[发明专利]追踪设备和追踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于追踪对象物体的追踪设备和追踪方法。

背景技术

用于拍摄静止图像和运动图像的摄像设备(例如，数字照相机)包括追踪(搜索)任意对象物体的追踪功能。例如，使用模式匹配法、相对差分法或颜色/亮度一致法来实现这种追踪功能。模式匹配法在与存储在存储单元中的模板图像或追踪模式下根据需要更新的模板图像的一致度高的区域内搜索要拍摄的图像，作为对象物体。相对差分法根据当前帧和前一帧之间的图像差来搜索对象物体。颜色/亮度一致法在与从对象物体提取出的一个或多个颜色、亮度水平或直方图的一致度高的区域内搜索要拍摄的图像，作为对象物体。

模式匹配法在对象物体没有运动时，可以实现高精度的追踪性能。然而，模式匹配法在对象物体运动(对象物体和摄像设备之间的距离变化、对象物体的转动、摄像设备的姿势变化等)时，无法实现充分的追踪性能。相对差分法在其它物体穿过对象物体和摄像设备之间时或者当对象物体在完全退出画面之后再次进入画面时，无法追踪该对象物体。颜色/亮度一致法可以在一定程度上支持对象物体的运动。然而，颜色/亮度一致法在仅基于对象物体的颜色和亮度水平指定对象物体时不够精确，并且在背景包括与对象物体的颜色和亮度水平类似的多个颜色和亮度值时，无法实现充分的追踪性能。

为了解决这种问题，日本特开平5-284411和日本特开2010-28608已提出了用以提高追踪性能的技术。日本特开平5-284411和日本特开2010-28608公开了与提取对象物体的特征有关的技术。利用日本特开平5-284411的技术，选择包括要追踪的对象物体的区域中出现频率最高的颜色(颜色信号)作为该对象物体的特征颜色。利用日本特开2010-28608的技术，在提取要追踪的对象物体的颜色时，优先选择包括该对象物体的区域中出现频率最高的且在背景中没有频繁出现的颜色作为该对象物体的特征颜色。

然而，当选择包括对象物体的区域中出现频率最高的颜色作为特征颜色时，包括在该区域中的背景颜色有可能被选择作为特征颜色，并且可能追踪并非用户意图追踪的物体(即，可能发生误追踪(tracking error))。包括对象物体的区域中出现的百分比低的颜色有可能是表示该对象物体的特征的重要颜色，但该颜色未被选择作为特征颜色并且被排除。然而，当简单地选择包括对象物体的区域中出现的百分比低的颜色作为特征颜色时，在该特征颜色由于周围环境或对象物体的变化而渐现渐隐的情况下无法追踪该对象物体。此外，当与特征颜色相同的颜色包括在除对象物体以外的其它物体中时，可能发生误追踪。

发明内容

本发明提供了在减轻对象物体的误追踪方面有利的技术。

根据本发明的一个方面，提供一种追踪设备，用于追踪在具有多个像素的摄像元件拍摄到的图像上所指定的对象物体，所述追踪设备包括：设置单元，用于将包括与所指定的对象物体的位置相对应的像素的像素区域设置为用于提取所述对象物体的特征颜色的特征颜色提取区域，并且将包括在所述特征颜色提取区域中的各个像素的颜色设置为特征候选颜色；计算单元，用于针对所述特征候选颜色中的每个特征候选颜色，计算包括该特征候选颜色的像素并且颜色与该特征候选颜色类似的像素连续出现的像素组的第一面积、所述多个像素中颜色与该特征候选颜色类似的像素的第二面积、以及所述第一面积相对于所述第二面积的比率；提取单元，用于从所述第一面积相对于所述第二面积的比率高于预定的基准比率的特征候选颜色中，提取所述第一面积最小的特征候选颜色作为所述对象物体的特征颜色；以及确定单元，用于将与如下像素相对应的位置确定为所述对象物体：该像素的颜色与所述提取单元提取出的特征颜色类似。