リアルタイム視覚計測: 対象計数／回転計測

概要

対象計数

本対象計数処理は, マルチターゲットトラッキングを連続的に行うことで, 画像中の分割領域数に関して, 計測する全フレームに渡る累積数や各フレームにおける個数等のカウントを実時間処理によって実現するものである.

本計測では, 対象をただカウントするのではなく, 同時にトラッキングも行っているため, 例えば累積数の計数処理においては, カウント済みの対象を再びカウントしてしまう誤処理を防止することができる. また, 特定の形, 面積のみの対象をカウントするなどの処理を加えることが可能である.

Fig. 1: Target counting system for experiment and its results

回転計測

ビジョンチップを用いたマルチターゲットトラッキングを利用することで, 高速に運動をする対象に対しても, 実時間処理による運動計測が可能となる. 視覚による運動計測として, 対象の回転軸, 回転速度を計測する回転計測を提案した.

本手法は, 計測される対象表面の速度ベクトル群から回転情報を推定するものである. 具体的には, (1)球表面の対象領域の2次元重心軌跡検出, (2)対象領域の3次元速度ベクトル推定, (3)回転情報推定の3段階から成る.

本実験環境では, 最高で1200rpmの回転速度まで計測可能であった. 本回転計測は, 例えば, 高速に回転するサッカーや野球などの球技におけるボールを計測するなどの可能性が考えられる.

Fig. 2: Rotation measurement system for experiment and its results

動画

参考文献

1. Yoshihiro Watanabe, Takashi Komuro, Shingo Kagami, Masatoshi Ishikawa : Multi-Target Tracking Using a Vision Chip and its Applications to Real-Time Visual Measurement, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.17, No.2 , pp.121-129 (2005) [PDF]
2. Yoshihiro Watanabe, Takashi Komuro, Shingo Kagami, Masatoshi Ishikawa : Real-time Visual Measurements using High-speed Vision, Optics East (Philadelphia 2004.10.28)/Machine Vision and its Optomechatronic Applications, Proceedings of SPIE Vol.5603, pp.234-242 [PDF]
3. 渡辺義浩, 小室孝, 鏡慎吾, 石川正俊： ビジョンチップのためのマルチターゲットトラッキングとその応用, 電子情報通信学会論文誌D-II, Vol.J86-D-II, No.10, pp.1411-1419 (2003) [PDF]