DE4314483A1 - Überwachungssystem - Google Patents
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- 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
- G08B13/196—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 using television cameras
- G08B13/19602—Image analysis to detect motion of the intruder, e.g. by frame subtraction
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Überwachungssystem, das
wenigstens eine Kamera zur Erzeugung einer Folge von Vi
deobildern über einen zu überwachenden Raum und eine Steu
erschaltung zur Auslösung eines Alarmes bei einer signifi
kanten Änderung mehrerer aufeinanderfolgender Videobilder
enthält.
Ein Bildfernsprechgerät, welches zur Raumüberwachung ein
gesetzt wird, ist aus der DE-A1-38 27 928 bekannt. Das
Bildfernsprechgerät ist mit einer Überwachungsschaltung
versehen, die von einer im Bildfernsprechgerät enthaltenen
Kamera gelieferte Bilder speichert. In einer in der Über
wachungsschaltung enthaltenen Vergleichsschaltung wird das
jeweils von der Kamera gelieferte Bild mit einem abgespei
cherten, kurz vorher aufgenommenen Bild verglichen und ein
Alarm ausgelöst, wenn sich die beiden zu vergleichenden
Bilder um ein vorgegebenes Maß unterscheiden.
Bei dem bekannten Bildfernsprechgerät werden in der Über
wachungsschaltung die gesamten Bilddaten verarbeitet,
wodurch eine Alarmauslösung in Echtzeit nur mit schnellen
und teuren Schaltungen erreicht wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Über
wachungssystem zu schaffen, welches eine Alarmauslösung in
Echtzeit mit einer verminderten Anzahl von Daten erreicht.
Die Aufgabe wird durch ein Überwachungssystem der eingangs
genannten Art gelöst, das wenigstens eine Kamera zur Er
zeugung einer Folge von Videobildern und eine Steuerschal
tung enthält, die
- - zur Bildung eines Differenzbildes zweier in Blöcke strukturierten, aufeinanderfolgenden Videobilder,
- - zur Erzeugung von einem unbewegten oder bewegten Objekt zugeordneten Statusbits für jeweils einen Block aus einem Differenzbild,
- - zur Kennzeichnung von aneinander angrenzenden, einen Bereich bildenden Statusbits, die einem bewegten Objekt zugeordnet sind, mit einer Bereichsmarkierung,
- - zur Ermittlung eines Bereichsparameters aus den Sta tusbits eines Bereiches und
- - zur Auslösung eines Alarmes bei Ereichen einer vor gegebenen Bedingung eines oder mehrerer Bereichspara meter vorgesehen ist.
Das erfindungsgemäße Überwachungssystem bildet mittels
einer Steuerschaltung eine Folge von Differenzbildern
zweier aufeinanderfolgender von einer Kamera gelieferten
Videobilder. Die Differenzbilder sind in Blöcken mit z. B.
16 * 16 oder 8 * 8 Bildpunkten strukturiert. Solche nach
Blöcken strukturierten Differenzbilder kann beispielsweise
ein nach dem CCITT-Standard H.261 arbeitender Videocodec
liefern. Für jeden Block wird ein Statusbit gebildet, das
angibt, ob der Block einem bewegten oder unbewegten Objekt
oder Szene zuzuordnen ist. Hierbei kann entweder aus einem
einem Block zugeordneten Bewegungsvektor (vgl. CCITT-Stan
dard H.261) oder nach einem statistischen Verfahren ein
Statusbit ermittelt werden. Dem Statusbit kann eine logi
sche "1" bei einem bewegten Objekt und eine logische "0"
bei einem unbewegten Objekt zugeordnet werden. Eine Schal
tungsanordnung zur Ermittlung der Statusbits ist bei
spielsweise aus der EP-A2-0 474 304 bekannt.
Um Störungen und Rauschen aus dem aus Statusbits zusammen
gesetzten Statusbild zu eliminieren kann eine räumliche und
zeitliche Filterung durchgeführt werden. Als nächstes
ermittelt die Steuerschaltung Bereiche, die ein bewegtes
Objekt darstellen. Jedem Statusbit eines solchen Objektes
wird eine Bereichsmarkierung zugewiesen. Schaltungsanord
nungen, welche die Zuweisung von Bereichsmarkierungen und
die erwähnte Filterung durchführen, sind ebenfalls aus der
EP-A2-0 474 304 bekannt.
Mittels der Statusbits ermittelt die Steuerschaltung be
stimmte Bereichsparameter. Beispielsweise wird der Schwer
punkt jedes Bereiches durch Summierung aller Koordinaten
und anschließender Division durch die Anzahl der Status
bits des jeweiligen Bereiches ermittelt. Es kann auch die
Größe eines Bereiches durch Zählung der dem Bereich zu
geordneten Statusbits ermittelt werden.
Die Steuerschaltung löst einen Alarm aus, wenn eine vor
gegebene Bedingung eines oder mehrerer Bereichsparameter
erreicht wird. Beispielsweise kann eine Alarmauslösung
vorkommen, wenn die Größe eines Objektes oder der Schwer
punkt einen bestimmten Schwellwert erreichen. Ferner kön
nen die Bereiche auch überprüft werden, ob sie eine be
stimmte Form aufweisen. Durch die Erfindung wird mittels
einer reduzierten Anzahl von Bilddaten eine flexible und
auf eine Vielzahl von Anforderungen eingerichtete Alarm
auslösung bewirkt.
Es sei erwähnt, daß die Steuerschaltung jeweils mit dis
kreten Bauelementen bzw. Schaltungen oder auch mittels
eines Prozessors und zugehörigem Programm realisiert wer
den kann.
Eine Alarmauslösung veranlaßt die Steuerschaltung, wenn
der Schwerpunkt oder die Schwerpunkte und/oder die Größe
eines Objektes eine vorgegebene Bedingung erreichen. Die
Steuerschaltung ist zur Auslösung eines Alarmes
- - bei Erreichen des Schwerpunktes eines Bereiches in einer vorgegebenen Position des Videobildes und/oder
- - bei Bewegung des Schwerpunktes eines Bereiches in eine vorgegebene Richtung und/oder
- - bei Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit des bewegten Schwerpunktes und/oder
- - bei Bewegung des Schwerpunktes in einer vorgegebenen Bahn und/oder
- - bei Erreichen einer vorgegebenen Größe eines Berei ches und/oder
- - bei Zu- oder Abnahme der Größe des Bereiches in einer vorgegebenen Art und/oder
- - bei Erreichen einer vorgegebenen Größe einer bestimm ten Anzahl von Bereichen vorgesehen.
Bei der Ermittlung der Bereiche, die einem bewegten Objekt
entsprechen, kennzeichnet die Steuerschaltung ein einem
bewegten Objekt zugeordnetes Statusbit nach dessen Fin
dung. Dieses Statusbit wird dann mit einer Bereichsmar
kierung gekennzeichnet. Anschließend werden alle benach
barten Statusbits überprüft, ob diese ebenfalls dem beweg
ten Objekt zugeordnet sind. Es werden also erst alle Sta
tusbits eines Bereiches gesucht, bevor der nächste Bereich
ermittelt wird.
Wenn eine Alarmauslösung unter der Bedingung vorgenommen
wird, daß wenigstens zwei aufeinanderfolgende Statusbilder
verglichen werden, muß eine Zuordnung der Bereiche der
aufeinanderfolgenden Statusbilder durchgeführt werden.
Hierbei wird folgende Maßnahme angewendet:
Die Steuerschaltung ist jeweils zur Berechnung der Abstän
de aller Schwerpunkte zweier aufeinanderfolgender Diffe
renzbilder und zur Zuordnung der Bereiche der aufeinand
erfolgenden Differenzbilder bei einem minimalen Abstand
der Schwerpunkte vorgesehen.
Ein Statusbit eines Blockes kann ermittelt werden, indem
die Steuerschaltung für jeden Block
- - den Betrag jedes Differenzbildpunktes zweier auf einanderfolgender Videobilder bildet,
- - eine Summe der Beträge bildet,
- - die einen ersten Schwellwert überschreitenden Beträge summiert und
- - ein Statusbit einem bewegten Objekt zuordnet, wenn die Summe einen zweiten Schwellwert und das Zähler gebnis einen dritten Schwellwert überschreitet.
Die Schwellwerte hängen von der beispielsweise
verwendeten Kamera ab und sind im Einzelfall zu optimie
ren.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Schaltungsanord
nung für ein Überwachungssystem, welches wenigstens eine
Kamera zur Erzeugung einer Folge von Videobildern und eine
Steuerschaltung zur Bildung eines Differenzbildes zweier
in Blöcke strukturierten, aufeinanderfolgenden Videobilder
und zur Erzeugung von einem unbewegten oder bewegten Ob
jekt zugeordneten Statusbits für jeweils einen Block aus
einem Differenzbild enthält. Hierbei können der Schal
tungsanordnung beispielsweise von einem Videocodec gelie
fert werden, der nach dem CCITT-Standard H. 261 arbeitet.
Die Schaltungsanordnung enthält eine Analyseschaltung, die
Bestandteil der Steuerschaltung sein kann und die
- - zur Kennzeichnung von aneinander angrenzenden, einen Bereich bildenden Statusbits, die einem bewegten Objekt zugeordnet sind, mit einer Bereichsmarkierung,
- - zur Ermittlung eines Bereichsparameters aus den Sta tusbits eines Bereiches und
- - zur Auslösung eines Alarmes bei Ereichen einer vor gegebenen Bedingung eines oder mehrerer Bereichspara meter vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Überwachungs
systems,
Fig. 2 einen Teil eines Statusbildes mit zwei Bereichen
und
Fig. 3 mehrere Bereiche zweier aufeinanderfolgender
Statusbilder.
In Fig. 1 ist ein Überwachungssystem mit einer Kamera 1
einer Steuerschaltung 2 und einer Alarmvorrichtung 3 dar
gestellt. Die Steuerschaltung 2 enthält eine Vorverarbei
tungsschaltung 4 und eine Analyseschaltung 5. Die Vorver
arbeitungsschaltung 4 erhält Videosignale (Videobilder)
von der Kamera 1 und liefert Statusbilder an die Analyse
schaltung 5, welche die Alarmvorrichtung 3 steuert. Die
Vorverarbeitungsschaltung 4 und die Analyseschaltung 5
können diskrete Bauelemente oder einen Prozessor mit ge
eigneten Peripheriebauelementen enthalten, der mittels
eines Programmes gesteuert wird. Im folgenden wird vor
ausgesetzt, daß die Vorverarbeitungsschaltung 4 und die
Analyseschaltung 5 jeweils einen Prozessor enthalten.
Beide Schaltungen 4 und 5 können auch mit einem einzigen
Prozessor realisiert werden.
In der Vorverarbeitungsschaltung 4 werden jeweils aus
aufeinanderfolgenden Videobildern blockstrukturierte Dif
ferenzbilder erzeugt. Aus einem Differenzbild wird dann
ein Statusbild gebildet, welches Statusbits enthält. Ein
Statusbit gibt an, ob ein Block zu einem bewegten Objekt
gehört. Beispielsweise werden jeweils Blöcke von 8 * 8
Bildpunkten gebildet und die Bildpunkte von gleichen
Blöcken zweier aufeinanderfolgender Videobilder vonein
ander subtrahiert. Die Beträge aller Differenzbildpunkte
eines Blockes werden summiert, so daß sich die Summe SUBlock
ergibt:
wobei f (i, j, t) einen Bildpunkt, i eine Spaltenkoordina
te, j eine Zeilenkoordinate und t einen Zeitpunkt bezeich
net. Anschließend wird die Zählsumme ANBlock gebildet:
mit d = |f(i,j,t) - f(i,j,t-1)|
und H(d) ist die Häufigkeit von d innerhalb eines Blockes (Anzahl der Bildpunkte innerhalb eines Blockes, dessen Wert d ist).
und H(d) ist die Häufigkeit von d innerhalb eines Blockes (Anzahl der Bildpunkte innerhalb eines Blockes, dessen Wert d ist).
Ein Statusbit eines Blockes wird nach folgender Formel
ermittelt:
s = {SUBlock < T₁} ∧ {ANBlock < T₂},
wobei T₁ und T₂ zwei Schwellwerte darstellen und das Sta
tusbit s logisch "1" wird, wenn das Statusbit ein bewegtes
Objekt ist, und logisch "0", wenn das Statusbit ein unbe
wegtes Objekt darstellen soll. Die Schwellwerte dt, T₁ und
T₂ hängen beispielsweise von der verwendeten Kamera ab und
sind im Einzelfall zu optimieren.
In der Vorverarbeitungsschaltung 4 werden dann die Status
bits räumlich und zeitlich gefiltert, um Störungen und
Rauschen zu unterdrücken. Die räumliche Filterung läßt
sich durch folgenden Programmablauf beschreiben:
Zählung der benachbarten Statusbits s, die den glei chen Status wie das zu überprüfende Statusbit auf weisen;
Ist die Anzahl größer als ein bestimmter Schwell wert T₃?
Ja: Zu überprüfendes Statusbit nicht verändern;
Nein: Zu überprüfendes Statusbit invertieren.
Zählung der benachbarten Statusbits s, die den glei chen Status wie das zu überprüfende Statusbit auf weisen;
Ist die Anzahl größer als ein bestimmter Schwell wert T₃?
Ja: Zu überprüfendes Statusbit nicht verändern;
Nein: Zu überprüfendes Statusbit invertieren.
Wenn die Anzahl der benachbarten Statusbits, die den glei
chen Status wie das zu überprüfende Statusbit aufweisen,
größer als ein bestimmter Schwellwert T₃ ist, der bei
spielsweise gleich drei sein kann, wird das überprüfte
Statusbit nicht verändert. Im anderen Fall wird das Sta
tusbit invertiert.
Bei der zeitlichen Filterung wird eine disjunktive Ver
knüpfung der Statusbits mehrere aufeinanderfolgender Bilder
durchgeführt. Beispielsweise können drei aufeinanderfol
gende Statusbits verknüpft werden. Hierbei werden die
Statusbits der zwei vorhergehenden Bilder jeweils zwi
schengespeichert.
Die gefilterten Statusbits werden der Analyseschaltung 5
zugeführt. In der Analyseschaltung 5 werden Bereiche ge
sucht, die einem bewegten Objekt entsprechen, d. h. Be
reiche, in denen die Statusbits gleich "1" sind. Die Suche
eines Bereiches läßt sich durch den folgenden Programm
ablauf beschreiben:
alle Bereichsmarkierungen m(xi, yj) := 0 setzen;
Bereichszähler b := 1 setzen;
Bitzähler z := 0 setzen;
Überprüfung der Statusbits s(xi, yj) = 1 in bestimmter Reihenfolge, bis ein Statusbit s = 1 (Start-Statusbit) ist;
Bitzähler z := 1 setzen;
zugehörige Bereichsmarkierung m: = b setzen;
Schleifenanfang:
Alle mit dem Start-Statusbit benachbarten Sta tusbits, die gleich 1 sind und deren zugehörige Bereichsmarkierung m = 0 ist, auf m: = b setzen und Bitzähler jeweils um eine Einheit erhöhen (z: = z + 1);
Sind alle Nachbarn von Statusbits, deren Be reichsmarkierung m = 1 ist, überprüft?
Nein: Festsetzung eines solchen Statusbit als Start-Statusbit und Sprung zum Schleifenanfang;
Bereichszähler b um eine Einheit erhöhen (b: = b + 1);
Anzahl der Statusbits (Zählergebnis des Bitzäh lers) pro Bereich abspeichern (zb);
Bitzähler z: = 0 setzen;
weitere Überprüfung der Statusbits in bestimmter Reihenfolge, bis ein Statusbit s = 1 und zugehö rige Bereichsmarkierung m ≠ 0 ist;
zugehörige Bereichsmarkierung m = b setzen;
Bitzähler z: = 1 setzen;
Sprung zum Schleifenanfang;
Schleifenende:
Zuerst werden alle Bereichsmarkierungen m(xi, yj), die jeweils den Statusbits zugeordnet sind, gleich Null ge setzt. Die Variablen xi, yj bezeichnen Koordinaten im Statusbild. Ein Bereichszähler b wird gleich Eins und ein Bitzähler z gleich Null gesetzt. Es werden die Statusbits s(xi, yj) solange in einer bestimmten Reihenfolge überprüft, bis ein Statusbit s gleich Eins ist. Dieses Statusbit wird als Start-Statusbit bezeichnet. Der Bitzähler z wird dar aufhin gleich Eins gesetzt, die zugehörige Bereichsmarkie rung m wird mit dem Zählerinhalt des Bereichszählers b gleichgesetzt und in eine Schleife gesprungen.
alle Bereichsmarkierungen m(xi, yj) := 0 setzen;
Bereichszähler b := 1 setzen;
Bitzähler z := 0 setzen;
Überprüfung der Statusbits s(xi, yj) = 1 in bestimmter Reihenfolge, bis ein Statusbit s = 1 (Start-Statusbit) ist;
Bitzähler z := 1 setzen;
zugehörige Bereichsmarkierung m: = b setzen;
Schleifenanfang:
Alle mit dem Start-Statusbit benachbarten Sta tusbits, die gleich 1 sind und deren zugehörige Bereichsmarkierung m = 0 ist, auf m: = b setzen und Bitzähler jeweils um eine Einheit erhöhen (z: = z + 1);
Sind alle Nachbarn von Statusbits, deren Be reichsmarkierung m = 1 ist, überprüft?
Nein: Festsetzung eines solchen Statusbit als Start-Statusbit und Sprung zum Schleifenanfang;
Bereichszähler b um eine Einheit erhöhen (b: = b + 1);
Anzahl der Statusbits (Zählergebnis des Bitzäh lers) pro Bereich abspeichern (zb);
Bitzähler z: = 0 setzen;
weitere Überprüfung der Statusbits in bestimmter Reihenfolge, bis ein Statusbit s = 1 und zugehö rige Bereichsmarkierung m ≠ 0 ist;
zugehörige Bereichsmarkierung m = b setzen;
Bitzähler z: = 1 setzen;
Sprung zum Schleifenanfang;
Schleifenende:
Zuerst werden alle Bereichsmarkierungen m(xi, yj), die jeweils den Statusbits zugeordnet sind, gleich Null ge setzt. Die Variablen xi, yj bezeichnen Koordinaten im Statusbild. Ein Bereichszähler b wird gleich Eins und ein Bitzähler z gleich Null gesetzt. Es werden die Statusbits s(xi, yj) solange in einer bestimmten Reihenfolge überprüft, bis ein Statusbit s gleich Eins ist. Dieses Statusbit wird als Start-Statusbit bezeichnet. Der Bitzähler z wird dar aufhin gleich Eins gesetzt, die zugehörige Bereichsmarkie rung m wird mit dem Zählerinhalt des Bereichszählers b gleichgesetzt und in eine Schleife gesprungen.
Am Anfang der Schleife werden alle mit dem Start-Statusbit
benachbarten Statusbit überprüft. Wird ein Statusbit s ge
funden das gleich Eins ist und dessen zugehörige Be
reichsmarkierung m gleich Null ist, wird diese Bereichs
markierung m gleich b gesetzt und der Bitzähler z jeweils
um eine Einheit erhöht. Anschließend wird gefragt, ob die
Nachbarn aller Statusbits des Start-Statusbits geprüft
worden sind. Ist dies nicht der Fall wird ein benachbartes
Statusbit, dessen Nachbarn noch nicht geprüft worden sind,
als Start-Statusbit festgesetzt und zum Schleifenanfang
zurückgesprungen. Hiermit wird ein rekursives Verfahren
realisiert, mit dem ein Bereich gefunden wird, der ein
bewegtes Objekt darstellt. Ist dieser Bereich gefunden
worden, d. h. alle Nachbarn der Statusbits sind überprüft,
deren Bereichsmarkierung m gleich Eins ist, wird der Be
reichszähler b um eine Einheit erhöht. Außerdem wird die
Anzahl der Statusbits (Zählergebnis des Bitzählers z)
abgespeichert und der Bitzähler z gleich Null gesetzt. Im
folgenden werden die Statusbits in einer bestimmten Rei
henfolge weiter geprüft, bis ein Statusbit gefunden wird,
das gleich Eins ist und dessen zugehörige Bereichsmarkie
rung m ungleich Null ist. Die Bereichsmarkierung m wird
gleich dem Zählerinhalt des Bereichszählers gesetzt und
der Bitzähler z wird gleich Eins gesetzt. Anschließend
wird zum Schleifenanfang zurückgesprungen.
In Fig. 2 ist schematisch ein Statusbild mit zwei Berei
chen (b = 1 und b = 2) gezeigt. Die Größe des ersten Be
reiches (b = 1) beträgt in diesem Beispiel acht und die
Größe des zweiten Bereiches (b = 2) fünf. Die Bereichs
markierungen der Statusbits der Bereiche sind jeweils
dargestellt.
Für bestimmte Alarmauslösungen muß eine Schwerpunktbestim
mung durchgeführt werden. Die Bildung der Schwerpunktkoor
dinaten xzb und yzb für einen Bereich b wird nach den fol
genden Formeln durchgeführt:
wobei nb die Anzahl der Statusbits eines Bereiches angibt.
Außer der Schwerpunktbestimmung in der Analyseschaltung 5
wird noch eine Zuordnung von Bereichen zwischen zwei auf
einanderfolgenden Statusbildern durchgeführt. Diese Zu
ordnung wird mit folgendem Programmablauf realisiert:
Berechnung der Abstände aller Schwerpunkte zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Bildern
|SPi(t) - SPj(t-1)|
mit i=1, . . . ,bmax(t) und j=1, . . . ,bmax(t-1);
Zuweisung von entsprechenden Bezeichnungen der Schwerpunkte aufeinanderfolgender Bilder, die einen minimalen Abstand aufweisen;
Abspeicherung der Schwerpunkte, der zugeordneten Bereichsbezeichnung und der Größe des Bereichs (An zahl der Statusbits) für die letzten n aufeinander folgenden Bilder in einer Liste;
mit i=1, . . . ,bmax(t) und j=1, . . . ,bmax(t-1);
Zuweisung von entsprechenden Bezeichnungen der Schwerpunkte aufeinanderfolgender Bilder, die einen minimalen Abstand aufweisen;
Abspeicherung der Schwerpunkte, der zugeordneten Bereichsbezeichnung und der Größe des Bereichs (An zahl der Statusbits) für die letzten n aufeinander folgenden Bilder in einer Liste;
Zuerst werden die Abstände aller Schwerpunkte zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Bildern berechnet:
|SPi(t) - SPj(t-1)|,
wobei SPi(t) die Schwerpunkte der Bereiche des letzten
Statusbildes mit i=1, . . . ,bmax(t), SPj(t) die Schwerpunkte
der Bereiche des vorletzten Statusbildes mit j=1, . . . ,bmax(t-
1) und bmax(t) die Anzahl der Bereiche des letzten und bmax(t-
1) die Anzahl der Bereiche des vorletzten Statusbildes
angeben. Nachdem die Abstände aller Schwerpunkte zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Bildern berechnet worden sind,
werden die Schwerpunkte einander zugeordnet, die einen
minimalen Abstand aufweisen. Das bedeutet, daß die Schwer
punkte zwei aufeinanderfolgende Bilder, die einen minima
len Abstand aufweisen, Schwerpunkte von entsprechenden
Bereichen sind. Für bestimmte Anwendungsfälle ist es er
forderlich, daß eine Anzahl von n Schwerpunkten und Be
reichsgrößen aufeinanderfolgender Statusbilder abgespei
chert werden. Beispielsweise kann eine Folge von zehn
aufeinanderfolgenden Statusbildern (n = 10) in einer Liste
abgespeichert werden.
In Fig. 3 sind schematisch Bereiche zweier aufeinander
folgender Bilder eingezeichnet. Diesen Bereichen sind
Schwerpunkte SPi(t) und SPj (t-1) zugewiesen. Die Schwer
punkte SP₁(t) und SP₁(t-1) sind dem Bereich b = 1 und die
Schwerpunkte SP₂(t) und SP₂(t-1) dem Bereich b = 2 zugeord
net. Der Bereich b = 3 mit dem Schwerpunkt SP₃ kann im
letzten Bild entweder neu hinzugekommen oder nicht mehr
vorhanden sein.
Ein Alarm wird von der Analyseschaltung 5 ausgelöst, d. h.
ein Steuersignal zur Alarmvorrichtung 3 gesendet, wenn
eine vorgegebene Bedingung eines oder mehrerer Bereichs
parameter erreicht ist. Ein solcher Bereichsparameter kann
beispielsweise der Schwerpunkt oder die Größe eines Berei
ches sein. So wird beispielsweise ein Alarm von der Analy
seschaltung 5 erzeugt, wenn der Schwerpunkt eines Berei
ches in eine bestimmte Position des Statusbildes gelangt.
Hierbei wird die Schwerpunktkoordinate mit einer gespei
cherten Koordinate verglichen. Ergibt der Vergleich, daß
die Schwerpunktkoordinate gleich der vorgegebenen Koor
dinate ist, wird der Alarm ausgelöst.
Weisen mehrere aufeinanderfolgende Schwerpunkte eine be
stimmte Bewegungsrichtung auf, so kann ebenfalls ein Alarm
gegeben werden. Hierbei wird überprüft, ob sich eine be
stimmte Anzahl von Schwerpunktkoordinaten in vorgegebenen
Bildbereichen befinden.
Beispielsweise kann ein Alarm auch ausgelöst werden, wenn
sich der Schwerpunkt eines Objektes bzw. eines Bereiches
mit einer Geschwindigkeit bewegt, die größer ist als ein
vorgegebener Schwellwert. Hierbei werden mehrere aufein
anderfolgende Schwerpunkte eines Bereiches geprüft und,
wenn die zurückgelegte Strecke innerhalb des Bildes einen
bestimmten Schwellwert überschreitet, wird der Alarm aus
gelöst. Ebenso kann die Analyseschaltung 5 ein Steuersi
gnal an die Alarmvorrichtung 3 senden, wenn der Schwer
punkt eines Objektes sich in einer vorgegebenen Bahn be
wegt.
Als weiterer Bereichsparameter ist die Größe eines Berei
ches vorgegeben. Die Größe eines Bereiches wird, wie oben
angegeben, durch die Anzahl der Statusbits dieses Berei
ches definiert. Es kann beispielsweise ein Alarm erzeugt
werden, wenn die Größe eines Bereiches größer ist als ein
vorgegebener Schwellwert. Hierbei wird verglichen, ob die
Größe dieses Schwellwertes (z. B.: 30 Statusbits pro Be
reich) überschreitet.
Des weiteren kann ein Alarm ausgelöst werden, wenn die
Größe eines Bereiches in einer vorgegebenen Art zu- oder
abnimmt oder wenn die Größe einer vorgegebenen Anzahl von
Objekten unter oder über einen bestimmten Schwellwert
liegt.
Claims (9)
1. Überwachungssystem mit wenigstens einer Kamera (1) zur
Erzeugung einer Folge von Videobildern
mit einer Steuerschaltung (2), die
- - zur Bildung eines Differenzbildes zweier in Blöcke strukturierten, aufeinanderfolgenden Videobilder,
- - zur Erzeugung von einem unbewegten oder bewegten Objekt zugeordneten Statusbits für jeweils einen Block aus einem Differenzbild,
- - zur Kennzeichnung von aneinander angrenzenden, einen Bereich bildenden Statusbits, die einem bewegten Objekt zugeordnet sind, mit einer Bereichsmarkierung,
- - zur Ermittlung eines Bereichsparameters aus den Sta tusbits eines Bereiches und
- - zur Auslösung eines Alarmes bei Ereichen einer vor gegebenen Bedingung eines oder mehrerer Bereichspara meter vorgesehen ist.
2. Überwachungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2) zur Ermittlung des Schwerpunk
tes und/oder der Größe eines Bereiches als Bereichsparame
ter vorgesehen ist.
3. Überwachungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2) zur Ermittlung der Größe eines
Bereiches durch Zählung der dem Bereich zugeordneten Sta
tusbits vorgesehen ist.
4. Überwachungssystem nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2)
- - bei Erreichen des Schwerpunktes eines Bereiches in einer vorgegebenen Position des Videobildes und/oder
- - bei Bewegung des Schwerpunktes eines Bereiches in eine vorgegebene Richtung und/oder
- - bei Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit des bewegten Schwerpunktes und/oder
- - bei Bewegung des Schwerpunktes in einer vorgegebenen Bahn zur Auslösung eines Alarmes vorgesehen ist.
5. Überwachungssystem nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2)
- - bei Erreichen einer vorgegebenen Größe eines Berei ches und/oder
- - bei Zu- oder Abnahme der Größe des Bereiches in einer vorgegebenen Art und/oder
- - bei Erreichen einer vorgegebenen Größe einer bestimm ten Anzahl von Bereichen zur Auslösung eines Alarmes vorgesehen ist.
6. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2) bei der Ermittlung eines Be
reiches jeweils nach Findung eines einem bewegten Objekt
zugeordneten Statusbits und nach dessen Kennzeichnung mit
einer Bereichsmarkierung zur Überprüfung aller benachbar
ten Statusbits, ob diese ebenfalls dem bewegten Objekt
zugeordnet sind, vorgesehen ist.
7. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2) jeweils zur Berechnung der
Abstände aller Schwerpunkte zweier aufeinanderfolgender
Differenzbilder und zur Zuordnung der Bereiche der aufein
anderfolgenden Differenzbilder bei einem minimalen Abstand
der Schwerpunkte vorgesehen ist.
8. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (2) für jeden Block
- - zur Bildung des Betrages jedes Differenzbildpunktes zweier aufeinanderfolgender Videobilder,
- - zur Bildung einer Summe der Beträge,
- - zur Zählung der einen ersten Schwellwert überschrei tenden Beträge und
- - zur Zuordnung eines Statusbit zu einem bewegten Ob jekt vorgesehen ist, wenn die Summe einen zweiten Schwellwert und das Zählergebnis einen dritten Schwellwert überschreitet.
9. Schaltungsanordnung für ein Überwachungssystem, welches
wenigstens eine Kamera (1) zur Erzeugung einer Folge von
Videobildern und eine Steuerschaltung (2) zur Bildung
eines Differenzbildes zweier in Blöcke strukturierten,
aufeinanderfolgenden Videobilder und zur Erzeugung von
einem unbewegten oder bewegten Objekt zugeordneten Status
bits für jeweils einen Block aus einem Differenzbild ent
hält,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Analyseschaltung (5)
- - zur Kennzeichnung von aneinander angrenzenden, einen Bereich bildenden Statusbits, die einem bewegten Objekt zugeordnet sind, mit einer Bereichsmarkierung,
- - zur Ermittlung eines Bereichsparameters aus den Sta tusbits eines Bereiches und
- - zur Auslösung eines Alarmes bei Ereichen einer vor gegebenen Bedingung eines oder mehrerer Bereichspara meter vorgesehen ist.
Priority Applications (4)
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