車内環境における頭部追跡を目的とした赤外線マルチカメラシステムの開発(ITS画像技術, <特集>ITS技術論文)
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概要
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本論文では画像処理による車内乗員の頭部追跡手法を提案するとともに, 車内での画像処理を目的として開発された赤外線マルチカメラシステムについて述べる.従来の画像処理による頭部位置検出手法として, 肌色情報を用いて顔領域を抽出する手法が広く利用されている.しかし, その手法では色相の低下する夜間には顔領域を抽出できない.また, フレーム間差分とハフ変換を用いて頭部の輪郭を検出する手法では, 処理時間がフレームごとに変動することや, 車外の移動物体により誤検出が増す等の問題がある.本研究で開発したシステムでは, 赤外線マルチカメラを用いて車内映像を取得する.赤外線LEDで照射された車内を赤外線カメラで撮影することにより, 夜間でも安定した映像を得ることができる.また, 頭部追跡のためにステレオ球投影とフレーム間差分による手法を提案する.本手法では, フレーム間差分により得られた人物の輪郭情報から頭部を検出する際, 従来のように二次元画像上のみで円を探索するのではなく, 三次元空間中の球を二次元画像上に投影し, 得られた円周上の差分を調べることでその球のゆう度を算出する.これを探索空間中の球の候補群に対して行い, ゆう度の高い球を頭部位置とする.三次元空間からの対応を見ることで空間的に探索範囲を限定でき, 直接頭部の三次元情報が得られるようになる.また, ハフ変換のように二次元画像上での特徴点の量に計算量が左右されないため, 安定したフレームレートで動画像を処理することができる.提案手法を評価するため, 乗用車に本システムを搭載して, 昼間及び夜間に走行テストを行った.実験の結果, 約2.5frame/sの処理速度で頭部座標を出力することができた.また, 現段階では検出精度に課題が残るが, 昼間で平均検出誤差5.89cm, 夜間で平均検出誤差4.55cmの頭部位置の検出精度を実現しており, 居眠り運転の検知や顔認識の前処理としての有効性を見出している.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2005-02-01
著者
-
黒木 修隆
神戸大学大学院工学研究科
-
黒木 修隆
神戸大学工学研究科
-
沼 昌宏
神戸大学工学研究科
-
山本 啓輔
神戸大学連携創造本部
-
山本 啓輔
神戸大学工学部
-
小西 晋平
神戸大学工学部
-
山根 知之
神戸大学工学部
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