ネットワーク化されたカメラを支える諸技術とその応用

1. ネットワークされたカメラシステムの開発動向とセキュリティアプリケーション
   郭　孝範，堀内岳人
2. 次世代監視カメラの要素技術
   1. 監視カメラの視線制御技術
      谷　宇章，佐藤　誠，張　暁林
   2. 複数カメラを用いた人物追跡手法の研究例
      福司謙一郎，熊澤逸夫
3. 屋外・広域マルチカメラサーベイランスに向けた人物追跡と閲覧支援システム
   西岡潔郁，山崎俊彦，相澤清晴

１．ネットワークされたカメラシステムの開発動向とセキュリティアプリケーション

動体検知システムのリアルタイム処理画面を以下にリンクする。 これは、７月末まで毎日（夜は装置のパワーオフ）デモする予定である。
なお、ウェブ画面で表示するには別途Mozilla Firefoxが必要になるのでリンク先を下に記載する。
Mozilla Firefox

リアルタイム処理画面

サンプル動画を下に添付する。この動画はXvidを用いて圧縮したので、 再生する際別途Xvid Codecが必要になるのでリンク先を下に記載する。
Xvid

サンプル動画1(523KB)、 サンプル動画2(1.33MB)、

２−１．監視カメラの視線制御技術

サンプル動画を下に添付する。
なお、この動画はXvidを用いて圧縮したので、再生する際別途Xvid Codecが必要になるのでリンク先を下に記載する。
Xvid

サンプル動画1(11.3MB)、 サンプル動画2(26.3MB)、 サンプル動画3(6.07MB)、 サンプル動画4(2.08MB)

２−２．複数カメラを用いた人物追跡手法の研究例

サンプル動画を下に添付する。
なお、この動画はDivXを用いて圧縮したので、再生する際別途DivX Codecが必要になるのでリンク先を下に記載する。
Div X

サンプル動画1(3.34MB)、 サンプル動画2(10.7MB)、 サンプル動画3(6.60MB)

オプティカルフロー

実行ファイル、サンプル動画はこの項目の一番下に添付する。
この動画はXvidを用いて圧縮したので、再生する際別途Xvid Codecが必要になるのでリンク先を下に記載する。
Xvid


サンプルプログラムを製作する際OpenCVをVisual C++ 2005上で使用したので、 実行する際コンピュータにVisual C++ 2005 がインストールされていなければ別途Visual C++ ライブラリのランタイム コンポーネントが必要になる。これは、以下のサイトから取得できる。
Microsoft Visual C++ 2005 SP1 再頒布可能パッケージ (x86)

• プログラムの概要

  USBカメラから入力された映像に対して、オプティカルフローを計算して描画するプログラムである。 また、フローベクトルの方向から物体の移動方向を判断する。

• 使い方
  1. USBカメラをPCに接続する。
  2. optical_flow_BM.exeを実行する。
• 動作画面の説明

  Optical Flow：入力された映像に対して、検出されたフローベクトルを赤矢印で表示する。
  Mask：ベクトルが検出された（動きがあると判断された）ブロックを白で表示する。
  Moving Object：入力された映像の中で、ベクトルが検出されたブロックだけを表示する。
  Orientation：各ブロックの動き方向を色分けして表示する。画面内左方向が青、右方向が赤である。

• アルゴリズムの説明
  1. 入力された映像から、連続した2フレームを取り出す。
  2. それぞれを10ピクセルx10ピクセルのブロックに分割し、ブロックマッチングを行う。探索範囲は10ピクセルとした。
  3. マッチするブロックが見つかった場合、ブロックの移動量(x,y)をフローベクトル(x,y)とする。

背景差分

実行ファイル、サンプル動画はこの項目の一番下に添付する。コードを書く際、奈良先端科学技術大学院大学 OpenCVプログラミングブック制作チーム出版「OpenCV プログラミングブック」を参考にしている。
なお、サンプルプログラムを製作する際OpenCVをVisual C++ 2005上で使用したので、 コンピュータにVisual C++ 2005 がインストールされていなければ別途Visual C++ ライブラリのランタイム コンポーネントが必要になる。これは、以下のサイトから取得できる。
Microsoft Visual C++ 2005 SP1 再頒布可能パッケージ (x86)

• プログラムの概要

  USBカメラから入力された映像に対して、背景差分を計算して描画するプログラムである。 輝度の変化がなかったフレーム数を画素ごとにカウントして、それが一定値以上になると背景として登録される。

• 使い方
  1. USBカメラをPCに接続する。
  2. background_subtraction_BM.exeを実行する。
• 動作画面の説明

  現在の画像：現在Webカメラから取得した映像を表示する。
  背景差分：現在背景とみなしている画像。
  カウンタ：現在の画像の内背景画素以外の同じ画素が止まり続けたらその画素に対してカウントする。
  　値が増加するとその画素は徐々に白くなり、一定値に達すると背景画像に取り込んだ後０(黒)に戻る。
  前景マスク（検出された動体領域）：背景画像と現在の画像を比べて各画素について差が一定値以上の場合白くなる。

• アルゴリズムの説明
  1. プログラム開始時に背景画像を取得する。
  2. 現在の画像を取り込み、各画素に対して背景画像と比べ、閾値よりも大きければ前景マスクを白に、 そうでないなら黒くする。
  3. 各画素に対してカウンタを設置し、連続して取得したフレームにおいて画素値が変わらなければその画素のカウンタに １を足し違うならリセットする。
     　この時カウンタが一定値に達すれば、その画素を背景画像に取り込んでカウントをリセットする。
  4. 2．に戻る

３．屋外・広域マルチカメラサーベイランスに向けた人物追跡と閲覧支援システム

西岡潔郁，山崎俊彦，相澤清晴

サンプル動画（Flash）は以下のリンクから見る事が出来る。

サンプル動画1、 サンプル動画2、 サンプル動画3