AT507531B1 - Verfahren zum zählen von objekten - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen von Objekten mit zumindest zwei Bildaufnahmeeinheiten (1) mit jeweils einem optischen Sensor. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,- dass jedes der Helligkeitsänderungssensor-Pixel (21) der Sensoren bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes durch eine relativen Helligkeitsänderung eine Nachricht (12) erzeugt, und- dass der Nachricht ein Zeitstempel (t) hinzugefügt wird,- dass Nachrichten mit einer Disparität (dpx, dpy) beaufschlagt werden,- dass der Zeitstempel (t) und die modifizierten Bildkoordinaten (x, y) der Nachrichten als Koordinaten von Punkten eines dreidimensionalen Raums angesehen werden und die einzelnen Punkte zu Clustern (13) gruppiert werden,- dass die Cluster miteinander verglichen werden und bei Unterschreitung dieses Schwellenwerts durch deren Abstand die Cluster einander zugeordnet werden, wobei ein Differenzvektor dV der jeweiligen Bildkoordinaten dem jeweiligen Cluster zugeordnet wird,- dass für alle einander zugeordnete Cluster ein binärer Bewegungswert ermittelt wird, undzu einem Objektzählwert addiert wird.

Description

österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen von Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Zählen von Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

[0002] Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Zählen von Objekten zu schaffen, die mit einer geringen Datenübertragungsrate auskommen.

[0003] Insbesondere im Bereich der automatisierten Personenüberwachung stellt sich das Problem, dass von einzelnen Kameras eine Vielzahl von Daten generiert wird und die nachfolgende Weiterverarbeitung oft nur mit erheblichem Rechenaufwand zu bewerkstelligen ist. Der Grund hierfür ist, dass herkömmliche Kameras zu vorgegebenen, zueinander gleich beabstan-deten Zeitpunkten Bilder aufnehmen. Dadurch müssen auch die Daten derjenigen Bildpunkte übertragen werden, deren Helligkeitswerte sich nicht ändern, was zu einer konstanten hohen Datenrate der Kamera führt.

[0004] Aus der AT 502032 B1 sind sogenannte transiente Sensoren bekannt, die ausschließlich dann Daten senden, wenn Änderungen in den von ihren einzelnen transienten Sensorelementen detektierten Helligkeitswerten vorliegen. Demgemäß werden die Sensorelemente bei derartigen transienten Sensoren auch als Helligkeitsänderungssensor-Pixel bezeichnet. Übersteigt die gemessene relative Helligkeitsänderung des von einem Helligkeitsänderungssensor-Pixel detektierten Lichtes einen vorgegebenen Schwellenwert wird eine Nachricht in Form eines elektrischen Signals generiert.

[0005] Aus der DE 197 32 153 B4 ist ein frame-basiertes Verfahren bekannt. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen der Anzahl von Personen, wobei diese eine Vielzahl von Kameras, die hinsichtlich derer optischen Achsen zum Aufnehmen eines Bildes in einem Messbereich zum Messen der Anzahl von Personen parallel angeordnet sind. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Extraktionseinheit zum Herausziehen einer Person aufgrund von Bilddaten, die mittels der Vielzahl von Kameras aufgenommen wurden, eine Aufzeichnungseinheit zum Aufzeichnen der mittels der Extraktionseinheit herausgezogenen Person und eine Entscheidungseinheit zum Entscheiden aufgrund der mittels der Aufzeichnungseinheit aufgezeichneten Daten, ob eine Entscheidungslinie passiert wurde oder nicht und zum Erhöhen der Anzahl passierender Personen, wenn die Linie passiert wurde. In der Extraktionseinheit können die in einer Tiefenrichtung überlappenden Personen durch das Verwenden von Raumkoordinaten durch eine Übereinstimmung in einer Vielzahl von Bildern, die mit der Vielzahl von Kameras zum gleichen Zeitpunkt aufgenommen wurden, genau getrennt werden.

[0006] Bewegen sich die Objekte in den Bilddaten mit nicht wesentlich mehr als einem Pixel pro Frame ist die Zuordnung zwischen zwei Abbildern desselben Objektes durch Wrapping-Verfahren realisiert. Wenn die jeweiligen Geschwindigkeiten der Abbilder der Objekte sehr viel höher ist als ein Pixel pro Frame sind Zuordnungen zwischen den einzelnen Abbildern nur schwer zu realisieren, da die große Entfernung der einzelnen Abbilder der Objekte die Suche sehr aufwendig macht.

[0007] Ein transienter Sensor per se ist auf Grund der nur reduziert vorliegenden Bildinformationen üblichen Verfahren nach dem Stand der Technik nicht zugänglich, da für diese Verfahren durchwegs Bilddaten mit Helligkeitsinformationen vorliegen müssen, die zu jeweils gleichen Zeitpunkten aufgenommen worden sind. Bei einem oben beschriebenen transienten Sensor ist dies jedoch nicht der Fall, da die Zeitpunkte des Auftretens von Nachrichten a priori nicht feststehen sondern von der Szene bzw. deren zeitlicher Veränderung abhängen.

[0008] Ziel der Erfindung ist es, die eingangs genannten Probleme zu lösen und eine Vorrichtung zum Zählen von Objekten basierend auf dreidimensionalen Objektdaten mit geringen auftretenden Datenraten zu erreichen.

[0009] Die Erfindung löst die Aufgabe bei einem Verfahren zur Zählung von Objekten mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung löst die Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Zählung 1/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 von Objekten mit den Merkmalen des Anspruchs 7.

[0010] Erfindungsgemäß werden zwei transiente Sensoren mit relativ geringen Ausgangs-Datenraten zur Zählung von Objekten, insbesondere Personen, zur Ermittlung von dreidimensionalen Objektdaten herangezogen. Somit werden die Vorteile der niedrigen Datenrate eines transienten Sensors und der erhöhten Fehlertoleranz bei dreidimensionalen Verfahren miteinander kombiniert. Da die Datenraten sehr gering sind, hat die den Sensoren nachgeschaltete Logik geringen Ressourcenbedarf. Dies erlaubt den Bau kleinerer Sensoreinheiten und verbessert zusätzlich den Strom- bzw. Leistungsbedarf derartiger Sensoreinheiten. Zusätzlich zu der geringen Anzahl anfallender Daten weist auch der im Zuge des Verfahrens ablaufende Algorithmus zur Weiterverarbeitung der Nachrichten nur einen geringen Ressourcenbedarf auf. Zusätzlich wirkt sich vorteilhaft aus, dass der Höhenbereich, innerhalb welcher Objekte detek-tiert werden sollen, frei eingestellt werden kann, was eine Anwendung der Erfindung bei einer Vielzahl von Anwendungsbereichen ermöglicht.

[0011] Bei transienten Sensoren ist der Pfad des Objektes aufgrund der besonderen Eigenschaften der Helligkeitsänderungssensor-Pixel immer vollständig und unterbrechungsfrei verfügbar, was eine Objektverfolgung erleichtert und robuster macht.

[0012] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, welche dreidimensionale Punktmengen zur Zählung der Objekte erfordern. Im vorliegenden Fall werden jedoch ausschließlich Objekte detektiert, deren Abbilder einen vorgegebenen Versatz bzw. eine vorgegebene Disparität zwischen den Daten zweier Sensoren aufweisen. Dies verringert einerseits die notwendige Rechenleistung erheblich und erlaubt andererseits das Ausfiltern von Objekten nach vorgegebenen Kriterien. Ferner entfällt die Notwendigkeit, eine Vielzahl von dreidimensionalen Szenenpunkten zu ermitteln, zu speichern und zu verwalten.

[0013] Bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 2 besteht der Vorteil, einer besonders einfachen und zeitsparenden Weiterverarbeitung der Bilddaten und Zählung der Objekte.

[0014] Ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3 kann an eine Vielzahl von Aufnahmeszenarien angepasst werden und ermöglicht die Anpassung an unterschiedliche Entfernungen der Objekte von den Bildaufnahmeeinheiten.

[0015] Ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 ermöglicht das Rücksetzen des Zählers bei Betriebsbeginn oder nach Störungen. Regelmäßiges Rücksetzen kann auch bei der Ermittlung von Objektraten geboten sein.

[0016] Ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 ermöglicht eine Anpassung an die Geschwindigkeit der Objekte sowie die durchschnittliche zu erwartende Verweildauer eines Objekts im Aufnahmebereich der Bildaufnahmeeinheiten.

[0017] Ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 ermöglicht das Eliminieren von Bewegungsartefakten, die von unbewegten oder im Zuge ihrer Bewegung mehrfach anhaltenden Objekten ausgehen. Zusätzlich verbessert ein derartiges Vorgehen bei sehr langsamen Objektbewegungen die Qualität des Resultats des Verfahrens.

[0018] Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und/oder 9 und/oder 10 bietet den Vorteil eines einfachen Aufbaus und ermöglicht eine Integration eines Teils der nachgeschalteten Logik in den Sensor-Chip.

[0019] Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 ermöglicht eine einfache Synchronisation der von den einzelnen Sensoren abgegebenen Nachrichten.

[0020] Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 ermöglicht das einfache Rücksetzen nach aufgetretenen Störungen oder bei Betriebsbeginn und erleichtert das Instandsetzen der gesamten Vorrichtung bzw. bei regelmäßigem Rücksetzen die Bildung von Objektraten.

[0021] Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13 weist eine besonders einfachen Aufbau auf und ist sehr kostengünstig zu realisieren. 2/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 [0022] Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14 ermöglicht das Anpassen der Vorrichtung an die Geschwindigkeit der aufzuzeichnenden und zu zählenden Objekte.

[0023] Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 15 ermöglicht das effektive Entfernen von Bewegungsartefakten bei sehr langsamen Bewegungen und verbessert die Ergebnisse des Verfahrens.

[0024] Fig. [0025] Fig. [0026] Fig. [0027] Fig. [0028] Fig. [0029] Fig. 1 zeigt schematisch mögliche Bewegungen von zwei Objekten im Aufnahmebereich einer Kamera. 2 zeigt schematisch eine überlagerte Darstellung zweier Bilder, welcher mit zwei Kameras mit überschneidendem Aufnahmebereich aufgenommen worden sind. 3 zeigt schematisch eine überlagerte Darstellung zweier Cluster, welche mit zwei Kameras mit überschneidendem Aufnahmebereich aufgenommen worden sind. 4 zeigt schematisch den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 5 zeigt schematisch einen Cluster in dreidimensionaler Darstellung. zeigt schematisch eine dreidimensionale Darstellung zweier überlagerter Cluster, welche mit zwei Kameras mit überschneidendem Aufnahmebereich aufgenommen worden sind.

[0030] Fig. 7 zeigt schematisch eine dreidimensionale Darstellung zweier überlagerter Cluster, welche mit zwei Kameras mit überschneidendem Aufnahmebereich aufgenommen worden sind, sowie der jeweiligen, überlagerten Aufnahmebereiche der aufzeichnenden Kameras.

[0031] Wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Bildaufnahmeeinheiten 1 mit jeweils einem optischen Sensor. Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit, eine größere Anzahl von Bildaufnahmeeinheiten 1 zu verwenden, um die Zuverlässigkeit des Verfahrens zu verbessern. Jede der Bildaufnahmeeinheiten 1 umfasst einen optischen Sensor, der seinerseits eine Vielzahl von Helligkeitsänderungssensor-Pixeln 21 umfasst. Die einzelnen Helligkeitsänderungssensor-Pixel 21 sind auf einem gemeinsamen Träger des optischen Sensors aufgebracht und rasterförmig bzw. in Form eines zweidimensionalen Rasters auf diesem angeordnet. Je nach ihrer Lage in dem jeweiligen Raster sind den einzelnen Hellig-keitsänderungssensor-Pixeln 21 zwei Bildkoordinaten x, y zugeordnet.

[0032] Wie bereits eingangs erwähnt, weist jedes der Helligkeitsänderungssensor-Pixel 21 ein lichtempfindliches Element sowie eine diesem nachgeschaltete Auswerteschaltung auf. Dieser Auswerteschaltung ist das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elements zugeführt, wobei das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elements eine analoge Codierung des Logarithmus des detektierten Helligkeitswerts aufweist. Die Auswerteschaltung ermittelt die relativen, zeitlichen Änderungen dieses Signals. Hat die detektierte relative Helligkeitsänderung einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten oder einen vorgegebenen Schwellenwert unterschritten, wird eine Nachricht 12 von der Auswerteschaltung abgegeben, wobei die Nachricht die Bildkoordinaten x, y des die Nachricht generierenden Helligkeitsänderungssensor-Pixels 21 enthält. Zusätzlich kann bei der Erzeugung der Nachricht 12 dieser auch ein Zeitstempel t beigefügt werden.

[0033] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nicht danach differenziert, ob eine Nachricht 12 bei Unterschreitung eines unteren Schwellenwerts oder bei Überschreitung eines oberen Schwellenwerts abgegeben worden ist. Versuche des Anmelders haben gezeigt, dass ein Verfahren das die Nachrichten 12 nach ihrer Art unterscheidet, gleiche Ergebnisse erzielt wie Verfahren, welche alle generierten Nachrichten 12 gleichartig verarbeiten.

[0034] Der Nachricht wird im Wege ihrer Weiterverarbeitung ein Zeitstempel t zugewiesen. Dies kann, wie bereits erwähnt, direkt bei der Generierung der Nachricht vorgenommen werden. Alternativ kann im Signalweg der Nachrichten 12 eine Zeitzuordnungseinheit 3 vorgesehen 3/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 sein, die den einzelnen Nachrichten 12 einen Zeitstempel t zuordnet. Dieser Zeitpunkt entspricht in diesem Fall dem Zeitstempel t der Zuordnung. Obwohl ein derartiges Vorgehen einer Nachricht 12 nicht die exakte Zeit des Generierens zugeordnet, ist dennoch eine ausreichende Qualität der Nachrichten für die anschließenden Verfahrensschritte sichergestellt. Selbst bei großen anfallenden Datenmengen ist die Abweichung der Zeit der Generierung und der Zeit des Weiterverarbeitens durch die den Helligkeitsänderungssensor-Pixeln 21 nachgeschaltete Zeitzuordnungseinheit 3 für das anschließende Verfahren ohne Belang. Die beiden in Fig. 4 dargestellten Zeitzuordnungseinheiten 3 können durch einen gemeinsamen Zeitgeber 31 synchronisiert werden. Dieser übermittelt in vorgegebenen Abständen ein Zeitsignal an die Zeitzuordnungseinheiten 3, die dieses Signal gegebenenfalls konvertieren und den an ihrem Eingang anliegenden Nachrichten 12 zuordnen.

[0035] Im Signalweg der Nachrichten 12, welche von der links dargestellten Bildaufnahmeeinheit 1 abgegeben werden, ist bei dieser speziellen Ausführungsform eine Verschiebungseinheit 2 angeordnet. Diese Verschiebungseinheit 2 verschiebt die Signale einer Bildaufnahmeeinheit 1 gegenüber dem Bild einer weiteren Bildaufnahmeeinheit 1' um einen vorgegebenen Verschiebungsvektor oder Disparitätsvektor. Somit kann die Disparität zweier Bilder von versetzt angeordneten Bildaufnahmeeinheiten ausgeglichen werden. Die Disparität variiert jedoch mit dem Abstand des beobachteten Objekts von den Bildaufnahmeeinheiten 1,1' und ist bei sehr großen Abständen annähernd gleich null. Durch Festlegung eines vorgegebenen Abstandes der Objekte von der Kamera, wie in den Fig. 2, 3 dargestellt, wird eine Disparität dpx, dpy fest vorgegeben und beispielsweise durch Kalibrierung ermittelt. Diese Beschränkung auf einen vorgegebenen Abstand der einzelnen Objekte 50, 50a von der Bildaufnahmeeinheit ist insbesondere bei der Überwachung von Personen von Vorteil, da bei diesen die Objekthöhe, also deren Körpergröße, innerhalb vorgegebener Schranken liegt. Objekte mit kleinerer Objekthöhe, beispielsweise Taschen, Hunde, etc. werden von dem Verfahren nicht erkannt, da die Objekthöhe außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Da hier eine unterschiedliche Disparität vorliegt, können die Objekte durch Verschiebung um die vorgegebene Disparität nicht zur Überlagerung gebracht werden.

[0036] Normalerweise sind bei einer Anzahl von N Bildaufnahmeeinheiten N-1 Verschiebungseinheiten 2 vorgesehen. Allen Bildaufnahmeeinheiten 1 bis auf eine vorgegebene Bildaufnahmeeinheit T ist eine Verschiebungseinheit 2 unmittelbar oder mittelbar nachgeschaltet. Jede der Verschiebungseinheiten 2 weist auf Grund der Lage der ihr vorgeschalteten Bildaufnahmeeinheit 1 bzw. des Aufnahmebereichs der ihr vorgeschalteten Bildaufnahmeeinheit 1 eine unterschiedliche Disparität zur vorgegebenen Bildaufnahmeeinheit T auf.

[0037] Eine Kalibrierung der einzelnen Bildaufnahmeeinheiten 1 und Verschiebungseinheiten 2 kann beispielsweise mit einem Objekt der zu untersuchenden Objekthöhe erfolgen. Dieses bewegt sich im Aufnahmebereich der Bildaufnahmeeinheiten 1 sowie der vorgegebenen Bildaufnahmeeinheit T. Das Objekt wird von den einzelnen Bildaufnahmeeinheiten aufgenommen, wobei die Position des Objekts im Bild festgestellt wird. Anschließend werden die Positionen der Abbilder in der Bildaufnahmeeinheit 1 mit der Position des Abbilds in der vorgegebenen Bildaufnahmeeinheit 1' verglichen und durch Subtraktion der jeweiligen Koordinatenwerte die Disparität ermittelt. Sind die Bildaufnahmeeinheiten zueinander parallel ausgerichtet und sind deren optische Achsen parallel, stimmen ferner Zoom und Fokussierung überein, so ist die Disparität in einer der Koordinatenrichtungen annähernd gleich null.

[0038] Die Verschiebungseinheit 2 ändert die Bildkoordinate x, y der an ihrem Eingang anliegenden Nachrichten ab und gibt die Nachrichten mit abgeänderten Koordinatenwerten an ihrem Ausgang weiter. Dabei wird üblicherweise jeder der einlangenden Bildkoordinaten x, y mit einem vorgegebenen Wert inkrementiert. Die Bildkoordinaten werden um eine vorgegebene Disparität dpx, dpy verschoben oder mit der Disparität dx, dy additiv beaufschlagt, wobei einer der beiden Werte, wie im Zusammenhang mit der Kalibrierung erwähnt, bevorzugterweise Null ist, also keine Verschiebung stattfindet. Am Ausgang der Verschiebungseinheiten 2 liegen Nachrichten mit um die Disparität verschobenen bzw. modifizierten Bildkoordinaten x', y' an. 4/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 [0039] Bei Vorliegen von zwei Bildaufnahmeeinheiten 1,1' werden folglich nur die Koordinatenwerte oder Bildkoordinaten x, y einer einzigen Bildaufnahmeeinheit 1 modifiziert oder abgeändert. Insbesondere wird auch die vertikale Disparität dpy auf Null gesetzt.

[0040] Jeder der Bildaufnahmeeinheiten 1 ist eine Clustering-Einheit 4 mittelbar oder unmittelbar nachgeschaltet. Eine Clustering-Einheit 4 kann entweder direkt mit den von der Bildaufnahmeeinheit 1 erzeugten Nachrichten beaufschlagt werden oder die von der Verschiebungseinheit 2 und/oder der Zeitzuordnungseinheit 3 weiterverarbeiteten Nachrichten 12 zugeführt erhalten.

[0041] Jede Clustering-Einheit 4 verwendet für die Bildung von Clustern 13 ein Zeitfenster F, innerhalb dessen Nachrichten 12 für die Bildung von Clustern 13 herangezogen werden. Dies hat den Zweck, dass die zeitliche Ausdehnung Cluster 13, wie in den Fig. 6 und 7, einen vorgegebenen Zeitraum nicht überschreiten und die Ressourcen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht unnötig beansprucht werden.

[0042] Jede Clustering-Einheit 4 umfasst eine Zeitfensterbildungseinheit, welche für den jeweiligen Zeitpunkt tg mittels der folgenden Formel ein Zeitfenster F bestimmt: F(tg) = [tg -dF, tg]. Hierbei ist die Zeitdauer dF des Zeitfensters auf einen vorgegebenen Wert festgesetzt. Die Clustering-Einheiten 4 vergleichen den jeweiligen Zeitstempel t mit den Grenzen des Zeitfensters F und verwerfen alle Nachrichten 12 für alle weiteren Berechnungen oder ziehen diejenigen Nachrichten für diese Berechnungen nicht mehr heran, sofern deren Zeitstempel t außerhalb des Zeitfensters F liegen. Dieses Verwerfen der einlangenden Nachrichten 12 wird insbesondere für die im Anschluss folgende Clusterbildung durchgeführt.

[0043] Die Clusterbildung wird üblicherweise in einem dreidimensionalen Raum durchgeführt. Hierbei werden die am Eingang der Clustering-Einheit 4 vorliegenden Nachrichten 12 als Koordinaten von Punkten eines dreidimensionalen Raumes, wie in Fig. 5 dargestellt, angesehen, wobei eine Koordinate durch den jeweiligen Zeitstempel der Nachricht 12 vorgegeben ist und die übrigen beiden Koordinaten durch die jeweiligen Bildkoordinaten x, y oder die modifizierten Bildkoordinaten x', y' gegeben sind. Auf die so erstellten Punkte des dreidimensionalen Raumes wird das Clustering-Verfahren angewendet und in der Regel eine Vielzahl von Clustern 13 erhalten. Das Clustering-Verfahren gruppiert oder ordnet die einzelnen dreidimensionalen Punkte zu Clustern 13.

[0044] Die Einhüllende eines aufgezeichneten Clusters 13 ist in Fig. 5 dargestellt. Diese Cluster werden in den einzelnen Clustering-Einheiten 4 getrennt nach der aufzeichnenden Bildaufnahmeeinheit 1 ermittelt, sodass für jede Bildaufnahmeeinheit 1 eine Vielzahl von Clustern 13 vorliegt. Alternativ zur Verschiebung der einzelnen Nachrichten 12 kann auch der gesamte Cluster 13 nach dem Clustering-Verfahren verschoben werden.

[0045] Mittels eines Fitting-Verfahrens kann aus den einzelnen Clustern 13 eine Ausgleichskurve 14 bzw. ein Pfad generiert werden, welcher die Lage der dreidimensionalen Punkte des Clusters 13 charakterisiert.

[0046] An den jeweiligen Ausgängen der Clustering-Einheiten 4 liegt entweder die Ausgleichskurve 14 oder der Cluster 13 als Datenobjekt vor. Die Lage der jeweiligen Cluster 13 ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Die Ausgänge der einzelnen Clustering-Einheiten sind einer Abstandsmesseinheit 5 zugeführt. Die Abstandsmesseinheit 5 ermittelt liegen die Datenobjekte betreffend die einzelnen Cluster 13 oder die aus den jeweiligen Clustern 13 erzeugten Ausgleichskurven 14 an. Dabei ermittelt die Abstandsmesseinheit 5 den durchschnittlichen Abstand der beiden Ausgleichskurven 14, welche aus Nachrichten 12 unterschiedlicher Bildaufnahmeeinheiten 1 generiert worden sind. Dieser mittlere Abstand wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert in einer der Anstandsmesseinheit 5 nachgeschaltete Zuordnungseinheit 6 verglichen. Bei Un-terschreitung des Schwellenwerts durch den vorgegebenen Abstand zwischen den beiden Ausgleichskurven 14 oder den beiden Clustern 13 werden die jeweiligen Cluster 13 einander zugeordnet und diese Zuordnung abgespeichert.

[0047] Die Verschiebung eines oder beider der zu vergleichenden Cluster 13 sowie die Bildko- 5/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 ordinaten x, y der diesen Clustern 13 zugrunde liegenden Nachrichten 12 wird jedenfalls vor der Bestimmung des Abstands der beiden Cluster 13 bzw. der von diesen Clustern 13 erzeugten Ausgleichskurven 14 durchgeführt.

[0048] Nach dem Auffinden zweier einander zugeordneter Cluster 13,13' wird, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, in allen Punkten der jeweils einander zugeordneten Cluster 13 ein maximaler Zeitstempel tmax und ein minimaler Zeitstempel tmin gesucht. Anschließend werden diese Zeitstempel tmax, tmin in die jeweilige Ausgleichskurve 14 eingesetzt. Man erhält dadurch zwei Paare von Pixelkoordinaten [x1, y1], [x2, y2], welche der Position des Objekts zum Zeitpunkt des ersten Auffindens des Objekts sowie der Position des Objekts zum letzten Auftreten des Objekts entsprechen. Es wird ein Differenzvektor dV = [x2-x1. y2-y1] = [dx, dy] gebildet, wobei dx = x2-x1, dy = y2-y1 und allen einander zugeordneten Clustern 13 zugeordnet.

[0049] Zur Durchführung dieses beschriebenen Vorgehens ist der Zuordnungseinheit 6 eine Richtungsbestimmungseinheit 7 nachgeschaltet. Am Eingang der Richtungsbestimmungseinheit 7 liegen die jeweils einander zugeordneten Cluster 13 in Form von Datenobjekten vor. Die Richtungsbestimmungseinheit 7 ermittelt für jeweils einander zugeordnete Cluster 13 und/oder Ausgleichskurven 14 jeweils durch Suche in den Punkten 12 der jeweils einander zugeordneten Cluster 13 einen maximalen Zeitstempel tmax und einen minimalen Zeitstempel tmin. Sie ermittelt die Pixelkoordinaten x1, y1 der Ausgleichskurve 14 zum Zeitpunkt des minimalen Zeitstempels tmin und die Pixelkoordinaten x2, y2 zum Zeitpunkt des maximalen Zeitstempels tmax. Ferner bestimmt die Richtungsbestimmungseinheit einen Differenzvektor dV der jeweiligen Pixelkoordinaten, gemäß der Formel dx = x2-x1, dy = y2-y1, dV = [dx, dy] und ordnet diesen den jeweiligen Clustern 13 zu.

[0050] Schließlich werden die einzelnen bestimmten Differenzvektoren dV einer der Richtungsbestimmungseinheit 7 nachgeschalteten Bewertungseinheit 8 zugeführt. Die Bewertungseinheit bildet ein Skalarprodukt des Differenzvektors dV mit einem vorgegebenen Richtungsvektor R. Durch den vorgegebenen Richtungsvektor R kann eine Vorzugsrichtung vorgegeben werden, in welche oder entgegen welche sich die Objekte vorzugsweise bewegen. Eine Bewegung normal auf den Richtungsvektor R fließt jedoch nicht in die Bewertung der Bewegungsrichtung ein.

[0051] Die Bewertungseinheit 8 bildet das Skalarprodukt des Differenzvektors dV mit dem vorgegebenen Richtungsvektor R. Dieses Skalarprodukt wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert, insbesondere Null, verglichen. Alle Differenzvektoren dv, bei denen sich ein Skalaprodukt größer als Null ergibt, zeigen in Richtung des vorgegebenen Richtungsvektor R, die übrigen zeigen entgegen der Richtung des vorgegebenen Richtungsvektors R. Somit kann zwischen einzelnen Objekten 50a, 50b unterschieden werden, welche sich entweder in Richtung des vorgegebenen Richtungsvektors R oder entgegen die Richtung des vorgegebenen Richtungsvektors bewegen. Durch den Schwellenwertvergleich mit Null wird ein binärer Bewegungswert ermittelt, der die Richtung des Differenzvektors in Bezug auf den vorgegebenen Vektor charakterisiert. Der Pfad des Objekts 50a in Fig. 1 weist einen Differenzwert dVa auf, der in Richtung R zeigt, wobei für das Skalarprodukt gilt: R-dVa>0. Der Pfad des Objektes 50b in Fig. 1 weist einen Differenzwert dVb auf, der entgegen der Richtung von R zeigt, es gilt für das Skalarprodukt R-dVb>0.

[0052] Der Bewertungseinheit, an deren Ausgang jeweils der binäre Bewegungswert anliegt, ist ein Zähler 9 nachgeschaltet. Abhängig vom binären Bewegungswert wird der im Zähler gespeicherte Zählwert oder Objektzählwert entweder inkrementiert oder dekrementiert. Der Objektzählwert enthält die Anzahl der detektierten Objekte, welche sich in Richtung des vorgegeben Richtungsvektors bewegt haben, abzüglich der Objekte, welche sich entgegen der Richtung des vorgegeben Richtungsvektors bewegt haben. Somit bewirkt der Pfad des Objektes 50a ein Inkrementieren, der Pfad des Objektes 50b ein Dekrementieren des Objektzählwerts.

[0053] Wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung am Eingang eines Raums angeordnet, entspricht der Objektzählwert der Anzahl derjenigen Objekte oder Personen, welche sich innerhalb des Raums befinden. Ist ein Raum oder ein Bereich von mehreren Ausgängen umgeben, wird jeder der Ausgänge oder Ausgangsbereiche von einer einfindungsgemäßen Einrichtung über- 6/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 wacht, wobei die Summe der einzelnen Objektzähl werte der Anzahl der Objekte innerhalb des Raums oder vorgegebenen Bereichs entspricht. Die Wahl der jeweiligen Richtungsvektoren hat in diesem speziellen Fall so zu erfolgen, dass all diese entweder in Richtung des Raums oder aus dem Raum hinaus zeigen.

[0054] Bevorzugterweise umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine Rücksetzeinrichtung, welche den Zähler auf einen vorgegebenen Wert, insbesondere Null, zurücksetzt. Dies ist zu Betriebsbeginn der Anlage wie auch nach Störungen von Vorteil. Der Zähler weist dabei einen Reset-Eingang 91 auf, über welchen der gespeicherte Objektzählwert zurückgesetzt werden kann.

[0055] Ferner kann eine Rücksetzeinrichtung dazu herangezogen werden, um den Objektzählwert in vorgegebenen Abständen zurückzusetzen und den jeweiligen Zählerstand vor dem Rücksetzen abzuspeichern bzw. weiterzul eiten. Durch ein derartiges Vorgehen können Objektraten, die Anzahl der innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums gezählten Objekte, ermittelt werden.

[0056] Bevorzugterweise kann vorgesehen werden, dass die einzelnen Verschiebungseinheiten 2 den Bildaufnahmeeinheiten 1 unmittelbar nachgeschaltet sind. Den Verschiebungseinheiten 2 sind die Zeitzuordnungseinheiten 3 unmittelbar nachgeschaltet. Alternativ kann vorgesehen werden, dass die Zeitzuordnungseinheiten 3 in den Bildaufnahmeeinheiten 1 integriert sind. Ist einer Bildaufnahmeeinheit 1' keine Verschiebungseinheit 1 nachgeschaltet, so ist die Zeitzuordnungseinheit 3 direkt der Bildaufnahmeeinheit 1' nachgeschaltet. Die Clustering-Einheiten 4 sind den Zeitzuordnungseinheiten 3 unmittelbar nachgeschaltet.

[0057] Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung betrifft die Länge der aufgezeichneten Differenzvektoren dV. Bleibt ein Objekt, beispielsweise eine Person, beim Passieren des Aufnahmebereichs in zeitlichen Abständen stehen und verharrt regungslos in seiner Position, werden keine Nachrichten 12 von den Bildaufnahmeeinheiten 1,1' abgegeben und es können unter Umständen sehr viele Cluster 13 mit sehr geringen Differenzvektoren dV detektiert werden. Um diesem Problem entgegenzuwirken, kann vorgesehen werden, dass der Richtungsbestimmungseinheit 7 eine nicht dargestellte Cluster-Auswahleinheit nachgeschaltet ist, welche die Längen der Differenzvektoren dV der jeweiligen Cluster 13 enthält und diese mit einem vorgegebenen Schwellenwert oder einer vorgegebenen Mindestlänge vergleicht. Nur bei Überschreitung des vorgegebenen Schwellenwerts durch die Länge des Differenzvektors dV wird das dem jeweiligen Cluster 13 entsprechende Datenobjekt an die Bewertungseinheit 8 weitergeleitet. Die übrigen Datenobjekte werden gelöscht oder unterdrückt und für die weiteren Berechnungen von Objektbewegungen nicht herangezogen. 7/16

Claims (15)

1. österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Zählen von Objekten - mit zumindest zwei Bildaufnahmeeinheiten (1) mit jeweils einem optischen Sensor, a) wobei die Sensoren jeweils eine Vielzahl von rasterförmig angeordneten Helligkeitsän-derungssensor-Pixeln (21) umfassen, b) wobei den einzelnen Helligkeitsänderungssensor-Pixeln (21) je nach ihrer Lage Bildkoordinaten (x, y) zugeordnet sind, c) wobei jedes der Helligkeitsänderungssensor-Pixel (21) der Sensoren bei Überschreitung oder Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes durch den von ihm detektier-ten Wert einer relativen Helligkeitsänderung eine Nachricht (12) umfassend die jeweiligen Bildkoordinaten (x, y) des die Nachricht (12) abgebenden Helligkeitsänderungssensor-Pixels (21) erzeugt, und d) wobei der Nachricht bei ihrer Erzeugung oder im Zuge ihrer Weiterverarbeitung ein Zeitstempel (t) umfassend die Erzeugungszeit oder die Zeit der Weiterverarbeitung hinzugefügt wird, dadurch gekennzeichnet, e) dass die von zumindest einem Sensor erzeugten Nachrichten (12) modifiziert werden, indem die den jeweiligen Nachrichten (12) zugeordneten Bildkoordinaten (x, y) mit einer vorgegebenen, für jede der Bildaufnahmeeinheiten (1) unterschiedlich gewählten Disparität (dpx, dpy) additiv beaufschlagt werden, f) wobei die von den einzelnen Sensoren innerhalb eines Zeitintervalls oder Zeitfensters (F) erzeugten Nachrichten (12) mit einem Zeitstempel voneinander getrennt abgespeichert werden, wobei der Zeitstempel (t) und die modifizierten Bildkoordinaten (x, y) dieser Nachrichten als Koordinaten von Punkten eines dreidimensionalen Raums angesehen werden und ein Clustering-Verfahren durchgeführt wird, welches die einzelnen Punkte zu Clustern (13) umfassend eine Vielzahl von Punkten zuordnet oder gruppiert, g) dass mittels eines Fitting-Verfahrens jedem Cluster (13) eine Ausgleichskurve (14) oder ein Pfad zugewiesen wird, welche(r) die Lage der Punkte im Mittel charakterisiert, h) dass die Ausgleichskurven (14) zweier Cluster (13), welche von unterschiedlichen Sensoren aufgenommen worden sind oder die beiden Cluster (13) selbst, miteinander verglichen werden, wobei mittels eines Abstandsmessverfahrens ein mittlerer Abstand zwischen den beiden Ausgleichskurven oder den beiden Clustern (13) ermittelt wird, wobei dieser Abstand mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird und bei Unterschreitung dieses Schwellenwerts durch diesen Abstand die beiden Ausgleichskurven (14) sowie die beiden Cluster (13) einander zugeordnet werden, i) dass für alle einander zugeordneten Cluster (13) jeweils durch Suche unter allen Punkten (12) der jeweils einander zugeordneten Cluster (13) ein maximaler Zeitstempel (tmax) und ein minimalen Zeitstempel (tmin) ermittelt werden, wobei die Bildkoordinaten (x1, y1) der Ausgleichskurve (14) zum Zeitpunkt des minimalen Zeitstempels (tmin) und die Bildkoordinaten (x2, y2) zum Zeitpunkt des maximalen Zeitstempels (tmax) ermittelt werden, und wobei ein Differenzvektor dV der jeweiligen Bildkoordinaten, insbesondere gemäß der Formel dx = x2-x1, dy = y2-y1, dV = [dx, dy] bestimmt und dem jeweiligen Cluster (13) zugeordnet wird, j) dass für alle einander zugeordnete Cluster (13) oder Ausgleichskurven (14) durch Vergleich des dem Cluster (13) zugeordneten Differenzvektors (dV) mit einem vorgegebenen Richtungsvektor, insbesondere durch Bildung des Skalarprodukts mit diesem Vektor und anschließendem Vergleich des Skalarprodukts mit einem vorgegebenen Schwellenwert, vorzugsweise 0, ein binärer Bewegungswert ermittelt wird, und k) dass ein Objektzählwert vorgegeben und abhängig von den ermittelten binären Bewegungswerten der einzelnen Cluster (13) jeweils um einen vorgegebenen Wert, insbesondere 1, erhöht oder verringert wird, - wobei der Objektzählwert der Anzahl der innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindlichen Personen entspricht. 8/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die optischen Achsen der Bildaufnahmeeinheiten (1, 1') zueinander parallel verlaufen, -dass bei zwei vorhandenen Bildaufnahmeeinheiten (1, 1') die Bildkoordinaten (x, y) jeweils einer Bildaufnahmeeinheit (1, 1') modifiziert werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Bildaufnahmeeinheiten nur die Bildkoordinaten (x, y) einer Bildaufnahmeeinheit (1) modifiziert werden, und dass insbesondere die vertikale Disparität (dpy), vorzugsweise für beide Bildaufnahmeeinheiten (1), auf Null gesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn der Zählung der Objektzählwert auf Null oder einen anderen vorgegebenen Wert zurückgesetzt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfenster (F) zu einem gegebenen Zeitpunkt (tg) mittels der folgenden Formel bestimmt werden F(tg) =[tg-dF,tg], wobei die Zeitdauer (dF) des Zeitfensters (F) auf einen vorgegebenen Wert festgesetzt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bestimmung des Differenzvektors (dV) die Länge des Differenzvektors bestimmt wird und mit einer vorgegebenen Mindestlänge verglichen wird und bei Unterschreitung der vorgegebenen Mindestlänge durch die Länge des dem jeweiligen Clusters (13) zugeordneten Differenzvektors (dV) der jeweilige Cluster (13) sowie diesem zugeordnete Cluster (13) verworfen, gelöscht oder für die weitere Berechnung von Objektbewegungen nicht herangezogen werden.
7. 7. Vorrichtung zum Zählen von Objekten gekennzeichnet durch a) zumindest zwei Bildaufnahmeeinheiten (1) - wobei die Bildaufnahmeeinheiten (1) jeweils eine Vielzahl von rasterförmig angeordneten Helligkeitsänderungssensor-Pixeln (21) umfassen, - wobei den einzelnen Helligkeitsänderungssensor-Pixeln (21) je nach ihrer Lage im Raster Bildkoordinaten (x, y) zugeordnet sind, und - wobei jedes der Helligkeitsänderungssensor-Pixel (21) der jeweiligen Bildaufnahmeeinheiten (1) bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwerts durch die von ihm gemessene relative Helligkeitsänderung eine Nachricht (12) umfassend die jeweiligen Bildkoordinaten (x, y) des die Nachricht (12) abgebenden Helligkeitsänderungssensor-Pixels (21) erzeugt, und die Nachrichten (12) am Ausgang der jeweiligen Bildaufnahmeeinheit (1) anlie-gen, b) eine Zeitzuordnungseinheit (3) im Signalweg der Nachrichten (12), welche den einzelnen Nachrichten (12) einen Zeitstempel zuordnet, der dem Zeitpunkt des Erzeugens oder der Weiterverarbeitung durch die Zuordnungseinheit entspricht, c) eine Anzahl Clustering-Einheiten (4), wobei jeder Bildaufnahmeeinheit (1) genau eine Clustering-Einheit (4) nachgeschaltet ist, - wobei jeder Clustering-Einheit (4) die einzelnen Nachrichten (12) jeweils einer Bildaufnahmeeinheit (1) zugeführt sind, - wobei jede Clustering-Einheit (4) diejenigen Nachrichten (12), welche außerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters (F) liegen, feststellt und für die weiteren Berechnungen verwirft, - wobei jede Clustering-Einheit (4) die aufgezeichneten Nachrichten (12), deren Zeitstempel innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters (F) liegt, zu Clustern (13) oder Punktmengen zusammenfasst, wobei die zu Clustern zusammengefassten Punkte zwei oder drei Koordinaten aufweisen, von denen eine dem Zeitstempel (t) der jeweiligen Nachricht (12) entspricht und die übrigen Koordinaten den der Nachricht zugeordneten Bildkoordinaten (x, y) entspricht. - wobei am Ausgang der Clustering-Einheit (4) Datenobjekte anliegen, welche die Daten der jeweiligen Cluster (13) umfassen, und 9/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15 - wobei die Clustering-Einheit (4) gegebenenfalls eine Ausgleichskurvenbildungseinheit umfasst, welche für die Punkte an ihrem Eingang anliegenden Clusters (13) eine Ausgleichskurve (14) bildet, d) zumindest eine Verschiebungseinheit (2) im Signalweg der Nachrichten (12) oder der aus den Nachrichten (12) gewonnenen Cluster (13) oder Ausgleichskurven (14), welche die Bildkoordinaten (x, y) der Nachrichten (12), die Koordinaten der Punkte der Cluster, (13) die Cluster (13) selbst oder die Ausgleichskurven (14) um eine vorgegebene, für jede Bildaufnahmeeinheit (1) unterschiedlich festgelegte Disparität (dpx, dpy) verschiebt, e) eine Abstandsmesseinheit (5), der die einzelnen am Ausgang der Clustering-Einheiten (21) anliegenden Datenobjekte betreffend die einzelnen Cluster (13) zugeführt sind, - wobei die Abstandsmesseinheit (5) den mittleren oder durchschnittlichen Abstand zweier Cluster (13) oder zweier Ausgleichskurven (14) bestimmt, - wobei die beiden Cluster (13) oder die Ausgleichskurven (14) auf Nachrichten (11) beruhen, welche von jeweils unterschiedlichen Bildaufnahmeeinheiten (1) aufgezeichnet worden sind, sowie f) eine der Abstandsmesseinheit (5) nachgeschaltete Zuordnungseinheit (6), die den Abstand mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht und im Falle des Unterschreitens des Schwellenwerts durch den Abstand die beiden Cluster (13) oder die beiden beabstan-deten Ausgleichskurven (14) einander zuordnet, g) eine Richtungsbestimmungseinheit (7), welche für jeweils einander zugeordnete Cluster (13) und/oder Ausgleichskurven (14) jeweils durch Suche in den Punkten der jeweils einander zugeordneten Cluster (13) den maximalen Zeitstempel (tmax) und den minimalen Zeitstempel (tmin) ermittelt, - die Pixelkoordinaten (x1, y1) der Ausgleichskurve (14) zum Zeitpunkt des minimalen Zeitstempels (tmin) und die Pixelkoordinaten (x2, y2) zum Zeitpunkt des maximalen Zeitstempels (tmax) ermittelt, und - einen Differenzvektor (dV) der jeweiligen Pixelkoordinaten, insbesondere gemäß der Formel dx = x2-x1, dy = y2-y1, dV = [dx, dy] bestimmt und dem jeweiligen Cluster (13) zuordnet, h) eine Bewertungseinheit (8), welche dem jeweiligen Differenzvektor (dV), insbesondere durch Bildung eines Skalarprodukts mit einem vorgegebenen Richtungsvektor und anschließenden Vergleichs des ermittelten Skalarprodukts, vorzugsweise mit Null, einen binären Bewegungswert ermittelt, welcher am Ausgang der Bewertungseinheit (8) anliegt, und i) einen Zähler (9), an dessen Eingang der Ausgang der Bewertungseinheit (8) angeschlossen ist und bei Vorliegen eines binären Bewegungswerts am Ausgang der Bewertungseinheit (8) einen Zählwert abhängig vom binären Bewegungswert inkrementiert oder dekrementiert, wobei am Ausgang des Zählers der Zählwert anliegt und welcher der Anzahl der innerhalb eines bestimmten Bereichs befindlichen Objekte entspricht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verschiebungseinheiten (2) den Bildaufnahmeeinheiten (1) unmittelbar nachgeschaltet sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitzuordnungseinheiten (3) entweder in den Bildaufnahmeeinheiten (1) integriert sind oder den Bildaufnahmeeinheiten (1) oder den Verschiebungseinheiten (2) unmittelbar nachgeschaltet sind.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Clustering-Einheiten (4) den Zeitzuordnungseinheiten (3) unmittelbar nachgeschaltet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Zeitzuordnungseinheiten (3) ein gemeinsames Zeitsignal zugeführt ist und insbesondere ein gemeinsamer Zeitgeber (31) vorgesehen und von der Vorrichtung umfasst ist, welcher den Zeitzuordnungseinheiten vorgeschaltet ist.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (9) einen Reset-Eingang (91) aufweist, über welchen der in diesem gespeicherte Zählwert zurückgesetzt werden kann. 10/16 österreichisches Patentamt AT 507 531 B1 2011-02-15
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, - dass die Vorrichtung zwei Bildaufnahmeeinheiten (1) umfasst, - dass die optischen Achsen der Bildaufnahmeeinheiten (1) zueinander parallel verlaufen, und - dass nur einer Bildaufnahmeeinheit (1) eine Verschiebungseinheit nachgeschaltet ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Clustering-Einheiten (4) eine Zeitfensterbildungseinheit umfassen, welche für den jeweiligen Zeitpunkt (tg) mittels der folgenden Formel ein Zeitfenster (F) bestimmen, F(tg) = [tg-dF, tg], wobei die Zeitdauer (dF) des Zeitfensters (F) auf einen vorgegebenen Wert festgesetzt ist, und wobei die Clustering-Einheiten (4) den jeweiligen Zeitstempel (t) mit den Grenzen des Zeitfensters (F) vergleichen und alle Nachrichten (12) verwerfen oder für die weitere Berechnung, insbesondere für die Bestimmung der Cluster (13), nicht mehr heranziehen, deren jeweilige Zeitstempel (t) außerhalb des Zeitfensters (F) liegen.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Richtungsbestimmungseinheit (7) jeweils eine Cluster-Auswahleinheit nachgeschaltet ist, welche die jeweiligen Differenzvektoren (dV) zugeführt erhält, deren Länge bestimmt und mit einem einer vorgegebenen Mindestlänge vergleicht und nur bei Überschreitung der vorgegebenen Mindestlänge durch die Länge des Differenzvektors (dV) das dem jeweiligen Cluster (13) entsprechende Datenobjekt an die Bewertungseinheit (8) weiterleitet. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 11/16