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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Schattendetektion
bzw. -unterdrückung in einem Kamerabild von einer Beobachtungsszene,
wobei das Kamerabild optional statische Objekte mit statischen Schattenbereichen
und bewegte Objekte mit dynamischen Schattenbereichen zeigt, mit
einem Langzeitmodul, welches ausgebildet ist, ein Langfristszenenreferenzbild
der Beobachtungsszene durch Auswertung einer Langfristbeobachtung der
Beobachtungsszene zu erzeugen und mit einem Mittelfristmodul, welches
ausgebildet ist, ein Mittelfristszenenreferenzbild der Bebachtungsszene
durch Auswertung einer Mittelfristbeobachtung der Beobachtungsszene
zu erzeugen sowie ein entsprechendes Verfahren und ein Computerprogramm.
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Videoüberwachungssysteme
dienen dazu, öffentliche Plätze, Gebäude,
Straßen, Kreuzungen und dergleichen mit einer Mehrzahl
von Überwachungskameras zu beobachten. Die durch die Überwachungskameras
erfassten Bilddatenströme werden oftmals in Überwachungszentralen
zusammengeführt und dort durch Überwachungspersonal
oder automatisiert ausgewertet. Bei der automatisierten Auswertung
ist es üblich, Bildverarbeitungsalgorithmen zu verwenden,
die bewegte Objekte von einem statischen Szenenhintergrund trennen,
diese bewegten Objekte über die Zeit verfolgen und einen
Alarm auslösen, wenn vorgegebene Bedingungen erfüllt sind.
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Derartige
Bildverarbeitungsalgorithmen detektieren die bewegten Objekte gewöhnlich
durch Differenzbildung zwischen einem aktuellen Kamerabild und einem Szenenreferenzbild,
welches den Hintergrund der beobachteten Szene zeigt. Problematisch
bei dem Einsatz derartiger Bildverarbeitungsalgorithmen sind bekanntlich Änderungen
des Beleuchtungszustandes der beobachteten Szene, da auftretende
Lichtquellen oder Schatten im ungünstigsten Fall als bewegte
Objekte detektiert werden. Um diese Probleme abzumildern, wird das
Szenenreferenzbild üblicherweise langsam, aber stetig aktualisiert,
um schleichende Änderungen des Beleuchtungszustands zu
kompensieren. Aber selbst bei einem aktualisierten Szenenreferenzbild
führt zum Beispiel eine plötzliche Änderung
des Beleuchtungszustands, wie z. B. das Verschwinden der Sonne hinter einer
Wolke und einem nachträglichen Wiedererscheinen, zu Problemen
bei der Auswertung.
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Die
Druckschrift
JP 2005251132 beschreibt einen
Schattendetektor und ein Verfahren zur Detektion von Schattenbereichen
in einem Bild, wobei in einem ersten Schritt ein Szenenreferenzbild
von einem aktuellen Kamerabild abgezogen wird, so dass in dem Differenzbild
nur bewegte Objekte und Schatten dieser bewegten Objekte als Objektbereiche
dargestellt sind. In einem weiteren Schritt werden die Pixelintensitäten
in dem Objektbereichen mit den Pixelintensitäten des aktuellen
Kamerabilds verglichen und bei Überschreiten bestimmter
Grenzen als Schattenbereiche bzw. als bewegte Objekte klassifiziert.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Schattendetektion bzw. -unterdrückung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ein Verfahren zur Detektion bzw.
Unterdrückung von Schattenbereichen in einem Kamerabild
mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Computer-Programm mit
den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgeschlagen. Bevorzugte oder vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Die
erfindungsgemäße Bildverarbeitungsvorrichtung
ist vorzugsweise als ein Teil eine Videoüberwachungssystems
ausgebildet, welches eine Mehrzahl von insbesondere stationär
angeordneten Überwachungskameras aufweist, die auf eine
oder mehrere Beobachtungsszenen gerichtet sind.
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Die
Bildverarbeitungsvorrichtung ist zur Schattendetektion bzw. -unterdrückung
in einem Kamerabild geeignet und/oder ausgebildet. Das Kamerabild
ist vorzugsweise Teil einer Videosequenz, die von einer der Überwachungskameras
aufgenommen wird bzw. wurde, welche auf die Beobachtungsszene gerichtet
ist. Bei der Beobachtungsszene kann es sich um eine Straße,
eine Kreuzung, einen Raum, einen Platz, beispielsweise in einer
Stadt, in einem öffentlichen Gebäude, in einer
Schule, in einer Universität oder ähnlichem handeln,
wobei unter dem Begriff der Beobachtungsszene bevorzugt die Gesamtheit
der mit der Beobachtungskamera aufgenommene Umgebung verstanden
wird. Alternativ kann das Kamerabild bzw. die Videosequenz von einer
Speichereinrichtung, wie z. B. einem Videorekorder stammen.
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Das
Kamerabild zeigt – optional – statische Objekte,
auch als Hintergrundobjekte bezeichnet, mit statischen Schattenbereichen
und bewegte Objekte, auch als Vordergrundobjekte bezeichnet, mit
dynamischen Schattenbereichen. Unter statischen Schattenbereichen
bzw. statischen Objekten werden vorzugsweise Schattenbereiche bzw.
Objekte verstanden, welche länger als ein definiertes Zeitintervall
in der Beobachtungsszene angeordnet sind, wobei das Zeitintervall
länger als die gewöhnliche oder erwartete Zeitdauer
der Erscheinung eines bewegten Objekts in der Beobachtungsszene
ist.
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Die
Bildverarbeitungsvorrichtung weist ein Langzeitmodul auf, welches
ausgebildet ist, ein Langfristszenenreferenzbild der Beobachtungsszene zu
erstellen, wobei das Langfristszenenreferenzbild über die
Verwendung einer Langfristbeobachtung der Beobachtungsszene erzeugt
wird. Zudem weist die Bildverarbeitungsvorrichtung ein Mittelfristmodul
auf, welches ein Mittelfristszenenreferenzbild erzeugt, welches
durch Auswertung einer Mittelfristbeobachtung der Beobachtungsszene
gebildet ist. Die Langfristbeobachtung erfolgt über einen
längeren Zeitraum und/oder über mehr Beleuchtungszustände
der Beobachtungsszene als die Mittelfristbeobachtung. Unter Beleuchtungszustände
sind insbesondere Zustände der Beobachtungsszene zu verstehen,
in denen die Beobachtungsszene, zum Beispiel aufgrund der Sonnenbewegung
wechselnden Beleuchtungen ausgesetzt ist. Es ist möglich,
dass Langfristbeobachtung und Mittelfristbeobachtung zeitlich überlappungsfrei
oder überlappend ausgewählt sind.
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Erfindungsgemäß wird
ein Schattendetektionsmodul vorgeschlagen, welches programmtechnisch
und/oder schaltungstechnisch ausgebildet ist, zur Schattendetektion bzw.
-unterdrückung das Kamerabild mit dem Langfristreferenzbild
und mit dem Mittelfristreferenzbild informationstechnisch zu verarbeiten.
Unter informationstechnischer Verarbeitung wird jegliche Art und
jegliche Reihenfolge der Verknüpfung der genannten drei
Bilder verstanden.
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Der
Vorteil der Erfindung liegt darin, dass es möglich ist,
Schattenbereiche und die Position der Schattenbereiche, insbesondere
von statischen Schattenbereichen, in der Beobachtungsszene bzw. in
dem Kamerabild zu detektieren und optional zu unterdrücken.
Somit ist die Erfindung in der Lage, ein Bild der Beobachtungsszene
mit unterdrückten statischen Schattenbereichen zu erzeugen,
wobei die Schattenbereiche beispielsweise durch dreidimensionalen
Strukturen in der Beobachtungsszene, wie zum Beispiel Gebäude
gebildet werden. Als weiterer möglicher Vorteil ist zu
sehen, dass die Erfindung so ausgebildet ist, dass zwischen dynamischen
Schattenbereichen, welche von bewegten Objekten bzw. Vordergrundobjekten
erzeugt werden und statischen Schattenbereichen, welche durch statische
Objekte erzeugt werden, unterschieden werden kann. Es ist somit
möglich, Bilder ohne statische Schattenbereiche zu erzeugen,
die trotzdem alle bewegten Objekte bzw. Vordergrundobjekte zusammen
mit deren dynamischen Schattenbereichen zeigen. Insbesondere ist es
auch möglich, langsam bewegende Schatten, deren Bewegung
z. B. durch die Laufbahn der Sonne begründet ist, herauszufiltern
oder plötzliche Verdeckung des direkten Sonnenlichts durch
Wolken fehlerfrei oder fehlerarm zu behandeln.
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Durch
das Ausfiltern von statischen Schattenbereichen in der Beobachtungsszene
bzw. in dem Kamerabild ist es möglich, die Fehlalarmrate
eines oder des Videoüberwachungssystems deutlich zu reduzieren.
Weil die bekannten Bildverarbeitungsalgorithmen zur Segmentierung
und Bewegungsdetektion nicht vollständig beleuchtungsunabhängig
sind, ist die Bilderverarbeitungsvorrichtung zur Schattendetektion
bzw. -unterdrückung ein ideales Zusatzmodul für
derartige Videoüberwachungssysteme. Der Vorteil der Erfindung
zeigt sich vor allem in einer verbesserten Robustheit bei der Objektverfolgung,
welche auch durch die Möglichkeit begründet ist,
zwischen statischen und dynamischen bzw. nicht-statischen Schattenbereichen
zu unterscheiden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt
sich die Langfristbeobachtung über einen Zeitraum von mehreren
Tagen und/oder über mehrere Beleuchtungszustände
der Beobachtungsszene. Vorzugsweise ist das Langzeitmodul so ausgebildet,
dass ein Satz von Kamerabildern der Beobachtungsszene über
einen Zeitraum von mehreren Tagen bzw. Beleuchtungszuständen
gesammelt wird. Die Anzahl der Kamerabilder in dem Satz bzw. die
Zeitdauer der Beobachtung wird so gewählt, dass der Satz
von Kamerabildern repräsentativ für die Beobachtungsszene
und für die gewählte Zeitdauer ist. Zur Erzeugung
des Langfristszenenreferenzbildes wird der Satz von Kamerabildern über
die Zeit analysiert, wobei eine Bildverarbeitungsoperation auf den
gesamten Satz von Kamerabildern angewendet wird. Vorzugsweise wird
die Berechnung des Langfristszenenreferenzbildes in regelmäßigen
Abständen wiederholt, da die Beleuchtung und die Schattenbereichsposition
sich aufgrund regulärer Effekte, wie zum Beispiel saisonaler Änderungen,
oder unerwartete Effekte, wie zum Beispiel die Errichtung eines
Gebäudes, ändern können. Vorzugsweise
ist das Langzeitmodul so ausgebildet, dass ein Langfristszenenreferenzbild
erzeugt wird, welches die Beobachtungsszene zeigt, wobei jedoch
statische Schattenbereiche, bewegte Objekte und dynamische Schattenbereiche
ausgefiltert sind, so dass das Langfristszenenreferenzbild nur statische
Objekte zeigt.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist vorgesehen, dass sich die Mittelfristbeobachtung über
einen Zeitraum von mehreren Minuten oder Stunden und/oder über
einen Zeitraum größer als die typische Verweildauer
eines bewegten Beobachtungsobjektes in der Beobachtungsszene und/oder über
einen einzigen Beleuchtungszustand erstreckt. Besonders bevorzugt
ist es, wenn das Mittelfristszenenreferenzbild laufend aktualisiert
wird, um jeweils aktuell die quasistatischen Eigenschaften der Beobachtungsszene
widerzuspiegeln. Aufgrund der kurzen Beobachtungszeit zeigt das
Mittelfristszenenreferenzbild auch statische Schattenbereiche, da
zum Beispiel der Schatten eines Baumes innerhalb von einer Stunde
Beobachtungszeit nur gering wandert. Somit ist es alternativ oder
ergänzend bevorzugt, dass das Mittelfristmodell ausgebildet
ist, dass ein Mittelfristreferenzbild erzeugt wird, wobei bewegte
Objekte und dynamische Schattenbereiche ausgefiltert sind, so dass
nur statische Objekte und statische Schattenbereiche gezeigt sind.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Schattendetektionsmodul
ausgebildet, das Langfristszenenreferenzbild und das Kamerabild
oder alternativ das Mittelfristreferenzbild und das Kamerabild informationstechnisch
miteinander zu verknüpfen, so dass ein Zwischenbild erzeugt wird,
auf dem die statischen Objekte herausgefiltert sind, welches jedoch
statische Schattenbereiche (in Bezug auf das Langfristszenenreferenzbild)
bzw. statische Schattenbereichsartefakte (in Bezug auf das Mittelfristreferenzbild),
dynamische Schattenbereiche und bewegte Objekte zeigt.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist das Schattendetektionsmodul
so ausgebildet, dass das Langfristszenenreferenzbild und das Mittelfristszenenreferenzbild
miteinander informationstechnisch verarbeitet werden, um ein Schattenbild
zu erzeugen, welches ausschließlich statische Schattenbereiche
aufweist. Diesem Schattenbild liegt die Überlegung zugrunde,
dass das Langfristszenenreferenzbild keine statischen Schattenbereiche,
das Mittelfristszenenreferenzbild jedoch aufgrund der vergleichsweise
kurzen Beobachtungsdauer, statische Schattenbereiche zeigt. Erzeugt
man nun beispielsweise ein Differenzbild zwischen dem Langfristszenenreferenzbild
und dem Mittelfristszenenreferenzbild so verbleibt als Differenz
die Darstellung der statischen Schattenbereiche.
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In
einer optionalen, nächsten, in das Schattendetektionsmodul
implementierten Operation wird das Zwischenbild und das Schattenbild
miteinander informationstechnisch verarbeitet. um ein Objektbild zu
erzeugen, welches nur bewegte Objekte und dynamische Schattenbereiche
zeigt. Letztendlich wird bei dieser Operation aus dem Zwischenbild
die in dem Schattenbild gezeigten statischen Schattenbereiche entfernt,
um das Objektbild zu erzeugen. Dieses finale Objektbild ist sehr
gut geeignet, eine Objektsegmentierung, -detektion und/oder -verfolgung durchzuführen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das
Schattendetektionsmodul ausgebildet, durch Auswertung der statischen
Schattenbereiche, insbesondere in dem Zwischenbild, die dynamischen
Schattenbereiche zu detektieren und/oder zu verifizieren und/oder
zu unterdrücken. Alternativ oder ergänzend hierzu
kann auch die zeitliche Entwicklung der statischen Schattenbereich
ausgewertet werden. Beispielsweise gibt die Position bzw. die Ausrichtung
der statischen Schattenbereiche einen Hinweis auf die Position von
Beleuchtungsquellen, insbesondere auf den Sonnenstand. Hieraus lassen sich
Rückschlüsse auf die dynamischen Schattenbereiche
der bewegten Objekte machen, da diese analog ausgerichtet sein müssen.
Ferner kann in Abhängigkeit von der Detektion von Schattenbereichen, insbesondere
statischer Schattenbereiche, das Schattendetektionsmodul deaktiviert,
beispielsweise temporär deaktiviert werden. Dieser Ausführungsform
liegt die Überlegung zu Grunde, dass eine Auswertung von Schattenbereichen
nur dann sinnvoll ist, wenn die Überwachungsszene Schattenbereiche enthält.
Fehlen diese vollständig, können bessere Ergebnisse
erzielt werden, wenn das Schattendetektionsmodul abgeschaltet ist.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden bei der Auswertung
der statischen Schattenbereiche ergänzend Tiefeninformationen der Überwachungsszene
berücksichtigt. Derartige Tiefeninformationen können
aus einem Modell der Überwachungsszene ausgelesen und/oder
automatisch erlernt werden. Verfahren zum automatischen Lernen von
Tiefeninformationen in Überwachungsszenen sind dem Fachmann
beispielsweise aus dem wissenschaftlichen Artikel von D.
Greenhill, J. Renno, J. Orwell, and G. A, Jones der Kingston University:
Occlusion Analysis: Learning and Utilising Depth Maps in Object-Tracking,
BMVC 2004, Kingston, 7th–9th Sept., 2004 bekannt,
deren vollständiger Inhalt mittels Referenzierung in die
vorliegende Offenbarung als ein Ausführungsbeispiel übernommen wird.
Vorzugsweise wird durch eine informationstechnische Verknüpfung
der Tiefeninformationen mit den Informationen über die
statischen Schattenbereiche und/oder mit dem Zwischenbild die Position
von einer oder mehreren Beleuchtungsquellen ermittelt. Auf Basis
der ermittelten Beleuchtungsquelle kann auch für die bewegten
Objekte die Position der dynamischen Schattenbereiche vorhergesagt
werden (z. B. links des Objekts, schräg unterhalb...) Dies
hilft die Präzision des Schattenentfernens und die Robustheit des
Systems zu erhöhen.
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ist
Das Schattendetektionsmodul ist optional zur Verifizierung der detektierten
statischen bzw. dynamischen Schattenbereiche ausgebildet, beispielsweise
indem die Pixelfarbe der Schattenbereiche überprüft
wird. Ist beispielsweise die Pixelfarbe in den Schattenbereichen
gegenüber der Pixelfarbe in dem Langfristszenenreferenzbild
oder dem Mittelfristszenenreferenzbild nur in Bezug auf die Helligkeit unterschiedlich
ausgebildet, wird dadurch ein starker Hinweis auf einen Schattenbereich
gegeben, so dass dieser Schattenbereich verifiziert oder bestätigt
werden kann.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion
von Schattenbereichen am Kamerabild von einer Beobachtungsszene, welches
vorzugsweise auf der Bilderverarbeitungsvorrichtung und/oder einem
Videoüberwachungssystem mit der Bildverarbeitungsvorrichtung
durchgeführt wird, wobei in ersten Schritten ein Mittelfristszenenreferenzbild
und Langfristszenenreferenzbild erzeugt werden und in einem weiteren
Schritt Schattenbereiche durch die informationstechnische Verarbeitung
oder Verknüpfung des Kamerabilds mit dem Mittelfristszenenreferenzbild
und dem Langfristenszenenreferenzbild detektiert werden.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Computer-Programm
mit Programm-Codemitteln mit den Merkmalen des Anspruchs 13, welches
ausgebildet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren
auf einem Computer, einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere
einem Steuergerät, DSP, FPGA oder auf der erfindungsgemäßen
Bildverarbeitungsvorrichtung durchzuführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Videoüberwachungssystems
als ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
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2 eine
schematischen Darstellung des Ablauf der Verknüpfung eines
Langfristszenenreferenzbildes, eines Mittelfristszenenreferenzbildes
und eines aktuellen Kamerabildes als ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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Die 1 zeigt
ein Videoüberwachungssystem 1, welches eine oder
mehrere Überwachungskameras 2 aufweist, die jeweils
auf eine Beobachtungsszene (nicht gezeigt) gerichtet sind. Ausgehend
von der Überwachungskamera 2 wird der Bilddatenstrom in
eine Bildverarbeitungsvorrichtung 3 geleitet, in der die
aktuellen Kamerabilder für eine nachgeschaltete Objektdetektion
und/oder -verfolgung in einem Modul 4 vorbereitet werden.
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Die
Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist ein Langzeitmodul 5 und
ein Mittelfristmodul 6 auf, wobei das Langzeitmodul 5 ausgebildet
ist, um aus einem Satz über mehrere Tage aufgenommenen
Bildern der Beobachtungsszene ein Langfristszenenreferenzbild 8 zu erstellen.
Hierzu werden eine Reihe von Bildern ausgehend von einem Startzeitpunkt
T0 bis zu einem Endzeitpunkt Tn aufgenommen,
so dass ein Bildersatz: I(x, y, t) ∈ [t0, ... tn]gebildet
wird. Eine Möglichkeit zur Erzeugung des Langfristszenenreferenzbildes 8 ist
es nun, den Mittelwert oder den Median des Farb- oder Grauwerts
zu allen Zeitpunkten für jedes Pixel zu bilden: B(x, y) = mean(I(x, y, t))∀t ∈ [t0, ... tn].
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Nachdem
statische Schattenbereiche sich während der Aufnahmezeit
aufgrund der Sonnenbewegung etc. verändern, wird der berechnete
Mittelwert oder Median eines Pixels B(x, y) den Wert zeigen, den
das Pixel die meiste Zeit einnimmt. Somit wird durch die Bildung
des Langfristszenenreferenzbild 8 sichergestellt, dass
aus der dargestellten Beobachtungsszene die statischen (jedoch sich
langsam bewegenden) Schattenbereiche herausgefiltert werden.
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In
dem Mittelfristmodul 6 wird ein Mittelfristszenenreferenzbild 9 in
analoger Weise gebildet, wobei jedoch die Beobachtungszeit deutlich
verringert ist und zum Beispiel eine Stunde beträgt. Die
Beobachtungsdauer ist dabei so gewählt, dass sie (deutlich)
länger, also z. B. 3, 5 oder 10-fach länger als
die erwartete Aufenthaltsdauer eines bewegten Objektes in der Beobachtungsszene
ist. Aufgrund der verkürzten Beobachtungszeit zeigt das
Mittefristszenenreferenzbild 9 einige oder alle statischen
Schattenbereiche. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Mittelfristszenenreferenzbild 9 laufend
aktualisiert wird, so dass jederzeit ein aktueller Schattenstand
dargestellt ist.
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Die
Bildverarbeitungsvorrichtung 1 weist ein Schattendetektionsmodul 7 auf,
welches ausgebildet ist, ein aktuelles Kamerabild 10, das
Mittelfristszenenreferenzbild 9 und das Langfristszenenreferenzbild 8 informationstechnisch
miteinander zu verarbeiten. Zur Erläuterung der Art der
Verknüpfung wird auf die 2 verwiesen.
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Die 2 zeigt
in einer schematischen Darstellung den Ablauf der Verknüpfung
des Langfristszenenreferenzbildes 8, des Mittelfristszenenreferenzbildes 9 und
des aktuellen Kamerabildes 10, welche die Eingangsdaten
das Schattendetektionsmodul bilden und in der 2 in
der mittleren Reihe dargestellt sind. Das Langfristszenenreferenzbild 8 entspricht
dem Ergebnis einer Langzeitfilterung der Beobachtungsszene bzw.
von Kamerabildern der Beobachtungsszene und zeigt nur statische
Objekte 11, wie z. B. einen Baum. Das Mittelfristszenenreferenzbild 9 entspricht
dagegen dem Ergebnis einer Mittelzeitfilterung der Beobachtungsszene
bzw. von Kamerabildern der Beobachtungsszene und zeigt nur statische
Objekte 11 (Baum) und statische Schattenbereiche 12 (Baumschatten).
Das aktuelle Kamerabild 10 zeigt dagegen statische Objekte 11 (Baum),
statische Schattenbereiche 12 (Baumschatten), ein bewegtes
Objekt 13 (Fußgänger) und dessen mitbewegten
Schattenbereich 14.
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In
einem Bearbeitungsschritt werden das Langfristszenenreferenzbild 8 und
das Mittelfristszenenreferenzbild 9 miteinander informationstechnisch, zum
Beispiel über Differenzbildung: DSchattenbild = |BLangfristszenenreferenzbild – BMittelfristszenenreferenzbild|miteinander
verknüpft. Nachdem das Langfristszenenreferenzbild 8 keine
statischen Schattenbereiche aufweist, zeigt das aus dieser Operation
gebildete Schattenbild 15 nur Unterschiede, die auf statische Schattenbereiche 12 (Baumschatten)
beruhen. Das Schattenbild 15 kann insbesondere als Wahrscheinlichkeitsverteilung
für die Position und Anwesenheit von statischen Schattenbereichen 12 interpretiert werden.
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In
einem weiteren Bearbeitungsschritt werden entweder das Langfristszenenreferenzbild 8 und das
aktuelle Kamerabild 10 oder das Mittelfristszenenreferenzbild 9 mit
dem aktuellen Kamerabild 10 miteinander verrechnet, wobei
insbesondere wieder eine Differenzbildung durchgeführt
wird. Je nach verwendetem Szenenreferenzbild 8 oder 9 wird
ein Zwischenbild 16a bzw. 16b erzeugt, wobei das
Zwischenbild 16a nur die statischen Schattenbereiche 12 (Baumschatten),
die bewegten Objekte 13 (Person) und die dynamischen Schattenbereiche 14 (mitbewegter
Schatten) darstellt. Das Zwischenbild 16b zeigt dagegen
ebenfalls die bewegten Objekte 13 und deren mitbewegte
Schattenbereiche 14, wohingegen statt eines statischen
Schattenbereiches 12 ein Schattenbereichsartefakt 17 gezeigt
ist, der durch den örtlichen Versatz des statischen Schattenbereichs 12 durch Änderung
der Beleuchtung, zum Beispiel durch die Sonnenwanderung, entstanden
ist. Die Zwischenbilder 16a, 16b zeigen somit
die Beobachtungsszene, wobei die oder alle statischen Objekte 11 (Baum)
herausgefiltert sind.
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In
einem weiteren Bearbeitungsschritt werden eines der Zwischenbilder 16a, 16b und
das Schattenbild 15 informationstechnisch miteinander verknüpft,
so dass die statischen Schattenbereiche 11 (Baum) bzw.
die statischen Schattenbereichsartefakte 17 herausgefiltert
werden. Als Ergebnis liegt ein Objektbild 18 vor, welches
weder statische Objekte 11 noch statische Schattenbereiche 12,
sondern ausschließlich bewegte Objekte 13 und
deren mitbewegte Schattenbereiche 14 zeigt.
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Das
Objektbild 18 wird bei dem Videoüberwachungssystem 1 an
das Modul 4 zur Objektdetektion bzw. -verfolgung weitergegeben,
welches nun fehlerfrei und ungestört von statischen Objekten 11 und
statischen Schattenbereichen 12 eine Objektdetektion bzw.
-verfolgung durchführen kann.
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Zur
Absicherung oder Verifizierung der Detektion der Schattenbereiche
kann optional vorgesehen sein, dass die Pixelfarbe bzw. -intensität
von Pixeln innerhalb von dynamischen oder statischen Schattenbereichen 14 bzw. 12 mit
den entsprechenden Werten an den gleichen Bildpositionen des Langfristszenenreferenzbildes 8 bzw.
des Mittelfristszenenreferenzbilds 9 verglichen wird. Sofern
sich die Pixelwerte nur in der Helligkeit und nicht oder nicht stark
in der Farbe unterscheiden, liegt ergänzend ein starker
Hinweis dafür vor, dass es sich um einen Schattenbereich 14 bzw. 12 handelt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - D. Greenhill,
J. Renno, J. Orwell, and G. A, Jones der Kingston University: Occlusion
Analysis: Learning and Utilising Depth Maps in Object-Tracking,
BMVC 2004, Kingston, 7th–9th Sept., 2004 [0019]