Fast - MPRG : 機械知覚&ロボティクスグループ

Fast Human Detection in Crowded
Scenes by Contour Integration and Local
Shape Estimation
安藤 寛哲
はじめに

Csaba Beleznaiらによって提案[CVPR2009]

なにをするものなのか?
— 混雑シーンにおける高速な人検出

どのように?
— 輪郭を用いたテンプレートマッチング
— 動きと局所的な前景と背景の関係性
手法の流れ


入力:シーン画像
処理:2つの検出器
— 輪郭に基づく検出
— aSC基づく検出


検出結果の統合
出力:検出結果
輪郭に基づく検出

輪郭を用いた人検出
— 輪郭のテンプレートマッチング




8方向のオリエンテーション
Integral Image
輪郭テンプレート生成
高速なマッチング
輪郭のIntegral Image

方向ごとにIntegral Image作成
―
方向ごとの各ラインから累積値算出
例
輪郭のテンプレート生成

輪郭のテンプレート
— INRIA
dataset

120枚の歩行者画像
 13個の輪郭を手動でラベル付け
—
Point Distribution Model
サンプルからモデルを生成
 ラベルの座標値
 PCAを用いて作成

— 全体と頭&肩の2種類のテンプレート
輪郭のテンプレート
輪郭のテンプレート変化

輪郭のテンプレート変化
—
スケール
画像のy座標ごとに決定
 オフラインで推定

—
回転

Integral Imageを用いて表現
 輪郭のパターンを変化させる
テンプレートマッチング

輪郭のマッチング
— ガウスの微分フィルタバンク
— 方向ごとの値
— 輪郭のテンプレート
頭・肩のテンプレート
全身のテンプレート
重み
重み
輪郭のテンプレート
aSCに基づく検出

局所的な形状をとらえる
— aSC(approximated
Shape Context)記述
Shape Context の近似
 背景差分結果
 局所領域における前景部分の形状

aSC(approximated Shape Context)

aSC
— Shape
Context 近似
局所的な形状
 人の境界
 位置と形状の関係性

学習

学習
— 2値化画像から局所領域抽出
×
領域
 各セルにラベル付け

―
—
前景のピクセル数
コードブックの作成
足元の位置との関係性
 各位置のコードを保存
 手動で作成した2値化画像(10枚)

aCSを用いた検出

人検出
— コードブック
学習パターンのマッチング
 各位置ごとにスコア算出
 ラベルのベクトル表現
 局所領域の形状

コードブックの評価

コードブックのマッチング
— マッチングスコア算出

前景領域の密度で評価
— 最適なコードブック
— すべての位置のコードブックの評価
ラベルのべクトル
局所領域の前景領域
局所領域の背景領域
検出結果の統合

検出結果
—
人間cの空間的配置の事後確立
—
最大事後確立
実験

評価実験
— CAVIARデータセット

—
1800人
比較手法




輪郭に基づく検出
aSC記述のコードブック
輪郭+ aSC記述
Z. Lin et al , “Hirerachical part-template matching for
human detection and segmentation”.ICCV. 2007
結果

検出精度の比較
(a) 輪郭のテンプレートを用いた結果
— (b) aSC記述のコードブック
— (c) 二つの検出器の組み合わせ
—
別のシーケンスにおける結果

オリジナルシーケンス
— 画像解像度
640×480
— CPU
3.6G
— 輪郭に基づく検出
グラフィックスハードウェア
 22fps

—
最低20fpsでの検出が可能
別のシーケンスの検出結果例
おわりに

2つの識別器
— 輪郭に基づく検出
テンプレートマッチング
 Integral image

— aSC基づく検出
aSC記述
 コードブック

—
—
局所領域と大域領域の形状をとらえる
混雑したシーンにおいて高精度かつ高速に検出が可能