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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zählen von Objekten
in einem Überwachungsbereich mit einem Zählmodul,
wobei das Zählmodul einen Objektzähler umfasst,
der im Mittel um einen Zählwert erhöht wird, wenn
eines der Objekte als Zählobjekt eine Zählstrecke
in einer Zählrichtung vollständig durchläuft,
mit mindestens einer Überwachungskamera zur Erfassung des Überwachungsbereichs,
wobei die Überwachungskamera zur Ausgabe eines Bilddatenstroms
des Überwachungsbereichs ausgebildet ist, und mit einem
Extraktionsmodul, welches in einem aktuellen Bild des Bilddatenstroms
zur Extraktion von bewegten Bildbereichen ausgebildet ist, und wobei
die bewegten Bildbereiche die Objekte oder Teilabschnitte davon
repräsentieren können. Die Erfindung betrifft
auch ein Verfahren zum Zählen von Objekten sowie ein Computerprogramm.
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Für
Betreiber von öffentlichen oder gewerblichen Gebäuden,
wie zum Beispiel Supermärkte, ist es interessant zu erfahren,
wie viele Personen, insbesondere potenzielle Käufer, tagtäglich
das Gebäude betreten. Auch in anderen Bereichen werden
ein- und austretende, bewegte Objekte gezählt: So ist es zum
Beispiel üblich, dass Autos, welche in ein Parkhaus ein-
bzw. ausfahren, gezählt werden.
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Je
nach Anwendungsgebiet haben sich verschiedene Vorrichtungen zur
Zählung durchgesetzt: So ist es in dem Parkhaus beispielsweise
möglich, die Autos über eine berührungslose
Induktionsmessung zu erfassen. In Supermärkten können
die Käufer dagegen mittels einfacher Lichtschranken gezählt werden,
die einen Zähler ansteuern, wenn sie unterbrochen werden.
Bei den genannten Vorgehensweisen können jedoch nur vereinzelte,
bewegte Objekte detektiert werden, ferner erlauben diese Messmethoden
keine Aussagen über die Richtung des bewegten Objekts.
Ein weiterer Schwachpunkt der Lichtschrankenmethode ist es, dass
die Lichtschranke durch stationäre Objekte behindert werden
kann.
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Mittels
Videoüberwachungssystemen erscheint es ebenfalls möglich,
bewegte Objekte zu zählen. Derartige Videoüberwachungssystem
umfassen üblicherweise eine Mehrzahl von Kameras, welche
auf einen Überwachungsbereich gerichtet sind, wobei die
Bilddatenströme der Kameras in einer Überwachungszentrale
zur manuellen oder automatisierten Kontrolle zusammengeführt
werden. Es ist zum Beispiel bekannt, bewegte Objekte über
einen gewissen Zeitraum zu verfolgen, wobei die Anzahl der verfolgten
Objekte eine Zählung dieser bewegten Objekte darstellt.
Am besten funktionieren die Videoüberwachungssysteme, wenn
die bewegten Objekte gut gegeneinander abgegrenzt werden können.
Im Gegenschluss bedeutet das für videogestützte Überwachungsmethoden,
dass die Objekte im Kamerabild sich nicht überdecken oder
nicht zu nahe aneinander grenzen sollen. Insbesondere bei stark
bevölkerten Szenen kann es aufgrund derartiger Überdeckungen
von bewegten Objekten zu Fehlauswertungen kommen.
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Die
Druckschrift
DE
10 2006 053 286 A1 , die wohl den nächstkommenden
Stand der Technik bildet, beschreibt ein Verfahren zur Detektion
von bewegungsauffälligen Bildbereichen, wobei ein aktuelles
optisches Flussfeld in einer Bildersequenz berechnet wird und mit
einem Referenzflussfeld, welches die Hauptflussrichtungen von Bildbereichen
der abgebildeten Szene umfasst, verglichen wird, wobei aus Bildbereichen
der Szene, deren Bewegungsvektoren abweichend zu den Hauptflussrichtungen
ausgerichtet sind, ein Gegenflussfeld mit Bewegungsvektoren von
bewegungsauffälligen Bildbereichen gebildet wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Im
Rahmen der Erfindung wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie ein
Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 12 vorgeschlagen.
Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Im
Rahmen der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Zählen von
Objekten in einem Überwachungsbereich vorgeschlagen. Der Überwachungsbereich
kann beliebig ausgebildet sein, so kann es sich beispielsweise um
einen öffentlichen Platz, einen Eingangsbereich zu einem
Gebäude, einen Innenbereich eines Gebäudes etc.
handeln. Vorzugsweise ist die Vorrichtung als ein Videoüberwachungssystem
ausgebildet.
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Die
Vorrichtung umfasst ein Zählmodul mit einem Objektzähler,
wobei das Zählmodul ausgebildet ist, dass der Objektzähler
im Mittel bzw. durchschnittlich um einen Zählwert erhöht
wird, wenn eines der Objekte als Zählobjekt eine Zählstrecke
in einer Zählrichtung vollständig durchläuft
bzw. durchlaufen hat. Beispielsweise wird die Zählstrecke
durch die Verbindung eines Eingangsbereichs und eines Ausgangsbereichs
in dem Überwachungsbereich definiert. Die Zählstrecke
und/oder die Zählrichtung kann wahlweise in dem Umgebungsbereich
oder in Bildkoordinaten definiert werden. Die Festlegung der Zählrichtung
erlaubt es insbesondere, zwischen bewegten Objekten, die sich in
eine Richtung der Zählstrecke, und bewegten Objekten, die
sich in der Gegenrichtung bewegen, zu unterscheiden. Der Zählwert, also
das Inkrement des Objektzählers, ist vorzugsweise 1, so
dass der Objektzähler jeweils um den Wert 1 erhöht
wird, wenn ein Objekt die Zählstrecke in Zählrichtung
vollständig durchlaufen hat.
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Die
Vorrichtung umfasst mindestens eine Überwachungskamera,
welche zur Erfassung des Überwachungsbereichs geeignet
und/oder ausgebildet, insbesondere angeordnet, ist, wobei die mindestens
eine Überwachungskamera die Ausgabe eines Bilddatenstromes
des Überwachungsbereichs erlaubt. Der Bilddatenstrom ist
vorzugsweise als eine Sequenz aufeinanderfolgender Bilder ausgebildet. Die Überwachungskamera
ist vorzugsweise als eine Videokamera ausgebildet, welche im sichtbaren
Längenwellenbereich arbeitet. Alternativ hierzu kann die Überwachungskamera
jedoch auch als eine Wärmebildkamera oder eine UV-Kamera
realisiert sein. Hinsichtlich des optischen Aufbaus kann die Überwachungskamera
eine maßstabsgetreue oder eine verzerrte Abbildung des Überwachungsbereichs
liefern, so kann die Überwachungskamera beispielsweise auch
als eine 360°-Kamera oder Fischaugen-Kamera ausgebildet
sein. Die Überwachungskamera kann z. B. in einer sogenannte
Birds-Eye-View- Position angeordnet sein, wobei die Überwachungskamera von
oben auf den Überwachungsbereich blickt, oder in einer
Wide-Angle-View-Position, wobei die Überwachungskamera
mehr von oben-vorne auf den Überwachungsbereich gerichtet
ist.
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Ferner
umfasst die Vorrichtung ein Extraktionsmodul, welches in einem aktuellen
Bild des Bilddatenstroms bewegte Bildbereiche, also Bildbereiche,
welche Objekte repräsentieren, die sich in dem Überwachungsbereich
bewegen, extrahiert. Vorzugsweise werden die bewegten Bildbereiche
durch einen Vergleich des aktuellen Bildes mit einem oder mehreren
vorhergehenden Bildern des Bilddatenstroms ermittelt. Insbesondere
werden ergänzend zur Extraktion der bewegten Bildbereiche
Bewegungsdaten zu den Bildbereichen und somit zu den den Bildbereichen
zugeordneten Objekten ermittelt.
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen, dass das Zählmodul ausgebildet ist, bei
jedem aktuellen Bild, welches durch das Extraktionsmodul bearbeitet wurde,
für einen der bewegten Bildbereiche, dessen Bewegungsrichtung
der Zählrichtung entspricht und somit ein mögliches
Zählobjekt oder einen Teilabschnitt davon repräsentiert,
den Objektzähler um einen Teilwert zu erhöhen,
wobei der Teilwert kleiner als der Zählwert ist.
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Der
Objektzähler wird somit bildweise nur um einen Bruchteil
des Zählwerts erhöht, wenn die Analyse des aktuellen
Bilds ergibt, dass sich ein Objekt als Zählobjekt entlang
der Zählstrecke in Zählrichtung bewegt.
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Statt
dem klassischen Ansatz der Bildverarbeitung, ein Objekt zu detektieren, über
einen gewissen Zeitraum und somit über eine Bildersequenz
zu verfolgen und danach zu überprüfen, ob dieses
Objekt die Zählstrecke in Zählrichtung durchlaufen
hat, wird erfindungsgemäß ein neuer Ansatz gewählt.
Gerade in stark bevölkerten Szenen (crowded scenes) kann
es zu falschen Zuordnungen des Objekts oder zu einem Verschwinden
des Objekts während der Verfolgung kommen. Um diese möglichen
Fehlerquellen auszuschließen, erfolgt erfindungsgemäß die Auswertung
bildweise, wobei der Objektzähler um einen Teilwert erhöht
wird, sobald ein Bildbereich festgestellt wird, dessen zugeordnetes
Objekt ein Zählobjekt darstellt. Nach der Erhöhung
des Objektzählers um den Teilwert wird das nächste
Bild als aktuelles Bild behandelt.
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Für
den Fall, dass das Objekt die Zählstrecke in Zählrichtung
vollständig durchläuft, sollte in jedem Bild der
entsprechende Bildbereich detektiert werden können und
sich somit die Teilwerte insgesamt zu dem Zählwert akkumulieren.
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Besondere
Vorteile bietet die Vorrichtung jedoch auch für den Fall,
wenn das Objekt während des Durchlaufens der Zählstrecke
in Zählrichtung z. B. aufgrund einer Verdeckung oder Verschmelzung mit
einem weiteren Objekt verloren geht:
Ohne weitere Kompensation
wird dieses Zählobjekt dann zumindest anteilig als Zählwert
berücksichtigt, so dass beispielsweise statt dem Zählwert
1 nur der Zählwert 0,8 erfasst wird und die Zählung
zumindest richtiger ist, als das Objekt vollständig zu
ignorieren. Optional kann vorgesehen sein, dass ein derartiger Fehler
mit statistischen Mitteln kompensiert wird, so dass beispielsweise
die Vorrichtung ausgelegt ist, bereits bei einer 80%-igen Erfassung
den Objektzähler um den Zählwert 1 zu erhöhen.
Allgemein formuliert wird optional ein Korrekturfaktor auf den Teilwert angewendet,
der Fehler aufgrund von Verdeckungen und/oder Verschmelzungen von
Objekten kompensiert. Auf diese Weise ist zwar kein exaktes Zählen möglich,
es ergibt sich jedoch eine sehr sichere und stabile, statistische
Aussage über die Anzahl der gezählten Objekte.
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Vorzugsweise
wird dieses systematisch auftretende Abweichung mit Hilfe einer
Offline- und/oder Onlinekalibrierung korrigiert, wobei bei der Offlinekalibrierung
aus „Ground-Truth”-Daten also Bildsequenzen, für
die die exakte Anzahl an Personen in Zählrichtung bekannt
ist, vorweg der Korrekturfaktor abgeleitet wird. Bei der Onlinekalibrierung
kann dieser Korrekturfaktor durch Hinzunahme eines zusätzlichen
Trackingmoduls adaptiv angepasst werden.
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Mögliche
Vorteile der Erfindung sind, dass das Zählen von Objekten
aus jeder erdenklichen Kameraposition ermöglicht wird und
dass die Vorrichtung auch bei stark belebten oder bevölkerten
Szenen, wie zum Beispiel an Bahnhöfen, auf Flughäfen oder
sonstigen öffentlichen Plätzen, erfolgreich eingesetzt
werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Extraktionsmodul
ein Flussmodul auf, welches zur Bestimmung eines optischen Flussfeldes
mit Flussvektoren ausgebildet ist. Der optische Fluss (optical flow)
wird vorzugsweise durch einen Vergleich des aktuellen Bildes mit
einem oder mehreren vorhergehenden Bildern des Bilddatenstroms durchgeführt
und erzeugt ein Vektorfeld, wobei jedem Pixel ein Verschiebevektor
und/oder ein Geschwindigkeitsvektor zugeordnet ist, der die relative Verschiebung
des Bildinhaltes des Pixels gegenüber einem oder mehreren
vorhergehenden Bildern beschreibt. Bildbereiche, deren Flussvektoren
keine nennenswerte Länge aufweisen, sind somit als Abbildungen
stationärer Elemente in dem Überwachungsbereich
zu werten. Bildbereiche mit größeren Flussvektoren
betreffen bewegte Objekte in dem Überwachungsbereich, welche
potenzielle Zählobjekte darstellen können.
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Besonders
bevorzugt ist das Zählmodul ausgebildet, für jedes
neue und/oder aktualisierte Flussfeld, welches einen Bildbereich
aufweist, dessen zugeordnete Bewegungsrichtung gleichgerichtet mit der
Zählrichtung ist und/oder ein mögliches Zählobjekt
repräsentiert, einen Teilwert aufzusummieren. Diese Ausgestaltung
unterstreicht nochmals die erfinderische Idee, eine bildweise Auswertung
des Bilddatenstromes durchzuführen. Vorzugsweise ist vorgesehen,
dass die Zählobjekte – zumindest im Rahmen der
Auswertung durch das Zählmodul – unindividualisiert
und/oder unverfolgt und/oder anonymisiert sind und/oder behandelt
werden.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird in Abhängigkeit
der Bewegungsrichtung und/oder -geschwindigkeit des bewegten Bildbereiches
bzw. des korrespondieren Zählobjektes eine Teilstrecke
der Zählstrecke abgeschätzt, die das korrespondierende
Zählobjekt in dem aktuellen Bild im Vergleich zu einem
vorhergehenden Bild zurückgelegt hat.
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Im
Rahmen der Erfindung ist es optional möglich, neben der
Zählrichtung einen Toleranzbereich für die Zählrichtung
festzulegen, da davon auszugehen ist, dass sich die Zählobjekte
nicht exakt parallel zu der Zählrichtung bewegen. Zählobjekte,
welche sich in dem Toleranzbereich befinden, legen jedoch einen
längeren Weg als die Weglänge der Zählstrecke
zurück. Um mögliche, daraus resultierende Abweichungen
zu kompensieren, wird auf Basis der Bewegungsrichtung und der zurückgelegten
Strecke abgeschätzt, welche korrespondierende Teilstrecke das
Zählobjekt auf der Zählstrecke zurückgelegt
hat. Beispielsweise kann diese Abschätzung durch eine Projektion
der Flussvektoren auf die Zählrichtung und/oder auf die
Zählstrecke erfolgen.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Größe des Teilwertes in Abhängigkeit
der zurückgelegten Teilstrecke, wie sie beispielsweise
durch die Projektion auf die Zählrichtung bzw. Zählstrecke
ermittelt wurde, und/oder der Fläche des Teilbereiches
des Zählobjektes bestimmt wird. Dieser Ausgestaltung liegt
die Überlegung zugrunde, dass ein sich schnell durch die Zählstrecke
bewegendes Objekt pro Bild des Bilddatenstroms einen größeren
Weg auf der Zählstrecke zurücklegt als ein sich
langsam bewegendes Objekt und dementsprechend der Teilwert bei dem
schnell bewegenden Objekt größer sein muss als
bei dem langsamen, um bei einem vollständigen Durchlauf durch
die Zählstrecke den Zählwert zu erhalten.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Vorrichtung
ein Segmentierungsmodul, welches die bewegten Bildbereiche und/oder die
Flussbereiche in Objektbereiche segmentiert. Liefert beispielsweise
der verwendete Optical-Flow-Algorithmus kein dichtes Vektorfeld,
wird dieses durch ein geeignetes Interpolationsverfahren zunächst
verdichtet und zusammengefasst. Durch eine Segmentierung ist es
auch möglich, zu kleine Objekte (zum Beispiel bewegte Blätter
oder dergleichen) effektiv zu eliminieren, indem Objektbereiche unter
einer vorgebbaren Größe verworfen werden.
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Bei
einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung
eine Objektidentifikationseinrichtung auf, welche zur Identifikation
der Objektklasse der segmentierten Objektbereiche und/oder der bewegten
Bildbereiche ausgebildet ist. Durch eine derartige Objektidentifikationseinrichtung kann
festgestellt werden, ob der jeweilige segmentierte Objektbereich
bzw. Bilderbereich ein Objekt betrifft, welches gezählt
werden soll. Auf diese Weise ist zum einen möglich, gezielt
bestimmte Objekte zu zählen, zum Beispiel Personen mit
Einkaufswagen gegenüber Personen ohne Einkaufswagen abzugrenzen,
zum anderen ist es möglich, Fehlobjekte auszuschließen.
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Mit
Hilfe der Objektidentifikationseinrichtung ergibt sich bei möglichen
Ausgestaltungen für das aktuell betrachtete Bild eine Menge
von identifizierten Objekten samt ihrer Position und Ausdehnung.
Für jedes dieser Objekte kann die momentane Bewegungsrichtung
und/oder -geschwindigkeit aus dem bereits berechneten optischen
Flussfeld hergeleitet werden. Die Projektion des momentanen Bewegungsvektors
auf die Zählrichtung ergibt für jedes Objekt eine
Länge, die die Teilstrecke der Zählstrecke bildet.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen,
insbesondere zum gerichteten Zählen, von Objekten in einem Überwachungsbereich
mit den Merkmalen des Anspruches 11, welches vorzugsweise auf einer
Vorrichtung, wie sie soeben beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, durchgeführt wird. Gleichermaßen
ist die Vorrichtung vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens
gemäß des Anspruchs 11 ausgebildet. Bei dem Verfahren
ist vorgesehen, dass aus einem aktuellen Bild des Überwachungsbereiches
bewegte Bildbereiche extrahiert werden und dass bei einem der bewegten
Bildbereiche, dessen Bewegungsrichtung der Zählrichtung
entspricht und somit ein mögliches Zählobjekt
oder einen Teilabschnitt davon repräsentiert, der Objektzähler
um einen Teilwert erhöht wird, wobei der Teilwert kleiner als
der Zählwert ist.
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Ein
letzter Gegenstand der Erfindung betrifft ein Computerprogramm mit
Programm-Codemitteln mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Blockdarstellung einer Vorrichtung zum Zählen
von Objekten als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 ein
Kamerabild aus der Vorrichtung gemäß 1 in
verschiedenen Verarbeitungsstufen zur Illustration eines Ausführungsbeispiels
des Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Die 1 zeigt
in einer schematischen Blockdarstellung eine Zählvorrichtung 1,
welche für ein Zählen von bewegten Objekten in Überwachungsbereichen
ausgebildet ist. Die Zählvorrichtung 1 umfasst
eine oder mehrere Überwachungskameras 2, welche
auf den Überwachungsbereich gerichtet sind.
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In
der 2, welche ein beispielhaftes Kamerabild bei verschiedenen
Verfahrensschritten zur Illustration eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, ist unter
(I) ein Kamerabild abgebildet, das einen typischen Überwachungsbereich – in
diesem Fall eine Straßenszene – zeigt. In der
Straßenszene sind drei Personen 3 dargestellt,
welche sich in dem Bild (I) von links nach rechts bewegen.
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In
einem ersten Schritt gibt der Benutzer eine Zählrichtung 4 inklusive
einem Toleranzwinkel 5 und eine Zählstrecke 6 vor.
Die Zählrichtung 4 definiert zusammen mit dem
Toleranzwinkel 5, in welche Richtung sich die Personen 3 bewegen
müssen, um gezählt zu werden. Die Zählstrecke 6 gibt
die Länge z. B. in Bildkoordinaten an, welche ein Objekt
bzw. eine Person 3 vom Betreten bis zum Verlassen eines
Bereiches des Bildes (I) zurücklegen muss, um gezählt zu
werden. Somit werden entlang der Zählstrecke 6 die
Personen 3 gezählt, die zwischen einem Szeneneintrittsbereich 7 und
einem Szenenaustrittsbereich 8 vorhanden sind und sich
in die Zählrichtung 4 bewegen. Nachdem eine der
Personen 3 die Zählstrecke 6 vollständig
in der richtigen Zählrichtung 4 zurückgelegt
hat, wird in einem Zählmodul 9 (1)
der Akkumulatorwert eines Objektzählers um einen Zählwert, z.
B. um den Wert 1, insgesamt erhöht.
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Zur
Durchführung der Zählung wird zunächst das
durch eine der Überwachungskameras 2 aufgenommene,
aktuelle Bild an die Zählvorrichtung 1 übergeben,
wobei nachfolgend in einem Extraktionsmodul 10 bewegte
Bildbereiche in dem aktuellen Bild mit ergänzenden Bewegungsrichtungsinformationen extrahiert
werden. Diese bewegten Bildbereiche sind in der 2 in
dem Bild (II) mit einer gestrichelten Linie umschlossen und entsprechen
den Personen 3.
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Ein
mögliches Ausführungsbeispiel zur Extraktion der
bewegten Bildbereiche ist in der 1 gestrichelt
dargestellt. Hierbei wird das aktuelle Bild an ein Flussmodul 11 übergeben,
welches ausgebildet ist, in dem aktuellen Bild den optischen Fluss
mit Flussvektoren zu bestimmen. Liefert der verwendete Optical-flow-Algorithmus
kein dichtes Vektorfeld, wird dieses in einem Segmentierungsmodule 12 durch
ein geeignetes Interpolationsverfahren zunächst verdichtet.
Zur Visualisierung der Ergebnisse ist es optional möglich,
bewegte Bildbereiche farblich zu codieren, wobei jeder Richtung
ein anderer Farbton zugewiesen wird und wobei die Helligkeit die
Länge des Flussvektors bestimmt.
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In
einem nachfolgenden Schritt wird eine binäre Maske erstellt,
bei der diejenigen Bildpunkte gesetzt sind, deren zugehörige
Bewegungsvektoren innerhalb des Toleranzwinkels 5 liegen.
Das ursprüngliche Kamerabild wird mit der binären
Maske kombiniert, so dass nur noch die bewegten Bildbereiche der
Personen 3 betrachtet werden, die eine zur vorgegebenen
Zählvorrichtung 4 konforme Bewegungsrichtung aufweisen.
Das Ergebnis dieses Schrittes ist in der 2 in dem
Bild (III) gezeigt.
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In
einem weiteren Schritt wird eine Objektdetektionseinrichtung 13 angewendet,
die für jede Bildposition angibt, ob sich an dieser Stelle
ein gesuchtes Objekt befindet. Hierbei sind verschiedenste Objektdetektoren
denkbar, zum Beispiel für Autos, Personen etc. Abhängig
vom Einsatzzweck können diese auf unterschiedlichen Merkmalen
basieren. Bei Über-Kopf-Aufnahmen einer Menschenmenge eignet sich
zum Beispiel ein Kopfdetektor sehr gut zur Personenerkennung. Mit
Hilfe der Objektdetektionseinrichtung 13 ergibt sich für
das aktuell betrachtete Bild eine Menge von Objekten samt ihrer
Position und Ausdehnung, wie dies in 2 im Bild
(IV) dargestellt ist. Für jedes der Objekte wird nun die
aktuelle Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit aus dem bereits berechneten
optischen Flussfeld hergeleitet.
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Die
Projektion des momentanen Bewegungsvektors des Objekts auf die Zählrichtung 4 ergibt
für jedes Objekt eine Länge einer Teilstrecke,
die durch die gesamte Länge der Zählstrecke 6 geteilt auf
den Objektzähler als ein Teilwert für das aktuelle Bild
aufsummiert wird. Somit wird in diesem Schritt ein Bruchteil des
Zählwerts als Teilwert auf den Akkumulatorwert des Objektzähler
addiert. Die Abschätzung der Teilstrecke bzw. des Teilwerts
erfolgt in einem Schätzmodul 14.
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Vom
Szeneneintritt 7 bis zum -austritt 8 betrachtet,
erhöhen die bildweisen Beobachtungen eines einzigen Objektes,
welches sich in Zählrichtung 4 bewegt, den Akkumulatorwert
des Objektzählers somit insgesamt um 1, so dass
das Objekt richtig gezählt ist.
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Für
den Fall, dass statistisch auftretenden Fehler kompensiert werden
sollen, kann ein Korrekturwert berechnet werden, der den Teilwert
je nach statistischen Fehlern nach oben bzw. nach unten korrigiert.
Bei einer ersten Möglichkeit kann der Korrekturwert durch
bekannte Daten ermittelt werden, bei einer anderen Möglichkeit
kann der Korrekturfaktor durch Hinzunahme eines zusätzlichen
Tracking-Moduls adaptiv angepasst werden. Beispielsweise kann vorgesehen
sein, dass die Zählvorrichtung sich während einfacher
Szenen kalibriert.
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Zusammenfassend
wird durch die Vorrichtung bzw. durch das Verfahren erreicht, dass
mit Hilfe der Berechnung des optischen Flusses und optional durch
den Einsatz von Objektdetektoren ein gerichtetes Zählen
für stark bevölkerte Szenen ermöglicht wird.
Der Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass auf ein Tracking
bzw. eine Verfolgung von Objekten von Bild zu Bild verzichtet wird
und statt dessen eine Aufsummierung von bildweisen Beobachtungen
von Objektbewegungen in Zählrichtung verwendet wird. Dafür
wird ein Objektzähler verwendet, der für jedes
erkannte Objekt die anteilige Bewegung pro Bild in Zählrichtung 4 aufsummiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A1 [0005]