DE2617112A1 - System zum feststellen einer bewegung im ueberwachungsbereich einer fernsehkamera - Google Patents

System zum feststellen einer bewegung im ueberwachungsbereich einer fernsehkamera

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DE2617112A1 DE19762617112 DE2617112A DE2617112A1 DE 2617112 A1 DE2617112 A1 DE 2617112A1 DE 19762617112 DE19762617112 DE 19762617112 DE 2617112 A DE2617112 A DE 2617112A DE 2617112 A1 DE2617112 A1 DE 2617112A1
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Description

ROBERT BOSCH GMBH ^- FE/PLI/Sz/Kn
Bl. -Hr. 1750/76 ζ
System zum Feststellen einer Bewegung im Uberwachungsbereich einer Fernsehkamera.
Die Erfindung geht aus von einem System zum Feststellen einer Bewegung bzw. einer Veränderung im Uberwachungsbereich einer Fernsehkamera nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DT-OS 22 55 876 ist ein Fernsehsystem für Uberwachungszwecke bekannt, bei welchem gleichförmige Helligkeitsbereiche in der von einer Fernsehkamera aufgenommenen Szene unterdrückt werden. Zu diesem Zweck wird das von der Fernsehkamera erzeugte Videosignal über einen Resonanzfilter geführt. Das so erhaltene Signale wird gleichgerichtet und zu einem kapazitivgekoppelten Bandpaßfilter weitergeleitet. Der Bandpaßfilter dient zur Eliminierung sehr langsamer bzw. sehr schneller Änderungen. Sich nun evtl. ergebende Signaländerung kennzeichnen eine Szenenänderung im Uberwachungsbereich der Fernsehkamera und führen zur Alarmauslösung. Die Ansprechsicherheit eines solchen Uberwachungssystems ist gering, da es nur auf relativ große dynamische Szenenänderungen reagiert. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Ansprechempfindlichkeit nicht variiert und daher auch nicht an bestimmte szenische Gegebenheiten angepaßt werden kann.
Ferner ist aus der DT-OS 20 02 ^78 eine Anordnung zur Überwachung von Objekten mit Hilfe einer Fernsehkamera bekannt, bei welcher der Fernsehkamera ein mit einem elektronischen Zähler verbundener Amplitudenfilter nachgeschaltet ist. Beim Überschreiten eines dem Zähler vorgegebenen Zählwertes wird ein Alarm ausgelöst. Auch bei dieser bekannten Anordnung ist die Ansprechsicherheit gering. Dies vor allem deshalb, weil keine Anpassung an wechselnde Lichtverhältnisse
709843/0434 ORIGINAL INSPICTED
ROBERT BOSCH GMBH
möglich ist. Ferner können Veränderungskomponenten wie Helligkeit, Struktur," Bewegung oder Bewegungsrichtung nicht differenziert bewertet werden.
Das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nunmehr nicht nur die Ansprechempfindlichkeit,sondern auch die Ansprechcharakteristik variiert werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine genaue Anpassung der Änsprechcharakteristik an bestimmte Szenen und Situationen möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch Desensibilisierung bestimmter Sektoren im wiedergegebenen Fernsehbild mit einem senkrecht oder waagerecht angeordneten Streifenmuster auch eine Detektierung von Bewegungsrichtungen möglich ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Systems werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeipiels mit einer Figur näher beschrieben.
Die Figur zeigt ein Blockschaltbild nach dem erfindungsgemäßen System. Zur Ausdehnung des Objektschutzes auf größere oder mehrere voneinander entfernt liegende Objekte sind mehrere Fernsehkameras 1., 1_ bis 1 vorgesehen. Die von diesen Fernsehkameras erzeugten Videosignale werden in einer nachgeschalteten Einrichtung sequentiell ausgewertet. Dazu werden die einzelnen Videosignale einem gesteuerten Umschalter 2 zugeführt, dessen Kontaktstreckenstellung durch ein von einer Steuereinrichtung 3 kommendes Steuersignal (n) gesteuert wird. Der zeitliche Steuerungsablauf der Steuereinrichtung 3 ist so ausgelegt, daß das jeweils aufgeschaltete Videosignal für die Dauer mehrerer Teilbilder analysiert werden kann,bevor auf das von einer anderen Kamera erzeugte Videosignal umgeschaltet wird. Das am Ausgang des ersten Umschalters 2 abnehmbare.
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ROBERT BOSCH GMBH - 9^.
Videosignal wird einem zweiten gesteuerten Umschalter h zugeführt. An den Ausgängen des zweiten Umschalters k sind verschiedene Diskriminatoren 5t-1 52 biß 5 angeschlosssen, die durch Steuerung mit einem weiteren von der Steuereinrichtung 3 erzeugten Steuersignal (m) an das jeweils vorliegende Videosignal aufgeschaltet v/erden können. Die Diskriminatoren 5. bis 5 haben erfindurigsgemäß unterschiedliche Diskrirainations-Funktionen. Die Wahl einer bestimmten Diskriminations-Funktion hängt von der jeweils aufgenommenen Szene im ttberwachungsbereich der Fernsehkamera ab.
Die Diskriminatoren 5Λ bis 5 dienen in erster Annäherung dazu, das analoge Videosignal zu einer Folge für den Bildinhalt repräsentativer Zählimpulse umzuwandeln. Dies kann beispielsweise mit einem Flankendiskriminator geschehen, der jeweils beim überschreiten einer vorbestimmten Pegeländerungsgeschwindigkeit im Bildsignal vom Absolutpegel unabhängig einen Impuls abgibt. Es sind aber auch für bestimmte Bildszenen andere Flankendiskriminationsarten vorstellbar, bei welchen die Größe oder die Folgefrequenz der jeweiligen Flanke berücksichtigt wird. Da ein Flankendiskriminator gezielt Strukturveränderungen registriert, ist er besonders ziir Atiswertung solcher Bilder geeignet, die durch relativ schnelle, Jedoch alarmirrelevante zeitliche Helligkeitsschwankungen, z.B. Aussenaufnahmen, (bei rasch veränderlicher Beleuchtung durch ziehende Wolken) gekennzeichnet sind. Eine andere Diskriaiinationsfunktion erhält man mit Amplitudendiskriminatoren. Ein Amplitudendiskriminator gibt beispielsweise immer dann einen Zähl-■ impule ab, wenn die Bildhelligkeit einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Andere amplitudenabhängige Diekriainatoren, z.B. mit einer ortsabhängigen variablen Schwelle oder Mehreren Schwellen, die entweder additiv oder gewichtet bewertet werden, oder Amplituden-Selektion, aind ebenfalle für bestimmte szenische Gegebenheiten in Betracht zu ziehen.
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ROBERT BOSCH GMBH
Rl.-Nr. 1730/76
Durch eine Frequenz-Diskrimination, wie Frequenz-Selektion ·. durch Filterung oder Spektralanalyse der Videosignale lassen sich ebenfalls repräsentative Zählimpulse ableiten. Die jeweilige Diskriminatorwahl durch die Steuereinrichtung 3 erfolgt vorher zweckmäßigerweise individuell und richtet eich nach dem jeweiligen Bildcharakter und den zu erwartenden relevanten Bildänderungen im zu überwachenden Gebiet.
Die an den Ausgängen der Diskriminatoren 5-, bis 5 abnehmbaren Zählimpulse werden einem Eingang eines UND-Gatters 6 zugeführt. Der andere Eingang des UND-Gatters 6 ist mit dem Ausgang eines dritten gesteuerten Umschalters 7 verbunden. An den Eingängen des dritten Umschalters 7 liegen die Signale von verschiedenen Strukturmasken-Generatoren 8 , 8? bis (z.B. horizontale oder vertikale Streifen), die zur Detektion bestimmter Bewegungsrichtungen im Fernsehbild dienen. Gesteuert wird der dritte Umschalter 7 durch ein ebenfalls ▼on der Steuereinrichtung 3 erzeugtes Steuersignal (i).
Die mit dem jeweils angewählten Strukturmaskensignal im UND-Gatter 6 beschnittenen Zählimpulse werden einem Eingang eines zweiten UND-Gatters 9 zugeführt. An dem anderen Eingang des BND-Gatters 9 liegt ein der jeweils aufgeschalteten Fernsehkamera zugeordnetes Haskensignal, mit welchem bestimmte Teile im Fernsehbild desensibilisiert werden, bevor die Zählimpulse Ober einen Sequenztiefpaß 10 zur Unterdrückung zu schmaler Impulse einem Eingang einer Zähler-Komparator-Kombination 11 zugeführt werden. Das für die Desensibilisierung des jeweils aufgeschalteten Fernsehbildes verantwortliche Maskensignal wird mit einem Maskengenerator erzeugt (nicht gezeichnet), von dem bestimmte Maskenteile durch Anwahl über einen vierten gesteuerten Umschalter 12 an sogenannte "Masken"-Speicher 13 , 13 bis 13 abgeleitet werden können. In der Zähler-Komparator-Kombination 11 werden die einzelnen für den Bildinhalt repräsentativen Zählimpulse für die Dauer eines Kalbbildes
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ROBERT BOSCH GMBH
aufsummiert und mit einem der jeweils aufgeschalteten Fernsehkamera zugeordneten jedoch früher aufgenommenen Wert verglichen. Die vorher aufgenommenen Werte sind in Speichern
abgelegt. Die Zuordnung erfolgt durch einen
fünften gesteuerten Umschalter 151 dessen gesteuerte Kontaktstrecke durch das von der Steuereinrichtung 3 erzeugte Steuersignal (n) im gleichen Rhythmus umgeschaltet wird wie das Videosignal durch den ersten gesteuerten Umschalter 2. Bei signifikanter Über- oder Unterschreitung des vorher eingespeicherten Wertes gibt die Zähler-Komparator-Kombination einen sogenannten "Ereignis"-Impuls ab, welcher einer Auswertungseinrichtung 16 zugeführt wird.
In der Auswertungseinrichtung 16 wird die intervallbezogene Ereignis-Impulsanzahl mit einem vorwählbaren zweiten Wert verglichen, überschreitet die Ereignis-Impulsanzahl diesen Wert, so wird von der Auswertungseinrichtung 1*f ein Alarm ausgelöst.
Durch die Wahl bestimmter Diskriminatorfunktionen in Verbindung mit Strukturmasken und Masken zur Begrenzung bestimmter Sektoren im von einer Fernsehkamera aufgenommenen Fernsehbild zwecks Desensibilisierung läßt sich für nahezu jedes Fernsehbild ein Kriterium für eine Alarmauslösung bei einer relevanten Bildveränderung angeben.
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Λ*
Leerseite

Claims (1)

  1. ROBERT BOSCH GMBH
    Rl. -Hr. 1730/76 . 26Π1 1
    Patentansprüche
    M.J System zum Feststellen einer Bewegung bzw. einer Verände-""-* rung im Uberwachungsbereich einer Fernsehkamera, wobei ein vom Bildinhalt des von der Fernsehkamera erzeugten Videosignals abhängiger Wert gespeichert und mit einem zu einem späteren Zeitpunkt abgeleiteten Wert zur Bildung einer Differenz verglichen wird, und wobei beim überschreiten der ermittelten Differenz um einen bestimmten Schwellwert ein Alarm ausgelöst wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale
    a) Umwandeln des Videosignals in für den aufgenommenen Bildinhalt repräsentative Zählimpulse.
    b) Erzeugen eines zum Videosignal synchronen Maskensignals zur Begrenzung bestimmter Sektoren in dem von der Fernsehkamera aufgenommenen Fernsehbild.
    c) Logisches Verknüpfen der Zählimpulse mit dem Maskensignal.
    d) Auswerten der nach logischem Verknüpfen verbleibenden Zählimpülse durch die Auswertungseinrichtung.
    2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Bildinhalt repräsentativen Zählimpulse durch Diskrimination der Flanken des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals abgeleitet werden.
    3· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Bildinhalt repräsentativen Zählimpulse durch Diskrimination der Amplituden des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals abgeleitet werden.
    7Q9843/0434
    Original inspected
    ROBERT BOSCH GMBH _ 2 _
    k. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskensignal mit einem an sich bekannten Haskengenerator erzeugt v/ird und aus das Fernsehbild überdeckenden Rechtecken besteht.
    5. System nach Anspruch *f, dadurch gekennzeichnet, daß' die Zahl und die Lage der das Fernsehbild überdeckenden Rechtecke wählbar ist.
    6. System nach Anspruch 1 und *t, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Maskenbegrenzung ein Gittermuster in das Videosignal eingeblendet wird.
    7. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskrimination der Flanken des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals nur bei einer bestimmten Flankensteilheit im Bildsignal erfolgt.
    8. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskrimination der Flanken des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals nur bei einer bestimmten Bildsignalamplitude erfolgt.
    9. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskrimination der Flanken des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals nur bei einer bestimmten Folgefrequenz im Bildsignal erfolgt.
    1Ö. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskrimination der Amplituden des vom Videosignal abgetrenn ten Bildsignals in Abhängigkeit einer bestimmten Amplituden schwelle erfolgt.
    11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenschwelle ortsabhängig und variabel ist.
    7098A3/0A3A
    ROBERT BOSCH GMBH _ 3 _
    12. System nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskriraination der Amplituden des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals in Abhängigkeit mehrerer Amplitudenschwellen erfolgt.
    13« System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenschwellen gleich bewertet werden.
    1*l·. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenschwellen gewichtet bewertet werden.
    15· System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskrimination der Amplituden des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals amplitudenselektiv erfolgt.
    16. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Bildinhalt repräsentativen Zählimpulse durch Diskrimination der Frequenzen des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals abgeleitet v/erden.
    17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskrimination der Frequenzen des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals frequenzselektiv erfolgt.
    18. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskrimination der Frequenzen des vom Videosignal abgetrennten Bildsignals durch eine Spektralanalyse der $eveiligen Ortsfrequenzen erfolgt.
    19. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählimpulse mit dem Maskensignal derart Jogisch verknüpft werden, daß die durch Maskensignal bestimmten
    . Bild~Sektoren desensibilisiert werden.
    709843/0434
    ROBERT BOSCH GMBH Rl.-Nr. 1730/76
    20. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählimpulse mit dem Maskensignal derart logisch verknüpft werden, daß durch eine bestimmte Maskenstruktur eine bestimmte Bewegungsrichtung detektiert wird.
    21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektierung vertikaler Bewegungen ein Maskensignal für ein horizontalangeordnetes Streifenmuster erzeugt wird.
    22. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektierung horizontaler Bewegungen ein Maskiensignal für ein vertikalangeordnetes Streifenmuster erzeugt wird.
    23· System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektierung richtungsunabhängiger Bewegungen ein Maskensignal für ein schachbrettartiges Muster erzeugt wird.
    2k. System nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswertungseinrichtung zeitmultiplex die einzelnen
    Videosignale mehrerer Fernsehkameras zugeführt sind und daß in der Auswertungseinrichtung Mittel vorgesehen sind, welche ein Umschalten auf ein bestimmtes,dem jeweils anliegenden Videosignal zugeordnetes Maekensignal bewirken, welche ein Umschalten auf eine bestimmte dem jeweils anliegenden Videosignal zugeordnete logische Verknüpfungsart bewirken und welche ein Umschalten auf den dem jeweils anliegenden Videosignal zugeordneten gespeicherten Wert bewirken.
    709843/0434
DE2617112A 1976-04-17 1976-04-17 Verfahren zum Feststellen einer Bewegung bzw. einer Veränderung im Überwachungsbereich einer Fernsehkamera Expired DE2617112C3 (de)

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