DE10063524A1

DE10063524A1 - Monitoring device for spatial area, especially swimming pool, generates alarm signal if detected object either corresponds to stored object or does not correspond to any stored objects

Info

Publication number: DE10063524A1
Application number: DE2000163524
Authority: DE
Inventors: Ruediger Klaschka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-06-27

Abstract

The device has a video camera and an evaluation circuit with a background image memory and a monitoring circuit with at least one object image memory that evaluates the camera image for whether part of the background image is modified by an object, compares detected objects with stored object images and generates an alarm signal if the detected object either corresponds to a stored object or does not correspond to any stored objects. The device has a video camera (34) and an evaluation circuit (50) with a background image memory (58) and a monitoring circuit (76) that generates an alarm signal if the camera image differs from the background image. The evaluation circuit has at least one object image memory and evaluates the camera image for whether part of the background image is modified by an object, compares detected objects (40,42,44,46) with stored object images and generates an alarm signal if the detected object either corresponds to a stored object or does not correspond to any stored objects.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für einen Raumbereich, insbesondere ein Schwimmbad, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a monitoring device for a room area, in particular a swimming pool, according to the preamble of claim 1.

Videobasierte Verfahren zur Erkennung von Objekten werden vor allem in der Sicherheitstechnik angewendet. Dabei werden Videokameras an solchen Orten installiert, die aus der Ferne von Sicherheitspersonal überwacht werden sollen. Entsprechende Überwachungseinrichtungen finden sich z. B. in Banken, Sparkassen, Tankstellen usw.Video-based methods for recognizing objects will be mainly used in security technology. there video cameras are installed in places that be monitored remotely by security personnel should. Find appropriate monitoring facilities z. B. in banks, savings banks, petrol stations etc.

In der Regel sind nur Änderungen im Ausgangsbild der Videokamera von Interesse; der bleibende Bildinhalt ist nicht interessant. So offenbart die DE 196 01 005 A1 ein Verfahren zum Erkennen bewegter Objekte, bei welchem das momentane Ausgangsbild der Videokamera (Kame rabild) mit einem Hintergrundbild verglichen wird, das zu einem Zeitpunkt aufgenommen wurde, zu dem sich kein bewegtes Objekt im zu überwachenden Raum befand.As a rule, only changes in the initial image of the Video camera of interest; the permanent image content is not interesting. Thus, DE 196 01 005 A1 discloses a method for recognizing moving objects, at which the current output image of the video camera (Came rabild) is compared with a background image that was recorded at a time when none moving object was in the room to be monitored.

Es wurde auch schon vorgeschlagen (DE 197 09 799 A1) zur Überwachung eines Raumbereichs zwei Videokameras zu verwenden, die den zu überwachenden Raum aus unter schiedlichen Blickwinkeln erfassen. Eine Auswerteschaltung kann dann die beiden Ausgangsbilder der beiden Video kameras zu einem dreidimensionalen Bild des zu überwa chenden Raumes zusammensetzen.It has already been proposed (DE 197 09 799 A1) to monitor a room area two video cameras to use the space to be monitored from under capture different angles. An evaluation circuit can then take the two output images of the two video cameras into a three-dimensional image of the subject space.

Bei den oben angesprochenen Überwachungseinrichtungen spricht die Auswerteschaltung dann an, wenn irgend ein Objekt im Ausgangsbild der Videokamera erkennbar ist, welches im Hintergrundbild fehlt.With the monitoring devices mentioned above then the evaluation circuit responds if any Object is recognizable in the output image of the video camera, which is missing in the background image.

Für manche Anwendungsfälle ist es jedoch wünschenswert zu unterscheiden zwischen Objekten, die sich im überwach ten Raum aufhalten dürfen, und solchen Objekten, bei deren Auffinden im überwachten Raum ein Alarm ausgelöst werden muß. Ein solcher Fall ist z. B. gegeben im Falle von Schwimmbädern, bei denen durch Erwachsene und gege benenfalls einige des Schwimmens kundige Kinder kein Alarm ausgelöst werden soll, während ein Alarm gewünscht wird, wenn ein Kleinkind im Schwimmbecken detektiert wird.However, it is desirable for some applications distinguish between objects that are being monitored allowed to stay in space, and such objects if they are found in the monitored room, an alarm is triggered must become. Such a case is e.g. B. given in the case of swimming pools, where adults and opposed also some children knowledgeable of swimming no Alarm is to be triggered while an alarm is desired is detected when a toddler in the swimming pool becomes.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Überwa chungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß nur bei der Detektion bestimmter Objekte im zu überwachenden Raumbereich ein Alarmsignal erzeugt wird.The present invention is therefore intended to monitor chungseinrichtung according to the preamble of the claim 1 so that only in the detection certain objects in the area to be monitored Alarm signal is generated.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Überwachungseinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebe nen Merkmalen.This object is achieved by a Monitoring device with the specified in claim 1 characteristics.

Bei der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung ist zusätzlich mindestens ein Objektbildspeicher vorgesehen, der die Identifizierung eines zu überwachenden Objektes ermöglichende Daten enthält. Bei diesen Daten, die nach stehend verkürzt als Objektbild bezeichnet werden, kann es sich um Bilddaten handeln, die aus einem Videobild des Objektes abgeleitet sind. Es kann sich bei diesen Daten aber auch um reduzierte Bilddaten handeln, z. B. die Randkontur eines Videobildes des Objektes wiederge bende Daten oder auch um noch weiter reduzierte Daten, welche z. B. nur die Hauptabmessungen des zu überwachen den Objektes in zwei zueinander senkrechten Richtungen oder das Längenverhältnis zwischen diesen beiden Abmessun gen und/oder die Farbe des Objektes umfassen.In the monitoring device according to the invention additionally at least one object image memory is provided, the identification of an object to be monitored contains enabling data. With this data, the after standing abbreviated as object picture, it can are image data that consist of a video image of the Object are derived. It may be with this data but also deal with reduced image data, e.g. B. the Edge contour of a video image of the object is reproduced data or even more reduced data, which z. B. only the main dimensions of the monitor the object in two mutually perpendicular directions or the aspect ratio between these two dimensions gene and / or include the color of the object.

Dabei kann die Überwachung generell auf zwei Arten durch geführt werden: Man legt in den Objektbildspeichern mehr oder weniger detaillierte Objektbilder derjenigen Objekte an, die im zu überwachenden Raumbereich präsent sein dürfen oder man legt in den Objektbildspeichern Bilder von solchen Objekten ab, die im überwachten Raum nicht angetroffen werden dürfen. Dabei ist aus Sicher heitsgründen das erste Vorgehen vorzuziehen, da dann z. B. auch ein Alarm dann ausgelöst wird, wenn ein fremdes und nicht einprogrammiertes Kleinkind in das Schwimm becken fällt.The monitoring can generally be done in two ways be performed: You put in the object image memories more or less detailed object pictures of those Objects that are present in the area to be monitored may be or you put in the object image memories Images of such objects starting in the monitored room must not be found. It is safe for reasons of safety, prefer the first approach, because then z. B. also an alarm is triggered when a foreign and not programmed toddler into swimming basin falls.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter ansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Unter claims specified.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 gestattet es, das Hintergrundbild und ein Objektbild auf einfache Weise aus zu vorgegebenen Zeitpunkten aufgenommenen Ausgangsbildern der Videokamera (Objekt-Echtbild) abzu leiten.The development of the invention according to claim 2 allows it, the background image and an object image in simple Way from recorded at predetermined times Output images from the video camera (real object image) conduct.

Die von den Ausgangsbildern Objekten abgeleiteten Objekt bilder können gemäß Anspruch 3 automatisch in den Objekt bildspeicher überführt werden.The object derived from objects from the source images Images can automatically according to claim 3 in the object image storage will be transferred.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß man ein und denselben Bildbearbeitungs rechner zum Erstellen der Objektbilder für unterschiedliche Objekte verwenden kann. The development of the invention according to claim 4 has the advantage that one and the same image editing computer to create the object images for different Can use objects.

Gemäß Anspruch 5 erhält man ein vereinfachtes Hinter grundsbild, was ebenfalls im Hinblick auf die Menge zu speichernder Daten und im Hinblick auf die Schnelligkeit eines Bildvergleiches von Vorteil ist.According to claim 5 you get a simplified back basic picture, which also in terms of quantity data to be stored and in terms of speed an image comparison is an advantage.

Bei einer Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6 liegt das Kamerabild für die Überwachungsschaltung in gleicher Form vor wie die Objektbilder. Dies erleichtert den Vergleich der verschiedenen Bilder.In a monitoring device according to claim 6 the camera image for the monitoring circuit in the same Form like the object pictures. This makes it easier Comparison of the different pictures.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ermög licht das automatische Füllen des Hintergrundbildspeichers unter Verwendung eines einzigen Bildbearbeitungsrechners, der für die Herstellung von Objektbildern und Hinter grundsbildern gleichzeitig dient.The development of the invention according to claim 7 enables illuminates the automatic filling of the background image memory using a single imaging computer, the one for making object pictures and backgrounds basic images serves at the same time.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist im Hinblick darauf vorteilhaft, zum einen die Datenmenge, die ein Objektbild, Hintergrndbild oder Kamerabild umfaßt, klein zu halten, indem nicht sämtliche Einzelheiten des Bildes sondern nur Randkonturen abgespeichert werden. Die kleinere Datenmenge verkürzt auch die Rechenvorgänge, die notwendig sind, um ein Objektbild in einem aktuellen Ausgangsbild der Videokamera zu erkennen.The development of the invention according to claim 8 advantageous in terms of this, firstly the amount of data, which comprises an object image, background image or camera image, to keep small by not having all the details of the Image but only marginal contours can be saved. The smaller amount of data also shortens the computing processes, which are necessary to get an object image in a current To recognize the output image of the video camera.

Gemäß Anspruch 9 kann man eine feinere, aber immer noch eine überschaubare Datenmenge umfassende Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Objekten dadurch realisieren, daß man auch einige innere Konturlinien der Bilder mit berücksichtigt.According to claim 9 you can have a finer, but still a clear and comprehensive distinction realizing between different objects that you also have some inner contours of the pictures considered.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 hat den Vorteil, daß bei einer insgesamt geringen Datenmenge eine feinere und deutlichere Unterscheidung unterschiedlicher Bildbereiche möglich ist. The development of the invention according to claim 10 has the advantage that at an overall low Amount of data a finer and clearer distinction different image areas is possible.

Gemäß Anspruch 11 wird das vereinfachte Bild im zugeord neten Bildspeicher abgelegt.According to claim 11, the simplified picture is assigned stored image memory.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 erlaubt das Erkennen der zu überwachenden Objekte auch dann, wenn sich diese in unterschiedlicher Ausrichtung und unterschiedlicher Entfernung zur Videokamera auf dem Kamerabild präsentieren.The development of the invention according to claim 12 allows the detection of the objects to be monitored, if they are in different orientations and different distance to the video camera on the Present camera image.

Bei einer Überwachungseinrichtung gemäß Anspruch 13 kann man deren Arbeiten auf einfache Weise zwischen einem Lernmodus, in welchem Hintergrundsbild und Objekt bilder erzeugt werden, und einem Arbeitsmodus, in dem das Vorliegen von vorgegebenen Objektbildern im aktuellen Ausgangsbild der Videokamera überwacht wird, umschalten.In a monitoring device according to claim 13 you can easily work between them a learning mode, in which background image and object images are generated, and a working mode in which the Presence of predefined object images in the current one Output image of the video camera is monitored, toggle.

Eine Überwachungseinrichtung gemäß Anspruch 14 gestattet es, das Arbeiten der Überwachungseinrichtung auf einfa che Weise manuell zu beeinflussen, z. B. bestimmte Objekt bilder zu löschen, Objektbilder direkt durch Eingabe von digitalen Daten vorzugeben (z. B. Hauptabmessungen eines neu zu überwachenden Objektes in zwei zueinander senkrechten Richtungen, mittlerer Farbwert des Objektes), oder Objektbilddaten von einem anderweitig erstellten Datenträger einzulesenA monitoring device according to claim 14 is permitted it, the work of the monitoring device on simple che way to influence manually, e.g. B. certain object delete pictures, object pictures directly by typing of digital data (e.g. main dimensions of a new object to be monitored in two to each other vertical directions, average color value of the object), or object image data from another created Read data carrier

Das Überwachen eines zu überwachenden Raumbereiches wäre im Prinzip verhältnismäßig einfach durchzuführen, wenn man nur betrachten müßte, ob ein bestimmtes Objekt innerhalb oder außerhalb der Randkontur des zu überwa chenden Raumes liegt. Hierzu müßte man aber die Video kamera unter größerem Abstand senkrecht über der Mitte des zu überwachenden Raumes anordnen. Dies ist bei Gebäu deräumen schon wegen der durch die Decke vorgegebenen maximalen Anbringhöhe der Videokamera in der Regel nicht möglich. Auch bei im Freien gelegenen zu überwachenden Raumbereich ist es oft (zumindest aus ästhetischen Grün den) nicht erwünscht, über der Mitte des zu überwachenden Raumbereiches, z. B. über einen langen Pfahl, eine Video kamera anzubringen. Bringt man eine Videokamera an leicht zugänglichen vorhandenen Abschnitten eines Gebäudes an, so stellt sich das Problem der Perspektive. Eine grobe Lösung des Problems der Perspektive kann darin bestehen, daß man unterscheidet, ob ein Objektbild die Randkontur des zu überwachenden Raumes schneidet oder nicht. Liegt eine solche Überschneidung vor, ist das zu überwachende Objekt nahe bei der Randkontur, so daß u. U. von der Auslösung eines Alarmes zunächst abgesehen werden kann (ein noch außerhalb des Schwimmbeckens be findliches Kind entfernt sich vielleicht wieder vom Schwimmbeckenrand; ein beim Rand des Schwimmbeckens im Wasser befindliches Kind kann den Schwimmbeckenrand aus eigener Kraft erreichen). Ein entsprechendes Vorgehen ermöglicht eine Überwachngseinrichtung gemäß Anspruch 15.Monitoring a room area to be monitored would be relatively easy to do in principle, if only one had to consider whether a certain object inside or outside the edge contour of the appropriate room. To do this you would need the video camera at a greater distance vertically above the center arrange the room to be monitored. This is with buildings because of the ceiling maximum mounting height of the video camera is usually not possible. Also to be monitored in outdoor areas It is often space (at least out of aesthetic green den) not desired, over the middle of the monitored Room area, e.g. B. over a long pole, a video attach camera. If you attach a video camera easily accessible existing sections of a building the problem of perspective arises. A rough solution to the problem of perspective can be in it exist that one differentiates whether an object image the Edge contour of the room to be monitored cuts or Not. If there is such an overlap, it is Object to be monitored close to the edge contour, so that u. U. apart from triggering an alarm can be (a still outside the pool sensitive child may move away from Poolside; one at the edge of the pool Child in the water can use the pool edge reach under their own steam). A corresponding procedure enables a monitoring device according to claim 15.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 16 ge stattet es, zu unterscheiden, ob sich ein in der Nähe der Randkontur des zu überwachenden Raumes befindliches Objekt innerhalb oder außerhalb des zu überwachenden Raumes befindet. Man kann auf diese Weise z. B. ein in Blickrichtung der Videokamera kurz vor dem Rand des Schwimmbeckens stehendes Kind von einem Kind unterschei den, das sich am in Blickrichtung der Videokamera ge sehen hinteren Rand des Schwimmbeckens festhält.The development of the invention according to claim 16 ge allows us to distinguish whether there is one nearby the edge contour of the room to be monitored Object inside or outside of the object to be monitored Room. You can z. B. an in View direction of the video camera just before the edge of the Child standing by swimming pool different from a child the ge in the direction of view of the video camera see rear edge of the pool holds on.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17 gestattet es, zu unterscheiden, wie groß die Wahr scheinlichkeit ist, daß ein zu überwachendes Objekt in nächster Zeit sich vollends in den zu überwachenden Raum hineinbewegt bzw. sich aus diesem herausbewegt.The development of the invention according to claim 17 makes it possible to distinguish how big the truth is It is probable that an object to be monitored in in the near future completely in the room to be monitored moved in or out of it.

In der Regel wird ein durch einen Menschen gebildetes zu überwachendes Objekt in seiner Position gut durch ihren Standort identifizierbar sein. Gemäß Anspruch 18 kann man gut erkennen, ob sich eine zu überwachende Person ungeachtet der Perspektive, mit welcher die Video kamera den zu überwachenden Raum aufnimmt, innerhalb oder außerhalb des zu überwachenden Raumes befindet.As a rule, one is formed by a human being object to be monitored in its position their location must be identifiable. According to claim 18 one can clearly see whether there is one to be monitored Person regardless of the perspective with which the video camera records the space to be monitored, inside or is outside the room to be monitored.

Oft sind die Unterschiede zwischen zu überwachenden Objekten gering. So unterscheiden sich Personen ohne Bekleidungsstücke nur geringfügig durch ihre Hautfarbe. Vorteilhafterweise wählt man somit gemäß Anspruch 19 als eigentlich zu überwachendes Objekt eine von der betreffenden Person getragene Marke. Diese kann z. B. ein farblich einmalig gewähltes Band, welches am Arm oder vorzugsweise am Fuß der Person angebracht wird. Alternativ kann auch ein auffälliges von der Person getragenes Kleidungsstück als zu überwachendes Objekt gewählt werden.There are often differences between those to be monitored Objects low. This is how people without differ Garments only slightly due to their skin color. Advantageously, one chooses according to claim 19 as an object to be monitored actually one of the trademark worn by the person concerned. This can e.g. B. a color-uniquely chosen band, which on the arm or preferably attached to the foot of the person. Alternatively, a striking one from the person worn garment as an object to be monitored to get voted.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 20 und 21 sind wiederum im Hinblick auf das Kleinhalten der Bilddatenmengen und rasche Bildverarbeitung von Vorteil.The developments of the invention according to the claims 20 and 21 are again in terms of keeping small the amount of image data and rapid image processing from Advantage.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er läutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine perspek tivische Ansicht eines Schwimmbeckens, das von einer Videokamera überwacht wird, sowie ein Blockschaltbild einer mit der Videokamera verbundenen Auswerteschaltung.The invention based on an embodiment for example with reference to the drawing he purifies. In this the only figure shows a perspective tiviv view of a swimming pool by a Video camera is monitored, as well as a block diagram an evaluation circuit connected to the video camera.

In der Zeichnung ist mit 10 insgesamt ein Schwimmbecken bezeichnet. Dieses hat eine Bodenwand 12, eine vordere Längswand 14, eine hintere Längswand 16 und Seitenwände 18, 20. Die oberen Enden der Längswände und Seitenwände geben eine rechteckige Randkontur 22 des Schwimmbeckens 10 vor, die ihrerseits aus einem vorderen Konturabschnitt 24, einem hinteren Konturabschnitt 26 sowie seitlichen Konturabschnitten 28, 30 besteht. Von den letzteren liegt bei der gegebenen Perspektive der Konturabschnitt 30 vorn, der Konturabschnitt 28 hinten.In the drawing, a swimming pool is designated by 10 in total. This has a bottom wall 12 , a front longitudinal wall 14 , a rear longitudinal wall 16 and side walls 18 , 20 . The upper ends of the longitudinal walls and side walls define a rectangular edge contour 22 of the swimming pool 10 , which in turn consists of a front contour section 24 , a rear contour section 26 and lateral contour sections 28 , 30 . In the given perspective, the contour section 30 of the latter lies at the front and the contour section 28 at the rear.

Im Inneren des Schwimmbeckens 10 ist ein Wasservolumen 32 angedeutet.A volume of water 32 is indicated in the interior of the swimming pool 10 .

Zur Überwachung des durch das Schwimmbecken 10 vorgege benen Raumbereiches ist eine Videokamera 34 vorgesehen, die über ein Tragteil 36 an einem dem Schwimmbecken 10 benachbarten Gebäude oder dergleichen befestigt ist. Die Videokamera 34 hat eine Optik 38 (vorzugsweise Weit winkeloptik) und sieht das Schwimmbecken 10 und seine Umgebung perspektivisch ähnlich wie in der Zeichnung dargestellt.To monitor the area of the pool indicated by the swimming pool 10 , a video camera 34 is provided, which is attached via a support part 36 to a building or the like adjacent to the swimming pool 10 . The video camera 34 has an optic 38 (preferably wide-angle optics) and sees the swimming pool 10 and its surroundings in perspective similar to that shown in the drawing.

Die Videokamera 34 überwacht, ob sich im Inneren des Schwimmbeckens 10 eine Person befindet, die nicht schwim men kann und möglicherweise gefährdet ist, z. B. ein Kleinkind.The video camera 34 monitors whether there is a person inside the swimming pool 10 who cannot swim and who is possibly at risk, e.g. B. an infant.

Wäre die Videokamera 34 senkrecht über der Mitte des Schwimmbeckens 10 angeordnet, so könnte man verhältnis mäßig leicht erkennen, ob sich im Schwimmbecken 10 eine Person befindet oder nicht, indem man auswertet, ob sich im Inneren der Randkontur 22 das Bild einer Person befindet oder nicht.If the video camera 34 were arranged vertically above the center of the swimming pool 10 , it could be seen relatively easily whether or not there is a person in the swimming pool 10 by evaluating whether or not the image of a person is inside the edge contour 22 ,

Bei perspektivischer Beobachtung des Schwimmbeckens 10 gibt es neben klaren Situationen, in denen eine Person 40 außerhalb der Randkontur des Schwimmbeckens 10 steht und der entgegengesetzten Situation, in der eine Person 42 sich innerhalb der Randkontur 22 befindet, noch Grenz situationen, in welchen Teile einer Person in dem durch die Randkontur 22 eingeschlossenen Teil des aktuellen Ausgangsbildes der Videokamera liegen, andere nicht. So ist bei 44 eine Person gezeigt, bei der ein Teil des Bildes der oberen Hälfte des Körpers innerhalb der Randkontur 22 liegt, die Person selbst aber außerhalb des Schwimmbeckens steht und somit nicht gefährdet ist. Andererseits liegt ein Teil der bei 46 dargestellten Person, nämlich ihr Kopf, teilweise außerhalb der Rand kontur 22, ohne daß dies bedeutet, daß diese Person nicht gefährdet wäre.When observing the swimming pool 10 in perspective, there are, in addition to clear situations in which a person 40 is outside the edge contour of the swimming pool 10 and the opposite situation in which a person 42 is located within the edge contour 22, there are also borderline situations in which parts of a person lie in the part of the current output image of the video camera enclosed by the edge contour 22 , others not. A person is shown at 44, in which a part of the image of the upper half of the body lies within the edge contour 22 , but the person himself is outside the swimming pool and is therefore not at risk. On the other hand, part of the person shown at 46, namely her head, lies partially outside the edge contour 22 without this meaning that this person would not be at risk.

Diese beiden Fälle kann man dadurch unterscheiden, daß man solche Unterbrechungen der Randkontur 22, die im Bereich des in Kamerasichtrichtung vorderen Konturab schnittes 24 erfolgen, als ungefährlich einstuft, während Überschneidungen des in Kamerasichtrichtung hinteren Konturabschnittes 26 durch Teile des Bildes einer Person als Gefahrensituation eingestuft werden müssen.These two cases can be distinguished by the fact that such interruptions in the edge contour 22 , which take place in the area of the front contour section 24 in the camera viewing direction, are classified as harmless, while overlaps in the rear contour section 26 in the camera viewing direction are classified as dangerous by parts of a person's image have to.

Bei den perspektivischen Verhältnissen kann man analog eine Unterbrechung des rechts gelegenen Konturabschnittes 30 durch eine Person als akzeptabel einstufen, während eine Unterbrechung des linken Konturabschnittes 28 durch das Bild einer Person als Gefahrenfall einzustufen ist. Wie dies im einzelnen erfolgt, wird nachstehend genau beschrieben.Given the perspective conditions, an interruption of the right-hand contour section 30 by a person can be classified as acceptable, while an interruption of the left-hand contour section 28 by the image of a person can be classified as a hazard. How this is done in detail is described in detail below.

Das Ausgangssignal der Videokamera 34 wird über eine Schnittstellenkarte 48 auf eine insgesamt mit 50 bezeich nete Auswerteschaltung gegeben. The output signal of the video camera 34 is given via an interface card 48 to a total of 50 designated evaluation circuit.

Der Ausgang der Schnittstellenkarte 48 ist über einen steuerbaren Umschalter 52 mit den Eingängen eines Hinter grund-Echtbildspeichers 54 sowie mit den Eingängen zweier Objekt-Echtbildspeicher 56, 58 verbindbar. In einer weiteren Stellung des Umschalters 52 ist keiner der Eingänge der Echtbildspeicher 54, 56, 58 mit dem Ausgang der Schnittstellenkarte 48 verbunden.The output of the interface card 48 can be connected via a controllable changeover switch 52 to the inputs of a background real image memory 54 and to the inputs of two object real image memories 56 , 58 . In a further position of the switch 52 , none of the inputs of the real image memories 54 , 56 , 58 is connected to the output of the interface card 48 .

Die Echtbildspeicher 54, 56 sind adressierbare Schreib/ Lesespeicher (RAM), die, wie dargestellt, getrennte Schaltkreise sein können oder auch durch getrennt adres sierbare Abschnitte eines großen Speichers gebildet sein können.The real image memories 54 , 56 are addressable read / write memories (RAM) which, as shown, can be separate circuits or can also be formed by separately addressable sections of a large memory.

Ein Bildbearbeitungsrechner 60 ist mit dem Ausgang eines steuerbaren Umschalters 62 verbunden, dessen Eingangs klemmen mit den Ausgängen der drei Echtbildspeicher 54, 56, 58 bzw. dem Ausgang der Schnittstellenkarte 48 verbunden sind.An image processing computer 60 is connected to the output of a controllable switch 62 , the input terminals of which are connected to the outputs of the three real image memories 54 , 56 , 58 and the output of the interface card 48 .

Der Bildbearbeitungsrechner 60 extrahiert aus den in den Echtbildspeichern 54, 56, 58 abgelegten Bildern, die dort pixelweise abgelegt sein können oder in komprimierter Form abgelegt sein können, Bildbestandteile, die eine geringere Datenmenge umfassen, trotzdem aber eine eindeu tige Charakterisierung der Bilder gewährleisten.The image processing computer 60 extracts from the images stored in the real image memories 54 , 56 , 58 , which can be stored there pixel by pixel or can be stored in a compressed form, image components which comprise a smaller amount of data, but nevertheless ensure unambiguous characterization of the images.

Der Bildbearbeitungsrechner 60 wird seinerseits von einem Steuerungsrechner 64 bezüglich seines Arbeitens gesteuert. In erster Linie stellt der Steuerungsrechner 64 den Bildbearbeitungsrechner 60 zwischen einem Lernmodus und einem Arbeitsmodus um. Die entsprechenden Steuersignale werden vom Steuerungsrechner 64 auf einen Steuersignal eingang CI des Bildbearbeitungsrechners gegeben. The image processing computer 60 is in turn controlled by a control computer 64 with regard to its work. Primarily, the control computer 64 switches the image processing computer 60 between a learning mode and a working mode. The corresponding control signals are given by the control computer 64 to a control signal input CI of the image processing computer.

Der Vergleichsbildrechner 60 hat Steuersignal-Ausgangs klemmen CO, die ihrerseits mit Steuersignal-Eingangsklemmen CI des steuerbaren Umschalters 52 und des steuerbaren Um schalters 62 sowie eines weiteren steuerbaren Umschalters 66 verbunden sind. Der steuerbare Umschalter 66 ist eingangsseitig mit einem Datenausgang DO des Bildbearbei tungsrechners 60 verbunden. Ausgangsklemmen des steuerbaren Umschalters 66 sind mit Dateneingangsklemmen DI eines Hintergrundbildspeichers 68, zweier Objektbildspeicher 70, 72 sowie eines Kamerabildspeichers 74 verbunden.The comparison image computer 60 has control signal output terminals CO, which in turn are connected to control signal input terminals CI of the controllable changeover switch 52 and the controllable order switch 62 and a further controllable changeover switch 66 . The controllable switch 66 is connected on the input side to a data output DO of the image processing computer 60 . Output terminals of the controllable switch 66 are connected to data input terminals DI of a background image memory 68 , two object image memories 70 , 72 and a camera image memory 74 .

Die Datenausgänge DO der Bildspeicher 68, 70, 72, 74 sind mit Dateneingängen eines Überwachungsrechners 76 verbunden. Dessen Arbeitsweise wird ebenfalls vom Steu erungsrechner 64 vorgegeben. Im Lernmodus der Überwachungs einrichtung braucht der Überwachungsrechner 76 beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel nicht zu arbeiten. Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen kann er im Lernmodus z. B. direkt die Bildespeicher 68, 70, 72 mit über ein Modem oder von einem Datenträger eingelesenen Bilddaten füllen oder auch unter Ansteuerung des Umschalters 52 anderweitig erstellte eingelesene Objekt-Echtbilder in den Echtbildspeichern 56, 58 ablegen.The data outputs DO of the image memories 68 , 70 , 72 , 74 are connected to data inputs of a monitoring computer 76 . Its operation is also specified by the control computer 64 . In the learning mode of the monitoring device, the monitoring computer 76 need not work in the exemplary embodiment considered here. In modified embodiments, he can in the learning mode z. B. directly fill the image memories 68 , 70 , 72 with image data read in via a modem or from a data carrier, or else, under the control of the switch 52 , store other read object real images created in the real image memories 56 , 58 .

Stellt der Überwachungsrechner 76 im Arbeitsmodus der Überwachungseinrichtung fest, daß sich ein nicht autori siertes Objekt im Inneren des Schwimmbeckens 10 befindet, aktiviert er eine Alarmeinheit 78, die z. B. eine Sirene 80 und eine Alarmleuchte 82 umfassen kann. Über eine Datenleitung 84, die z. B. eine Telefonleitung sein kann, kann an einer entfernten Stelle zusätzlich Alarm ausgelöst werden.If the monitoring computer 76 determines in the working mode of the monitoring device that an unauthorized object is located inside the swimming pool 10 , it activates an alarm unit 78 which, for. B. may include a siren 80 and an alarm lamp 82 . Via a data line 84 , the z. B. can be a telephone line, an additional alarm can be triggered at a remote location.

Der Steuerungsrechner 64 ist mit einer Eingabe/Ausgabeeinheit 86 verbunden, die z. B. ein LCD-Display 88 und eine Tastatur 90 aufweisen kann.The control computer 64 is connected to an input / output unit 86 which, for. B. may have an LCD display 88 and a keyboard 90 .

Die oben beschriebene Überwachungsanlage arbeitet fol gendermaßen:
Durch Eingabe eines entsprechenden Befehles an der Tasta tur 90 wird dem Steuerungsrechner 64 mitgeteilt, daß die Überwachungseinrichtung in einer Lernphase arbeiten soll, in welcher sie ein von Personen freies Echtbild des Schwimmbeckens 10 und seiner Umgebung sowie weitere Echtbilder für zu überwachende Personen aufnehmen soll.The monitoring system described above works as follows:
By entering a corresponding command on the keyboard 90 , the control computer 64 is informed that the monitoring device should work in a learning phase in which it is to take a real image of the swimming pool 10 and its surroundings, free of persons, and further real images for persons to be monitored.

Ein entsprechendes Steuersignal, welches vom Steuerungs rechner 64 auf den Bildbearbeitungsrechner 60 gegeben wird, veranlaßt den Bildbearbeitungsrechner 60 dazu, zunächst den steuerbaren Umschalter 52 so zu stellen, daß der Dateneingang DI des Hintergrund-Echtbildspeichers 54 mit dem Ausgang der Schnittstellenkarte 48 verbunden wird. Zugleich wird der steuerbare Umschalter 62 so gestellt, daß der Datenausgang DO des Hintergrund-Echtbildspeichers 54 mit dem Dateneingang DI des Bildbearbeitungsrechners 60 verbunden wird. Durch den Bildbearbeitungsrechner 60 wird ferner der steuerbare Umschalter 66 so gestellt, daß der Datenausgang DO des Bildbearbeitungsrechners 60 mit dem Dateneingang DI des Hintergrund-Bildspeichers 68 verbunden wird.A corresponding control signal, which is given by the control computer 64 to the image processing computer 60 , causes the image processing computer 60 to first set the controllable switch 52 so that the data input DI of the background real image memory 54 is connected to the output of the interface card 48 . At the same time, the controllable switch 62 is set so that the data output DO of the background real image memory 54 is connected to the data input DI of the image processing computer 60 . The image processing computer 60 also sets the controllable changeover switch 66 in such a way that the data output DO of the image processing computer 60 is connected to the data input DI of the background image memory 68 .

Der Bildbearbeitungsrechner 60 wertet nun das im Hinter grund-Echtbildspeicher 54 abgelegte Bild auf Linien aus, die Flächen unterschiedlicher Färbung begrenzen. Er gewinnt so aus dem farbigen Halbtonbild, mit welchem das Schwimmbecken und seine Umgebung von der Videokamera 34 dargestellt wird, im wesentlichen eine Strichzeichnung, ähnlich wie sie in der oberen Hälfte von Fig. 1 dargestellt ist (jedoch ohne die eingezeichneten Personen). Dieses vereinfachte Strichbild wird vom Bildbearbeitungs rechner 60 im Hintergrundb-Bildspeicher 60 abgelegt. Zu gleich speichert der Bildbearbeitungsrechner 60 den Inhalt des Hintergrund-Echtbildspeichers 54 in einem zum Bild bearbeitungsrechner 60 gehörenden Schreib/Lesespeicher (nicht gesondert dargestellt).The image processing computer 60 now evaluates the image stored in the background real image memory 54 on lines which delimit areas of different colors. From the colored halftone image with which the swimming pool and its surroundings are represented by the video camera 34 , it thus essentially obtains a line drawing, similar to that shown in the upper half of FIG. 1 (but without the persons shown). This simplified line image is stored in the background image memory 60 by the image processing computer 60 . At the same time, the image processing computer 60 stores the content of the background real image memory 54 in a read / write memory belonging to the image processing computer 60 (not shown separately).

Anschließend stellt der Bildbearbeitungsrechner 60 die Umschalter 52 und 62 so um, daß der Dateneingang DI des ersten Objekt-Echtbildspeichers 56 mit dem Ausgang der Schnittstellenkarte 48 verbunden wird und der Datenausgang DO des ersten Objekt-Echtbildspeichers 56 mit dem Daten eingang DI des Bildbearbeitungsrechners 60 verbunden wird. Nun wird eine Person, für die überwacht werden soll, ob sie sich innerhalb oder außerhalb des Schwimmbeckens befindet, vor das Schwimmbecken 10 gestellt, wie z. B. durch die Person 40 angedeutet. Das so erhaltene Bild wird vom Bildbearbeitungsrechner 60 von dem dort gespei cherten Bild des leeren Schwimmbeckens "abgezogen", und man erhält so eine bildliche Darstellung der zu überwachenden Person.The image processing computer 60 then switches the switches 52 and 62 so that the data input DI of the first object real image memory 56 is connected to the output of the interface card 48 and the data output DO of the first object real image memory 56 is connected to the data input DI of the image processing computer 60 becomes. Now a person, for whom it is to be monitored whether he is inside or outside the swimming pool, is placed in front of the swimming pool 10 , such as, for. B. indicated by the person 40 . The image thus obtained is "subtracted" from the image processing computer 60 from the image of the empty swimming pool stored there, and a visual representation of the person to be monitored is thus obtained.

Der Bildbearbeitungsrechner 60 verarbeitet das Bild der zu überwachenden Person ähnlich, wie obenstehend unter Bezugnahme auf das Schwimmbecken 10 dargelegt, und spei chert ein Linienbild der Person über den Umschalter 66 im ersten Objektbildspeicher 70 ab.The image processing computer 60 processes the image of the person to be monitored in a similar manner, as explained above with reference to the swimming pool 10 , and stores a line image of the person via the switch 66 in the first object image memory 70 .

Falls gewünscht, kann man das Objektbild auch dadurch gewinnen, daß man die zu überwachende Person vor einem neutralen Hintergrund aufnimmt. Wiederum alternativ kann man das Objektbild auch dadurch gewinnen, daß man mit einer ähnlichen Einrichtung, wie sie oben beschrie ben wurde, ein Bild der zu überwachenden Person vor einem anderen Hintergrund aufnimmt und den Hintergrund "abzieht" wie obenstehend beschrieben. Man kann dann ein solches Objektbild auch auf einer Diskette speichern und über ein Laufwerk 92 des Steuerrechners 64 einlesen und durch diesen direkt in dem entsprechenden Objekt bildspeicher ablegen.If desired, the object image can also be obtained by recording the person to be monitored against a neutral background. Again, alternatively, the object image can also be obtained by taking a picture of the person to be monitored against a different background with a device similar to that described above and "subtracting" the background as described above. Such an object image can then also be stored on a floppy disk and read in via a drive 92 of the control computer 64 and stored by it directly in the corresponding object image memory.

Der zweite Objektbildspeicher 72 wird ähnlich mit einer Strichzeichnung für eine zweite zu überwachende Figur gefüllt. Sollen noch weitere Personen überwacht werden, werden weitere Objektbildspeicher analog mit Objektbil dern gefüllt.The second object image memory 72 is similarly filled with a line drawing for a second figure to be monitored. If further people are to be monitored, further object image memories are filled with object images in the same way.

Sind diese Vorbereitungen abgeschlossen, so stellt der Steuerungsrechner 64 den Bildbearbeitungsrechner 60 in einen Arbeitsmodus um, in welchem über den steuerbaren Schalter 62 das momentane Ausgangsbild der Videokamera 34 auf die Dateneingangsklemme DI des Vergleichsrechners 30 gegeben wird. Zugleich stellt letzterer den steuer baren Umschalter 66 so, daß die Datenausgangsklemme DO des Bildbearbeitungsrechners 60 ständig mit der Daten eingangsklemme DI des Kamerabildspeichers 74 verbunden ist.Once these preparations have been completed, the control computer 64 switches the image processing computer 60 into a work mode in which the current output image of the video camera 34 is sent to the data input terminal DI of the comparison computer 30 via the controllable switch 62 . At the same time, the latter sets the controllable switch 66 so that the data output terminal DO of the image processing computer 60 is constantly connected to the data input terminal DI of the camera image memory 74 .

Im Arbeitsmodus prüft der Überwachungsrechner 76 laufend, ob das im Kamerabildspeicher 74 enthaltene Bild eines der in den Objektbildspeicher 70, 72 enthaltenen Objekte enthält.In the working mode, the monitoring computer 76 continuously checks whether the image contained in the camera image memory 74 contains one of the objects contained in the object image memory 70 , 72 .

Dies kann z. B. so erfolgen, daß der Überwachungsrechnet 76 znächst das im Hintergrundbildspeicher 68 enthaltene Bild von dem im Kamerabildspeicher 74 stehenden Bild "abzieht". Danach prüft der Überwachungsrechner 76, ob er durch Drehen, Verschieben und Vergrößerung oder Ver kleinerung der in den Objektbildspeichern 70, 72 abgelegten Objektbilder das Differenzbild zwischen aktuellem Kamera bild und Hintergrundbild erzeugen kann. Gelingt dies mit keinem der in den Objektbildspeichern 70, 72 abgespeicher ten Objekte, so endet der Prüfzyklus.This can e.g. B. so that the monitoring computer 76 first "subtracts" the image contained in the background image memory 68 from the image in the camera image memory 74 . Then the monitoring computer 76 checks whether it can generate the difference image between the current camera image and the background image by rotating, moving and enlarging or reducing the object images stored in the object image memories 70 , 72 . If this does not succeed with any of the objects stored in the object image memories 70 , 72 , the test cycle ends.

Stellt der Überwachungsrechner 76 fest, daß er das oben angesprochene Differenzbild ganz oder teilweise unter Verwendung der in den Objektbildspeichern 70, 72 abge speicherten Objektbilder erzeugen kann, so prüft der Überwachungsrechner die räumliche Beziehung zwischen Objektbild und Hintergrundbild.If the monitoring computer 76 determines that it can generate all or part of the above-mentioned differential image using the object images stored in the object image memories 70 , 72, the monitoring computer checks the spatial relationship between the object image and the background image.

In den eingangs geschilderten klaren Fällen (Person 40 und 42) kann der Überwachungsrechner 76 durch Ver gleich der Lage der Strichkonturen der Objekte und des Hintergrundes einfach feststellen, daß sich eine Person außerhalb des Schwimmbeckens bzw. im Schwimmbecken be findet.In the clear cases described at the outset (person 40 and 42 ), the monitoring computer 76 can simply determine, by comparing the position of the line contours of the objects and the background, that a person is found outside the swimming pool or in the swimming pool.

In den den Personen 44 und 46 entsprechenden Fällen prüft der Rechner, an welchen der Konturabschnitte 24, 26, 28, 30 eine Unterbrechung der Randkontur 22 vorliegt.In the cases corresponding to persons 44 and 46 , the computer checks at which of the contour sections 24 , 26 , 28 , 30 there is an interruption in the edge contour 22 .

Wie schon weiter oben dargelegt, kann er auf Grund der Aufnahmeperspektive für die Videokamera 34 die den Kontur abschnitten 24 und 30 entsprechenden Konturunterbrechun gen als ungefährlich erkennen, so daß kein Alarm erzeugt wird.As already explained above, he can recognize the contour sections 24 and 30 corresponding contour interruptions as harmless due to the recording perspective for the video camera 34 , so that no alarm is generated.

Liegt eine Konturunterbrechung im Konturabschnitt 26 oder im Konturabschnitt 28 vor, so wird Alarm gegeben.If there is a contour interruption in the contour section 26 or in the contour section 28 , an alarm is given.

Zusätzlich kann der Überwachungsrechner 76 im Falle von Unterbrechungen der Randkontur 22 jeweils bestimmen, welcher Anteil des Objektes außerhalb bzw. innerhalb der Randkontur liegt. Auf diese Weise kann man eine Person, die schon sehr nahe am Rand des Schwimmbeckens steht, von einer Person, die ausreichend weit vom Schwimm beckenrand entfernt ist, unterscheiden. Auch kann man so eine Person, die z. B. an einer Leiter aus dem Schwimm becken heraussteigt, von einer am Rande des Schwimm beckens im Wasser befindlichen Person unterscheiden.In the event of interruptions in the edge contour 22 , the monitoring computer 76 can additionally determine which portion of the object lies outside or inside the edge contour. In this way, a person who is already very close to the edge of the pool can be distinguished from a person who is sufficiently far from the edge of the pool. You can also be a person who, for. B. on a ladder from the swimming pool, distinguish it from a person on the edge of the swimming pool in the water.

In Abwandlung des oben beschriebenen Ausführungsbeispie les kann man die Objektbilder noch weiter vereinfachen, indem man nur ihre Hauptabmessungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen bestimmt (Objekt-Echtbilder werden alle unter gleichem vorgegebenem Abstand von der Videoka mera aufenommen) oder sie nur durch das Verhältnis dieser Hauptabmessungen charakterisiert. Eine solche sehr grobe Unterscheidung reicht für viele Fälle aus, z. B. um Klein kinder von Erwachsenen zu unterscheiden.In a modification of the exemplary embodiment described above les you can simplify the object pictures even further, by just putting their main dimensions in two to each other vertical directions are determined (real object images are all at the same predetermined distance from the videoka mera) or only by the ratio of these Main dimensions characterized. Such a very rough one Differentiation is sufficient for many cases, e.g. B. Small distinguish children from adults.

In weiterer Abwandlung der Erfindung kann man anstelle eines Objektes auch nur einen markanten Teil des Objektes überwachen, z. B. ein von einer Person getragenes Klei dungsstück, z. B. die in der Zeichnung mit 94 bezeichnete Badehose der Person.In a further modification of the invention, one can instead of an object even a striking part of the object monitor e.g. B. a clover worn by a person dungsstück, z. B. designated 94 in the drawing Person's swimming trunks.

In weiterer Abwandlung kann man eine Person zusätzlich mit einer sie individualisierenden Markierung versehen, z. B. mit einem Fußband 96, welches in Knöchelnähe ange bracht wird. Die zu überwachenden Personen werden dann mit Fußbändern 96 ausgestattet, die sich in ihrer Farbe unterscheiden. Auch auf diese Weise läßt sich eine Person eindeutig identifizieren und lokalisieren. Dabei ist die Anbringung in Fußnähe deshalb besonders vorteilhaft, weil man so auf sehr einfache Weise feststellen kann, ob eine Person noch außerhalb des Schwimmbeckens steht oder sich schon im Schwimmbecken befindet. Denn je kleiner das letztlich überwachte Objekt ist, umso geringer werden die Unsicherheiten der Lagebestimmung, die sich aus einer einfachen bloßen Kontrolle des Objektbildes bezüglich der Randkontur des überwachten Raumbereiches ergeben.In a further modification, a person can additionally be provided with a marking which individualizes them, e.g. B. with an ankle strap 96 , which is placed near the ankle. The persons to be monitored are then equipped with foot straps 96 which differ in their color. In this way too, a person can be clearly identified and localized. The attachment near the foot is particularly advantageous because it is very easy to determine whether a person is still outside the pool or is already in the pool. Because the smaller the object that is ultimately monitored, the less the uncertainties in determining the position, which result from a simple mere control of the object image with regard to the edge contour of the monitored area.

Vorzugsweise erfolgt die Überwachung so, daß die zu überwachenden Objekte als solche definiert werden, deren Anwesenheit im zu überwachenden Raum toleriert wird. Bei dieser Arbeitsweise werden auch andere Personen, z. B. unbemerkt hinzugekommene Nachbarkinder, überwacht, denn jedes erkannte Objekt, das nicht einem autorisier ten Objekt entspricht, löst den Alarm aus.The monitoring is preferably carried out so that the monitoring objects are defined as those whose Presence in the room to be monitored is tolerated. In this way of working, other people, z. B. added unnoticed neighboring children, monitored, because every recognized object that is not an authoritative corresponds to the object, triggers the alarm.

In der vorstehenden Beschreibung eines Ausführungsbei spieles wurde eine Datenverarbeitung in diskreten Schalt kreisen angesprochen. Es versteht sich, daß man die verschiedenen Arbeiten auch durch Programmblöcke und Speicherbereiche eines einzigen frei programmierbaren Rechners abwickeln kann, ohne den Schutzumfang der vor liegenden Erfindung zu verlassen.In the above description of an embodiment game was a data processing in discrete switching circles addressed. It goes without saying that the various works also through program blocks and Memory areas of a single freely programmable Computer can handle without the scope of protection before to leave lying invention.

Zur in den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung verwendeten Terminologie wird noch folgendes angemerkt:
Unter einem Objekt soll ein beliebiger Körper verstanden werden, insbesondere der Körper von Personen.The following is noted regarding the terminology used in the claims and the description above:
An object is to be understood as any body, in particular the body of a person.

Unter einem Echtbild soll die Gesamtheit der Pixel des Bildbands der Videokamera verstanden werden.The whole of the pixels of the Illustrated book of the video camera can be understood.

Hintergrundbilder und Objektbilder unterscheiden sich vom Hintergrund-Echtbild und von den Objekt-Echtbildern dadurch, daß sie nur eine Teilmenge der in den Echtbildern enthaltenen Bilddaten enthalten. Diese Teilmengen beziehen sich insbesondere auf Konturlinien, wie sie sich beim Umsetzen des Echtbilds in eine Strichzeichnung ergeben. Dabei ist die Randkontur diejenige Linie, welche das dargestellte Objet gegen den Bildrest abgrenzt. Unter inneren Konturlinien werden solche verstanden, die Teil bereiche des Objekt-Echtbilds gegeneinander abgrenzen. Naturgemäß liegen diese Konturlinien innerhalb der Rand kontur.Background images and object images differ from the background real image and from the object real images in that they are only a subset of those in the real images included image data. Obtain these subsets in particular on contour lines, such as those found in Convert the real image into a line drawing. The edge contour is the line that the delimits the displayed object against the rest of the image. Under inner contour lines are understood to be those that are part delimit areas of the object real image from each other. Naturally, these contour lines lie within the margin contour.

Wo von einer Entsprechung zwischen verschiedenen Bildern gesprochen ist, insbesondere einem Objektbild und einem Teilbereich des Kamerabilds, soll damit verstanden werden, daß das Objektbild in irgendeiner Weise so mit dem Teil bereich des Kamerabilds verwandt ist, daß man den Teil bereich des Kamerabilds mit dem Objekt identifizieren kann. Eine solche Verwandtschaft schließt insbesondere ein, daß man durch Vergrößern oder Verkleinern des Objekt bilds und/oder Verschieben des Objektbilds und/oder Drehen des Objektbilds eine signifikante Übereinstimmung zwischen dem so modifizierten Objektbild und dem Teil bereich des Kamerabilds erhält. Dabei bedeutet signifikant, daß die Abweichungen in der Kontur innerhalb eines vorge gebenen Fensters liegen. Z. B. kann man zwischen dem optimal an den Kamerabildbereich angepaßten modifizier ten Objektbild und dem entsprechenden Teilbereich des Kamerabilds den mittleren quadratischen Fehler der Rand konturabweichung berechnen und eine Identifizierung dann als gegeben ansehen, wenn die mittlere quadratische Abweichung unter einem vorgegebenen Grenzwert bleibt. Diese mittlere quadratische Abweichung in der Randkontur kann man zusätzlich verknüpfen mit einem Farbvergleich zwischen Objektbild und dem entsprechenden Bildbereich des Kamerabilds. Aus der Konturabweichung und der Farb abweichung kann man dann einen (ggf. gewichteten) Gesamt erkennungswert berechnen. Liegt dieser innerhalb eines vorgegebenen Fensters wird die Identifizierung zwischen Objektbild und Bildbereich des Kamerabilds als gegeben angesehen.Where of a correspondence between different images is spoken, in particular an object image and a Part of the camera image, should be understood that the object image in some way so with the part area of the camera image is related to that part Identify the area of the camera image with the object can. Such a relationship includes in particular one that you can by zooming in or out on the object image and / or moving the object image and / or Rotating the object image a significant match between the object image thus modified and the part area of the camera image. Significantly means that the deviations in the contour within a pre given window. For example, you can choose between the Modify optimally adapted to the camera image area th object image and the corresponding part of the Camera image the mean square error of the edge Calculate contour deviation and an identification then be taken for granted if the mean square Deviation remains below a predetermined limit. This mean square deviation in the edge contour can also be linked to a color comparison between the object image and the corresponding image area of the camera image. From the contour deviation and the color deviation can then be a (possibly weighted) total Calculate recognition value. If this is within a given window will identify between Object image and image area of the camera image as given considered.

Claims

1. Monitoring device for a room area ( 10 ), in particular a swimming pool, with a video camera ( 34 ) and with an evaluation circuit ( 50 ) connected to it, which has a background image memory ( 68 ) and a monitoring circuit ( 76 ) with the the background image stored in the background image memory ( 68 ) and the camera image currently generated by the video camera ( 34 ) is acted upon and generates an alarm signal if the camera image differs from the background image, characterized in that the evaluation circuit ( 50 ) has at least one object image memory ( 70 , 72 ) and the monitoring circuit ( 76 ) evaluates the camera image using the background image to determine whether a partial area of the background image in the camera image is modified by an object, and that the monitoring circuit ( 76 ) detects objects ( 40 , 42 , 44 , 46 ) with the objects stored in the object image memories ( 70 , 72 ) object images and generates an alarm signal if the object ( 40 , 42 , 44 , 46 ) recognized in the camera image either corresponds to one of the stored object images or does not correspond to any of the stored object images.

2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit ( 50 ) has a background real image memory ( 54 ) and at least one object real image memory ( 56 , 58 ) and that an image processing computer ( 60 ) in a learning mode in the object Real image memory ( 56 , 58 ) compares the stored image of an object with the content of the background real image memory and calculates an object image associated with the object ( 40 , 42 , 44 , 46 ) from the image difference.

3. Monitoring device according to claim 2, characterized in that the image processing computer ( 60 ) stores the object image in the object image memory associated with the object ( 70 , 72 ).

4. Monitoring device according to claim 2 or 3, characterized in that the image processing computer ner ( 60 ) via a controllable switch ( 62 ) with the output terminals of the background real image memory ( 54 ) and with the output terminals of the object real image memory ( 56 , 58 ) is.

5. Monitoring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an image processing computer ( 60 ) is acted upon in a working mode with the camera image generated by the video camera ( 34 ).

6. Monitoring device according to claim 5, characterized in that the image processing computer ( 60 ) stores the camera image in a camera image memory ( 74 ).

7. Monitoring device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the image processing computer ( 60 ) via a controllable switch ( 66 ) with inputs of the background image memory ( 68 ) and / or the object image memory ( 70 , 72 ) is connected.

8. Monitoring device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the image processing computer ( 60 ) determines edge contours of the images given on it.

9. Monitoring device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the image processing computer ( 60 ) calculates at least one inner contour line of the images given on it.

10. Monitoring device according to claim 8 or 9, characterized in that the image processing computer ( 60 ) determines color values for partial areas delimited by the edge contour and optionally inner contour line of the image given to it.

11. Monitoring device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the image processing computer ( 60 ) the edge contour ( 22 ) and, if appropriate, inner contour lines of the image given to it, if appropriate, together with color values for partial areas delimited by the edge contour and, if appropriate, inner contour lines the image is calculated and stored in the corresponding object image memory ( 70 , 72 ) or in the background image memory ( 68 ).

12. Monitoring device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the monitoring circuit ( 60 ) rotates and / or shifts and / or enlarges the object images and compares the derived object images thus obtained with the camera image.

13. Monitoring device according to one of claims 2 to 12, characterized in that the monitoring circuit ( 76 ) and the image processing computer ( 60 ) can be switched between a learning mode and a working mode by a control unit ( 64 ).

14. Monitoring device according to claim 13, characterized by an input unit ( 86 ) cooperating with the control unit ( 64 ).

15. Monitoring device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the monitoring circuit ( 76 ) also determines whether a detected object is inside or outside the monitoring space ( 10 ) that it checks whether the edge contour ( 22 ) of the monitored room is interrupted by a recognized object or not.

16. Monitoring device according to claim 15, characterized in that the monitoring circuit ( 76 ) checks whether it is a front lying in the perspective camera image ( 24 , 30 ) or a back there ( 26 , 28 ) contour section of the edge contour ( 22 ) to be monitored is the room ( 10 ) which is interrupted by a recognized object.

17. Monitoring device according to claim 15 or 16, characterized in that the monitoring circuit ( 76 ) calculates the relative proportion of that portion of the detected object which lies outside or inside the edge contour ( 22 ) of the monitored room ( 10 ) and an alarm signal also then generated or suppressed even if this proportion is smaller than a predetermined percentage.

18. Monitoring device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the object image is the image of a body part, in particular a foot of a person to be monitored ( 40 , 42 , 44 , 46 ).

19. Monitoring device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the object image is the image of a brand ( 94 ; 96 ) worn by a person to be monitored ( 40 , 42 , 44 , 46 ) or a piece of clothing worn by it ( 94 ) is.

20. Monitoring device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the object image is stored in the form of dimension data and / or color values in the object image memory ( 70 , 72 ).

21. Monitoring device according to claim 20, characterized characterized in that the dimension data the ratio the main dimensions of the monitored object in two directions perpendicular to each other.