装置
１２０                  ：雲台
１３０                  ：制御装置
３１０                  ：撮像装置制御部
３２０                  ：動体検出部
３２１                  ：画像データ取得部
３２２                  ：マーカパターン選択部
３２３                  ：色抽出部
３２４                  ：ラベリング領域特定部
３２５                  ：ラベリング領域重心位置算出部
３２６                  ：動体位置特定部
３３０                  ：雲台制御部
３３１                  ：移動量算出部
３３２                  ：指示部
３４０                  ：マーカパターン情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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