(57)【要約】【課題】奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出可能な画像解析システムを提供すること。【解決手段】画像解析システムＳは、対象領域を撮像する撮像カメラ装置１００と、撮像された画像データに基づいて対象領域における所定の場所の各位置を撮像カメラ装置１００からの距離として数値化し、撮像された対象領域を再現するため数値化データを出力する画像解析装置２００と、から構成される。特に、画像解析装置２００は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、画像において遠近を認識するためのスケールとして色のばらつきを数値化するとともに、当該数値化された色のばらつきに基づいて撮像カメラ装置１００から対象領域の各位置までの距離を決定し、当該決定した距離を数値化データとして外部に出力するようになっている。【選択図】図１
2007212253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像カメラ装置にて所定領域内を側方から撮像した画像に基づいて当該所定領域内における所定位置の前記撮像カメラ装置からの距離を数値化する画像解析装置であって、
前記撮像カメラ装置にて撮像した画像を画像データとして取得する取得手段と、
前記取得された画像を構成する各画素毎に当該画素を構成する所定の色の含有率を算出し、各画素の色の度合いを示す色度を算出する色度算出手段と、
複数の隣接される前記画素にて構成される画素群毎に、前記算出された各色度の平均値と当該平均値のばらつきを示すばらつき値を算出する平均値算出手段と、
前記所定領域の所定位置における各色度の平均値およびばらつき値が前記撮像カメラ装置からの距離を示す距離データに対応付けて予め記憶される記憶手段と、
前記算出された各色度の平均値およびばらつき値と前記記憶された各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、前記画素群毎に前記撮像カメラ装置からの距離を決定する決定手段と、
前記決定された前記画素群毎の距離を数値化データとして出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする画像解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像解析装置において、
前記色度算出手段が、前記画素群毎に、当該画素群に含まれる各画素の前記算出された色の含有率に基づいて少なくとも２色以上の色差を示す色差値を色度として算出することを特徴とする画像解析装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像解析装置において、
前記ばらつき値が、前記平均値の標準偏差を示す値であることを特徴とする画像解析装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の画像解析装置において、
前記ばらつき値が、前記平均値の分散を示す値であることを特徴とする画像解析装置。
【請求項５】
撮像カメラ装置にて所定領域内を側方から撮像した画像に基づいて当該所定領域内における所定位置の前記撮像カメラ装置からの距離を数値化する画像解析方法であって、
前記撮像カメラ装置にて撮像した画像を画像データとして取得する取得工程と、
前記取得された画像を構成する各画素毎に当該画素を構成する所定の色の含有率を算出し、各画素の色の度合いを示す色度を算出する色度算出工程と、
複数の隣接される前記画素にて構成される画素群毎に、前記算出された各色度の平均値と当該平均値のばらつきを示すばらつき値を算出する平均値算出工程と、
前記撮像カメラ装置から所定領域の所定位置までの距離を示す距離データに対応付けて予め記憶された当該所定位置における各色度の平均値およびばらつき値と前記記憶された各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、前記撮像カメラ装置からの距離を決定する決定工程と、
前記決定された前記画素群毎の距離を数値化データとして出力する出力工程と、
を備えることを特徴とする画像解析方法。
【請求項６】
コンピュータによって、撮像カメラ装置にて所定領域内を側方から撮像した画像に基づいて当該所定領域内における所定位置の前記撮像カメラ装置からの距離を数値化する画像解析プログラムであって、
前記撮像カメラ装置にて撮像した画像を画像データとして取得する取得手段、
前記取得された画像を構成する各画素毎に当該画素を構成する所定の色の含有率を算出し、各画素の色の度合いを示す色度を算出する色度算出手段、
複数の隣接される前記画素にて構成される画素群毎に、前記算出された各色度の平均値と当該平均値のばらつきを示すばらつき値を算出する平均値算出手段、
前記撮像カメラ装置から所定領域の所定位置までの距離を示す距離データに対応付けて予め記憶された当該所定位置における各色度の平均値およびばらつき値と前記記憶された各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、前記撮像カメラ装置からの距離を決定する決定手段と、
前記決定された前記画素群毎の距離を数値化データとして出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする画像解析プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の移動体位置情報検出プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録したことを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポーツの実況中継放送などの第三者が観覧することを目的とした実際に行われている物事の状況を画像データによって中継放送する際の技術に属し、特に、当該中継放送の対象となる選手などの対象物を撮像した２次元画像から当該位置を認識する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、野球、サッカー等のスポーツの試合内容は、地上波テレビジョン放送、衛星テレビジョン放送、ケーブルテレビジョン放送等の中継技術および放送端末装置によって、映像として視聴できるようになっている。また、スポーツの放送時間および放送内容は、テレビ局の編成および編集に依存している。
【０００３】
一方、最近では、インターネットなどのコンピュータ・ネットワークの発達とともに、
携帯用電話装置などの携帯用通信端末装置の普及、および、ネットワーク技術の進歩などにより、当該携帯用通信端末装置にて他のコンピュータなどの通信端末装置によって提供される情報を取得、および、閲覧することが一般化してきている。例えば、携帯用電話装置などの携帯用通信端末装置によってＷＷＷ（World Wide Web）サーバ装置にて提供されているホームページなどのドキュメントデータの取得または閲覧をすることができるようになっている。
【０００４】
特に、最近では、ＣＧ（Computer Graphics）などのアニメーション画像を用いてスポーツの試合内容を通信端末装置によって閲覧するデータ配信システムが実用に供され始めており、放送の対象となるスポーツ選手などの人物、ボールやレースカーなどの対象物を撮像した画像から移動体の実際の位置その他を解析するための技術の発達が所望されている。
【０００５】
従来、このような人物または対象物などの移動体の位置等を検出する画像解析装置としては、人・物などの移動体を撮像して当該移動体の位置情報を抽出するものが知られている。
【０００６】
具体的には、この移動体検出装置は、撮像カメラ装置にて撮影された動画像フレーム毎に、当該撮像された移動体の像の位置（以下、「像位置」という。）を認識し、当該認識された像位置の差分に基づいて移動体の移動情報を検出するようになっている
（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１６３６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の画像解析装置であっては、２次元画像のデータから移動体の実際の位置を認識するため、当該移動体が実際に存在または移動する３次元の対象領域と画像の位置との位置関係を把握する必要があるが、対象領域の側方から撮像された画像データから当該画像データに対する対象領域の位置を数値化することは難しい。すなわち、この画像解析装置は、撮像された画像データに基づいて構成される画像から所定領域の地形、当該所定領域に存在する固定物、移動体などの像位置を検出するようになっているが、固定物および移動体等を含めて画像の中に形成される対象領域の各種の位置を撮像カメラ装置の位置に基づいて的確に数値化することが難しい。
【０００８】
本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例としては、撮像カメラ装置にて撮像された平面的な画像構成を有する画像データから奥行きを含めて対象領域における各位置を撮像カメラ装置の位置を基準に的確に数値化することができ、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出可能な画像解析システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、撮像カメラ装置にて所定領域内を側方から撮像した画像に基づいて当該所定領域内における所定位置の前記撮像カメラ装置からの距離を数値化する画像解析装置であって、前記撮像カメラ装置にて撮像した画像を画像データとして取得する取得手段と、前記取得された画像を構成する各画素毎に当該画素を構成する所定の色の含有率を算出し、各画素の色の度合いを示す色度を算出する色度算出手段と、複数の隣接される前記画素にて構成される画素群毎に、前記算出された各色度の平均値と当該平均値のばらつきを示すばらつき値を算出する平均値算出手段と、前記所定領域の所定位置における各色度の平均値およびばらつき値が前記撮像カメラ装置からの距離を示す距離データに対応付けて予め記憶される記憶手段と、前記算出された各色度の平均値およびばらつき値と前記記憶された各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、前記画素群毎に前記撮像カメラ装置からの距離を決定する決定手段と、前記決定された前記画素群毎の距離を数値化データとして出力する出力手段と、を備える構成を有している。
【００１０】
この構成により、請求項１に記載の発明は、複数の隣接される画素にて構成される画素群毎に算出された各色度の平均値およびばらつき値と記憶された所定領域の所定位置における各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、画素群毎に前記撮像カメラ装置からの所定領域の所定位置における各距離を決定し、当該各距離を数値化データとして出力するする。
【００１１】
視覚上、近くのものを視認する際には、色のばらつきをはっきり認識することができる一方、認識するものが遠くになるにつれて、色のばらつきをはっきり認識することができなくなる傾向がある。また、所定領域を２次元画像にて撮像した場合であっても、所定の範囲毎に色のばらつきを数値化し、奥行きを示す距離に対応付けて認識することができれば、画像に存在する遠近関係、すなわち、当該範囲の奥行きを解析することができる。
【００１２】
したがって、請求項１に記載の発明は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、色のばらつきを数値化するとともに、当該色度の平均値とばらつき値によって撮像カメラ装置からの距離を決定することによって、側方から撮像された所定領域の平面的な画像から奥行きを含めた当該所定領域における撮像カメラ装置からの各位置を数値化することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができる。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明は、例えば、撮像された画像の左右方向に対しては同一の距離を有する色度の平均値およびばらつき値を有する画素群を繋げて表示すれば、左右の方向の形状をデータとして表現することができるとともに、撮像された画像の上下方向の距離の比率に基づいて各画素群上下方向の起伏を形状データとして表現することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像解析装置において、前記色度算出手段が、前記画素群毎に、当該画素群に含まれる各画素の前記算出された色の含有率に基づいて少なくとも２色以上の色差を示す色差値を色度として算出する構成を有している。
【００１５】
この構成により、請求項２に記載の発明は、色の情報における色差に基づいて、画像の各画素の色の情報である色度に基づいて側方から撮像された所定領域の平面的な画像から奥行きを含めた当該所定領域における各位置を数値化する。
【００１６】
したがって、請求項２に記載の発明は、各色毎に演算処理などを行う必要なく、例えば、特定の２色または３色の画素の色度を一体的に演算処理することによって、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができるので、所定領域を再現するためのデータを抽出する際の演算処理の負担を軽減することができる。
【００１７】
なお、請求項３または４に記載された発明のように、ばらつき値が、平均値の標準偏差を示す値または平均値の分散を示す値でもよい。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、撮像カメラ装置にて所定領域内を側方から撮像した画像に基づいて当該所定領域内における所定位置の前記撮像カメラ装置からの距離を数値化する画像解析方法であって、前記撮像カメラ装置にて撮像した画像を画像データとして取得する取得工程と、前記取得された画像を構成する各画素毎に当該画素を構成する所定の色の含有率を算出し、各画素の色の度合いを示す色度を算出する色度算出工程と、複数の隣接される前記画素にて構成される画素群毎に、前記算出された各色度の平均値と当該平均値のばらつきを示すばらつき値を算出する平均値算出工程と、前記撮像カメラ装置から所定領域の所定位置までの距離を示す距離データに対応付けて予め記憶された当該所定位置における各色度の平均値およびばらつき値と前記記憶された各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、前記撮像カメラ装置からの距離を決定する決定工程と、前記決定された前記画素群毎の距離を数値化データとして出力する出力工程と、を備える構成を有している。
【００１９】
この構成により、請求項５に記載の発明は、複数の隣接される画素にて構成される画素群毎に算出された各色度の平均値およびばらつき値と記憶された所定領域の所定位置における各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、画素群毎に前記撮像カメラ装置からの所定領域の所定位置における各距離を決定し、当該各距離を数値化データとして出力するする。
【００２０】
視覚上、近くのものを視認する際には、色のばらつきをはっきり認識することができる一方、認識するものが遠くになるにつれて、色のばらつきをはっきり認識することができなくなる傾向がある。また、所定領域を２次元画像にて撮像した場合であっても、所定の範囲毎に色のばらつきを数値化し、奥行きを示す距離に対応付けて認識することができれば、画像に存在する遠近関係、すなわち、当該範囲の奥行きを解析することができる。
【００２１】
したがって、請求項５に記載の発明は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、色のばらつきを数値化するとともに、当該色度の平均値とばらつき値によって撮像カメラ装置からの距離を決定することによって、側方から撮像された所定領域の平面的な画像から奥行きを含めた当該所定領域における撮像カメラ装置からの各位置を数値化することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、コンピュータによって、撮像カメラ装置にて所定領域内を側方から撮像した画像に基づいて当該所定領域内における所定位置の前記撮像カメラ装置からの距離を数値化する画像解析プログラムであって、前記コンピュータを、前記撮像カメラ装置にて撮像した画像を画像データとして取得する取得手段、前記取得された画像を構成する各画素毎に当該画素を構成する所定の色の含有率を算出し、各画素の色の度合いを示す色度を算出する色度算出手段、複数の隣接される前記画素にて構成される画素群毎に、前記算出された各色度の平均値と当該平均値のばらつきを示すばらつき値を算出する平均値算出手段、前記撮像カメラ装置から所定領域の所定位置までの距離を示す距離データに対応付けて予め記憶された当該所定位置における各色度の平均値およびばらつき値と前記記憶された各色度の平均値およびばらつき値とに基づいて、前記撮像カメラ装置からの距離を決定する決定手段、前記決定された前記画素群毎の距離を数値化データとして出力する出力手段、として機能させる構成を有している。
【００２３】
視覚上、近くのものを視認する際には、色のばらつきをはっきり認識することができる一方、認識するものが遠くになるにつれて、色のばらつきをはっきり認識することができなくなる傾向がある。また、所定領域を２次元画像にて撮像した場合であっても、所定の範囲毎に色のばらつきを数値化し、奥行きを示す距離に対応付けて認識することができれば、画像に存在する遠近関係、すなわち、当該範囲の奥行きを解析することができる。
【００２４】
したがって、請求項６に記載の発明は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、色のばらつきを数値化するとともに、当該色度の平均値とばらつき値によって撮像カメラ装置からの距離を決定することによって、側方から撮像された所定領域の平面的な画像から奥行きを含めた当該所定領域における撮像カメラ装置からの各位置を数値化することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本願発明は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、色のばらつきを数値化するとともに、当該色度の平均値とばらつき値によって撮像カメラ装置からの距離を決定することによって、側方から撮像された所定領域の平面的な画像から奥行きを含めた当該所定領域における撮像カメラ装置からの各位置を数値化することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２７】
なお、以下に説明する実施の形態は、球技場やゴルフ場などの所定の領域を撮像した際の画像を解析するためのシステム（以下、「画像解析システム」という。）に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００２８】
まず、図１および図２を用いて本実施形態における画像解析システムの概略構成について説明する。なお、図１は、本願に係る画像解析システムの構成を示すブロック図であり、図２は、色度のばらつきと不鮮明さの対応関係を説明するための図である。
【００２９】
本実施形態の画像解析システムＳは、図１に示すように、選手または競技に用いるボールや障害物などの移動体および固定物としての対象物が存在する領域または当該対象物が移動する領域（以下、「対象領域」という。）を撮像し、画像データを出力する撮像カメラ装置１００と、撮像された画像データに基づいて対象領域における所定の場所の各位置を撮像カメラ装置１００からの距離として数値化し、撮像された対象領域を再現するためのデータ（以下、「数値化データ」という。）を出力する画像解析装置２００と、から構成される。
【００３０】
撮像カメラ装置１００は、競技場、体育館などのスポーツの試合が行われる会場に設けられたコートやグラウンドまたはゴルフコースなどの一定の対象領域を当該対象領域の側方から撮像するようになっている。また、この撮像カメラ装置１００は、一台、または、複数台、対象領域に設けられ、基本的には、対象領域全体を側方から撮像するようになっており、スポーツの試合中に予め定められた撮像範囲を固定して撮像するようになっている。
【００３１】
なお、撮像カメラ装置１００によって対象領域の側方から撮像する際には、当該対象領域の側方からであればよく、その高さ、すなわち、当該対象領域面を基準として側方上部から見下ろすように鳥瞰的な撮像する際の角度については特に限定はない。また、撮像カメラ装置１００は、対象領域面に対して水平に当該対象領域を撮像してもよい。
【００３２】
画像解析装置２００は、対象領域が側面から撮像された画像データに基づいて、当該画像データにて構成される画像に対して、予め定められた各画素群に対応する撮像カメラ装置１００から対象領域の各位置までの距離を決定し、当該決定した距離を数値化データとして外部に出力するようになっている。
【００３３】
特に、本実施形態の画像解析装置２００は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、画像において遠近を認識するためのスケールとして色のばらつきを数値化するとともに、当該数値化された色のばらつきに基づいて撮像カメラ装置１００から対象領域の各位置までの距離を決定し、当該決定した距離を数値化データとして外部に出力するようになっている。
【００３４】
視覚上、近くのものを視認する際には、そのもの色を個々に認識することができ、色のばらつきが鮮明である一方、認識するものが遠くになるにつれて、個々の色をはっきり認識することができなくなり、色のばらつきが不鮮明になることが経験上認知されている。したがって、所定領域を２次元画像にて撮像した場合であっても、所定の範囲毎に色のばらつきを数値化し、奥行きを示す距離に対応付けて認識することができれば、画像に存在する遠近関係、すなわち、当該範囲の奥行きを解析することができることとなる。
【００３５】
例えば、撮像カメラ装置１００によって図２（ａ）に示すような地形を有するゴルフコースを対象領域として撮像した場合に、撮像カメラ装置１００から遠方になるにしたがって、すなわち、図２（ａ）に示すＡ点、Ｂ点、・・・Ｅ点となるにつれて、色度のばらつきは不鮮明になる。
【００３６】
そこで、本実施形携帯の画像解析装置２００は、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、色のばらつきを数値化するとともに、当該色度の平均値とばらつき値によって撮像カメラ装置１００からの距離を決定するようになっている。
【００３７】
例えば、本実施形携帯の画像解析装置２００は、図２（ｂ）に示すような対象領域を撮像している場合に、予め定められた複数の画素Ｐにて構成される画素群αの中心位置における撮像カメラ装置１００からの距離を、後述するように予め記憶されたデータと当該画素群αの色度の平均値とばらつき値に基づいて、撮像カメラ装置１００からの距離ｘを決定するようになっている。
【００３８】
なお、勿論、他の画素群に対しても中心画素に対して撮像カメラ装置１００からの距離を決定し、画像を構成する対象領域の各位置における撮像カメラ装置１００からの距離を数値化データとして抽出するようになっている。
【００３９】
また、図２（ａ）は、対象領域の地形において起伏がある場合における撮像カメラ装置１００と各地点との距離の対応関係を示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）における対象領域を撮像カメラ装置１００にて撮像された場合の画像の一部であり、Ｄ点までの距離をヤードにて示している。
【００４０】
このように、本実施形態の画像解析システムＳは、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができるようになっている。
【００４１】
次に、上述と同様に、図１を用いて本実施形態の画像解析装置２００の構成およびその動作について説明する。
【００４２】
本実施形態の画像解析装置２００は、図１に示すように、撮像カメラ装置１００によって撮像されたグラウンド内の動画像データに対して所定の処理を行う入力処理部２１０と、距離データが格納されているデータ格納部２２０と、画像を構成する各画素の色度含有率、所定の画素群の色度平均値およびその色度ばらつき値を算出する色度算出部２３０と、色度平均値等によって各画素群の距離を決定する距離決定部２４０と、決定された各画素群の距離データを数値化データとして外部に出力する出力処理部２６０と、を備えている。
【００４３】
また、この画像解析装置２００は、操作者が所定の操作を行う際に用いる操作部２７０と、各部を制御するとともに数値化データを出力するための処理（以下、「数値化データ出力処理」）の制御を行うシステム制御部２８０と、システム制御部２８０と、を備えている。
【００４４】
なお、例えば、本実施形態の入力処理部２１０は、本発明の取得手段を構成し、データ格納部２２０は、本発明の記憶手段を構成する。また、例えば、本実施形態の色度算出部２３０は、本発明の色度算出手段および平均値算出手段を構成し、距離決定部２４０は、本発明の決定手段を構成する。さらに、例えば、本実施形態の出力処理部２６０は、本発明の出力手段を構成する。
【００４５】
入力処理部２１０には、撮像カメラ装置１００から出力された画像データが入力されるようになっており、この入力処理部２１０は、入力された画像データに対して所定の処理を行い、フレームデータまたはデジタルデータに変換するなど予め定められた処理および所定のデータ形式に変換するようになっている。
【００４６】
データ格納部２２０には、対象領域を所定の場所から撮像カメラ装置１００によって撮像した場合に、当該撮像された対象領域において予め定められた範囲毎に、該当する範囲の色度の平均値（以下、「基準平均値」という。）およびその基準平均値に基づく標準偏差または分散のばらつき値（以下、「基準ばらつき値」という。）が撮像カメラ装置１００からの距離を示す距離データに対応付けて記憶されている。
【００４７】
例えば、本実施形態のデータ格納部２２０には、固定的に撮像された所定領域の画像において、予め定められた画素から構成される画素群における色度の基準平均値および基準ばらつきと、当該撮像カメラ装置１００からの距離データに対応付けられて記憶されている。
【００４８】
色度算出部２３０には、フレームデータなどの画像データが入力されるようになっており、この色度算出部２３０は、入力された画像データ毎に、当該各画像データにて構成される画像の各画素における色含有率を算出するとともに、当該算出された各画素の色含有率に基づいて、当該色含有率の平均値およびそのばらつき値を色度平均値または色度ばらつき値として算出するようになっている。
【００４９】
具体的には、本実施形態の色度算出部２３０は、入力された各画像データにて構成される画像に対して、各画素毎に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）における色含有率を２５６階調によって解析するとともに、当該解析結果の各値から輝度的な情報を除去し、すなわち、最小の色の階調値によって正規化し、特定の２色に対してまたは３色全てに対する色含有率を算出するようになっている。そして、この色度算出部２３０は、算出された色含有率を各色の全体に対する、詳細には、各色の割合に基づく合計値に対する含有率に変換し、当該変換された色含有率（以下、「変換色含有率」という。）に基づいて、当該変換色含有率の平均値（以下、「色度平均値」という。）および当該色度平均値における分散（以下、「色度分散」という。）または標準偏差（以下、「色度標準偏差」という。）ののばらつき値（以下、「色度ばらつき値」という。）を算出するようになっている。すなわち、本実施形態の色度算出部２３０は、ＣＩＥ（Commission International de l’Eclairage：国際照明委員会）表色系におけるＲＧＢ表示系からＸＹＺ表示系（ＸＹＺ刺激値座標）に変換する際と同様に、色含有率に対して直交２軸変換することによって変換色含有率を算出し、色度平均値または色度ばらつき値を容易に算出するようになっている。
【００５０】
例えば、本実施形態の色度算出部２３０は、２５６階調（０〜２５５）によって（式１）のように解析すると、これらの値を正規化して、（式２）のように各階調値を算出するようになっている。
【００５１】
Ｒ＝６０、Ｇ＝３０、Ｂ＝１０                  ・・・（式１）
Ｒ１＝５０、Ｇ１＝２０、Ｂ１＝０                ・・・（式２）
ただし、（式２）は、（式１）を階調値の最小値を示す「Ｂ」について正規化していることを示す。
【００５２】
また、この色度算出部２３０は、正規化した各階調値に基づいて、（式３）および（式４）を用いて各色の変換色含有率を求めつつ、（式５）を用いて３色における変換色含有率「ＰＱ」を算出するようになっている。
【００５３】
Ｒ２  ＝  （Ｒ１・ｒ）／Ｙ
Ｇ２  ＝  （Ｇ１・ｇ）／Ｙ
Ｂ２  ＝  （Ｂ１・ｂ）／Ｙ                      ・・・（式３）
Ｙ＝（Ｒ１・ｒ）＋（Ｇ１・ｇ）＋（Ｂ１・ｂ）    ・・・（式４）
ＰＱ＝（ＲＹ、ＧＹ、ＢＹ）・Ｔ                ・・・（式５）
なお、「Ｙ」は、「Ｒ１」「Ｇ１」および「Ｂ１」各色の割合に基づく合計値を示し、「ｒ」、「ｇ」および「ｂ」は、種々の条件により定められる任意の値である。また、「Ｔ」は、照明または天候によって規定される明るさの条件を示す値である。
【００５４】
そして、この色度算出部２３０は、図３に示すように、算出された変換色含有率「ＰＱ」に基づいて、撮像カメラ装置１００にて予め定められた画角における隣接する複数の画素から構成される画素群の色度平均値および色度分散または色度標準偏差の色度ばらつき値を算出し、当該算出された色度平均値および色度ばらつき値を各画素群毎に距離決定部２４０に出力するようになっている。
【００５５】
特に、この色度算出部２３０は、３×３、４×４または５×５等隣接する９、１６または２５などの各画素から構成される画素群毎に、色度平均値および色度分散または色度標準偏差の色度ばらつき値を算出するようになっている。また、本実施形態の色度算出部２３０は、各画素群の全ての画素の色含有率に基づいて色度平均値および色度ばらつき値を算出してもよいし、特定の画素、例えば、一つおきに配列された画素の色含有率に基づいて色度平均値および色度ばらつき値を算出してもよい。
【００５６】
なお、本実施形態の色度算出部２３０は、色度平均値および色度ばらつき値として、各「Ｒ２」「Ｇ２」「Ｂ２」の色度座標（三値刺激値座標）における色度図上の平均値および分散または標準偏差を算出することによって、色度平均値および色度ばらつき値を算出するようになっている。
【００５７】
また、図３に示す補助線は、色度における明度（明るさ）にて基準平均値に基づく基準ばらつき値の範囲の変化を示している。すなわち、図３では、基準平均値が高くなる（色度における明度が高くなる）と、基準ばらつき値の範囲が広くなり、基準平均値が低くなる（色度における明度が低くなる）と、基準ばらつき値の範囲が狭くなることを示している。
【００５８】
さらに、本実施形態の色度算出部２３０は、算出された各色の色含有率に基づいて特定の２色または３色全てに対する色差の値（以下、「色差値」という。）を算出し、当該色差値に基づいて色度平均値および色度ばらつき値を算出するようにしてもよい。この場合には、例えば、色度算出部２３０は、色差値に対して、すなわち、各含有率により定まる値の所定のグラフ上の距離等に基づいて平均値およびばらつき値を色度平均値および色度ばらつき値として算出するようになる。
【００５９】
距離決定部２４０には、各画素群毎に当該画素群に対応する色度平均値および色度ばらつき値が入力されるようになっており、この距離決定部２４０は、入力された各画素群毎の色度平均値および色度ばらつき値と、データ格納部２２０に格納された基準平均値および基準ばらつき値と、を比較するようになっている。
【００６０】
また、この距離決定部２４０は、各平均値および各ばらつき値を比較した結果、画素群の色度平均値および色度ばらつき値と一致する、または、予め定められた数値範囲内である基準平均値および基準ばらつき値がある場合には、当該画素群の距離を基準平均値等に対応して記憶されている距離データによって示される距離に決定するようになっている。
【００６１】
出力処理部２６０には、距離決定部２４０において決定された各画素群毎の距離データが入力されるようになっており、この出力処理部２６０は、入力された各距離データを所定のデータ形式に変換し、出力端子Ｔを介して外部に数値化データとして出力するようになっている。
【００６２】
操作部２７０は、各種確認ボタン、各操作指令を入力する操作ボタン、テンキーおよびその他の数字キーなどの多数のキーにより構成され、本実施形態では、ユーザによって操作され、基準平均値データ、基準ばらつき値または距離データなどの各種のデータの設定、登録、および修正の際に、または、画像における各位置の距離を解析し、数値化データとして出力する数値化データ出力処理を開始する際に用いられるようになっている。
【００６３】
システム制御部２８０は、主に中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって構成されるとともに、画像解析装置２００の全般的な機能を総括的に制御するようになっており、各部とはバスＢによって接続されている。そして、このシステム制御部２８０は、システム制御部２８０に格納される制御プログラムを読み出すようになっており、当該システム制御部２８０に処理中のデータを一時的に保持しつつ、読み出された制御プログラムに基づいて各種の処理を実行するようになっている。特に、本実施形態では、システム制御部２８０は、数値化データ出力処理の制御を行うようになっている。
【００６４】
次に、図４を用いて本実施形態における数値化データ出力処理の動作について説明する。なお、図４は、本実施形態における数値化データ出力処理の動作を示すフローチャートである。
【００６５】
以下の説明において、撮像される対象領域における距離データに対応付けられた基準平均値および基準ばらつき値が予めデータ格納部２２０に記憶されているものとする。
【００６６】
まず、撮像カメラ装置１００が固定設置されて撮像を開始し、操作部２７０を介してシステム制御部２８０が数値化データ出力処理の動作開始を検出すると（ステップＳ１０１）、システム制御部２８０は、入力処理部２１０に所定の入力処理を実行させ、撮像カメラ装置１００によって撮像された画像データを色度算出部２３０に出力させる（ステップＳ１０２）。なお、動画像データの場合には、入力処理部２１０は、フレームデータとして色度算出部２３０に出力する。
【００６７】
次いで、色度算出部２３０に画像データが入力されると、当該色度算出部２３０は、各画素の色含有率を算出するとともに、予め定められた画素群毎に色度平均値および色度ばらつきを算出し、算出された色度平均値および色度ばらつき値を各画素群に対応付けてデータとして距離決定部２４０に出力する（ステップＳ１０３）。
【００６８】
次いで、距離決定部２４０に各画素群に算出された色度平均値および色度ばらつき値が入力されると、当該距離決定部２４０は、画素群毎に、データ格納部２２０に格納された各基準平均値および基準ばらつき値に基づいて、色度平均値および色度ばらつき値と一致するまたは予め定められた範囲に属する基準平均値および基準ばらつき値を検出する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次いで、距離決定部２４０は、画素群毎に該当する基準平均値および基準ばらつき値に対応付けられた距離データを読み出して当該画素群に対応付けて出力処理部２６０に出力する（ステップＳ１０５）。
【００７０】
最後、出力処理部２６０は、入力された各距離データを各画素群に対応付けるとともに一の画像のデータとして所定のデータ形式に変換するとともに、数値化データとして外部に出力し（ステップＳ１０６）、本動作を終了する。なお、動画像データの場合には、次のフレームデータが入力されるとステップＳ１０３の処理に移行する。
【００７１】
以上本実施形態の移動体検出システムＳは、撮像された画像を構成する画素群毎に色度の平均値とばらつき値を用いることによって、色のばらつきを数値化するとともに、当該色度の平均値とばらつき値によって撮像カメラ装置１００からの距離を決定することによって、側方から撮像された所定領域の平面的な画像から奥行きを含めた当該所定領域における各位置を数値化することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができる。
【００７２】
すなわち、本実施形態の画像解析システムＳは、撮像された画像データにおいて、画像の左右方向に対しては同一の距離を有する色度平均値および色度ばらつき値を有する画素群を繋げて表示すれば、左右の方向の形状をデータとして表現することができるとともに、上下方向の距離の比率に基づいて各画素群上下方向の起伏を形状データとして表現することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができるようになっている。
【００７３】
なお、本実施形態の画像解析装置２００は、色含有率として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の含有率を算出するようになっているが、１色、特定の２色、または、他の色であってもよい。
【００７４】
また、本実施形態の各部は、数値化データ出力処理の動作に従って当該数値化データ出力処理における各動作を行うようになっているが、当該数値化データ出力処理の動作を規定するプログラムが記録された記録媒体と、それを読み取るコンピュータと、を備え、このコンピュータで当該プログラムを読み込むことによって上述と同様の数値化データ出力処理の動作を行うようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施形態の画像解析システムＳは、各画素群毎に予め格納された基準平均値および基準ばらつき値と算出された色度平均値および色度ばらつき値とを比較して当該各画素群毎に距離を決定するようになっているが、予め定められた複数の地点に対してのみ基準平均値および基準ばらつき値と算出された色度平均値および色度ばらつき値とを比較して距離（以下、「基準距離」という。）を決定し、または、予め定められた基準距離を付与し、当該距離が決定されたまたは付与された画素群における色度平均値および色度ばらつき値と同一の色度平均値および色度ばらつき値を有する画素群に対しては、同一の距離を決定する。そして、この画像解析システムＳは、当該距離が決定された画素群における色度平均値および色度ばらつき値と同一の色度平均値および色度ばらつき値を有さない画素群に対しては各色度平均値および色度ばらつき値の比率から距離を算出して決定するようにしてもよい。
【００７６】
具体的には、本実施形態の画像解析システムＳは、当該距離が決定された画素群における色度平均値および色度ばらつき値と同一の色度平均値および色度ばらつき値を有さない画素群に対しては、距離が決定された複数の画素群における色度平均値および色度ばらつき値に対する各色度平均値および色度ばらつき値の比率を算出し、当該算出された比率を基準距離に乗算して各画素群の（当該距離が決定された画素群における色度平均値および色度ばらつき値と同一の色度平均値および色度ばらつき値を有さない各画素群）の距離を決定してもよい。
【００７７】
この構成により、本実施形態の画像解析システムＳは、上述と同様に、撮像された画像データにおいて、画像の左右方向に対しては同一の基準距離を有する色度平均値および色度ばらつき値を有する画素群を繋げて表示すれば、左右の方向の形状をデータとして表現することができるとともに、画像の上下方向においては、決定された各画素群の距離の比率に基づいて当該各画素群の上下方向の起伏を形状データとして表現することができるので、奥行きのある画像として視認される平面的な画像から所定領域を再現するためのデータを抽出することができるようになる。
【００７８】
また、本実施形態の画像解析システムＳは、各画素群毎に予め格納された基準平均値および基準ばらつき値と算出された色度平均値および色度ばらつき値とを比較して当該各画素群毎に距離を決定するようになっているが、予め定められた距離（以下、「基準距離」という。）に対応付けて記憶されている（例えば、撮像カメラ装置１００から５ｍ毎に、または、１０ｍ毎に記憶されている）基準平均値および基準ばらつき値と同一の色度平均値および色度ばらつき値を検出することによって、該当する画素群における距離を決定するようにしてもよい。この場合に、この画像解析システムＳは、基準平均値および基準ばらつき値と同一でない色度平均値および色度ばらつき値を有する画素群に対しては、距離を決定しなくてもよいし、隣接する基準距離と当該基準距離における基準平均値および基準ばらつき値に対する各画素群の比率に基づいて、すなわち、当該比率を乗算して距離を決定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本願に係る移動体検出システムの構成を示すブロック図である。
【図２】色度のばらつきと不鮮明さの対応関係を説明するための図である。
【図３】一実施形態における色度算出部にて算出される色度平均値および色度ばらつき値の算出に関して説明するための図である。
【図４】一実施形態の数値化データ出力処理の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
Ｓ  …  画像解析システム
１００  …  撮像カメラ装置
２００  …  画像解析装置
２１０  …  入力処理部
２２０  …  データ格納部
２３０  …  色度算出部
２４０  …  距離決定部
２６０  …  出力処理部
２７０  …  操作部
２８０  …  システム制御部
２９０  …  ＲＯＭ／ＲＡＭ
【図１】
2007212253.tif 000003
【図２】
2007212253.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007212253.tif 000006