KR100429107B1 - Method and apparatus for detecting the motion of a subject from compressed data using a wavelet algorithm - Google Patents
Method and apparatus for detecting the motion of a subject from compressed data using a wavelet algorithm Download PDFInfo
- Publication number
- KR100429107B1 KR100429107B1 KR10-2001-0057918A KR20010057918A KR100429107B1 KR 100429107 B1 KR100429107 B1 KR 100429107B1 KR 20010057918 A KR20010057918 A KR 20010057918A KR 100429107 B1 KR100429107 B1 KR 100429107B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image data
- subject
- movement
- difference value
- wavelet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
- H04N19/63—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/144—Movement detection
- H04N5/145—Movement estimation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
웨이블릿 압축한 이전 영상데이터 및 현재 영상데이터로부터 피사체의 움직임을 검출하는 것으로 피사체의 움직임 검출을 위한 연산량을 줄이고, 실시간으로 피사체의 움직임을 검출한다.By detecting the movement of the subject from the wavelet-compressed previous image data and the current image data, the amount of computation for detecting the movement of the subject is reduced, and the movement of the subject is detected in real time.
피사체를 촬영한 영상 데이터를 아날로그/디지털 변환부가 디지털 영상 데이터로 변환하고, 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 영상데이터를 웨이블릿 압축부가 웨이블릿 압축하며, 웨이블릿 압축부에서 N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터와 N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터를 복수의 차이 값 검출부가 각기 비교하여 차이 값을 검출하며, 복수의 차이 값 검출부가 각기 검출한 복수의 차이 값들을 움직임 판단부가 순차적으로 하나씩 미리 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임을 판단하고 움직임이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The analog / digital converter converts the image data of the subject into digital image data, and the wavelet compressor performs wavelet compression on the digital image data converted by the analog / digital converter. , N-X step compressed previous image data and N,... , The difference value detection unit compares the current image data compressed in step N-X, respectively, to detect the difference value, and the plurality of difference values respectively detected by the plurality of difference value detection units are sequentially set by the motion determination unit one by one. Compared with the control unit, the movement of the subject is determined and the movement determination signal is output when the movement is determined.
Description
본 발명은 촬영한 영상 데이터에서 피사체의 움직임 여부를 검출하고 움직임이 검출될 경우에 그 촬영한 영상 데이터를 저장하는 등의 소정의 동작을 수행하는 각종 영상처리 시스템에 있어서, 촬영한 영상 데이터를 웨이블릿 알고리즘(wavelet algorithm)으로 압축하고, 그 웨이블릿 압축 데이터에서 피사체의 움직임을 검출하는 웨이블릿 압축 데이터를 이용한 피사체의 움직임 검출방법 및 검출장치에 관한 것이다.The present invention provides a wavelet for photographing image data in a variety of image processing systems which detect a motion of a subject from captured image data and perform predetermined operations such as storing the captured image data when a movement is detected. The present invention relates to a method and apparatus for detecting movement of a subject using wavelet compressed data which is compressed by a wavelet algorithm and detects the movement of the subject from the wavelet compressed data.
일반적으로 소정의 피사체를 촬영하여 비디오 테이프나 반도체 메모리 등의 저장수단에 저장하는 영상처리 시스템들은 피사체를 촬영한 영상 데이터를 모두 저장할 경우에 저장수단의 용량이 매우 커야 된다.In general, an image processing system that photographs a predetermined subject and stores it in a storage means such as a video tape or a semiconductor memory should have a very large capacity when storing all the image data photographing the subject.
그러므로 촬영한 영상 데이터에서 피사체의 움직임이 있는지의 여부를 검출하고, 피사체의 움직임이 검출되는 영상 데이터만을 저장수단에 저장하여 저장수단의 용량을 줄일 수 있도록 하고 있다.Therefore, it is possible to reduce the capacity of the storage means by detecting whether there is movement of the subject in the captured image data and storing only the image data in which the movement of the subject is detected in the storage means.
피사체의 움직임을 검출하는 종래의 검출방법으로는 픽셀 기반의 움직임 검출방법과, 히스토그램 기반의 움직임 검출방법과, 광류 기반의 움직임 검출방법이 알려져 있다.Conventional detection methods for detecting the movement of a subject include a pixel-based motion detection method, a histogram-based motion detection method, and an optical flow-based motion detection method.
상기 픽셀 기반의 움직임 검출방법은 바로 전에 촬영한 프레임의 이전 영상데이터와 현재 촬영한 프레임의 현재 영상 데이터에서 동일한 위치에 존재하는 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 차이 값을 구하고, 그 구한 차이 값들을 합산하여 이전 영상데이터와 현재 영상데이터의 전체 차이 값을 구한 후 그 전체차이 값과 미리 설정된 임계값(threshold value)을 비교하여 피사체의 움직임을 판단하는 것이다.In the pixel-based motion detection method, a difference value is obtained by comparing luminance and chromaticity of pixels existing at the same position in the previous image data of the immediately preceding frame and the current image data of the currently captured frame. After summing the values, the total difference value between the previous image data and the current image data is obtained, and then the movement of the subject is determined by comparing the total difference value with a preset threshold value.
상기 히스토그램 기반의 움직임 판단방법은, 바로 전에 촬영한 프레임의 이전 영상데이터와 현재 촬영한 프레임의 현재 영상 데이터에서 동일한 위치에 존재하는 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 차이 값을 구하고, 그 구한 차이 값들을 합산하여 이전 영상데이터와 현재 영상데이터의 전체 차이 값을 구하며, 또한 상기 구한 차이 값들의 주파수 분포 차인 히스토그램을 검출하여 이전 영상데이터와 현재 영상데이터의 주파수 분포 차에 따른 히스토그램으로 임계값을 설정하며, 상기 설정함 임계값과 상기 이전 영상데이터와 현재 영상데이터의 전체 차이 값을 비교하여 피사체의 움직임을 판단하는 것이다.In the histogram-based motion determination method, a difference value is obtained by comparing luminance and chromaticity of pixels existing at the same position in the previous image data of the immediately preceding frame and the current image data of the currently captured frame. The difference value is summed to obtain the total difference value between the previous image data and the current image data, and the histogram which is the frequency distribution difference between the obtained difference values is detected, and the threshold value is determined by the histogram according to the frequency distribution difference between the previous image data and the current image data. Set the threshold value and compare the total difference between the previous image data and the current image data to determine the movement of the subject.
상기 광류 기반의 움직임 판단방법은, 바로 전에 촬영한 프레임의 이전 영상데이터의 각각의 픽셀들을 현재 촬영한 프레임의 현재 영상데이터의 모든 픽셀들과 각기 비교하거나, 또는 이전 영상데이터를 소정의 픽셀을 가지는 복수의 단위블록으로 구분함과 아울러 현재 영상데이터를 픽셀 단위로 이동시키면서 상기 이전 영상데이터의 단위블록과 동일한 크기를 가지는 단위블록으로 구분한 후 그 이전 영상데이터의 각각의 단위블록들을 현재 영상데이터의 복수의 단위블록들과 비교하여 단위블록내의 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값을 구하며, 그 구한 차이 값으로 이전 영상데이터의 픽셀이 움직인 위치를 벡터로 표시하고, 특정 영역에서 특정 크기 이상의 벡터가 발생될 경우에 이를 기준으로 하여 피사체의 움직임을 판단하는 것이다.The optical flow-based motion determination method may include comparing respective pixels of previous image data of a frame immediately photographed with all pixels of current image data of a frame currently photographed, or having previous pixels with predetermined pixels. After dividing into a plurality of unit blocks and moving the current image data in pixel units, dividing them into unit blocks having the same size as the unit blocks of the previous image data, and then dividing each unit block of the previous image data into The difference value of the luminance and chromaticity of the pixels in the unit block is obtained by comparing with the plurality of unit blocks, and the difference value indicates the position of the pixel movement of the previous image data as a vector, and the vector having a specific size or more in a specific area. When is generated is to determine the movement of the subject based on this.
이러한 종래의 움직임 판단방법을 도 1 내지 도 3의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.This conventional motion determination method will be described in more detail with reference to the drawings of FIGS. 1 to 3.
도 1은 종래의 픽셀 기반의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 바로 전에 촬영한 프레임의 이전 영상데이터(10)와 현재 촬영한 프레임의 현재 영상데이터(11)에서 동일한 위치에 존재하는 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 각 픽셀의 휘도 및 색도 등의 차이 값을 검출하는 차이 값 검출부(12)와, 상기 차이 값 검출부(12)가 검출한 각각의 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값을 모두 합산하여 이전 영상데이터(10)와 현재 영상데이터(11)의 전체 차이 값을 검출하는 차이 값 합산부(13)와, 상기 차이 값 합산부(13)가 합산한 전체 차이 값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임을 판단하고 피사체의 움직임이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하는 움직임 판단부(14)로 구성된다.1 is a view showing the configuration of a conventional pixel-based motion detection device. As shown in the figure, the luminance and chromaticity of the pixels existing at the same position in the previous image data 10 of the frame taken immediately before and the current image data 11 of the currently taken frame are compared, respectively. The difference value detection unit 12 that detects a difference value such as chromaticity and the like, and the difference value such as luminance and chromaticity of the respective pixels detected by the difference value detection unit 12 are added up to add the previous image data 10 and the current image. The difference value adding unit 13 which detects the total difference value of the data 11 and the total difference value summed by the difference value adding unit 13 are compared with a preset threshold value to determine the movement of the subject, When the motion is determined, the motion determination unit 14 outputs a motion determination signal.
이러한 구성을 가지는 종래의 픽셀 기반의 움직임 검출장치는 차이 값 검출부(12)가 이전 프레임의 이전 영상데이터(10) 및 현재 프레임의 현재 영상데이터(11)에서 동일 위치에 존재하는 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 픽셀들의 휘도 및 색도 등이 차이 값을 검출한다. 상기 차이 값 검출부(12)가 검출한 각각의 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값은 차이 값 합산부(13)에서 합산되어 전체 차이 값이 검출되고, 그 검출된 전체 차이 값이 움직임 판단부(14)에서 미리 설정된 임계값과 비교되어 피사체의 움직임이 판단된다. 즉, 차이 값 합산부(13)에서 출력되는 전체 차이 값이 설정된 임계값 이하일 경우에 움직임판단부(14)는 피사체의 움직임이 없다고 판단하고, 차이 값 합산부(13)에서 출력되는 전체 차이 값이 설정된 임계값 이상일 경우에 움직임 판단부(14)는 피사체가 움직였음을 판단하고, 움직임 판단신호를 출력한다.In the conventional pixel-based motion detection apparatus having such a configuration, the luminance value and chromaticity of pixels in which the difference value detector 12 exists at the same position in the previous image data 10 of the previous frame and the current image data 11 of the current frame are present. The brightness and chromaticity of the pixels are detected by comparing the lights and the like, and the difference values are detected. Difference values such as luminance and chromaticity of each pixel detected by the difference value detector 12 are summed by the difference value adder 13 to detect a total difference value, and the detected total difference value is determined by a motion determination unit ( In step 14), the movement of the subject is determined by comparing with the preset threshold. That is, when the total difference value output from the difference value adder 13 is equal to or less than the set threshold value, the motion determining unit 14 determines that there is no movement of the subject, and the total difference value output from the difference value adder 13 is determined. When the threshold value is greater than or equal to the set threshold value, the motion determining unit 14 determines that the subject has moved and outputs a motion determining signal.
도 2는 종래의 히스토그램 기반의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 바로 전에 촬영한 프레임의 이전 영상데이터(20)와 현재 촬영한 프레임의 현재 영상데이터(21)에서 동일한 위치에 존재하는 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 각 픽셀의 휘도 및 색도 등의 차이 값을 검출하는 차이 값 검출부(22)와, 상기 차이 값 검출부(22)가 검출한 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값을 이용하여 주파수 분포 차의 히스토그램을 검출하는 주파수 분포 차 검출부(23)와, 상기 주파수 분포 차 검출부(23)가 추출한 주파수 분포 차의 히스토그램을 이용하여 소정의 임계값을 설정하는 임계값 설정부(24)와, 상기 차이 값 검출부(22)가 검출한 각각의 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값을 모두 합산하여 이전 영상데이터(20)와 현재 영상데이터(21)의 전체 차이 값을 검출하는 차이 값 합산부(25)와, 상기 차이 값 합산부(25)의 전체 차이 값을 상기 임계값 설정부(24)에 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임을 판단하고 움직임이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하는 움직임 판단부(26)로 구성된다.2 is a view showing the configuration of a conventional histogram-based motion detection apparatus. As shown in the figure, the luminance and chromaticity of the pixels existing at the same position in the previous image data 20 of the frame taken immediately before and the current image data 21 of the currently taken frame are compared, respectively. A difference value detector 22 that detects a difference value such as chromaticity and a frequency distribution difference detector that detects a histogram of the frequency distribution difference by using difference values such as luminance and chromaticity of the pixels detected by the difference value detector 22 (23), a threshold setting unit (24) for setting a predetermined threshold value using a histogram of the frequency distribution difference extracted by the frequency distribution difference detecting unit (23), and each detected by the difference value detecting unit (22). A difference value adder 25 which detects the total difference value between the previous image data 20 and the current image data 21 by adding up all the difference values such as luminance and chromaticity of the pixels; Comprising the entire difference value of the unit 25 and the threshold value set in the threshold setting section 24 comprises a motion determination unit 26 for judging the movement of the subject and outputting a motion determination signal when the movement is determined do.
이와 같이 구성된 종래의 히스토그램 기반의 움직임 검출장치는 차이 값 검출부(12)가 이전 프레임의 이전 영상데이터(10) 및 현재 프레임의 현재 영상데이터(11)에서 동일 위치에 존재하는 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 픽셀들의 휘도 및 색도 등이 차이 값을 검출한다. 상기 차이 값 검출부(12)가검출한 각각의 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값은 주파수 분포차 검출부(23)로 입력되는 것으로서 주파수 분포 차 검출부(23)는 입력된 각 픽셀들의 차이 값의 주파수 분포 차를 검출하여 주파수 분포 차에 따른 히스토그램을 출력하고, 주파수 분포 차 검출부(23)가 출력한 주파수 분포 차의 히스토그램에 따라 임계값 설정부(24)가 적응적으로 임계값을 설정한다. 상기 차이 값 검출부(22)가 검출한 각각의 픽셀들의 휘도 및 색도 등의 차이 값은 차이 값 합산부(25)에서 합산되어 전체 차이 값이 검출된다.In the conventional histogram-based motion detection device configured as described above, the difference value detection unit 12 includes luminance and chromaticity of pixels existing at the same position in the previous image data 10 of the previous frame and the current image data 11 of the current frame. Are compared with each other to detect differences in luminance and chromaticity of the pixels. The difference value such as luminance and chromaticity of each pixel detected by the difference value detector 12 is input to the frequency distribution difference detector 23, and the frequency distribution difference detector 23 distributes the frequency of the difference values of the inputted pixels. The difference is detected, and a histogram corresponding to the frequency distribution difference is output, and the threshold value setting unit 24 adaptively sets the threshold value according to the histogram of the frequency distribution difference output by the frequency distribution difference detector 23. The difference values such as luminance and chromaticity of each pixel detected by the difference value detector 22 are summed by the difference value adder 25 to detect the total difference value.
이와 같은 상태에서 움직임 판단부(26)는 상기 차이 값 합산부(25)가 출력하는 전체 차이 값과 상기 임계값 설정부(24)가 적응적으로 설정한 임계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 피사체의 움직임을 판단하여 움직임 판단신호를 출력하게 된다.In this state, the motion determiner 26 compares the total difference value output by the difference value adder 25 with the threshold value adaptively set by the threshold value setting unit 24, and according to the comparison result. The movement determination signal is output by determining the movement of the subject.
도 3은 종래의 광류 기반의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 이전 영상데이터(30)와 현재 영상데이터(31)의 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 비교하거나 또는 이전 영상데이터(30)와 현재 영상데이터(31)를 단위블록으로 구분하고 구분한 단위 블록 내의 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 비교하여 차이 값을 검출하는 차이 값 검출부(32)와, 상기 차이 값 검출부(32)가 검출한 치아 값에서 최소 차이 값을 추출하는 최소 값 추출부(33)와, 상기 최소 값 추출부(33)가 추출한 최소 차이 값으로 벡터를 설정하는 벡터 설정부(34)와, 상기 벡터 설정부(34)가 설정한 벡터 값에 따라 적응적으로 임계값을 설정하는 임계값 설정부(35)와, 상기 벡터 설정부(34)가 설정한 벡터 값을 상기 임계값 설정부(35)가 설정한임계값을 비교하여 피사체의 움직임을 판단하는 움직임 판단부(36)로 구성된다.3 is a view showing the configuration of a conventional optical flow-based motion detection device. As shown therein, the luminance and chromaticity of the pixels of the previous image data 30 and the current image data 31 are compared, or the previous image data 30 and the current image data 31 are divided into unit blocks and separated. The difference value detector 32 detects the difference value by comparing the luminance and chromaticity of the pixels in the unit block, and the minimum value extractor 33 extracts the minimum difference value from the tooth value detected by the difference value detector 32. And a vector setter 34 for setting a vector to the minimum difference value extracted by the minimum value extractor 33 and adaptively set a threshold value according to the vector value set by the vector setter 34. The motion determination unit 36 determines the movement of the subject by comparing the threshold value set by the threshold value setter 35 and the vector value set by the vector setter 34. It is composed of
이와 같이 구성된 종래의 광류 기반의 움직임 검출장치는 차이 값 검출부(32)가 이전 영상데이터(30)와 현재 영상데이터(31)를 픽셀 단위 또는 블록 단위로 비교하여 차이 값을 검출한다.In the conventional optical flow-based motion detection apparatus configured as described above, the difference value detector 32 compares the previous image data 30 and the current image data 31 by a pixel unit or a block unit to detect a difference value.
상기 픽셀 단위의 차이 값 검출은, 이전 영상데이터(30)의 각각의 픽셀들의 휘도 및 색도 등과 현재 영상데이터(31)의 전체 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 차이 값 검출부(32)가 비교하여 그 휘도 및 색도 등의 차이 값을 검출한다.The difference value detection in the pixel unit may be performed by the difference value detector 32 comparing the luminance and chromaticity of each pixel of the previous image data 30 with the luminance and chromaticity of all pixels of the current image data 31. And difference values such as chromaticity.
상기 블록 단위의 차이 값 검출은, 이전 영상데이터(30)는 소정 크기의 단위블록 예를 들면 16×16 픽셀을 가지는 단위블록으로 구획한다. 그리고 현재 영상데이터(31)는 상기 이전 영상데이터(30)의 단위 블록의 위치를 모두 포함하고 그 단위 블록보다 크기가 큰 탐색영역 예를 들면, 32×32 픽셀을 가지는 탐색영역을 구획하고, 그 현재 영상데이터(31)의 탐색 영역내에 상기 이전 영상데이터(30)의 단위 블록과 동일한 크기의 단위 블록을 형성하며, 그 현재 영상데이터(31)의 단위 블록을 상기 탐색 영역 내에서 1픽셀씩 상하 및 좌우로 이동시켜 설정하면서 이전 영상데이터(30)의 단위 블록 내의 픽셀과 현재 영상데이터(31)의 단위 블록 내의 픽셀의 휘도 및 색도 등을 비교하여 차이 값을 검출한다.In the detection of the difference value in units of blocks, the previous image data 30 is divided into unit blocks having a predetermined size unit block, for example, 16 × 16 pixels. The current image data 31 partitions a search region including all positions of the unit blocks of the previous image data 30 and having a larger size than the unit block, for example, 32 × 32 pixels. A unit block having the same size as a unit block of the previous image data 30 is formed in the search region of the current image data 31, and the unit blocks of the current image data 31 are moved up and down by one pixel in the search region. And comparing the luminance and chromaticity of the pixels in the unit block of the previous image data 30 and the pixels in the unit block of the current image data 31 while detecting the difference value.
상기 차이 값 검출부(32)가 픽셀 단위 또는 블록 단위로 검출하여 출력하는 차이 값들 중에서 그 크기가 가장 작은 최소 차이 값 최소 값 추출부(33)가 추출하고, 추출한 최소 차이 값으로 벡터 설정부(34)가 피사체의 움직임에 따른 벡터를 설정한다.Among the difference values detected and output by the difference value detector 32 in units of pixels or blocks, the minimum difference value minimum value extractor 33 having the smallest size is extracted, and the vector setting unit 34 is used as the extracted minimum difference value. ) Sets the vector according to the movement of the subject.
상기 벡터 설정부(34)가 벡터를 설정하면, 임계값 설정부(35)는 상기 설정한 벡터에 적응적으로 소정의 임계값을 설정하고, 그 설정한 임계값과 벡터 설정부(34)가 설정한 벡터를 움직임 판단부(36)가 비교하여 피사체의 움직임을 판단하고, 움직임 판단신호를 출력하게 된다.When the vector setting unit 34 sets the vector, the threshold setting unit 35 sets a predetermined threshold adaptively to the set vector, and the set threshold and the vector setting unit 34 The motion determination unit 36 compares the set vector to determine the movement of the subject, and outputs a motion determination signal.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 움직임 검출장치들은 이전 영상데이터 및 현재 영상데이터들을 모두 압축시키지 않은 상태에서 비교하여 움직임을 판단하는 것으로서 움직임의 검출에 많은 연산이 필요하고, 이로 인하여 실시간 처리가 어려워 실시간 처리를 요구하는 영상처리 시스템 등에는 사용이 어려운 문제점이 있었다.However, the conventional motion detection apparatuses as described above determine a motion by comparing both the previous image data and the current image data without compressing them, and thus, many operations are required for the detection of the motion. There was a problem in that it is difficult to use such as an image processing system.
따라서 본 발명의 목적은 이전 영상데이터 및 현재 영상데이터를 웨이블릿 알고리즘에 따라 웨이블릿 압축하고, 그 웨이블릿 압축한 이전 영상데이터 및 현재 영상데이터에서 피사체의 움직임을 검출함으로써 피사체의 움직임 검출에 따른 연산량을 줄이고, 실시간으로 피사체의 움직임을 검출할 수 있는 웨이블릿 압축 데이터를 이용한 피사체의 움직임 검출방법 및 움직임 검출장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to reduce the amount of computation according to the movement detection of the subject by detecting the movement of the subject from the previous image data and the current image data according to the wavelet algorithm, and detecting the movement of the subject from the wavelet-compressed previous image data and the current image data, The present invention provides a method of detecting a motion of a subject and a motion detecting apparatus using wavelet compressed data capable of detecting the motion of the subject in real time.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 움직임 검출방법은, 움직임을 판단할 피사체를 촬영하고, 촬영한 피사체의 영상데이터를 디지털 영상데이터로 변환하여 그 변환한 디지털 영상데이터를 웨이블릿 압축하며, N,…, N－X(여기서, N 및 X는 자연수이고, N＞X이다) 단계 웨이블릿 압축한 이전 영상데이터와 N,…, N－X 단계 웨이블릿 압축된 현재 영상데이터의 픽셀들의 휘도 및 색도를 각기 비교하여 차이 값을 검출하며, 검출한 N,…, N－X 단계의 차이 값들을 순차적으로 하나씩 미리 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임 여부를 판단하고 움직임이 있음이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하고 피사체의 움직임이 있음이 판단될 경우에 그 움직임이 검출된 차이 값 이후 단계의 차이 값에 대해서는 움직임을 검출하지 않는 것을 특징으로 한다.The motion detection method of the present invention having the above object captures a subject to determine movement, converts the image data of the photographed subject into digital image data, and wavelet compresses the converted digital image data. , N-X (where N and X are natural numbers and N > X) Step Wavelet Compressed previous video data and N,... The difference value is detected by comparing the luminance and chromaticity of the pixels of the N-X stepped wavelet-compressed current image data, respectively. In this case, the difference values of steps N-X are sequentially compared with the preset thresholds one by one to determine whether the subject is moving, and when it is determined that there is movement, a motion determination signal is output and when it is determined that there is movement of the subject. The motion is not detected with respect to the difference value of the step after the difference value at which the motion is detected.
그리고 본 발명의 움직임 검출장치는, 피사체를 촬영한 영상 데이터를 아날로그/디지털 변환부가 디지털 영상 데이터로 변환하고, 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 영상데이터를 웨이블릿 압축부가 웨이블릿 압축하며, 웨이블릿 압축부에서 N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터와 N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터를 복수의 차이 값 검출부가 각기 비교하여 차이 값을 검출하며, 복수의 차이 값 검출부가 각기 검출한 복수의 차이 값들을 움직임 판단부가 순차적으로 하나씩 미리 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임을 판단하고 움직임이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The motion detection apparatus of the present invention includes an analog / digital converter converting image data photographing a subject into digital image data, a wavelet compression unit wavelet compressing the digital image data converted by the analog / digital converter, and a wavelet compression unit. In N,… , N-X step compressed previous image data and N,... , The difference value detection unit compares the current image data compressed in step N-X, respectively, to detect the difference value, and the plurality of difference values respectively detected by the plurality of difference value detection units are sequentially set by the motion determination unit one by one. Compared with the control unit, the movement of the subject is determined and the movement determination signal is output when the movement is determined.
도 1은 종래의 픽셀 기반의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이고,1 is a view showing the configuration of a conventional pixel-based motion detection device,
도 2는 종래의 히스토그램 기반의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이며,2 is a view showing the configuration of a conventional histogram-based motion detection apparatus,
도 3은 종래의 광류 기반의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이며,3 is a view showing the configuration of a conventional optical flow-based motion detection device,
도 4는 본 발명의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이며,4 is a view showing the configuration of a motion detection apparatus of the present invention,
도 5는 도 4의 움직임 판단수단의 세부 구성을 보인 도면이며,5 is a view showing a detailed configuration of the motion determination means of FIG.
도 6은 본 발명의 움직임 검출방법을 보인 신호흐름도이다.6 is a signal flow diagram illustrating a motion detection method of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
40 : 카메라 41 : 아날로그/디지털 변환부40: camera 41: analog / digital conversion unit
42 : 웨이블릿 압축부 43 : 움직임 판단수단42: wavelet compression unit 43: motion determination means
50,…, 50X : N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터50,… , 50X: N,... , Previous video data compressed by N-X steps
51,…, 51X : N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터51,... , 51X: N,... , Current image data compressed by N-X step
52,…, 52X : 차이 값 검출부 53 : 움직임 판단부52,.. , 52X: Difference value detector 53: Motion determiner
이하, 첨부된 도 4 내지 도 6의 도면을 참조하여 본 발명의 웨이블릿 압축 데이터를 이용한 피사체의 움직임 검출방법 및 움직임 검출장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a motion detection method and a motion detection apparatus of a subject using wavelet compressed data of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 4 to 6.
도 4는 본 발명의 움직임 검출장치의 구성을 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 피사체를 촬영하는 카메라(40)와, 상기 카메라(40)가 촬영한 피사체의 아날로그 영상데이터를 디지털 영상 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(42)와, 상기 아날로그/디지털 변환부(42)가 출력하는 디지털 영상데이터를 웨이블릿 압축하여 출력하는 웨이블릿 압축부(42)와, 상기 웨이블릿 압축부(42)가 압축하여 출력하는 웨이블릿 압축 데이터에서 피사체의 움직임 여부를 판단하여 움직임이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하는 움직임 판단수단(43)으로 구성된다.4 is a view showing the configuration of a motion detection apparatus of the present invention. As shown here, a camera 40 for photographing a subject, an analog / digital converter 42 for converting analog image data of a subject photographed by the camera 40 into digital image data, and the analog / digital conversion The motion is determined by determining whether the subject is moving in the wavelet compression unit 42 for wavelet compressing and outputting the digital image data output by the unit 42 and the wavelet compression data compressed and output by the wavelet compression unit 42. Motion determination means 43 for outputting a motion determination signal.
이와 같이 구성된 본 발명의 움직임 검출장치는 카메라(40)가 소정의 피사체를 촬영하여 아날로그 영상 데이터를 출력하게 되고, 카메라(40)의 출력신호를 아날로그/디지털 변환부(41)가 디지털 영상 데이터로 변환하여 출력하게 된다. 상기 아날로그/디지털 변환부(41)가 출력하는 디지털 영상 데이터는 웨이블릿 압축부(42)로 입력되어 웨이블릿 압축되고, 그 웨이블릿 압축된 영상 데이터로 움직임 판단수단(43)이 피사체의 움직임 여부를 판단하여 움직임 판단신호를 출력하게 된다.In the motion detection apparatus of the present invention configured as described above, the camera 40 captures a predetermined subject to output analog image data, and the analog / digital converter 41 converts the output signal of the camera 40 into digital image data. The output will be converted. The digital image data output by the analog / digital converter 41 is input to the wavelet compressor 42 and wavelet compressed, and the motion determining means 43 determines whether the subject is moving by using the wavelet compressed image data. The motion determination signal is output.
상기 움직임 판단수단(43)은 예를 들면, 하드웨어로 구성하여 움직임을 판단하거나 또는 소정의 소프트웨어를 사용하는 마이크로 프로세서로 피사체의 움직임을 판단할 수 있다.The movement determining means 43 may, for example, be configured in hardware to determine movement or a microprocessor using predetermined software to determine the movement of the subject.
도 5는 상기 움직임 판단수단(43)을 하드웨어로 구성한 실시 예를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 상기 웨이블릿 압축부(42)에서 N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터(50,…, 50X)와 N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터(51,…, 51X)의 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 차이 값을 검출하는 차이 값 검출부(52,…, 52X)와, 상기 차이 값 검출부(52,…, 52X)가 검출한 차이 값들을 순차적으로 하나씩 미리 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임 여부를 판단하고 움직임이 판단될 경우에 움직임 판단신호를 출력하는 움직임 판단부(53)로 구성된다.5 is a view showing an embodiment in which the motion determining means 43 is configured by hardware. As shown in the figure, N,... , N-X step compressed previous image data (50, ..., 50X) and N, ... A difference value detector 52, ..., 52X for detecting a difference value by comparing luminance and chromaticity of pixels of the current image data 51, ..., 51X compressed in the N-X step, and the difference value detector ( 52,..., 52X are configured to compare the difference values detected one by one with a preset threshold value one by one to determine whether the subject is moving and to output a motion determination signal when the movement is determined. .
이와 같이 구성된 본 발명의 움직임 판단수단(43)은 웨이블릿 압축부(42)에서 N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터(50,…, 50X)와 N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터(51,…, 51X)의 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 복수의 차이 값 검출부(52,…, 52X)가 각기 비교하여 차이 값을 검출하고, 검출한 차이 값을 움직임 판단부(53)로 입력시키게 된다.The motion judging means 43 of the present invention configured as described above has the N,... Wavelet compression section 42. , N-X step compressed previous image data (50, ..., 50X) and N, ... The difference value detection unit 52, ..., 52X compares the luminance and chromaticity of the pixels of the current image data 51, ..., 51X, which have been compressed in step N-X, respectively, to detect the difference value, and the detected difference. The value is input to the motion determining unit 53.
상기 움직임 판단부(53)는 상기 복수의 차이 값 검출부(52,…, 52X)가 각기 출력하는 차이 값들을 순차적으로 하나씩 미리 설정된 임계값과 비교하고, 비교 결과 어느 하나의 차이 값이라도 설정된 임계값보다 클 경우에 피사체의 움직임이 있음을 판단하여 움직임 판단신호를 출력하며, 복수의 차이 값 검출부(52,…, 52X)가 출력하는 차이 값이 모두 임계값보다 작을 경우에 피사체의 움직임이 없음을 판단하고, 움직임 판단신호를 출력하지 않는다.The motion determining unit 53 sequentially compares the difference values output by the plurality of difference value detection units 52,..., And 52X, one by one, with a preset threshold value one by one, and sets any threshold value as a result of the comparison. If it is larger, the motion determination signal is output by determining that there is movement of the subject, and when the difference values output from the plurality of difference detection units 52, ..., 52X are all smaller than the threshold value, it indicates that there is no movement of the subject. Judgment, and do not output the motion determination signal.
즉, 움직임 판단부(53)는, 먼저 차이 값 검출부(52)가 출력하는 차이 값을 설정된 임계값과 비교하여 피사체의 움직임 여부를 판단하고, 피사체의 움직임이 검출될 경우에 바로 움직임 판단신호를 출력한다. 그리고 차이 값 검출부(52)가 출력하는 차이 값으로 피사체의 움직임이 검출되지 않을 경우에 다음의 차이 값 검출부가 출력하는 차이 값을 임계값과 비교하여 피사체의 움직임을 판단하며, 마지막 차이 값 검출부가 출력하는 차이 값을 임계값과 비교하여도 피사체의 움직임이 판단되지 않을 경우에 움직임 판단신호를 출력하지 않는다.That is, the motion determination unit 53 first determines whether the subject is moving by comparing the difference value output from the difference detection unit 52 with the set threshold value, and immediately detects the movement determination signal when the movement of the subject is detected. Output When the movement of the subject is not detected as the difference value output by the difference value detector 52, the difference value detected by the next difference value detector is compared with a threshold to determine the movement of the subject. The motion determination signal is not output when the movement of the subject is not determined even when the difference value to be output is compared with the threshold value.
도 6은 상기 움직임 판단수단(43)을 마이크로 프로세서로 구성할 경우에 동작을 보인 신호흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이 단계(60)에서 움직임을 검출할 소정의 피사체를 촬영하고, 단계(61)에서 그 촬영한 피사체의 영상을 디지털 영상 데이터로 변환한 후 단계(62)에서 디지털 영상데이터를 웨이블릿 압축한다.6 is a signal flow diagram showing an operation when the motion determining means 43 is configured as a microprocessor. As shown in FIG. 60, a predetermined subject to detect motion is photographed in step 60, and in step 61, the image of the photographed subject is converted into digital image data, and in step 62, the digital image data is waveleted. Compress.
다음 단계(63)에서는 N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터와 N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터의 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 각기 비교하여 차이 값을 검출한다.In the next step 63, N,... , N-X step compressed previous image data and N,... The difference value is detected by comparing the luminance and chromaticity of the pixels of the current image data compressed in step N-X.
상기 단계(63)에서 차이 값 검출이 완료되면, 단계(64)에서 N 단계 압축된 이전 영상데이터와 N 단계 압축된 현재 영상데이터를 비교하여 검출한 차이 값을 미리 설정된 임계값과 비교하고, 단계(65)에서 상기 비교 결과로 피사체의 움직임이 검출되었는지를 판단한다.When the difference value detection is completed in the step 63, in step 64, the difference value detected by comparing the N-step compressed previous image data and the N-step compressed current image data is compared with a preset threshold value, and In 65, it is determined whether the movement of the subject is detected as a result of the comparison.
상기 단계(65)에서 N 단계 압축된 이전 영상데이터와 N 단계 압축된 현재 영상데이터를 비교하여 검출한 차이 값이 설정된 임계값보다 작아 피사체의 움직임이 검출되지 않을 경우에는 단계(66)에서 N－X 단계의 차이 값까지 움직임의 검출을 완료하였는지를 판단한다.If the difference value detected by comparing the previous image data compressed in the step N and the current image data compressed in the step N is smaller than the set threshold value in the step 65, and the movement of the subject is not detected, in step 66, N −. It is determined whether the motion detection is completed up to the difference value of the X stage.
즉, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터와 N－X 단계 압축된 현재 영상데이터의 픽셀들의 휘도 및 색도 등을 비교하여 검출한 차이 값까지 미리 설정된 임계값과 비교하여 움직임을 검출하는 동작을 수행하였는지를 판단한다.That is, the motion is detected by comparing the luminance and chromaticity of the pixels of the N-X-compressed previous image data and the N-X-compressed current image data with a preset threshold value to detect a motion. Determine if you did.
상기 단계(66)에서 N－X 단계 차이 값까지 움직임을 검출하지 않았을 경우에 단계(67)에서 다음 단계의 차이 값을 임계값과 비교하고, 단계(65)로 복귀하여 비교 결과의 값으로 움직임이 검출되었는지를 판단하는 동작을 반복 수행한다. 즉, N,…, N－X 단계 압축된 이전 영상데이터와 N,…, N－X 단계 압축된 현재 영상데이터를 각기 비교하여 검출한 차이 값들을 순차적으로 하나씩 임계값과 비교하면서 비교 결과의 값으로 피사체의 움직임이 검출되었는지를 판단한다.If the motion is not detected up to the N-X step difference value in step 66, the difference value of the next step is compared with the threshold value in step 67, and the process returns to step 65 to move to the value of the comparison result. The operation of determining whether it is detected is repeatedly performed. That is, N,... , N-X step compressed previous image data and N,... In step N-X, the compressed current image data is compared with each other, and the detected difference values are sequentially compared with the threshold values one by one to determine whether the movement of the subject is detected by the comparison result value.
이와 같은 상태에서 단계(66)에서 N－X 단계의 차이 값까지 움직임을 판단하여도 움직임이 검출되지 않을 경우에 단계(68)에서 피사체의 움직임이 없음을 판단한다. 그리고 X 단계의 차이 값부터 X－X 단계의 차이 값까지 임계값과 비교하여 순차적으로 움직임을 판단하는 과정에서 단계(65)에서 움직임이 검출될 경우에 단계(69)에서 움직임 판단신호를 출력한다.In this state, if the motion is not detected even if the motion is determined up to the difference value of the step N-X in step 66, it is determined in step 68 that there is no motion of the subject. The motion determination signal is output in step 69 when motion is detected in step 65 in the process of judging motion sequentially from the difference value of step X to the difference value of step X-X. .
이상에서와 같이 본 발명은 움직임을 판단할 소정의 피사체를 촬영한 영상데이터를 웨이블릿 압축하고, 그 웨이블릿 압축한 영상 데이터를 이용하여 피사체의 움직임을 판단하는 것으로서 연산량이 적고, 이로 인하여 소정의 피사체의 움직임을 실시간을 검출할 수 있다.As described above, the present invention uses the wavelet compression of image data photographing a predetermined subject to determine movement, and determines the movement of the subject using the wavelet compressed image data. The motion can be detected in real time.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0057918A KR100429107B1 (en) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | Method and apparatus for detecting the motion of a subject from compressed data using a wavelet algorithm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0057918A KR100429107B1 (en) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | Method and apparatus for detecting the motion of a subject from compressed data using a wavelet algorithm |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030025026A KR20030025026A (en) | 2003-03-28 |
| KR100429107B1 true KR100429107B1 (en) | 2004-04-29 |
Family
ID=27724689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0057918A KR100429107B1 (en) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | Method and apparatus for detecting the motion of a subject from compressed data using a wavelet algorithm |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100429107B1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100715660B1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-05-09 | 전자부품연구원 | Apparatus and method for extracting feature points of image |
| KR100771138B1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-10-29 | 엠텍비젼 주식회사 | Imaging device and image correcting method |
| KR100864288B1 (en) | 2006-12-29 | 2008-10-20 | 엠텍비젼 주식회사 | Mouse for sensing moving of subject and Method thereof |
| KR101064224B1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-09-14 | 성균관대학교산학협력단 | method for estimating real-time object pose by integrating tracking into recognition |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980064877A (en) * | 1998-05-30 | 1998-10-07 | 임병진 | Video signal processing method of security surveillance system |
| JPH11144167A (en) * | 1997-11-06 | 1999-05-28 | Nohmi Bosai Ltd | Fire detecting device |
| JP2000209592A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Canon Inc | Image transmitter, image transmitting method and system and its control method |
| KR20020030466A (en) * | 2000-10-18 | 2002-04-25 | 김상두 | Automatic monitoring system using wavelet transform and content-based indexing |
-
2001
- 2001-09-19 KR KR10-2001-0057918A patent/KR100429107B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11144167A (en) * | 1997-11-06 | 1999-05-28 | Nohmi Bosai Ltd | Fire detecting device |
| KR19980064877A (en) * | 1998-05-30 | 1998-10-07 | 임병진 | Video signal processing method of security surveillance system |
| JP2000209592A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Canon Inc | Image transmitter, image transmitting method and system and its control method |
| KR20020030466A (en) * | 2000-10-18 | 2002-04-25 | 김상두 | Automatic monitoring system using wavelet transform and content-based indexing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030025026A (en) | 2003-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8494306B2 (en) | Method and an apparatus for creating a combined image | |
| US9268993B2 (en) | Real-time face detection using combinations of local and global features | |
| US8681239B2 (en) | Image capturing device, image capturing method, program, and integrated circuit | |
| CN109308711B (en) | Target detection method and device and image processing equipment | |
| JP5421727B2 (en) | Image processing apparatus and control method thereof | |
| JP2004040808A (en) | Scene change detecting apparatus and method therefor | |
| US20050123052A1 (en) | Apparatus and method for detection of scene changes in motion video | |
| JPH07203303A (en) | Method and apparatus for supplying data | |
| EP0940033B1 (en) | Method of processing a video stream | |
| EP2296095B1 (en) | Video descriptor generator | |
| KR100429107B1 (en) | Method and apparatus for detecting the motion of a subject from compressed data using a wavelet algorithm | |
| CN109543487B (en) | Automatic induction triggering method and system based on bar code edge segmentation | |
| US8253817B2 (en) | Image compression method, device, electronic camera, and program | |
| JP2859345B2 (en) | Scene change detection method | |
| Chondro et al. | Detecting abnormal massive crowd flows: Characterizing fleeing en masse by analyzing the acceleration of object vectors | |
| CN114390266A (en) | Image white balance processing method and device and computer readable storage medium | |
| JP2008141616A (en) | Motion vector calculating apparatus, method and program, moving image compressing and recording device, and imaging apparatus | |
| US20090268822A1 (en) | Motion vector detection by stepwise search | |
| KR100391266B1 (en) | Method for background setup in object-based compression moving-image | |
| KR102137654B1 (en) | Method and apparatus for extracting objects using closed-circuit television | |
| KR100468643B1 (en) | Device and method for moving detecting in watching system | |
| KR20060123237A (en) | Tracking of a subimage in a sequence of images | |
| Saito et al. | A Method for Detecting Baggage Left in A Crowded Public Space | |
| EP0944265A2 (en) | Movement vector generating apparatus and method, and image encoding apparatus and method | |
| CN110248182A (en) | A kind of scene segment lens detection method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080716 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |