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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zählung von Objekten.
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Stand der Technik
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Dem Zählen von beweglichen Objekten kommt in vielen Bereichen der Technik und des täglichen Lebens eine Bedeutung zu. Beispielsweise ist ein Betreiber eines Geschäfts daran interessiert zu erfahren, wie viele Besucher sein Geschäft innerhalb eines gegebenen Zeitraumes besuchen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Zählverfahren für solche Fragestellungen kommen Zählvorrichtungen zum Einsatz, die eine mit einer Bildauswerteeinheit verbundene Kamera umfassen. Eine solche Vorrichtung überwacht beispielsweise einen Eingangsbereich eines Geschäfts, um in dem überwachten Bereich sich bewegende Objekte zu erkennen und zu lokalisieren und ein Zählereignis auszulösen, wenn eines der Objekte eine in dem Bereich verlaufende vorgegebene Grenze, die in dem Bereich verläuft und diesen unterteilt, überquert.
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Diese bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass Objekte, die sich innerhalb des observierten Bereichs hin und her bewegen und die Grenze dabei mehrfach überschreiten, bei jeder Überschreitung jeweils ein Zählereignis auslösen. Objekte, die ein solches Verhalten zeigen, werden auch Wiedereinsteiger genannt. Diese können ein Ergebnis der Zählung erheblich verfälschen.
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Die
DE 10 2011 011 930 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zählen von beweglichen Objekten, wie insbesondere von Personen, bei welchen die erwähnten Wiedereinsteiger nicht mehrfach, sondern nur maximal einfach gezählt werden oder gegebenenfalls auch nicht gezählt werden, wenn sie sich nicht entsprechend bewegen.
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Dabei werden solche Wiedereinsteiger als Übergangsobjekte angesehen, welche gesondert ermittelt werden. Die
DE 10 2011 011 930 A1 beschreibt dabei ein Verfahren zur Bestimmung einer Anzahl von Übergangsobjekten, die sich aus einem ersten Teilbereich eines beobachteten Bereichs in einen zweiten Teilbereich des beobachteten Bereichs bewegen, wobei eine Folge von Bildern des beobachteten Bereichs aufgenommen wird, in denen jeweils Objekte identifiziert und Positionen der Objekte bestimmt werden, wobei die Objekte abhängig von ihren Positionen jeweils entweder dem ersten oder dem zweiten Teilbereich zugeordnet werden und mehrfache Übergänge desselben Objekts zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich bei der Bestimmung der Anzahl der Übergangsobjekte berücksichtigt werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist eine Bestimmung der Anzahl von Übergangsobjekten möglich. Dadurch, dass mehrfache Übergänge desselben Objekts zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich bei der Bestimmung der Anzahl der Übergangsobjekte berücksichtigt werden, können Fehler, bei welchen Wiedereinsteiger mehrfach gezählt werden, korrigiert werden.
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Das Verfahren beruht darauf, dass Bilder von dem überwachten Bereich gemacht werden und in den Bildern Objekte identifiziert werden und ihnen eine Position zugeordnet wird. Dabei wird bei einer Abfolge von Bildern der Verlauf der Positionen der Objekte ermittelt und ihnen eine Spur zugeordnet, die analysiert wird.
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Bewegt sich ein Objekt mehrfach von einem Teilbereich in den anderen Teilbereich und wieder zurück, so zeigt die Spur eine Art Zickzack-Verhalten mit mehrfachen Überschreitungen der Grenze zwischen den Teilbereichen. Den Objekten wird anhand der Spur eine Art Gedächtniszustand zugeordnet, welcher berücksichtigt wird, ob das Objekt bei einer Überschreitung der Grenze zwischen den Teilbereichen des überwachten Bereichs gezählt wird oder nicht.
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Nach dem Verfahren der
DE 10 2011 011 930 A1 werden bewegte Objekte, die eine Grenzlinie zwischen überwachten Teilbereichen mehrfach überqueren, also wiedereinsteigen, nur in dem Fall gezählt, wenn ihre Spur nicht in dem gleichen durch die Grenzlinie getrennten Teilbereich anfängt und endet. Dies kann dann auch noch abhängig von der Richtung des ersten Eintritts vorgenommen werden, so dass beispielsweise nur von einem ersten definierten Teilbereich in den zweiten definierten Teilbereich ein Eintritt gezählt wird, wenn man sich dafür interessiert, wieviel Personen einen Verkaufsraum besucht haben.
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Dazu wird gemäß der
DE 10 2011 011 930 A1 einem Objekt, das in einem Bild erkannt wird, eine Spur zugeordnet und abgespeichert. Dabei wird jedem bewegten Objekt im Bild eine eigene Spur zugeordnet, welche ausgewertet wird. Mithilfe einer ganzzahligen, positiven Variablen p für den Gedächtniszustand jeder Spur, wird die Anzahl der Überquerungen einer Grenzlinie für die verschiedenen Spuren gespeichert. Überquert eine Spur die Grenzlinien (in einer ersten Richtung (Innen) oder in einer zweiten Richtung (Außen), so wird zunächst p inkrementiert (p = p + 1). Ist p ungerade (p mod 2 = 1), so wird ein positives Zählevent ausgelöst, also das Ergebnis für „Innen“ oder „Außen“ wird um 1 inkrementiert, falls die Spur in Richtung innen bzw. außen die Grenzlinien überquert hat. Ist p gerade, so handelt es sich um einen Wiedereinsteiger und das interne Zählergebnis Außen, Innen wird um 1 dekrementiert, falls die Spur in Innen- oder Außenrichtung die Grenzlinien überquert hat. Die Ausgabe des Zählergebnisses wird erst beim Verlassen des überwachten Bereichs erzeugt und ausgegeben.
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Das oben beschriebene Verfahren ist dann sinnvoll, wenn nur die Personen gezählt werden sollen, welche sich durch den überwachten Bereich hindurch in einen dahinter gelegenen weiteren Bereich bewegen. Dies ist bei einer Überwachung eines Eingangsbereichs eines Verkaufsraums mit dahinter liegendem Verkaufsraum vorteilhaft, wenn die Anzahl von Personen gezählt werden soll, welche den Verkaufsraum betreten.
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Dies ist aber, insbesondere in der Verkaufsraumüberwachung, nicht immer von alleinigem Interesse. Oft sollen nicht nur die Eingänge der Personen erfasst werden, sondern auch beispielsweise deren bevorzugte Aufenthaltsorte im Verkaufsraum ermittelt werden. Hierzu wird dann ein wesentlich größerer überwachter Bereich gewählt, welcher den gesamten Verkaufsraum oder zumindest einen großen Teil davon umfassen kann. In einem solchen Fall ist es aber nachteilig, wenn Personen, die die Grenzlinie überqueren, dann innerhalb des überwachten Bereiches verweilen und anschließend wieder über die Grenzlinie gehen, immer als Wiedereinsteiger definiert und daher nicht gezählt werden. Dadurch wird das Ergebnis der Zählung wieder verfälscht, weil letztendlich zu wenige Objekte gezählt werden.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zählung von Objekten zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigen und eine verbesserte Zählung von bewegten Objekten erlauben.
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Die Aufgabe zum Verfahren wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen von Objekten, die sich aus einem ersten Teilbereich eines beobachteten Bereichs in einen zweiten Teilbereich des beobachteten Bereichs bewegen, wobei eine Folge von Bildern des beobachteten Bereichs aufgenommen wird, in denen jeweils Objekte identifiziert und Positionen der Objekte bestimmt werden, die Objekte abhängig von ihren Position jeweils entweder dem ersten Teilbereich oder dem zweiten Teilbereich zugeordnet werden und eine Verweildauer des Objekts in zumindest einem der Teilbereiche bei der Zählung der Objekte berücksichtigt wird. Dadurch kann ein Einfluss auf die Zählung der Objekte genommen werden durch Betrachtung der Verweildauer, so dass kurzfristige oder langfristige Bewegungen bzw. Aufenthalte der Objekte bei deren Zählung auf das Zählergebnis Einfluss nehmen können. Dadurch wird vermieden, dass insbesondere kurz dauernde Aufenthalte gezählt werden.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Verweildauer des Objekts in zumindest einem der Teilbereiche ermittelt wird, wobei die Verweildauer in einem der Teilbereiche mit einem dem Teilbereich zugeordneten Schwellenwert einer Verweildauer verglichen wird. Dabei wird eine ermittelte, also tatsächliche, Verweildauer mit einem Schwellenwert verglichen, um festzustellen, ob die ermittelte Verweildauer einem vorgegebenen Zeitmaß genügt, um ein Zählereigneis auszulösen.
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Dabei ist es vorteilhaft wenn zumindest ein Zählergebnis ausgegeben wird. Diese Ausgabe kann auf einer Anzeige, wie auf einem Display, Monitor etc., erfolgen, insbesondere auf einem externen Gerät.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Zählergebnis gespeichert wird. Dieses kann dann zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen, angezeigt und/oder weiterverarbeitet, wie akkumuliert, verrechnet und/oder als Eingabewert für weitere Anwendungen und/oder Algorithmen verwendet werden.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das zumindest eine Zählereignis der Zählung entspricht und insbesondere ein akkumuliertes Ergebnis und/oder die letzte Zählung ist. Hierdurch kann ein Testen des Systems und/oder eine Weiterverarbeitung in Echtzeit ermöglicht werden.
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Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein interner Wert ausgegeben und/oder gespeichert wird. Insbesondere kann dieser zumindest eine Wert abhängig von Bewegungen von Objekten sein, welche bei einer Zählung nicht berücksichtigt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn zu jedem Objekt ein interner Wert für die Größe In und ein interner Wert für die Größe Out vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Liste gespeichert und/oder ausgegeben werden, welche zu jedem Objekt für jeden Übergang einen Eintrag enthält. Der interne Wert kann hierbei aus der Liste erzeugt werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Ausgabe und/oder Speicherung von Zählerereignissen, sowie von internen Werten, konfigurierbar ist.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Objekt, welches sich von einem Teilbereich über eine Grenze in einen anderen Teilbereich bewegt und während einer ersten Verweildauer in dem anderen Teilbereich verbleibt und sich anschließend wieder über die Grenze in den einen Teilbereich bewegt, in dem anderen Teilbereich gezählt wird, wenn die Verweildauer in dem anderen Teilbereich einen diesem Teilbereich zugeordneten Schwellenwert überschreitet. Das Zählereignis soll daher nur stattfinden, wenn der Aufenthalt einem Mindestmaß an Verweildauer genügt. Anderenfalls soll bei zu kurzer Verweildauer kein Zählereignis stattfinden, weil das Objekt nicht signifikant lange genug im dem entsprechenden Teilbereich war, bevor es wieder in den ursprünglichen Teilbereich zurückkehrte.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Objekt, welches sich von einem Teilbereich über eine Grenze in einen anderen Teilbereich bewegt und während einer ersten Verweildauer in dem anderen Teilbereich verbleibt und sich anschließend aus dem überwachten Bereich entfernt ohne die Grenze erneut zu überschreiten, in dem anderen Teilbereich gezählt wird, insbesondere unabhängig davon, ob die Verweildauer in dem anderen Teilbereich einen diesem Teilbereich zugeordneten Schwellenwert überschreitet. Dadurch wird erreicht, dass das Eintreten in den anderen Teilbereich und das sich spätere Entfernen als Eintreten gewertet und das Objekt gezählt wird.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Objekt, welches sich nach dem Zählen in dem anderen Teilbereich wieder in den einen Teilbereich über eine Grenze bewegt und während einer zweiten Verweildauer in dem einen Teilbereich verbleibt, in dem einen Teilbereich gezählt wird. Entsprechend wird das Objekt in dem anderen Teilbereich als Eintritt bewertet und in dem anderen Teilbereich als Austritt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Objekt, welches sich von einem Teilbereich über eine Grenze in einen anderen Teilbereich bewegt und während einer ersten Verweildauer in dem anderen Teilbereich verbleibt und sich anschließend wieder über die Grenze in den ersten Teilbereich bewegt, in dem anderen Teilbereich nicht gezählt wird, wenn die Verweildauer in dem anderen Teilbereich einen diesem Teilbereich zugeordneten Schwellenwert nicht erreicht. Bei zu kurzer Verweildauer wird das Objekt nicht gezählt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Objekt, welches sich von einem Teilbereich über eine Grenze in einen anderen Teilbereich bewegt und während einer ersten Verweildauer in dem anderen Teilbereich verbleibt und sich anschließend wieder über die Grenze in den ersten Teilbereich bewegt, in dem anderen Teilbereich nicht gezählt wird, wenn die Verweildauer in dem anderen Teilbereich einen diesem Teilbereich zugeordneten Schwellenwert nicht erreicht und auch in dem einen Teilbereich nach Überschreiten der Grenze nicht gezählt wird. Dadurch wird das Zählen von Wiedereinsteigern vermieden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der überwachte Bereich ein zweidimensionaler Bereich ist oder als solcher dargestellt wird, wobei die Grenze eine Grenzlinie zwischen den überwachten Teilbereichen ist. Dadurch wird eine einfache Überwachung der Grenze erreicht. Insbesondere ist die Grenzlinie eine gerade Linie. Alternativ kann die Grenzlinie als ein Polygonzug oder als eine Kurve ausgebildet sein.
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Auch kann der überwachte Bereich ein zweidimensionaler Bereich sein oder als solcher dargestellt werden, wobei die Grenze eine Grenzzone ist, welche zwischen zwei beabstandeten Grenzlinien ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass eine Hysterese bei der Überschreitung der Grenze berücksichtigt wird, so dass ständiges Wechseln über die Grenze nicht zu einem mehrfachen Zählen führt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der überwachte Bereich ein dreidimensionaler Bereich ist oder als solcher dargestellt wird, wobei die Grenze eine Grenzfläche zwischen den Teilbereichen ist. Dadurch wird ebenfalls eine einfache Überwachung der Grenze erreicht. Insbesondere ist die Grenzfläche eine ebene Fläche. Alternativ kann die Grenzfläche eine aus mehreren ebenen Teilflächen zusammengesetzte Fläche oder eine beliebige dreidimensional ausgebildete Fläche sein.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der überwachte Bereich ein dreidimensionaler Bereich ist oder als solcher dargestellt wird, wobei die Grenze eine dreidimensionale Grenzzone ist, welche zwischen zwei beabstandeten Grenzflächen ausgebildet ist. Dadurch wird auch erreicht, dass eine Hysterese bei der Überschreitung der Grenze berücksichtigt wird, so dass ständiges Wechseln über die Grenze nicht zu einem mehrfachen Zählen führt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn als ein Überschreiten der Grenze ein Überschreiten der Grenzlinie, Grenzfläche oder der Grenzzone angesehen wird. Dadurch wird ein definiertes Zählen erlaubt. Vorteilhaft ist die Grenze als überschritten anzusehen, wenn das Objekt vollständig über die Grenzlinie oder die Grenzfläche getreten ist. Weiterhin kann vorteilhafterweise die Grenze als überschritten angesehen werden, wenn das Objekt teilweise über die Grenzlinie, die Grenzfläche oder die Grenzzone getreten ist, insbesondere wenn das Objekt die Grenzlinie, die Grenzfläche oder die Grenzzone zur Hälfte überschritten hat. Alternativ kann aber auch ein anderes Maß verwendet werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn als ein Überschreiten der Grenze ein Überschreiten beider Grenzlinien oder beider Grenzflächen angesehen wird. Dadurch wird die Hysterese bei der Bewegung des Objekts berücksichtigt.
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So ist es auch vorteilhaft, wenn ein Überschreiten nur einer der beiden Grenzlinien oder nur einer der beiden Grenzflächen nicht als ein Überschreiten der Grenze angesehen wird. Dadurch wird die Hysterese bei der Bewegung des Objekts berücksichtigt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn auch ein mehrfaches Überschreiten nur einer der beiden Grenzlinien oder nur einer der beiden Grenzflächen nicht als ein Überschreiten der Grenze angesehen wird. Dadurch wird ebenfalls die Hysterese bei der Bewegung des Objekts berücksichtigt.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den beiden Grenzlinien oder Grenzflächen eine dritte Grenzlinie oder Grenzfläche angenommen wird und bei der Zählung der Objekte berücksichtigt wird.
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Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn als ein Überschreiten der Grenze ein Überschreiten von zwei der drei Grenzlinien oder zwei der drei Grenzflächen angesehen wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein Überschreiten nur zwei der drei Grenzlinien oder nur zweier der beiden Grenzflächen nicht als ein Überschreiten der Grenze angesehen wird.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn auch ein mehrfaches Überschreiten nur zwei der drei Grenzlinien oder nur zwei der drei Grenzflächen nicht als ein Überschreiten der Grenze angesehen wird.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn diese Grenzlinie oder Grenzfläche als eine die beiden Teilbereiche trennende Linie, Polygonzug oder Kurve auf einer Ausgabeeinheit, wie einem Display, beispielsweise eines externen Laptops oder Servers, angezeigt wird und insbesondere durch den Kunden der Vorrichtung, konfigurierbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass insbesondere der Kunde bzw. Nutzer der Vorrichtung ein eindeutiges Trennelement zwischen den beiden Teilbereichen definieren kann und auch unmittelbar nach Überschreiten dieses Trennelements ein Zählereignis ausgebbar ist.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn mehrfache Übergänge desselben Objekts zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich bei dem Zählen der Objekte berücksichtigt werden. Dadurch können Wiedereinsteiger berücksichtigt werden.
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Die Aufgabe zur Vorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 17 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zählen von Objekten, die sich aus einem ersten Teilbereich eines beobachteten Bereichs in einen zweiten Teilbereich des beobachteten Bereichs bewegen, mit zumindest einer Sensoreinrichtung zur Erzeugung von Bildern des überwachten Bereichs, wobei die Sensoreinrichtung eingerichtet ist, eine Folge von Bildern des beobachteten Bereichs aufzunehmen, in denen jeweils Objekte identifiziert und Positionen der Objekte bestimmt werden, die Objekte abhängig von ihren Positionen jeweils entweder dem ersten Teilbereich oder dem zweiten Teilbereich zugeordnet werden, wobei eine Verweildauer des jeweiligen Objekts in dem jeweiligen Teilbereich ermittelbar ist, und eine Verweildauer des Objekts in zumindest einem der Teilbereiche bei der Zählung der Objekte berücksichtigt wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Darstellung einer Vorrichtung zum Zählen von bewegten Objekten,
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2 eine Darstellung gemäß dem Stand der Technik,
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3 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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4 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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5 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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6 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt schematisch eine Ansicht einer Vorrichtung 1 zum Zählen von bewegten Objekten 2, wie von Personen. Dabei ist die Vorrichtung 1 mit einer Sensoreinrichtung 3 versehen, die beispielsweise in einem Eingangsbereich eines Verkaufsraums o. Ä. angeordnet ist und welche einen überwachten Bereich 4 als Raumbereich überwacht und darin bewegte Objekte 2 erkennt und nach vorher festgelegten Kriterien zählt.
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Zu erkennen ist eine Sensoreinrichtung 3, die eingerichtet ist, den überwachten Bereich 4 zu beobachten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinrichtung 3 als einzelne Videokamera ausgebildet. Auch kann die Sensoreinrichtung 3 als eine Fotokamera, eine Stereokamera, eine Streak-Kamera oder eine time-of-flight-Kamera ausgebildet sein. Die Sensoreinrichtung 3 kann auch eine Kombination mehrerer jeweils gleichartiger oder verschiedenartiger Kameras bzw. Sensoren aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um optische Sensoren. Weiterhin ist eine Steuer- bzw. Recheneinheit vorgesehen, welche vorzugsweise in der Sensoreinrichtung 3 angeordnet ist und welche mit der Sensoreinrichtung 3 verbunden ist.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 wird ein Eingangsbereich eines Verkaufsraums als überwachter Bereich 4 dargestellt. Dabei wird eine Grenzfläche 5 definiert, welche den überwachten Bereich 4 in einen ersten Teilbereich 6 und in einen zweiten Teilbereich 7 unterteilt.
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In dem Eingangsbereich bewegen sich üblicherweise Personen. In 1 ist zur Erläuterung jedoch der Einfachheit halber nur eine Person als bewegtes Objekt 2 dargestellt.
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Die Sensoreinrichtung 3 ist eingerichtet, eine Folge von Bildern des überwachten Bereichs 4 aufzunehmen. Das Objekt 2 als sich bewegende Person bewegt sich in dem überwachten Bereich typischerweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m/s. Eine Belichtungszeit und eine Bildaufnahmerate der Sensoreinrichtung 3 sind dieser Geschwindigkeit angepasst. So kann die Bildaufnahmerate der Sensoreinrichtung beispielsweise etwa 20 Hz betragen und die Belichtungszeit eines einzelnen Bildes der Folge von Bildern beträgt dabei beispielsweise 40 ms. Auch können andere Werte für die Bildaufnahmerate und die Belichtungszeit gewählt werden, je nachdem, welche Helligkeiten und/oder Bewegungsgeschwindigkeiten im Überwachungsbereich zu erwarten sind bzw. welche Randbedingungen vorliegen.
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Die 2 zeigt eine Folge von drei Bildern 2a, 2b und 2c, die den überwachten Bereich 4 in aufeinanderfolgenden Zeitschritten zeigen, wobei die Auswertung der Bilder gemäß dem Stand der Technik erfolgt. Der überwachte Bereich 4 hat eine etwa rechteckige Form und er wird von einer Grenze 8 durchlaufen, die ihn in den ersten Teilbereich 6 und in den zweiten Teilbereich 7 unterteilt. Die Grenze 8 ist dabei die Projektion der Grenzfläche 5 auf die Ebene.
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Das Bild 2a zeigt ein bewegtes Objekt 2 im Teilbereich 6, also vor der Grenze 8. Das Objekt bewegt sich gemäß Pfeil 9. Da die Grenze 8 noch nicht überschritten ist, ist sowohl der Zähler „In“ für Innen, also für den Teilbereich 7, noch gleich 0 und da das Objekt 2 noch im Teilbereich 6 ist und die Grenze 8 auch noch nicht von dem Teilbereich 7 kommend überschritten wurde, ist auch der Zähler „Out“ für außen ebenfalls noch gleich 0. Der Zähler p für das Zählen der Überschreitung der Grenze 8 ist noch 0.
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In Bild 2b ist das bewegte Objekt 2 über die Grenze 8 in den Teilbereich 7 eingetreten. Der Zähler für „In“ wurde auf 1 gesetzt, weil das Objekt in den Teilbereich 7 eingetreten ist. Der Zähler p für das Zählen der Überschreitung der Grenze 8 wird auf 1 gesetzt.
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In Bild 2c ist das bewegte Objekt 2 wieder zurück über die Grenze 8 in den Teilbereich 6 eingetreten. Der Zähler für „In“ wurde von 1 wieder auf 0 dekrementiert und der Zähler „Out“ wurde bei 0 belassen, weil das Objekt 2 ursprünglich aus dem Teilbereich 6 kam, bevor es sich in den Teilbereich 7 bewegt hatte. Der Zähler p für das Zählen der Überschreitung der Grenze 8 ist auf 2 gesetzt, weil die Grenze 8 zweimal überschritten wurde.
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Die 2 zeigt dabei das Verhalten des Zählens bei einem Wiedereinsteiger gemäß dem Stand der Technik, was zeigt, dass Objekte, die aus einem überwachten Teilbereich über eine Grenze in einen anderen überwachten Teilbereich und wieder zurück wechseln, insgesamt nicht gezählt werden. Dies ist jedoch bei verschiedensten Anwendungen nicht erwünscht, weil der überwachte Bereich durchaus die gesamte interessierende Fläche sein kann, in welcher sich ein Objekt bewegen kann. Dadurch würde ein Objekt nicht als vorliegend gezählt werden, weil es ja immer wieder den überwachten Bereich verlassen müsste.
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Die 3 bis 6 zeigen Darstellungen von Folgen von Bildern zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufenthaltsdauer eines Objekts im überwachten Bereich berücksichtigt und es wird ein Zählevent abhängig von der Aufenthaltsdauer im Vergleich zu einer vorgebbaren Zeitspanne initialisiert. Der überwachte Bereich 4 hat vorteilhaft eine rechteckige Form, kann alternativ jedoch auch als ein Polygon oder eine beliebig geformte Fläche ausgeführt sein, ebenso wie die Grenzfläche eine aus mehreren ebenen Teilflächen zusammengesetzte Fläche oder beliebige dreidimensionale Fläche sein kann.
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Für die Zählung wird zunächst ein interner Wert bei jedem Übergang einer Grenze von einem ersten Teilbereich des überwachten Bereichs in einen zweiten Teilbereich inkrementiert und bei jedem Übergang über die Grenze zurück in der anderen Richtung vom zweiten Teilbereich zurück zum ersten Teilbereich auch wieder dekrementiert, es sei denn, die Aufenthaltsdauer im zweiten Teilbereich hat die dem zweiten Teilbereich zugeordnete vorgegebene Zeitspanne überschritten. In diesem Fall wird abhängig vom aktuellen Stand des internen Wertes des zweiten Teilbereichs ein Zählereignis ausgelöst und die aktuelle Position des Objekts wird als neuer Startbereich des Objekts gespeichert.
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Die 3 verdeutlicht dies in den Bildern 3a bis 3e. Das Bild 3a der 3 zeigt ein bewegtes Objekt 2 im Teilbereich 6, also vor der Grenzlinie 8. Dabei wird die Grenze durch eine Grenzlinie 8 und/oder durch eine Grenzzone 8‘ gekennzeichnet. Die Grenzzone 8‘ ist dabei durch zwei beabstandete Grenzlinien 8‘‘ gekennzeichnet. Das Objekt 2 bewegt sich gemäß Pfeil 9. Da die Grenze noch nicht überschritten ist, ist sowohl der interne Wert „In“ für Innen, also für den Teilbereich 7, noch gleich 0 und da das Objekt 2 noch im Teilbereich 6 ist und die Grenzlinie 8 auch noch nicht von dem Teilbereich 7 kommend überschritten wurde, ist auch der interne Wert „Out“ für außen, also für den Teilbereich 6, ebenfalls noch gleich 0.
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In Bild 3b ist das bewegte Objekt 2 über die Grenze 8 in den Teilbereich 7 eingetreten. Der interne Wert für „In“ wurde auf 1 gesetzt, weil das Objekt 2 in den Teilbereich 7 eingetreten ist. Das Objekt verbleibt während einer Zeitdauer Delay(In) in dem Teilbereich 7. Es wird die Verweildauer des Objekts 2 im inneren Überwachungsbereich, also im Teilbereich 7, als Delay(In) gemessen.
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In Abhängigkeit von der gemessenen Zeit von Delay(In) ergibt sich als Nächstes die in Bild 3d oder 3c dargestellte Situation. In dieser Situation kann eine Fallunterscheidung getroffen werden. Ist Delay(In) > als ein vorgebbarer Schwellenwert Delay(In)fest, so bleibt der interne Wert In: bei 1 und es wird ein Zählereignis ausgelöst, das Objekt 2 wird somit als Einsteiger gezählt, siehe Bild 3d. Würde das Objekt von dem anderen Teilbereich ausgehend die Grenze überschritten haben, würde ein anderes Zählereignis ausgelöst werden, es würde als Aussteiger gezählt werden. Entsprechend kann für beide Teilbereiche ein Schwellenwert festgelegt werden. Dabei kann jeweils ein Schwellenwert für die Verweildauer draußen Delay (Out)fest und/oder ein Schwellenwert für die Verweildauer drinnen Delay (In)fest festgelegt werden. Diese können gleich oder vorteilhaft aber auch unterschiedlich sein.
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In Bild 3d ist der eingestellte Schwellenwert Delay(In) überschritten worden und abhängig vom internen Wert: 1 im internen Speicher wird ein Zählereignis, beispielsweise 1 oder der vorher ausgegebene Wert +1, ausgegeben und/oder gespeichert. Ein Zählereignis wird ausgelöst, da der interne Wert final ist. Dadurch braucht die Zählung niemals korrigiert werden. In diesem Fall ist das Objekt 2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dann entsprechend kein Wiedereinsteiger, wenn es zu einem späteren Zeitpunkt die Grenzlinie überquert, sondern wird als Ein- bzw. Aussteiger gezählt, sodass der interne Wert für In nicht korrigiert wird und sogleich ein Zählereignis ausgelöst wird.
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Anschließend verlässt das Objekt 2 den Teilbereich 7 wieder hin zu Teilbereich 6, siehe Bild 3e. Entsprechend wird der interne Wert Out: auf 1 gesetzt. Sollte der Schwellenwert Delay(Out) überschritten werden, ohne dass eine erneute Überquerung stattfindet, würde erneut ein Zählevent ausgelöst werden. Insbesondere wenn der Schwellenwert Delay(Out)fest 0 ist, würde unmittelbar ein Zählereignis ausgelöst werden und eine Zählung ausgegeben oder gespeichert werden. Entsprechend liegt dann in dieser Situation ein Einsteigen nach Teilbereich 7 vor und anschließend wurde ein Aussteigen wieder in den Teilbereich 6 festgestellt und gezählt. Es lag somit nach Ablauf der Zeitdauer Delay(In)fest ein zählbares Ergebnis und kein Wiedereinsteiger vor. Damit kann für In: = 1 und für Out: = 1 ein zählbares Ergebnis ausgegeben werden oder der aktuelle Zählstand für Out und In jeweils entsprechend um 1 inkrementiert werden.
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In Bild 3c hingegen ist das bewegte Objekt 2 vor Ablauf der Zeitspanne Delay (in)fest wieder über die Grenze 8 zu Teilbereich 6 gewechselt. Dadurch wird für den internen Wert In: eine Dekrementierung vorgenommen und der interne Wert In: wird wieder 0 gesetzt. Der interne Wert Out: bleibt bei 0. Das Objekt wird als Wiedereinsteiger gewertet. Erreicht die Verweildauer Delay(In) des Objekts den Schwellenwert Delay(In)fest vor dem erneuten Überqueren der Grenzlinie 8 nicht, wird das Objekt als Wiedereinsteiger zunächst nicht gezählt, solange bis dieser auf einer Seite den Schwellenwert überschreitet oder den Überwachungsbereich verlässt. Erst dann wird das Objekt, abhängig vom Startbereich, als Ein- bzw. Aussteiger gezählt.
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Dabei gibt es grundsätzlich die Möglichkeit, den Schwellenwert Delay(In/Out)fest auf 0 einzustellen. Dies entspricht dem Fall, in dem keine Wiedereinsteigererfassung stattfindet. Die Person wird immer unmittelbar nach Überqueren der Zähllinie gezählt. Eine weitere Möglichkeit ist das Einstellen des Wertes „unendlich“. Hierbei wird das Zählergebnis zu einem Objekt 2 immer erst bei Verlassen des Überwachungsbereichs ausgegeben. Dies entspricht im Wesentlichen dem herkömmlichen Wiedereinsteiger-Verfahren.
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Die Ausgabe des Wertes der Zählung kann entweder in der Ausgabe 1 bei einem Zählevent erfolgen oder bei +1 bei einem summierten Zählevent erfolgen.
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In 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem ein Schwellenwert Delay(In)fest auf einem endlichen Wert für den inneren Überwachungsbereich, also für den Teilbereich 7, eingestellt wurde. Der Wert für Delay(Out)fest ist hingegen auf 0 gesetzt, Delay(Out)fest = 0.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem das Verfahren zur Zählung von Objekten mit einer Hysterese kombiniert wird.
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Das Bild 4a der 4 zeigt ein bewegtes Objekt 2 im Teilbereich 6, also vor der Grenzlinie 8. Dabei wird die Grenze durch eine Grenzlinie 8 und zusätzlich durch eine Grenzzone 8‘ gekennzeichnet.
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Die Grenzzone 8‘ ist dabei durch zwei beabstandete Grenzlinien 8‘‘ gekennzeichnet. Das Objekt 2 bewegt sich gemäß Pfeil 9. Da die Grenze 8 noch nicht überschritten ist, ist sowohl der interne Wert „In“ für Innen, also für den Teilbereich 7, noch gleich 0 und da das Objekt 2 noch im Teilbereich 6 ist und die Grenzlinie 8 auch noch nicht von dem Teilbereich 7 kommend überschritten wurde, ist auch der interne Wert „Out“ für außen, also für den Teilbereich 6, ebenfalls noch gleich 0.
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Ein Verfahren zur Zählung von Objekten 2 kann nicht nur bei Überschreitung einer definierten Grenze 8 durchgeführt werden, sondern es kann auch ein Verfahren mit einer Hysterese beim Wechsel von einem Teilbereich 6, 7 zu einem anderen Teilbereich 7, 6 eines überwachten Bereichs 4 vorgenommen werden. Dazu wird nicht nur eine Grenzlinie 8 oder Grenzebene definiert, sondern eine Grenzzone 8‘. Um bei einer Zählung berücksichtigt zu werden hat das Objekt 2 nicht nur die Grenzlinie 8 zu überqueren, sondern das Objekt 2 hat auch die gesamte Grenzzone 8‘ zu überqueren bzw. zu durchschreiten. Insbesondere müssen also beide Grenzlinien 8‘‘ überquert werden, um bei einer Zählung berücksichtigt zu werden.
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Alternativ muss die Grenzzone 8‘ und/oder die beiden Grenzlinien 8‘‘ überquert werden, um eine Veränderung des internen Wertes zu erzeugen. Hierdurch führen längere Aufenthalte in der Nähe der Grenze nicht zum Auslösen von Zählereignissen. Dies ist vorteilhaft, da es in diesem Bereich häufig zu fehlerhaft detektierten Objektübergängen kommt.
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Dadurch wird erreicht, dass Objekte, die von einem Teilbereich hin zu einem anderen Teilbereich sich bewegen, aber sich im Prinzip nur auf der Grenzlinie bewegen, wie hin und her laufen, nicht oder nicht mehrfach gezählt werden, siehe Bild 4b.
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Objekte 2, wie Personen, die in der Grenzzone 8‘ verweilen und anschließend auf derselben Seite, von der sie gekommen sind, die Grenzzone bzw. den überwachten Bereich 4 wieder verlassen, werden unabhängig von der Verweildauer nicht gezählt.
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In Bild 4a ist ein Objekt 2 dargestellt, welches sich im Bereich 6 befindet. Das Objekt 2 bewegt sich gemäß Pfeil 9. Hierbei überschreitet das Objekt 2 zwar die erste Grenzlinie 8‘‘, es wird aber weder im internen Wert noch für die Zählung erfasst, da nur die äußere Linie 8‘‘ der Grenzzone 8‘ überschritten wurde, jedoch nicht die innere Linie 8‘‘. In einer alternativen Ausführungsvariante bei der Berücksichtigung aller drei Linien 8 und 8‘‘ würde das Objekt den internen Wert in diesem Fall erhöhen auf: 1, da es eine der Linien 8‘‘ und die Linie 8 überschritten hat. Bei einer solchen Ausführungsvariante würde nur in dem Fall, in welchem der zurückgelegte Pfad (Pfeil 9) kürzer wäre, so dass nur die untere Zähllinie 8‘‘ überschritten würde, der Übergang weder im internen Wert noch für die Zählung erfasst werden.
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In Bild 4b bewegt sich das Objekt 2 entlang der Grenzlinie 8. Auch in diesem Fall wird weder der interne Wert erhöht, noch ein Zählereignis ausgelöst, da weiterhin nur die äußere Grenzlinie 8‘‘ überschritten wurde. Bewegt sich danach das Objekt 2 wieder nach außen, also in Bild 4c nach unten, so wird das Objekt 2 nicht erfasst, weil es die Grenzzone nicht vollständig durchschritten hat, unabhängig davon, wie hoch eine Verweildauer für einen Wiedereinsteiger eingestellt wurde. Das Objekt kam aus dem Teilbereich 6, durchschritt die Grenzzone nicht vollständig und kehrte zum Teilbereich 6 wieder zurück und verlässt diesen dann wieder, in Bild 4c nach unten. Im alternativen Ausführungsbeispiel, welches alle drei Linien 8 und 8‘‘ berücksichtigt, würde in diesem Fall der interne Wert Out auf 1 gesetzt werden (Bild 4c). Zusätzlich würde abhängig von der Verweildauer während der im Bild 4b dargestellten Bewegung ein Zählereignis für den internen Wert In ausgelöst und zwar in dem Fall, wenn die Verweildauer Delay(In) den Wert Delay(In)fest überschreiten würde.
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Bewegt sich das Objekt jedoch wie in Bild 4d gezeigt in den Teilbereich 7 hinein und überschreitet dabei sowohl die Grenzlinie 8 als auch die Grenzzone 8‘, so wird, je nachdem wie die Mindestverweildauer Delay(In)fest eingestellt ist, ein Zählereignis ausgelöst oder der interne Wert Out wird erhöht und die Zeituhr Delay(In) wird gestartet. Im alternativen Ausführungsbeispiel, welches alle drei Linien 8 und 8‘‘ berücksichtigt, wäre das Zählereignis bereits bei Bild 4b abhängig vom Wert für Delay(In) ausgelöst worden oder eben nicht. Bei Bild 4d würde in diesem Fall also kein interner Wert verändert und kein Zählereignis ausgelöst werden.
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Die 5 erläutert ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Das Hintergrundthema dabei ist, dass beispielsweise ein Verkaufsgeschäft seinen Kundenzulauf in seinem Bewegungs- und Wahrnehmungsverhalten überwachen möchte. Dazu wird im überwachten Bereich 4, beispielsweise kurz hinter einer Türschwelle, ein für das Kundeninteresse relevantes Objekt platziert, beispielsweise eine Werbeinformation.
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Nach dem bisherigen Verfahren würde eine Person als beobachtetes Objekt 2, das in das Geschäft hinein und quasi sofort wieder heraus geht, nicht von einem Objekt unterschieden, das hineingeht und sich aufmerksam die Werbeinformation durchliest.
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Beide Objekte würden in diesem Fall als „Wiedereinsteiger“ gelten und nicht als Kunden gezählt werden.
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Erfindungsgemäß ist bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens möglich, dass eine Verweildauer Delay(In) festlegbar ist, bei deren Überschreiten es erreichbar ist, dass sich das Objekt so ausgiebig mit den zur Verfügung gestellten Informationen, insbesondere im Eingangsbereich, beschäftigt hat, dass es als Kunde gezählt werden kann und soll. Bei diesem Ausführungsbeispiel soll jedes Zählevent sofort durch einen Ausgabezähler ausgegeben werden. Zu jedem Objekt existiert ein interner Wert, welcher die Anzahl der Grenzübergänge speichert. In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel zählt dieser Wert nach einer Ausgabe weiter hoch. Alternativ kann der interne Wert unmittelbar nach einer Ausgabe zurückgesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass sowohl ein aufsummiertes Zählergebnis, also die Gesamtsumme der Ein- und der Ausgänge, ausgegeben werden kann, als auch nur eine einzelne Ausgabe beispielsweise kurz erscheinen kann oder in einer Liste gespeichert werden kann.
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Dieses Szenario ist in 5 dargestellt. Hierbei wurde der Schwellenwert für die Verweildauer Delay(In) auf den Wert Delay(In)fest festgelegt und der Wert für Delay(Out) auf einen Wert Delay(Out)fest festgelegt.
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In Bild 5a befindet sich das Objekt 2 im überwachten Bereich 4 vor der Grenzlinie im Teilbereich 6, also beispielsweise vor dem Shop draußen im Überwachungsbereich der Vorrichtung. Im Teilbereich 7 ist ein Objekt des Interesses 20 angeordnet.
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In Bild 5b hat das Objekt die Grenzzone 8‘ überschritten und hat sich von dem Teilbereich 6 in den Teilbereich 7 bewegt und befindet sich vor dem Objekt des Interesses 20, wie beispielsweise einer Werbetafel. Dabei wird die Verweildauer Delay(In) des Objekts gemessen. Der interne Wert wird dabei erhöht, es wird jedoch kein Zählereignis ausgelöst, der Ausgabezähler bleibt also vorerst bei 0. Verlässt das Objekt 2 den Teilbereich 7, indem es ganz in das Geschäft hinein geht, siehe Bild 5f, so wird ein Zählereignis ausgelöst, ganz unabhängig von dem gemessenen Delay(In).
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In Bild 5c ist das Objekt 2 wieder über die Grenzlinie in den Teilbereich 6 gegangen, ohne dass der eingestellte Schwellenwert für die Verweildauer Delay(In)fest erreicht wurde. Das Objekt wird daher als Wiedereinsteiger klassifiziert und nicht gezählt, so dass der interne Wert In: um 1 dekrementiert wird, das ausgegebene Zählergebnis bleibt bei 0.
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In Bild 5d stattdessen ist der eingestellte Schwellenwert der Verweildauer überschritten worden, es wird ein Zählereignis ausgelöst und der interne Wert In: 1 im internen Speicher wird ausgegeben.
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Aus der Position in Bild 5d kann das Objekt nun den als inneren Überwachungsbereich angesehenen Teilbereich 7 verlassen und ganz in das Geschäft gehen, wodurch sich an dem internen Wert aber nichts verändert, siehe Bild 5f. Weiterhin wird nichts ausgegeben, da ja in Bild 5d bereits eine Ausgabe erfolgt ist.
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Oder das Objekt verlässt den Teilbereich 7 als inneren Überwachungsbereich nicht und geht wieder ganz aus dem Geschäft heraus, also überschreitet die Grenze 8 wieder in den Teilbereich 6 und verlässt auch diesen, siehe Bild 5e.
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In diesem Fall wurde der interne Wert In: 1 ja bereits gesetzt, da das Objekt sich lange genug im Teilbereich 7 aufgehalten hat, um als Kunde gezählt werden zu können, auch wenn sie sich lediglich im Eingangsbereich des Geschäftes aufgehalten hat. Darüber hinaus wird zusätzlich der interne Wert Out: 1 erzeugt, welcher ebenfalls nach Überschreiten der Aufenthaltsdauer oder spätestens beim Verlassen des überwachten Bereichs 4 ein Zählereignis auslösen und ausgegeben werden würde, wenn das Objekt 2 sich nicht wie im Falle des Bildes 5c innerhalb der Zeitspanne in diesem Fall wieder in das Geschäft bewegt.
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In der 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei soll noch einmal ein Anwendungsfall für das Setzen des Werts der Verweildauer Delay (Out)fest im Teilbereich 6 gezeigt werden.
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Ein Anwendungsfall hierfür könnte beispielsweise sein, dass ein Verkaufsgeschäft seine Mitarbeiter, die nur für ein paar Minuten eine Zigarette außerhalb des Verkaufsgeschäfts rauchen oder anderweitig eine Pause machen, also das Ladengeschäft nur kurzzeitig verlassen, nicht als Kunden zählen möchte, wenn diese wieder in das Verkaufsgeschäft zurück gehen.
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In Bild 6a befindet sich das beobachtete Objekt, wie beispielsweise ein Mitarbeiter, im Teilbereich 7, der hier als innerer Überwachungsbereich der Vorrichtung angesehen wird. Das Objekt 2 ist auf dem Weg nach draußen in Richtung Teilbereich 6, siehe Pfeil 9.
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In Bild 6b hat das Objekt 2 die Grenzzone 8‘ überschritten, so dass der interne Wert Out: gleich 1 zählt, da das Objekt in den Teilbereich 6 eingetreten ist. Hat der Mitarbeiter, welcher hier beispielhaft als Objekt 2 angesehen wird, seine Pause vor Erreichen des eingestellten Schwellenwertes Delay(Out)fest beendet und geht wieder ins Geschäft zum Arbeiten, so wird der interne Wert korrigiert, ein Zählereignis ausgelöst und Out: 0 als Zählergebnis ausgegeben, siehe Bild 6c, weil das Objekt 2 dann vor Ablauf der Verweildauer wieder vom Teilbereich 6 in den Teilbereich 7 eingetreten ist und die Grenzzone 8‘ wieder überschritten hat, siehe Bild 6b. In Bild 6d wurde der Schwellenwert der Verweildauer überschritten und damit ein Zählereignis ausgelöst und der interne Wert Out: 1 als Zählung ausgegeben.
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So wird beispielsweise nach mehr als 20 Minuten angenommen, dass es sich bei der Person also um einen Kunden handelt, der das Geschäft verlassen hat und welcher auch als solcher erfasst werden sollte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Objekt
- 3
- Sensoreinrichtung
- 4
- Bereich
- 5
- Grenzfläche
- 6
- erster Teilbereich
- 7
- zweiter Teilbereich
- 8
- Grenze
- 8´
- Grenzzone
- 8´´
- Grenzlinie
- 9
- Pfeil
- 20
- Interesse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011011930 A1 [0004, 0005, 0008, 0009]
