パン・ティルト・カメラにより獲得される動画像からのカメラの回転パラメータの推定法に関する検討: 動物体を含む撮像シーンからのロバストな推定法の検討

摘要

This paper proposes a method for estimating pan-tilt camera's rotational parameters from the video sequence acquired by the camera. In particular, this paper studies a method that deals with moving objects in the observed scene. First, detected and tracked two feature points are projected to the surface of the virtual shphere, whose center is the camera's opytical center and whose radius is the camera's focal length, so that the pan and tilt angles are estimated by using the congruence of the triangles formed by the projected two feature points and optical axis. To estimate the pan-tilt angles accurately, the feature points should be detected from the static objects. This paper discriminates the static objects from the moving objects by judging whether the distance between 2 feature points stays constant or not. The validity of the proposed method is demonstrated through simulation and experiments using real scenes.%本論文では，パン・ティルト・カメラから獲得された動画像における各フレームでのカメラの姿勢（回転パラメータ）を推定する手法を提案する．特に，撮像対象シーンに動物体を含む場合への対処法を検討する．まず検出・追跡した2つの特徴点を，カメラの光学中心を中心，焦点距離を半径とした仮想球体上に投影を行い，仮想球体上の特徴点2個と光軸と仮想球の交点が作る三角形の合同を利用して，回転パラメータを推定する．動物体を含む撮像シーンにおいてもロバストに推定するために，特徴点が物理空間上で静止物体・動物体のいずれかに対応しているかの識別を，特徴点2点間の距離がパン・ティルト後も等距離を保つかどうかを判断することにより行う．本論文では提案手法についてシミュレーションと実画像を対象とする実験を行い，その有効性を検証する．