DE3208324A1 - Method for the automatic detection of suspicious objects in images of optronic observing or monitoring systems - Google Patents

Method for the automatic detection of suspicious objects in images of optronic observing or monitoring systems

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DE3208324A1
DE3208324A1 DE19823208324 DE3208324A DE3208324A1 DE 3208324 A1 DE3208324 A1 DE 3208324A1 DE 19823208324 DE19823208324 DE 19823208324 DE 3208324 A DE3208324 A DE 3208324A DE 3208324 A1 DE3208324 A1 DE 3208324A1
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Gerhard Dipl.-Ing. 2000 Wedel Schöne
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems

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Abstract

Method for the automatic detection of suspicious objects in images of optronic observing or monitoring systems which have an optronic image sensor and a device for raising an alarm, characterised in that the image signals supplied by the image sensor are supplied in an image processing device to a threshold logic which identifies as raw alarms pixels whose brightness exceeds a prescribed threshold and relays them to the image processing device, and that a counting and control device is used to carry out subsequent investigations of pixel quantity with the aid of which it is automatically decided which raw alarms contain objects of interest and raise alarms.

Description

"Verfahren zur automatischen Detektion von verdächtigen"Procedure for the automatic detection of suspects

Objekten in Bildern von optronischen Beobachtungs- bzw.Objects in images of optronic observation resp.

Überwachungsanlagen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.Monitoring systems "The invention relates to a method according to the The preamble of claim 1.

Es ist bekannt, als Objektschutzanlage ein Zielverfolgungssystem zu verwenden, das einen bilderzeugenden Sensor, ein Servosystem zur Sensornachführung und einen Korrelationstracker aufweist (DE-OS 29 39 656). Mit dieser Anlage kann während der Überwachung von wichtigen Einrichtungen beispielsweise eine Person automatisch erkannt und anschließend automatisch verfolgt werden. Bei Inbetriebnahme einer derartigen Objektschutzanlage können Eigenschaften einer als Ziel wirkenden Person, beispielsweise das Bild der Person oder die typische Oberkdrperform eines Menschen, mittels eines PROM's in den Zielspeicher des Korrelationstrackera eingespeichert werden. Es ist auch möglich, durch Auslesen von Bändern den Zielspeicher mit einem ganz bestimmten Bild eines Menschen zu beschreiben. Wird nun der Horrelations- tracker in den Wartezustand gebracht, d. h. wird der Korrelationstracker bzw. die Objektschutzanlage in Betrieb genommen, so wird mit Hilfe der Maximumkontrolle die Korrelationsfunktion beobachtet, ob eine Struktur im momentanen Sensorbild erscheint, dcie genügend Übereinstimmung mit dem gespeicherten Bild hat. Ist dies der Fall, geht der Korrelationstracker selbsttätig dazu über, das aktuelle Bild des Zieles in den Zielspeicher des Korrelationsspeichers einzuspeichern. Nach dem Einfüllen dieses Bildes in den Zielspeicher kann dann ein automatischer, lernender Zielverfolgungsvorgang eingeleitet werden. Diese bekannte Objektschutzanlage ist sehr selektiv, aber auch sehr kostspielig.It is known to use a target tracking system as an object protection system use an image-generating sensor, a servo system for sensor tracking and a correlation tracker (DE-OS 29 39 656). With this system you can for example, a person automatically during the monitoring of important facilities recognized and then automatically tracked. When commissioning such a Property protection systems can have properties of a person acting as a target, for example the image of the person or the typical upper body shape of a person, by means of a PROM's are stored in the target memory of the correlation trackera. It is also possible, by reading out tapes, the target memory with a very specific one Describing image of a person. If the horrelation tracker put on hold, d. H. becomes the correlation tracker or the property protection system put into operation, the correlation function is activated with the aid of the maximum control observes whether a structure appears in the current sensor image, that there is sufficient correspondence with the saved image. If this is the case, the correlation tracker goes automatically transfers the current image of the target to the target memory of the correlation memory to save. After filling this image into the target memory, a automatic, learning target tracking process can be initiated. This well-known Property protection system is very selective, but also very expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein preisgünstiges Verfahren zur automatischen Detektion von verdächtigen Objekten in Bildern von optronischen Beohachtungs- bzw.The invention is based on the object of an inexpensive method for the automatic detection of suspicious objects in images of optronic Observation resp.

Überwachungsanlagen vorzuschlagen, bei dem sichergestellt ist, daß nur interessierende Objekte einen Alarm auslösen.To propose monitoring systems that ensure that only objects of interest trigger an alarm.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöat.According to the invention, the object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 beschrieben.Refinements of the invention are set out in subclaims 2 to 13 described.

Ausgangspunkt für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine optronische Beobachtungs- bzw. Überwachungsanlage, die einen optronischen Bildsensor, eine Bildverarbeitungseinrichtung und eine Einrichtung zur Abgabe eines Alarms aufweist. Die Bildverarbeitungseinrichtung kann eine integrierte Schwellwertlogik aufweisen, der die vom Bildsensor abgegebenen Bildaignale zugeführt werden.The starting point for the method according to the invention is an optronic one Observation or surveillance system, which has an optronic image sensor, an image processing device and means for issuing an alarm. The image processing device can have an integrated threshold logic, which the Image sensor delivered image ovals are supplied.

Die Schwellwertlogik erkennt die über einer vorgegebenen Schwelle liegenden Bildpunkte als Rohalarme und leitet diese an die eigentliche Bildverarbeitungseinrichtung weiter. Die Schwellenermittlung kann lokaladaptiv, d. h.The threshold value logic recognizes the above a given threshold lying image points as raw arms and forwards them to the actual image processing device Further. The threshold determination can be locally adaptive, i. H.

aus dem Bildinhalt abgeleitet erfolgen, z. B. durch Medianfilterung, durch Mittelwertbildung, durch BerUcksichtigung der lokalen Varianz oder durch Berücksichtigung spezieller varianzähnlicher Merkmale. Auch kann die lokaladaptive Schwellenermittelung in fest vorgegebenem groben Bildraster oder kontinuierlich von Bildpunkt zu Bildpunkt neu ermittelt werden. Möglich ist auch, daß mehrere Schwellenwerte ermittelt werden, wobei Bildpunktmengenbetrachtungen, die nachstehend beschrieben werden, in allen Schwellniveaus durchgeführt werden. Das Erkennen der Rohalarme kann durch den Einsatz eines Bildspeichers, durch einen Merkmalsspeicher, durch eine digitale Bildverarbeitungshardware oder durch eine mikroprozessorgesteuerte Bildverarbeitungseinrichtung erfolgen.derived from the image content, z. B. by median filtering, by averaging, by taking into account the local variance or by taking it into account special variance-like characteristics. The locally adaptive threshold determination in a fixed, coarse image grid or continuously from pixel to pixel be redetermined. It is also possible that several threshold values are determined, with pixel set considerations described below in all Threshold levels are carried out. Detecting the raw alarms can be achieved through the use of an image memory, through a feature memory, through digital image processing hardware or by a microprocessor-controlled image processing device.

In einer Zähl- und Kontrolleinrichtung, die ebenfalls in die Bildverarbeitungseinrichtung integriert sein kann, werden Bildpunktmengenbetrachtungen durchgeführt.In a counting and control device, which is also in the image processing device can be integrated, pixel set observations are carried out.

An Hand dieser Betrachtungen wird entschieden, welche Rohalarme interessierende Objekte enthalten und zu einer Alarmausldsung führen sollen. Die Bildpunktmengenbetrachtungen können zeilenweise oder flächenweise durchgeführt werden. Hierbei können interessierende Objekte enthaltende Bildpunktmengen dahingehend untersucht werden, ob sie Teil einer zusammenhängenden Fläche sind und somit zur Auslösung eines Alarmes herangezogen werden können.On the basis of these considerations it is decided which raw alarms are of interest Contain objects and should lead to an alarm report. The pixel set considerations can be carried out line by line or area by area. Here interested Objects containing pixel sets are examined to determine whether they are part of a contiguous area and are therefore used to trigger an alarm can be.

Die Untersuchungen über die Zusammengehörigkeit von Bild- punkten können durch Betrachtungen in verschiedenen Schwellniveaus unterstützt werden.The investigations into the belonging together of image score can be supported by observations at different threshold levels.

Besonders vorteilhaft ist es, bei einer Bildpunktmengenbetrachtung die Entfernung der interessierenden Objekte zu berücksichtigen. Es können dann nur diejenigen Bildpunktmengen, die einem interessierenden Objekt in der ermittelten Entfernung entsprechen, einen Alarm ausldsen.It is particularly advantageous when considering the amount of image points take into account the distance of the objects of interest. It can then only those pixel sets that an object of interest in the determined Distance, trigger an alarm.

Bei Auslösung eines Alarmes können die Bilder, die die interessierenden Objekte enthalten, in einem Bildspeicher gespeichert werden, d. h. das Bild mit einem verdächtigen Objekt wird eingefroren. Dieses Bild kann auf einem Monitor sichtbar gemacht und/oder mit anderen vom Bildsensor gelieferten aktuellen Bildern zur Beurteilung des ausgelösten Alarmes verglichen werden. Fehlalarme sind somit als solche leicht erkennbar. Als Bildsensoren kommen beispielsweise bei einer Kombination verschiedener Bildsensoren eine LLL-TV-Kamera mit IR-Scanner sowie ein beliebiger anderer bilderzeugender Sensor, wie eine Tag-TV-Kamera oder eine Diodenmatrix-Kamera, zur Anwendung.When an alarm is triggered, the images that are of interest Contain objects, are stored in an image memory, d. H. the picture with a suspicious object is frozen. This image can be viewed on a monitor made and / or with other current images supplied by the image sensor for assessment of the triggered alarm can be compared. False alarms are therefore easy as such recognizable. The image sensors used are, for example, a combination of different Image sensors an LLL TV camera with IR scanner as well as any other image generating camera Sensor, such as a day TV camera or a diode matrix camera, are used.

Bei fest stationierten Anlagen, bei denen eine Auslösung von Fehlalarmen durch bauliche Gegebenheiten verursacht werden kann, ist es möglich, derartige Fehlalarme dadurch zu vermeiden, daß die aus den die baulichen Gegebenheiten enthaltenden Bildteilen stammenden Alarme unterdrückt werden.For permanently stationed systems where false alarms are triggered can be caused by structural conditions, it is possible for such false alarms in this way to avoid that the parts of the picture containing the structural conditions originating alarms are suppressed.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE S Verfahren zur automatischen Detektion von verdächtigen Objekten in Bildern von optronischen Beobachtungs- bzw.PATENT CLAIMS S Method for the automatic detection of suspects Objects in images of optronic observation resp. Überwachungsanlagen, die einen optronischen Bildsensor und eine Einrichtung zur Abgabe eines Alarms aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Bildsensor gelieferten 8ildsignale in einer Bildverarbeitungseinrichtung einer Schwellwertlogik zugeführt werden, die in ihrer Helligkeit über einer vorgegebenen Schwelle liegende Bildpunkte als Rohalarme erkennt und an die Bildverarbeitungseinrichtung weiterleitet, und daß nachträgliche Bildpunktmengenbetrachtungen in einer Zähl- und Kontrolleinrichtung durchgeführt werden, anhand derer automatisch entschieden wird, welche Rohalarme interessierende Objekte enthalten und Alarme auslösen.Surveillance equipment that includes an optronic image sensor and a device for emitting an alarm, characterized in that the image sensor image signals supplied in an image processing device of a threshold value logic are supplied, the brightness of which is above a predetermined threshold Detects pixels as raw alarms and forwards them to the image processing device, and that subsequent image point quantity observations in a counting and control device be carried out, on the basis of which it is automatically decided which raw alarms contain objects of interest and trigger alarms. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine lokaladaptive (aus dem Bildinhalt abgeleitete) Schwellenermittlung.2. The method according to claim 1, characterized by a locally adaptive Threshold determination (derived from the image content). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lokaladaptive Schwellenermittlung in fest vorgegebenem groben Bildraster durchgeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the locally adaptive Threshold determination is carried out in a fixed, coarse image grid. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lokaladaptive Schwellenermittlung kontinuierlich von Bildpunkt zu Bildpunkt neu durchgeführt wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the locally adaptive Threshold determination is carried out continuously anew from pixel to pixel. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schwellenwerte ermittelt werden und daß die Bildpunktmengenbetrachtungen in allen Schwellenniveaus durchgeführt werden.5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that that several threshold values are determined and that the pixel quantity considerations be carried out at all threshold levels. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ßildpunktmengenbetrachtungen zeilenweise durchgeführt werden.6. The method according to claim 1 or 5, characterized in that the Image point set observations are carried out line by line. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ßildpunktmengenbetrachtungen flächenweise durchgeführt werden.7. The method according to claim 1 or 5, characterized in that the Image point quantity observations can be carried out area by area. 8. Verfahren nach Anspruch 1, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ßildpunktmengenbetrachtung die Entfernung der interessierenden Objekte derart berücksichtigt wird, daß nur diejenigen Hildpunktmengen, die einem interessierenden Objekt in der ermittelten Entfernung entsprechen, einen Alarm auslösen.8. The method according to claim 1, 5, 6 or 7, characterized in that that when considering the amount of image points, the distance of the objects of interest is taken into account in such a way that only those point sets that are of interest Object in the determined distance, trigger an alarm. 9. Verfahren nach Anspruch 1, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß interessierende Objekte enthaltende Hildpunktmengen dahingehend untersucht werden, ob sie Teil einer zusammenhängenden Fläche sind.9. The method according to claim 1, 5, 6, 7 or 8, characterized in that that points of interest containing objects of interest are examined to the effect that whether they are part of a contiguous area. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchungen über die Zusammengehörigkeit von Bildpunkten durch Betrachtungen in verschiedenen Schwellniveaus unterstützt werden.10. The method according to claim 9, characterized in that the investigations about the association of image points through observations in different Threshold levels are supported. 11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auslösung eines Alarms die die interessierenden Objekte enthaltenden Bilder in einem Bildspeicher gespeichert werden.11. The method according to claim 1 or 8, characterized in that when an alarm is triggered, the images containing the objects of interest be stored in an image memory. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das die interessierenden Objekte enthaltende gespeicherte Bild mit anderen vom Bildsensor gelieferten aktuellen Bildern zur Beurteilung des ausgelösten Alarms verglichen wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the the Stored image containing objects of interest with others from the image sensor The current images delivered are compared to assess the triggered alarm will. 13. Verfahren nach Anspruch 1, 8, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei fest stationierten Anlagen eine Auslösung von Fehlalarmen, die durch bauliche Gegebenheiten verursacht werden, dadurch verhindert wird, daß die aus den die baulichen Gegebenenheiten enthaltenden Bildteilen stammenden Alarme unterdrückt werden.13. The method according to claim 1, 8, 11 or 12, characterized in that that in the case of permanently stationed systems, false alarms triggered by structural Circumstances are caused, is prevented that from the the structural Conditions containing image parts originating alarms are suppressed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2594990A1 (en) * 1985-10-11 1987-08-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ANOMALY DETECTION SYSTEM
DE3842356A1 (en) * 1988-12-16 1990-06-28 Martin Spies System for detecting a movement or a change in the surveillance area of a number of television cameras
DE9411201U1 (en) * 1994-07-11 1995-11-09 Siemens AG, 80333 München Alarm system

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