JP2008107925A - Object detection processing circuit, image processing system and electronic information device - Google Patents

Object detection processing circuit, image processing system and electronic information device Download PDF

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JP2008107925A JP2006288102A JP2006288102A JP2008107925A JP 2008107925 A JP2008107925 A JP 2008107925A JP 2006288102 A JP2006288102 A JP 2006288102A JP 2006288102 A JP2006288102 A JP 2006288102A JP 2008107925 A JP2008107925 A JP 2008107925A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the scale of an arithmetic circuit and an image memory required for processing, and time required for processing and to carry out processing while making most of the resolution of an original image. <P>SOLUTION: This object detecting processing circuit 1 attains a considerable reduction in the amount of processing data by limiting an area for object detection processing to a part of a screen allowing object detection without using the whole screen like a conventional method by an image area determining circuit 11 when detecting at least one of an object, the movement of the object and the change of the object from image data. Further, the object detection result is held in a detection result holding memory 13, and an area for object detection processing is optimized every time using the detection result of a preceding frame image. Processing can thereby be carried out while making most of the resolution of the original image, and the displacement of the object in the whole screen can be coped with. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力される画像データから目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出するために用いられる物体検出処理回路および、この物体検出処理回路により得られる目標物体の位置情報、その移動量、その移動方向および移動パターンなどの各種検出情報を利用して各種機器の操作などを行うことができる画像処理システムおよびゲーム装置などの電子情報機器に関する。   The present invention relates to an object detection processing circuit used for detecting at least one of a target object, a movement of the target object, and a change in the target object from input image data, and a target object obtained by the object detection processing circuit. The present invention relates to an electronic information device such as an image processing system and a game device that can operate various devices using various detection information such as position information, movement amount, movement direction, and movement pattern.

近年、LSIなど高集積化を図ることなどによって、携帯電話機をはじめとする携帯電子機器の高機能化が進んでいる。また、小型電子機器において機能を効率的に利用するために、マンマシンインターフェイスについても多くの提案が為されている。   2. Description of the Related Art In recent years, mobile electronic devices such as mobile phones have been improved in functionality due to high integration such as LSI. In addition, many proposals have been made for man-machine interfaces in order to efficiently use functions in small electronic devices.

カメラなどが搭載された機器では、その撮像画像を利用して機器の操作を行うというものも考えられている。例えばカメラによって写された手の動きによって機器を操作するなどということが挙げられる。具体的には、画像データから手、またはその移動もしくはその変化などを検出し、その移動量、移動方向および移動パターンなどの各種情報を用いて機器の操作を行うといった方法が考えられる。ここで、画像データから目標物、またはその移動もしくはその変化を検出するためには、画像データの保存、および目標物を検出するための演算処理が必要となる。   In a device equipped with a camera or the like, it may be considered to operate the device using the captured image. For example, the device may be operated by a hand movement captured by a camera. Specifically, a method is conceivable in which a hand, its movement or its change is detected from the image data, and the device is operated using various information such as its movement amount, movement direction and movement pattern. Here, in order to detect the target object or its movement or change from the image data, it is necessary to store the image data and to perform arithmetic processing for detecting the target object.

従来、目標物を検出する方法において、特許文献1に開示されているように、異なる画像の差分を取るなどの処理が必要とされている。これは、物体の動きを検出する方法である。   Conventionally, in a method for detecting a target, as disclosed in Patent Document 1, processing such as taking a difference between different images is required. This is a method for detecting the movement of an object.

特許文献2では、画像をエリアに分割して、エリア単位に含まれる画像データの積算を行い、その積算値を使用してエリア毎に変化があったか否かの判定処理を行うことにより、回路や処理時間を削減する方法が提案されている。
特開昭62−113279号公報 特開2006−79387号公報
In Patent Document 2, an image is divided into areas, the image data included in each area is integrated, and a determination process is performed to determine whether there is a change for each area using the integrated value. A method for reducing the processing time has been proposed.
JP-A-62-113279 JP 2006-79387 A

しかしながら、上記従来の物体検出処理方法には、以下のような問題がある。   However, the conventional object detection processing method has the following problems.

例えば、特許文献1に開示されている従来の物体検出方法では、画像データ処理量が画面全体と多いため、その画像データを保持するために比較的大きな画像メモリが必要となる。また、処理時間も少なからず必要となり、30フレーム/秒などのフレームレートで送られてくる画像データに対して検出処理を連続的に行うためには、高速処理を行う必要がある。この処理速度を速くするためには、駆動周波数を高くしたり、並列処理を行うなどという方法が考えられるが、駆動周波数を高くすると消費電流が増加し、並列処理を行うためには回路規模が大きくなるという問題がある。特に、携帯電子機器の場合には、バッテリ駆動であり、機器の小型化および低消費電力化などの制約から、このような比較的大規模で高速処理が必要とされる演算回路や画像メモリを用いるシステムを実用化することは困難であった。   For example, in the conventional object detection method disclosed in Patent Document 1, since the amount of image data processing is as large as the entire screen, a relatively large image memory is required to hold the image data. In addition, a considerable amount of processing time is required. In order to continuously perform detection processing on image data transmitted at a frame rate of 30 frames / second, it is necessary to perform high-speed processing. To increase the processing speed, methods such as increasing the driving frequency or performing parallel processing are conceivable. However, increasing the driving frequency increases current consumption, and the circuit scale is required to perform parallel processing. There is a problem of growing. In particular, in the case of portable electronic devices, it is battery-powered, and due to restrictions such as device miniaturization and low power consumption, arithmetic circuits and image memories that require such relatively large-scale and high-speed processing are installed. It was difficult to put the system used into practical use.

また、特許文献2に開示されている従来の物体検出方法では、どのエリアで変化が生じたかを認識することはできるが、どの座標で変化が生じたかを認識することができず、携帯電子機器などのマンマシンインターフェースとして使用することを考えた場合、手などの細やかな動きを判別することが困難である。   Further, in the conventional object detection method disclosed in Patent Document 2, it is possible to recognize in which area the change has occurred, but cannot recognize in which coordinate the change has occurred, and the portable electronic device When it is considered to be used as a man-machine interface such as, it is difficult to discriminate delicate movements such as hands.

したがって、原画像が有する解像度を保ったまま処理を行うことが望ましく、その上で処理量を少なくすることができれば、その実行に要する時間も短くなり、マンマシンインターフェースを構成する場合、機器の反応時間を短くすることが可能となって、入力に対してスムーズな操作を行うことが可能となる。   Therefore, it is desirable to perform processing while maintaining the resolution of the original image, and if the amount of processing can be reduced on that basis, the time required for the execution will also be shortened. The time can be shortened, and a smooth operation can be performed on the input.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、入力画像データから目標物体、この目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する際に、処理に必要な演算回路や画像メモリの規模、および処理に要する時間を最小限に抑えることができ、かつ、原画像の解像度を生かしたまま処理できる物体検出処理回路およびこれを用いた画像処理システムおよびゲーム装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems. When detecting at least one of a target object, a movement of the target object, and a change of the target object from input image data, an arithmetic circuit and an image memory necessary for the processing are provided. An object detection processing circuit capable of processing while keeping the resolution of the original image to a minimum, and an electronic information device such as an image processing system and a game device using the same The purpose is to provide.

本発明の物体検出処理回路は、前フレーム画像における目標物体の検出情報に基づいて、次フレーム画像における検出領域を最適化する領域限定手段と、該領域限定手段により最適化された検出領域に対して、該目標物体の検出情報として、入力画像データから目標物体、該目標物体の移動および該目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する物体検出処理手段とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The object detection processing circuit according to the present invention includes a region limiting unit that optimizes a detection region in the next frame image based on detection information of the target object in the previous frame image, and a detection region optimized by the region limiting unit. The target object detection information includes object detection processing means for detecting at least one of the target object, the movement of the target object, and the change of the target object from the input image data. The above objective is achieved.

また、好ましくは、本発明の物体検出処理回路において、前記次フレーム画像における検出領域は、前記目標物体を検出可能とする出力画面一部領域として最適化する。   Preferably, in the object detection processing circuit of the present invention, the detection area in the next frame image is optimized as a partial area of the output screen that enables detection of the target object.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路において、前記次フレーム画像における検出領域は、前フレーム画像で検出された目標物体の位置から、1フレーム分の時間変化の間に該目標物体が移動する量が領域内となるように領域サイズが設定される。   Further preferably, in the object detection processing circuit according to the present invention, the detection area in the next frame image moves from the position of the target object detected in the previous frame image during a time change of one frame. The region size is set so that the amount to be within the region.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における目標物体の検出情報は、該目標物体の出力画面上の位置情報である。   Further preferably, the detection information of the target object in the object detection processing circuit of the present invention is position information on the output screen of the target object.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における目標物体の検出情報は、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の移動方向および移動速度を含む。   Further, preferably, the detection information of the target object in the object detection processing circuit of the present invention includes a moving direction and a moving speed of the target object in addition to the position information of the target object.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における目標物体の検出情報は、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の表示面積の変化量を含む。   Further preferably, the detection information of the target object in the object detection processing circuit of the present invention includes a change amount of the display area of the target object in addition to the position information of the target object.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における目標物体の位置情報は、該目標物体の中心点または注目点を示す検出座標(X0,Y0)である。   Further preferably, the position information of the target object in the object detection processing circuit of the present invention is detected coordinates (X0, Y0) indicating the center point or the point of interest of the target object.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報を中心または起点として、該目標物体を検出可能とする所定サイズの領域を前記次フレーム画像における検出領域として判定する画像領域判定回路と、該検出領域のサイズパラメータを設定可能とする領域サイズ設定手段とを有する。   Further preferably, the region limiting means in the object detection processing circuit according to the present invention sets a region of a predetermined size that can detect the target object with the detection position information of the target object in the previous frame image as a center or a starting point. An image region determination circuit that determines a detection region in a frame image, and a region size setting unit that enables setting of a size parameter of the detection region.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域サイズ設定手段は、前記サイズパラメータの外部からの設定を可能とする領域サイズ設定レジスタである。   Further preferably, the area size setting means in the object detection processing circuit of the present invention is an area size setting register which enables setting of the size parameter from the outside.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域サイズ設定手段は、前記サイズパラメータの値を変更可能とする。   Further preferably, the region size setting means in the object detection processing circuit of the present invention is capable of changing the value of the size parameter.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路において、前記目標物体の検出情報が、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の移動方向を含む場合に、前記領域サイズ設定手段は、該移動方向に応じて前記サイズパラメータの値を自動的に変更可能とする。   Further preferably, in the object detection processing circuit of the present invention, when the detection information of the target object includes a moving direction of the target object in addition to the position information of the target object, the region size setting means includes: The value of the size parameter can be automatically changed according to the moving direction.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路において、前記目標物体の検出情報が、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の移動速度を含む場合に、前記領域サイズ設定手段は、該移動速度に応じて、前記サイズパラメータの値を自動的に変更可能とする。   Further preferably, in the object detection processing circuit according to the present invention, when the detection information of the target object includes a moving speed of the target object in addition to the position information of the target object, the region size setting unit includes: The value of the size parameter can be automatically changed according to the moving speed.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における画像領域判定回路は、画像データの座標(X,Y)が入力され、該座標(X,Y)が前記検出領域内にあるか否かを判定するデータ判定回路を有する。   Further preferably, the image region determination circuit in the object detection processing circuit of the present invention receives the coordinates (X, Y) of the image data and determines whether the coordinates (X, Y) are within the detection region. A data determination circuit for determining;

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路におけるデータ判定回路は、前記目標物体の検出位置情報に対する前記画像データの座標(X,Y)のX方向およびY方向の領域判定を行うX方向領域判定回路およびY方向領域判定回路と、該X方向領域判定回路および該Y方向領域判定回路の各出力が入力され、該画像データの座標(X,Y)が判定領域外または判定領域内の領域判定情報を出力するANDゲート手段とを有する。   Further preferably, the data determination circuit in the object detection processing circuit according to the present invention performs an X direction area determination to determine the X direction and Y direction areas of the coordinates (X, Y) of the image data with respect to the detection position information of the target object. Each output of the determination circuit, the Y direction area determination circuit, the X direction area determination circuit, and the Y direction area determination circuit is input, and the coordinates (X, Y) of the image data are areas outside or within the determination area AND gate means for outputting determination information.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路におけるデータ判定回路は、前記目標物体の検出位置情報に対する前記画像データの座標(X,Y)の2点間距離が所定判定値以下であるか否かの領域判定を行い、該画像データの座標(X,Y)が判定領域外または判定領域内の領域判定情報を出力する2点間距離判定回路を有する。   Still preferably, in a data determination circuit in the object detection processing circuit of the present invention, whether a distance between two points of coordinates (X, Y) of the image data with respect to detection position information of the target object is equal to or less than a predetermined determination value. A two-point distance determination circuit that performs the region determination and outputs the region determination information in which the coordinates (X, Y) of the image data are outside or within the determination region.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路におけるデータ判定回路は、前記目標物体の検出位置情報に対する前記画像データの座標(X,Y)の2点間距離が所定の第1判定値以下であるか否かの領域判定を行う第1の2点間距離判定回路と、該目標物体の検出位置情報に対する該画像データの座標(X,Y)の2点間距離が第2判定値よりも大きいか否かの領域判定を行う第2の2点間距離判定回路と、該第1および第2の2点間距離判定回路の各出力が入力され、該画像データの座標(X,Y)が判定領域外または判定領域内の領域判定情報を出力するANDゲート手段とを有する。   Still preferably, in a data determination circuit in the object detection processing circuit of the present invention, a distance between two points of coordinates (X, Y) of the image data with respect to detection position information of the target object is equal to or less than a predetermined first determination value. A first point-to-point distance determination circuit that determines whether or not there is an area, and a distance between the two points of the coordinates (X, Y) of the image data with respect to the detected position information of the target object is greater than the second determination value Outputs of a second point-to-point distance determining circuit for determining whether the area is large and the first and second point-to-point distance determining circuits are input, and the coordinates (X, Y) of the image data are input. And AND gate means for outputting area determination information outside or within the determination area.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段は、第1回目の目標物体検出時に、予め特定領域を開始領域として設定しておき、該開始領域に目標物体を予め配置または移動する。   Further preferably, the area limiting means in the object detection processing circuit of the present invention sets a specific area in advance as a start area at the time of the first target object detection, and places or moves the target object in the start area in advance. To do.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段は、第1回目の目標物体検出時に、前記目標物体が検出されるまでフレーム画像毎に前記検出領域の位置を出力画面上で順次変えながら目標物体検出処理を続ける。   Further preferably, the area limiting means in the object detection processing circuit of the present invention sequentially detects the position of the detection area on the output screen for each frame image until the target object is detected during the first target object detection. Continue the target object detection process while changing.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報に対してサイズパラメータΔxおよびサイズパラメータΔyの各値だけそれぞれ離れた矩形領域を前記検出領域として限定する。   Further preferably, the area limiting unit in the object detection processing circuit of the present invention preferably includes a rectangular area that is separated from the detection position information of the target object in the previous frame image by each of the size parameter Δx and the size parameter Δy. The detection area is limited.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報を中心としてサイズパラメータΔrの値だけ離れた円形領域を前記検出領域として限定する。   Further preferably, the region limiting means in the object detection processing circuit of the present invention limits a circular region separated by a value of the size parameter Δr around the detection position information of the target object in the previous frame image as the detection region.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報を中心としてサイズパラメータΔr1からサイズパラメータΔr0(>Δr1)まで離れたドーナツ領域を前記検出領域として限定する。   Further preferably, the region limiting means in the object detection processing circuit according to the present invention provides a donut region separated from the size parameter Δr1 to the size parameter Δr0 (> Δr1) with the detection position information of the target object in the previous frame image as a center. The detection area is limited.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路において、前記領域限定手段によって限定された検出領域内の画像データが記憶される画像データ用メモリと、前記物体検出処理手段によって演算処理のためにワークメモリとして用いられる演算用メモリと、前フレーム画像の前記目標物体の検出位置情報が保持される検出結果保持用メモリとをさらに有する。   Further preferably, in the object detection processing circuit of the present invention, an image data memory for storing image data in the detection area limited by the area limiting means, and a workpiece for arithmetic processing by the object detection processing means. It further includes a calculation memory used as a memory and a detection result holding memory for holding detection position information of the target object of the previous frame image.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における領域限定手段の画像領域判定回路は、前記検出結果保持用メモリから与えられる前記目標物体の検出位置情報と、前記領域サイズ設定手段から与えられるサイズパラメータの値とから、入力画像データが物体検出を有効とする検出領域内に含まれるか否かを判定し、該入力画像データが該検出領域内にあると判定した場合に前記画像データ用メモリに該入力画像データを保持する。   Further preferably, the image area determination circuit of the area limiting means in the object detection processing circuit of the present invention is such that the detection position information of the target object given from the detection result holding memory and the size given from the area size setting means. From the parameter value, it is determined whether or not the input image data is included in a detection area in which object detection is enabled, and when it is determined that the input image data is in the detection area, the image data memory Holds the input image data.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における物体検出処理手段は、前記画像データ用メモリに保存されている画像データを用いて、前記目標物体の検出情報を検出する。   Further preferably, the object detection processing means in the object detection processing circuit of the present invention detects the detection information of the target object using image data stored in the image data memory.

さらに、好ましくは、本発明の物体検出処理回路における物体検出処理手段は、時系列に並んだ2つの入力画像データ群の差分を検出するか、または、該入力画像データ群を処理して該入力画像データ群中に含まれる固定パターンのデータを抽出し、該入力画像データ群と抽出データとの差分を取り出して該入力画像データ中に含まれる動体データを前記目標物体の検出情報として検出する。   Further preferably, the object detection processing means in the object detection processing circuit of the present invention detects a difference between two input image data groups arranged in time series, or processes the input image data group to perform the input. Data of a fixed pattern included in the image data group is extracted, a difference between the input image data group and the extracted data is extracted, and moving object data included in the input image data is detected as detection information of the target object.

本発明の画像処理システムは、本発明の上記物体検出処理回路と、撮像により得られた前記目標物体の画像情報を含む画像データを前記物体検出処理回路に供給するカメラモジュールと、該物体検出処理回路による物体検出処理を制御する中央処理回路とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The image processing system of the present invention includes the object detection processing circuit of the present invention, a camera module that supplies image data including image information of the target object obtained by imaging to the object detection processing circuit, and the object detection processing And a central processing circuit for controlling object detection processing by the circuit, thereby achieving the above object.

本発明の電子情報機器は、本発明の上記物体検出処理回路と、撮像により得られた前記目標物体の画像情報を含む画像データを前記物体検出処理回路に供給するカメラモジュールと、該物体検出処理回路による物体検出処理を制御する中央処理回路と、該画像データを出力画面上に出力する画像出力手段と、該物体検出処理回路により得られる該目標物体の移動量、その移動方向および移動パターンの少なくともいずれかの検出情報を利用して機器の操作を実行する機器操作実行手段とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   An electronic information device of the present invention includes the object detection processing circuit of the present invention, a camera module that supplies image data including image information of the target object obtained by imaging to the object detection processing circuit, and the object detection processing A central processing circuit for controlling object detection processing by the circuit, image output means for outputting the image data on an output screen, and a movement amount, a moving direction and a movement pattern of the target object obtained by the object detection processing circuit. And a device operation executing means for executing a device operation using at least one of the detection information, whereby the above object is achieved.

上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。   The operation of the present invention will be described below with the above configuration.

入力画像データから目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化を検出する際に、従来技術のように画面全体の物体検出処理を行う場合には、処理データが多量となるため、処理に必要な演算回路や画像メモリの規模、および処理に要する時間などが大きくなる。そこで、本発明では、物体検出処理を行う検出領域を、従来のように画面全体ではなく、次フレーム画像において目標物体を検出可能とする画面一部領域に限定することによって、処理データ量の大幅な削減を図っている。   When detecting the target object, the movement of the target object, and the change of the target object from the input image data, if the object detection process for the entire screen is performed as in the conventional technology, the processing data becomes large, so it is necessary for the process. This increases the size of the arithmetic circuit and the image memory and the time required for processing. Therefore, in the present invention, the detection area for performing the object detection process is not limited to the entire screen as in the prior art, but is limited to a partial screen area where the target object can be detected in the next frame image. We are trying to reduce it.

ここで、検出領域を限定してしまうと、検出領域が画像の一部のみとなり、画面全体を目標物体が動く場合などに対処することができず、入力(機器への操作指示)し難くなるといった問題が生じる。また、画面全体で物体を検出することができる方が、システムとしての利便性が大きいことは明白である。そこで、本発明では、検出処理を行う領域を、前フレーム画像の検出結果(検出情報)を用いて毎回最適化することによって、原画像の解像度を生かしたまま処理することが可能となり、画面全体での目標物体の移動にも対応することが可能となる。   Here, if the detection area is limited, the detection area becomes only a part of the image, and it is not possible to cope with a case where the target object moves on the entire screen, and input (operation instruction to the device) becomes difficult. Problems arise. In addition, it is obvious that the convenience of the system is greater when an object can be detected on the entire screen. Therefore, in the present invention, by optimizing the detection processing area each time using the detection result (detection information) of the previous frame image, it is possible to process while maintaining the resolution of the original image. It is also possible to cope with the movement of the target object.

検出領域の最適化は、以下のように行われる。現フレーム画像を処理する際に、座標(X1,Y1)を中心とした検出領域で検出処理を行い、座標(X2,Y2)を中心とする目標物体を検出したものとする。次フレーム画像の処理を開始する前に、検出領域の中心を座標(X2,Y2)へ移動変更して、次フレーム画像の物体検出処理を行う。以上のように、毎フレーム入力される画像データの検出結果情報に基づいて、次フレーム画像で処理を行う検出領域を決定する。   The detection area is optimized as follows. Assume that when processing the current frame image, detection processing is performed in a detection region centered on coordinates (X1, Y1), and a target object centered on coordinates (X2, Y2) is detected. Before starting the processing of the next frame image, the center of the detection area is moved and changed to the coordinates (X2, Y2), and the object detection processing of the next frame image is performed. As described above, based on the detection result information of the image data input every frame, the detection area to be processed with the next frame image is determined.

目標物体は、検出された座標(X0,Y0)を始点として移動するため、1フレーム分の時間変化の間に目標物体が移動する量が領域内となるように検出領域のサイズを設定しておけば、次フレーム画像でも検出することができる。以上により、目標物体を検出可能とする画面一部領域に限定された検出領域で効率的な検出を行うことが可能となる。   Since the target object moves starting from the detected coordinates (X0, Y0), the size of the detection area is set so that the amount of movement of the target object during the time change for one frame is within the area. If so, the next frame image can also be detected. As described above, efficient detection can be performed in the detection area limited to the partial screen area where the target object can be detected.

以上により、本発明によれば、画像データから目標物体、この目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する際に、従来技術のように画面全体の処理を行なうのではなく、目標物体の検出領域を、前フレームで検出された目標物体の座標(X0,Y0)を中心点または始点(または起点)として、物体検出可能な表示画面(出力画面)の一部領域に限定することによって、検出処理に使用される画像データ量を大幅に少なくできて、処理に必要な画像メモリ、演算回路および処理時間を削減することができ、かつ原画像の解像度を生かしたまま処理できる。これにより、携帯電子機器のような小型化および低消費電力化が必要とされる機器においても、画像データから目標物体、この目標物体の変化および目標物体の移動を容易に捕らえてスムーズに検出することができ、画像を用いたマンマシンインターフェース(画像の動きを検出して機器を操作)を無理なく構築することができる。   As described above, according to the present invention, when detecting at least one of the target object, the movement of the target object, and the change of the target object from the image data, the entire screen is not processed as in the related art. The target object detection area is limited to a partial area of the display screen (output screen) where the object can be detected with the coordinates (X0, Y0) of the target object detected in the previous frame as the center point or start point (or start point). As a result, the amount of image data used for the detection process can be greatly reduced, the image memory, the arithmetic circuit and the processing time required for the process can be reduced, and the processing can be performed while taking advantage of the resolution of the original image. As a result, even in devices that require downsizing and low power consumption, such as portable electronic devices, the target object, the change of the target object, and the movement of the target object can be easily captured and detected smoothly from the image data. It is possible to construct a man-machine interface using images (detecting image movement and operating the device) without difficulty.

以下に、本発明の物体検出処理回路を用いた画像処理システムの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Embodiments of an image processing system using an object detection processing circuit of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る画像処理システムの要部構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of an image processing system according to an embodiment of the present invention.

図1において、本実施形態の画像処理システム10は、入力画像データから目標物体、この目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出処理する物体検出処理回路1と、この物体検出処理回路1を制御する中央処理装置2と、撮像により得られた入力画像データを物体検出処理回路1に供給するカメラモジュール3とを備えており、携帯電子機器に実際に搭載されるシステムでは、各携帯電子機器本来の機能を有する周辺回路がシステムに付加されている。   In FIG. 1, an image processing system 10 according to the present embodiment includes an object detection processing circuit 1 that detects and processes at least one of a target object, movement of the target object, and change of the target object from input image data, and the object detection processing. A system that includes a central processing unit 2 that controls the circuit 1 and a camera module 3 that supplies input image data obtained by imaging to the object detection processing circuit 1. Peripheral circuits having functions inherent to portable electronic devices are added to the system.

物体検出処理回路1は、目標物体の検出領域を表示画面(出力画面)全体の一部領域に限定し、この検出領域から得た物体検出結果(検出情報;目標物体の検出座標)に基づいて、次フレーム画像における検出領域を最適化する領域限定手段としての画像領域判定回路11および領域サイズ設定レジスタ12と、この領域限定手段によって限定された検出領域内の画像データが記憶される画像データ用メモリ13と、限定された検出領域に対して、入力画像データから目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出情報として検出する物体検出処理手段としての検出処理演算回路14と、この検出処理演算回路14の演算のためにワークメモリとして用いられる演算用メモリ15と、前フレーム画像の物体検出結果が保持される検出結果保持用メモリ16とを備えている。なお、一般的なシステムの場合、検出処理演算回路14を設けずに、中央処理装置2によってソフトウエアを用いて処理を行うことも考えられる。   The object detection processing circuit 1 limits the detection area of the target object to a partial area of the entire display screen (output screen), and based on the object detection result (detection information: detection coordinates of the target object) obtained from this detection area. The image area determination circuit 11 and the area size setting register 12 as area limiting means for optimizing the detection area in the next frame image, and image data for storing image data in the detection area limited by the area limiting means A detection processing arithmetic circuit 14 as an object detection processing means for detecting at least one of a target object, a movement of the target object, and a change of the target object from the input image data as detection information for the memory 13 and the limited detection area. A calculation memory 15 used as a work memory for calculation by the detection processing calculation circuit 14, and object detection of the previous frame image Fruit is a detection result memory 16 to be held. In the case of a general system, it is conceivable that the central processing unit 2 performs processing using software without providing the detection processing arithmetic circuit 14.

画像領域判定回路11は、前フレーム画像における目標物体の検出座標(X,Y)を中心として、目標物体を検出可能とする所定サイズの領域を次フレーム画像における検出領域として判定する。画像領域判定回路11では、画像データが入力される順番によって、入力される画像データがどの座標であるかということが認識される。また、画像領域判定回路11では、検出結果保持用メモリ16から与えられる目標物体の検出座標(X,Y)および、領域サイズ設定レジスタ12から与えられる検出領域のサイズパラメータの値とから、入力された画像データが物体検出を有効とする検出領域に含まれるか否かが判定され、検出領域であると判定された場合には、画像データ用メモリ13に検出領域内の画像データが書き込まれて保存される。   The image area determination circuit 11 determines an area of a predetermined size that can detect the target object as a detection area in the next frame image with the detection coordinate (X, Y) of the target object in the previous frame image as the center. The image area determination circuit 11 recognizes the coordinates of the input image data according to the order in which the image data is input. Further, the image area determination circuit 11 is inputted from the detection coordinates (X, Y) of the target object given from the detection result holding memory 16 and the size parameter value of the detection area given from the area size setting register 12. It is determined whether or not the detected image data is included in the detection area in which object detection is enabled. If it is determined that the image data is in the detection area, the image data in the detection area is written in the image data memory 13. Saved.

領域サイズ設定レジスタ12は、領域サイズ設定手段であり、目標物体の検出領域のサイズパラメータの値を外部から設定可能としている。このサイズパラメータの値は、制御手段(CPU)としての中央処理装置2によって事前に設定されている。また、必要に応じて途中でサイズパラメータの値を変更することも可能である。なお、目標物体の移動や変化がサイズパラメータの値(検出領域)に比べて大きいと、次フレーム画像で目標物体が検出されない。   The area size setting register 12 is an area size setting means, and allows the size parameter value of the target object detection area to be set from the outside. The value of this size parameter is set in advance by the central processing unit 2 as a control means (CPU). It is also possible to change the value of the size parameter midway as necessary. Note that if the movement or change of the target object is larger than the value of the size parameter (detection region), the target object is not detected in the next frame image.

検出処理演算回路14では、画像データ用メモリ13に保存されている限定された検出領域の画像データを用いて、目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する物体検出処理が行われる。例えば、時系列に並んだ2つの画像データ群の差分を検出するか、または、入力画像データ群を処理して入力画像データ群中に含まれる固定パターンのデータを抽出し、入力画像データ群と抽出データとの差分を取り出して入力画像データ群中に含まれる動体データを検出情報として得るという処理が行われている。   The detection processing arithmetic circuit 14 uses the image data of the limited detection area stored in the image data memory 13 to detect at least one of the target object, the movement of the target object, and the change of the target object. Processing is performed. For example, a difference between two image data groups arranged in time series is detected, or the input image data group is processed to extract fixed pattern data included in the input image data group, and the input image data group A process of extracting a difference from the extracted data and obtaining moving object data included in the input image data group as detection information is performed.

このとき、検出処理演算回路14では、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータおよび検出結果保持用メモリ16から与えられる目標物体の検出座標によって、各画像データと座標との対応が認識される。検出処理演算回路14では、検出処理が完了されると、検出割り込み要求信号によって中央処理装置2に処理完了が通知され、検出結果情報(検出情報)は検出結果保持用メモリ16に書き込まれて保存される。なお、目標物体の輪郭部分を検出する場合には、データ処理量が大幅に多くなる。ここではデータ処理量をより少なくしようとしているため、検出座標として、限定検出領域内で目標物体の中心点情報のみを検出結果保持用メモリ16に書き込んでいる。   At this time, the detection processing arithmetic circuit 14 recognizes the correspondence between the image data and the coordinates based on the size parameters given from the region size setting register 12 and the detected coordinates of the target object given from the detection result holding memory 16. When the detection processing is completed, the detection processing arithmetic circuit 14 notifies the central processing unit 2 of the completion of processing by a detection interrupt request signal, and the detection result information (detection information) is written and stored in the detection result holding memory 16. Is done. Note that the amount of data processing is greatly increased when detecting the contour portion of the target object. Here, since the amount of data processing is to be reduced, only the center point information of the target object is written in the detection result holding memory 16 as the detection coordinates within the limited detection area.

このときに検出結果保持用メモリ16に保存された新規の検出座標を用いて、画像領域判定回路11および検出処理演算回路14では、次に入力されてくる画像データの処理が行われる。以上のサイクルを繰り返すことによって、検出領域の最適化が行われる。   At this time, using the new detection coordinates stored in the detection result holding memory 16, the image area determination circuit 11 and the detection processing arithmetic circuit 14 process the next input image data. By repeating the above cycle, the detection area is optimized.

上記構成により、以下に、本実施形態の物体検出処理回路1における各構成部の動作について詳細に説明する。   With the above configuration, the operation of each component in the object detection processing circuit 1 of the present embodiment will be described in detail below.

まず、カメラモジュール3からの入力画像データは、順次、物体検出処理回路1の画像領域判定回路11に入力され、画像領域判定回路11で、前フレーム画像における目標物体の検出座標(X,Y)を中心として、目標物体を検出可能とする所定サイズの領域を次フレーム画像における検出領域として判定する。   First, input image data from the camera module 3 is sequentially input to the image area determination circuit 11 of the object detection processing circuit 1, and the image area determination circuit 11 detects the detection coordinates (X, Y) of the target object in the previous frame image. A region of a predetermined size that can detect the target object is determined as a detection region in the next frame image.

次に、物体検出処理回路1の検出処理演算回路14において、検出領域における画像データから目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する物体検出処理が行われる。   Next, the detection processing arithmetic circuit 14 of the object detection processing circuit 1 performs object detection processing for detecting at least one of the target object, the movement of the target object, and the change of the target object from the image data in the detection area.

このような物体検出処理を行う場合に、検出が開始される第1回目の検出領域をどのように決定するかを検討する必要がある。第1回目の物体検出時に検出領域を限定しようとする場合に、最初の前フレーム画像における目標物体の検出座標(X,Y)のデータが存在しないからである。これに対応するためには、以下のような方法が考えられる。   When performing such an object detection process, it is necessary to consider how to determine the first detection region where detection is started. This is because there is no data on the detection coordinates (X, Y) of the target object in the first previous frame image when trying to limit the detection area during the first object detection. In order to cope with this, the following method can be considered.

図2は、第1回目の物体検出時における検出領域の設定例を説明するための画面図である。図2の事例では、検出処理の開始領域を予め決めておくという方法について説明する。   FIG. 2 is a screen diagram for explaining a setting example of the detection area at the time of the first object detection. In the case of FIG. 2, a method of predetermining the detection process start area will be described.

図2において、入力待機中は、画面全体20のある特定領域(ここでは中央部分)が予め開始領域21と設定されており、入力を開始したい場合には、この開始領域21に検出されるべき目標物22が予め配置または移動される。これにより、目標物22が検出されると、次フレーム画像からは上述したように検出領域の最適化が開始されることになる。   In FIG. 2, while waiting for input, a specific area (in this case, the central part) of the entire screen 20 is set in advance as a start area 21, and when it is desired to start input, it should be detected in this start area 21. The target 22 is arranged or moved in advance. As a result, when the target 22 is detected, the detection area is optimized from the next frame image as described above.

このようにして、画像領域判定回路11は、第1回目の物体検出時に、予め特定領域を開始領域21として設定しておき、この開始領域21に目標物体を配置するかまたは移動させる。   In this way, the image area determination circuit 11 sets a specific area as the start area 21 in advance at the time of the first object detection, and arranges or moves the target object in the start area 21.

図3は、第1回目の物体検出時における検出領域の他の設定例を説明するための画面図である。図3の事例では、入力待機中にフレーム毎に領域を順次変化させて、全画面を走査して検出処理を行う方法について説明する。   FIG. 3 is a screen diagram for explaining another setting example of the detection area at the time of the first object detection. In the case of FIG. 3, a method of performing detection processing by scanning the entire screen by sequentially changing the area for each frame while waiting for input will be described.

図3において、あるフレームの画像入力時に、画面全体30のうちの処理領域31として、最も左上の領域(0)が検出処理される。この領域(0)において目標物32が検出されなければ、次のフレーム画像で、画面全体30のうちの処理領域31として、領域(0)の右隣の領域(1)が検出処理される。   In FIG. 3, when an image of a certain frame is input, the upper left region (0) is detected as the processing region 31 in the entire screen 30. If the target 32 is not detected in this area (0), the area (1) immediately adjacent to the area (0) is detected and processed as the processing area 31 in the entire screen 30 in the next frame image.

また、領域(1)において目標物32が検出されなければ、さらに次のフレーム画像で、画面全体30のうちの処理領域31として、領域(1)の右隣の領域(2)が検出処理される。このようにして、フレーム毎に領域(0)から領域(15)まで処理領域を走査して順次変えながら、順次検出処理が行われ、目標物32が検出されるまで処理が繰り返される。   If the target 32 is not detected in the area (1), the area (2) on the right side of the area (1) is detected and processed as the processing area 31 in the entire screen 30 in the next frame image. The In this way, the detection process is sequentially performed while the processing area is scanned and sequentially changed from the area (0) to the area (15) for each frame, and the process is repeated until the target 32 is detected.

このようにして、画像領域判定回路11は、第1回目の物体検出時に、目標物体が検出されるまでフレーム画像毎に検出領域(処理領域)を順次変えながら物体検出処理を続ける。   In this way, the image area determination circuit 11 continues the object detection process while sequentially changing the detection area (processing area) for each frame image until the target object is detected during the first object detection.

図3の事例では、領域(7)で目標物32が検出されており、検出された時点からは上述したように検出領域の最適化が開始される。   In the case of FIG. 3, the target 32 is detected in the region (7), and the detection region is optimized as described above from the point of detection.

次に、画像領域判定回路11の構成例および判定例について、図4〜図9を用いて詳細に説明する。   Next, a configuration example and a determination example of the image region determination circuit 11 will be described in detail with reference to FIGS.

図4の事例では、画像領域判定回路11Aは、画像データの座標(X,Y)が入力され、座標(X,Y)の、目標物体の検出座標(X0,Y0)に対するX方向およびY方向の領域判定を行うX方向領域判定回路111およびY方向領域判定回路112と、X方向領域判定回路111および該Y方向領域判定回路112の各出力が入力され、座標(X,Y)が判定領域外「0」または判定領域内「1」の領域判定結果情報が出力されるANDゲート手段としてのANDゲート113とを有している。この場合、画像データの座標(X,Y)が入力され、この座標(X,Y)が検出領域内にあるか否かを判定するデータ判定回路を有している。   In the example of FIG. 4, the image area determination circuit 11A receives the coordinates (X, Y) of the image data, and the X and Y directions of the coordinates (X, Y) with respect to the detected coordinates (X0, Y0) of the target object. The X direction area determination circuit 111 and the Y direction area determination circuit 112 that perform the area determination of the X direction area, and the outputs of the X direction area determination circuit 111 and the Y direction area determination circuit 112 are input, and the coordinates (X, Y) are determined as the determination area. And an AND gate 113 as AND gate means for outputting area determination result information of “0” outside or “1” within the determination area. In this case, a coordinate (X, Y) of the image data is input, and a data determination circuit that determines whether or not the coordinate (X, Y) is within the detection region is provided.

この画像領域判定回路11Aでは、X方向領域判定回路111およびY方向領域判定回路112によって、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータΔX,ΔYを用いて、検出座標(X0,Y0)を中心としてX方向(図中横方向)にΔX、Y方向(図中縦方向)にΔYだけ離れた座標までが検出領域41として判定され、ANDゲート113からの領域判定結果出力によって有効とされる。この画像領域判定回路11Aは、前フレーム画像における目標物体の検出座標(X0,Y0)に対して距離Δxおよび距離Δyだけそれぞれ離れた矩形領域を図5の検出領域41として限定する。   In this image area determination circuit 11A, the X direction area determination circuit 111 and the Y direction area determination circuit 112 use the size parameters ΔX and ΔY given from the area size setting register 12 to center the detection coordinates (X0, Y0). The coordinates up to the coordinates separated by ΔX in the X direction (horizontal direction in the figure) and ΔY in the Y direction (vertical direction in the figure) are determined as the detection area 41, and are validated by the area determination result output from the AND gate 113. The image area determination circuit 11A limits a rectangular area separated by a distance Δx and a distance Δy from the detection coordinates (X0, Y0) of the target object in the previous frame image as a detection area 41 in FIG.

図5に示すように、この検出領域41は、画面全体40において、検出座標(X0、Y0)を中心としてX方向にΔX、Y方向にΔYだけそれぞれ離れた矩形領域となっている。ここで、物体の変化や移動が横方向のみ大きいなどの情報が予め分かっていれば、中央処理装置2から領域サイズ設定レジスタ12に対して、ΔXの値を大きく設定し、ΔYの値を小さく設定することなども可能である。   As shown in FIG. 5, the detection area 41 is a rectangular area that is separated by ΔX in the X direction and ΔY in the Y direction around the detection coordinates (X0, Y0) in the entire screen 40. Here, if information such as a change or movement of the object is large only in the horizontal direction is known in advance, the central processing unit 2 sets a large value for ΔX and a small value for ΔY in the region size setting register 12. It can also be set.

図6の事例では、画像領域判定回路11Bは、画像データの座標(X,Y)が入力され、座標(X,Y)の、目標物体の検出座標(X0,Y0)に対する2点間距離が判定距離(半径Δr)以下であるかどうかの領域判定を行い、座標(X,Y)が判定領域外「0」または判定領域内「1」の領域判定結果情報が出力される2点間距離判定回路114を有している。   In the example of FIG. 6, the image area determination circuit 11B receives the coordinates (X, Y) of the image data, and the distance between the two points of the coordinates (X, Y) with respect to the detected coordinates (X0, Y0) of the target object. A distance between two points at which the area is determined whether or not it is equal to or less than the determination distance (radius Δr) and the area determination result information with the coordinates (X, Y) “0” outside the determination area or “1” within the determination area is output. A determination circuit 114 is included.

この画像領域判定回路11Bでは、2点間距離判定回路114によって、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータΔrを用いて、検出座標(X0,Y0)を中心として半径Δrだけ離れた座標までが検出領域51として有効とされる。この画像領域判定回路11Bでは、前フレーム画像における目標物体の検出座標(X0,Y0)を中心として半径Δrだけ離れた円形領域を図7の検出領域51として限定する。   In this image region determination circuit 11B, the distance between the two points is determined by the distance determination circuit 114 using the size parameter Δr given from the region size setting register 12 to the coordinates separated by the radius Δr with the detected coordinate (X0, Y0) as the center. The detection area 51 is effective. In the image area determination circuit 11B, a circular area that is separated by a radius Δr around the detection coordinates (X0, Y0) of the target object in the previous frame image is limited as the detection area 51 in FIG.

図7に示すように、この検出領域51は、画面全体50において、検出座標(X0、Y0)を中心として半径Δrだけ離れた円形領域となっている。このように、検出領域51を円形領域とすることによって、物体の変化や移動に対して全方向に同程度に対応することが可能である。   As shown in FIG. 7, the detection area 51 is a circular area that is separated from the detection coordinates (X0, Y0) by a radius Δr in the entire screen 50. In this way, by making the detection area 51 a circular area, it is possible to deal with changes and movements of the object to the same extent in all directions.

図8の事例では、その応用例として、検出領域を中抜きしてドーナツ状としている。図8に示すように、画像領域判定回路11Cは、画像データの座標(X,Y)が入力され、座標(X,Y)の、目標物体の検出座標(X0,Y0)に対する2点間距離が第1判定距離(半径Δr0)以下であるかどうかの領域判定を行う第1の2点間距離判定回路115と、座標(X,Y)の、目標物体の検出座標(X0,Y0)に対する2点間距離が第2判定距離(半径Δr1)よりも大きいかどうかの領域判定を行う第2の2点間距離判定回路116と、第1の2点間距離判定回路115および第2の2点間距離判定回路116の各出力が入力され、座標(X,Y)が判定領域外「0」または判定領域内「1」の領域判定結果情報が出力されるANDゲート手段としてのANDゲート117とを有している。この場合にも、画像データの座標(X,Y)が入力され、この座標(X,Y)が検出領域内にあるか否かを判定するデータ判定回路を有している。   In the example of FIG. 8, as an application example, the detection region is cut out to form a donut shape. As shown in FIG. 8, the image area determination circuit 11C receives the coordinates (X, Y) of the image data, and the distance between the two points of the coordinates (X, Y) with respect to the detected coordinates (X0, Y0) of the target object. The first two-point distance determination circuit 115 for determining whether or not is equal to or less than the first determination distance (radius Δr0) and the coordinates (X, Y) with respect to the detected coordinates (X0, Y0) of the target object A second point-to-point distance determination circuit 116 for determining whether the distance between the two points is greater than the second determination distance (radius Δr1), a first point-to-point distance determination circuit 115, and a second point 2 Each output of the point-to-point distance determination circuit 116 is inputted, and an AND gate 117 serving as an AND gate means for outputting region determination result information with the coordinates (X, Y) being “0” outside the determination region or “1” within the determination region. And have. Also in this case, a coordinate (X, Y) of the image data is input, and a data determination circuit for determining whether or not the coordinate (X, Y) is within the detection area is provided.

この画像領域判定回路11Cでは、2点間距離判定回路115,116によって、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータΔr0およびΔr1を用いて、検出座標(X0,Y0)を中心として、Δr0よりも近くで、かつ、Δr1よりも離れた座標までが検出領域として判定され、ANDゲート117からの出力によって有効とされる。この画像領域判定回路11Cは、前フレーム画像における目標物体の検出座標(X0,Y0)を中心として半径Δr1から半径Δr0(>Δr1)まで離れたドーナツ領域を図9の検出領域61として限定する。   In this image region determination circuit 11C, the size parameters Δr0 and Δr1 given from the region size setting register 12 by the two-point distance determination circuits 115 and 116 are used, and the detected coordinates (X0, Y0) are used as the center and more than Δr0. The coordinates close to and further away from Δr1 are determined as detection areas and are validated by the output from the AND gate 117. The image area determination circuit 11C limits the donut area that is separated from the radius Δr1 to the radius Δr0 (> Δr1) around the detection coordinates (X0, Y0) of the target object in the previous frame image as the detection area 61 in FIG.

図9に示すように、この場合の検出領域61は、検出座標(X0、Y0)を中心としてΔr1からΔr0まで離れたドーナツ状領域となっている。このように検出領域61をドーナツ領域とすることによって、物体の変化や移動がΔr1以内の範囲である場合に検出されないことになる。例えば、中央処理装置2の負荷を抑えたい場合に、物体に変化や移動が生じた場合のみ、割り込み要求を発生させるということを行えば、物体に変化や移動が生じない場合には、中央処理装置2を他の作業に専念させることが可能となり、システムとしての効率を向上させることが可能となる。   As shown in FIG. 9, the detection area 61 in this case is a donut-shaped area separated from Δr1 to Δr0 with the detection coordinates (X0, Y0) as the center. Thus, by making the detection area 61 a donut area, the change or movement of the object is not detected when it is within a range of Δr1. For example, when it is desired to suppress the load on the central processing unit 2, an interrupt request is generated only when a change or movement occurs in the object. The apparatus 2 can be devoted to other work, and the efficiency of the system can be improved.

次に、図5の矩形の検出領域41を例にとってその更新例について、図10〜図13を用いて詳細に説明する。   Next, an example of updating the rectangular detection region 41 in FIG. 5 will be described in detail with reference to FIGS.

図10において、前フレーム画像の画面全体40における検出座標(X0,Y0)を中心として、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータΔX,ΔYを用いて、X方向(図中横方向)にΔX、Y方向(図中縦方向)にΔYだけそれぞれ離れた座標までが検出領域411とされている。この検出領域411に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X1,Y1)において目標物体が検出されている。   In FIG. 10, by using the size parameters ΔX and ΔY given from the region size setting register 12 around the detected coordinates (X0, Y0) in the entire screen 40 of the previous frame image, ΔX in the X direction (horizontal direction in the figure). The detection region 411 is defined by coordinates YY apart from each other in the Y direction (vertical direction in the figure). As a result of performing the target object detection process on the detection area 411, the target object is detected at the coordinates (X1, Y1).

次フレーム画像では、図10における検出座標(X1,Y1)を中心として、図11に示す範囲が検出領域412とされている。この検出領域412に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X2,Y2)において目標物体が検出されている。   In the next frame image, the range shown in FIG. 11 with the detection coordinates (X1, Y1) in FIG. As a result of performing the target object detection process on the detection area 412, the target object is detected at the coordinates (X2, Y2).

次フレーム画像では、図11における検出座標(X2,Y2)を中心として、図12に示す範囲が目標物体の検出領域413とされている。この検出領域413に対して検出処理を行った結果、座標(X3,Y3)において目標物体が検出されている。   In the next frame image, the range shown in FIG. 12 with the detection coordinates (X2, Y2) in FIG. 11 as the center is the detection area 413 of the target object. As a result of performing the detection process on the detection area 413, the target object is detected at the coordinates (X3, Y3).

次フレーム画像では、図12における検出座標(X3,Y3)を中心として、図13に示す範囲が目標物体の検出領域414とされている。この検出領域414に対して検出処理を行った結果、座標(X4,Y4)において目標物体が検出されている。   In the next frame image, the range shown in FIG. 13 with the detection coordinates (X3, Y3) in FIG. As a result of performing the detection process on the detection region 414, the target object is detected at the coordinates (X4, Y4).

以上のように、前フレーム画像における目標物体の検出結果を用いて検出領域411〜414のように目標物体の移動に応じて順次更新していくことにより、限定された検出領域のみの目標物体の検出処理を行いつつ、結果として、画面全体40で検出処理を行うことが可能となる。   As described above, by sequentially updating the target object according to the movement of the target object as in the detection areas 411 to 414 using the detection result of the target object in the previous frame image, the target object of only the limited detection area is detected. As a result, it is possible to perform the detection process on the entire screen 40 while performing the detection process.

次に、図7の円形の検出領域51を例にとってその更新例について説明する。   Next, an example of the update will be described taking the circular detection region 51 of FIG. 7 as an example.

前フレーム画像の画面全体50における目標物体の検出座標(X0,Y0)を中心として、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータΔrを用いて、検出座標(X0,Y0)から半径Δrだけ離れた座標までが目標物体の検出領域51とされる。この検出領域51に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X1,Y1)において目標物体が検出される。   Centering on the detection coordinate (X0, Y0) of the target object in the entire screen 50 of the previous frame image, using the size parameter Δr given from the region size setting register 12, it is separated from the detection coordinate (X0, Y0) by the radius Δr. The coordinates up to the coordinates are the target object detection area 51. As a result of the target object detection process performed on the detection area 51, the target object is detected at the coordinates (X1, Y1).

次フレーム画像では、目標物体の検出座標(X1,Y1)を中心として、半径Δrだけ離れた座標までが検出領域とされる。この検出領域に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X2,Y2)において目標物体が検出される。   In the next frame image, the detection area extends from the detection coordinates (X1, Y1) of the target object to the coordinates separated by the radius Δr. As a result of performing the target object detection process on this detection area, the target object is detected at the coordinates (X2, Y2).

次フレーム画像では、目標物体の検出座標(X2,Y2)を中心として、半径Δrだけ離れた座標までが検出領域とされる。この検出領域に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X3,Y3)において目標物体が検出される。   In the next frame image, the detection area is a range up to the coordinates separated by the radius Δr with the detected coordinates (X2, Y2) of the target object as the center. As a result of the target object detection process performed on this detection area, the target object is detected at the coordinates (X3, Y3).

次フレーム画像では、目標物体の検出座標(X3,Y3)を中心として、半径Δrだけ離れた座標までが検出領域とされる。この検出領域に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X4,Y4)において目標物体が検出される。   In the next frame image, the detection area is a range up to the coordinates separated by the radius Δr with the detection coordinates (X3, Y3) of the target object as the center. As a result of performing the target object detection process on this detection area, the target object is detected at the coordinates (X4, Y4).

以上のように、前フレーム画像における目標物体の検出座標を中心として、半径Δrだけ離れた座標までが円形の検出領域とされて、順次検出領域が更新されていくことにより、限定された検出領域のみの検出処理を行いつつ、結果として、画面全体50で検出処理を行うことが可能となる。   As described above, the limited detection region is obtained by sequentially updating the detection region as a circular detection region from the detection coordinate of the target object in the previous frame image to the coordinate separated by the radius Δr. As a result, the detection process can be performed on the entire screen 50.

次に、図9のドーナツ状の検出領域61を例にとってその更新例について説明する。   Next, an update example will be described by taking the donut-shaped detection region 61 of FIG. 9 as an example.

前フレーム画像の画面全体60における目標物体の検出座標(X0,Y0)を中心として、領域サイズ設定レジスタ12から与えられるサイズパラメータΔr0およびΔr1を用いて、Δr0よりも近くで、かつ、Δr1よりも離れた座標までが検出領域61とされる。この検出領域61に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X1,Y1)において目標物体が検出される。   Using the size parameters Δr0 and Δr1 given from the region size setting register 12 with the detection coordinates (X0, Y0) of the target object in the entire screen 60 of the previous frame image as the center, it is closer to Δr0 and more than Δr1. A region up to the distance is the detection area 61. As a result of performing the target object detection process on the detection area 61, the target object is detected at the coordinates (X1, Y1).

次フレーム画像では、目標物体の検出座標(X1,Y1)を中心として、Δr0よりも近くで、かつ、Δr1よりも離れた座標までが検出領域とされる。この検出領域に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X2,Y2)において目標物体が検出される。   In the next frame image, the detection area is set to the coordinates closer to Δr0 and further away from Δr1 with the detected coordinates (X1, Y1) of the target object as the center. As a result of performing the target object detection process on this detection area, the target object is detected at the coordinates (X2, Y2).

次フレーム画像では、目標物体の検出座標(X2,Y2)を中心として、Δr0よりも近くで、かつ、Δr1よりも離れた座標までが検出領域とされる。この検出領域に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X3,Y3)において目標物体が検出される。   In the next frame image, the detection area is set to the coordinates closer to Δr0 and further away from Δr1 with the detected coordinates (X2, Y2) of the target object as the center. As a result of the target object detection process performed on this detection area, the target object is detected at the coordinates (X3, Y3).

次フレーム画像では、目標物体の検出座標(X3,Y3)を中心として、Δr0よりも近くで、かつ、Δr1よりも離れた座標までが検出領域とされる。この検出領域に対して目標物体の検出処理を行った結果、座標(X4,Y4)において目標物体が検出される。   In the next frame image, the detection area is set to the coordinates closer to Δr0 and further away from Δr1 with the detected coordinates (X3, Y3) of the target object as the center. As a result of performing the target object detection process on this detection area, the target object is detected at the coordinates (X4, Y4).

以上のように、前フレーム画像における目標物体の検出座標を中心として、Δr0よりも近くで、かつ、Δr1よりも離れた座標までが検出領域とされて、順次検出領域が更新されていくことにより、限定された検出領域のみの検出処理を行いつつ、結果として、画面全体60で目標物体の検出処理を行うことが可能となる。   As described above, with the detection coordinates of the target object in the previous frame image as the center, coordinates closer to Δr0 and further away from Δr1 are set as detection areas, and the detection areas are sequentially updated. As a result, it is possible to perform the target object detection process on the entire screen 60 while performing the detection process of only the limited detection region.

以上により、本実施形態によれば、物体検出処理回路1は、画像データから物体、物体の移動および物体の変化の少なくともいずれかを検出する際に、画像領域判定回路11によって、物体検出処理を行う領域を、従来のような画面全体ではなく、物体検出を可能とする画面の一部に限定して、処理データ量の大幅な削減を図っている。また、物体検出結果を検出結果保持メモリ13に保持しておき、物体検出処理を行う領域を、前フレーム画像の検出結果を用いて毎回最適化することによって、原画像の解像度を生かしたまま処理可能で、画面全体での物体の移動にも対応することができる。このように、処理に必要な演算回路や画像メモリの規模、および処理に要する時間を最小限に抑え、かつ、原画像の解像度を生かしたまま処理することが可能な物体検出処理回路を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the object detection processing circuit 1 performs the object detection processing by the image region determination circuit 11 when detecting at least one of the object, the movement of the object, and the change of the object from the image data. The amount of processing data is greatly reduced by limiting the area to be performed to a part of the screen that enables object detection rather than the entire screen as in the prior art. In addition, the object detection result is held in the detection result holding memory 13, and the region where the object detection process is performed is optimized every time using the detection result of the previous frame image, thereby processing the original image while taking advantage of the resolution of the original image. It is possible to cope with the movement of an object on the entire screen. In this way, an object detection processing circuit capable of processing while minimizing the scale of the arithmetic circuit and the image memory necessary for processing and the time required for processing and taking advantage of the resolution of the original image is obtained. Can do.

なお、上記実施形態では、特に説明しなかったが、目標物体の検出領域を限定した物体検出結果情報に基づいて、次フレーム画像における検出領域を最適化する画像領域判定回路11および領域サイズ設定レジスタ12により最適化された検出領域に対して、入力画像データから目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する検出処理演算回路14とを有していれば、検出領域を、物体検出可能な画面一部に限定できて処理データ量を大幅に削減できるため、処理に必要な演算回路や画像メモリの規模、および処理に要する時間を最小限に抑え、かつ、原画像の解像度を生かしたまま処理できる本発明の目的を達成できる。   Although not specifically described in the above embodiment, the image area determination circuit 11 and the area size setting register that optimize the detection area in the next frame image based on the object detection result information in which the detection area of the target object is limited. If there is a detection processing arithmetic circuit 14 that detects at least one of the target object, the movement of the target object, and the change of the target object from the input image data with respect to the detection area optimized according to FIG. Can be limited to a part of the screen where objects can be detected, and the amount of processing data can be greatly reduced, minimizing the scale of the arithmetic circuit and image memory required for processing, and the time required for processing, and the original image It is possible to achieve the object of the present invention in which processing can be performed while taking advantage of the resolution.

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、目標物体の検出情報は、目標物体の検出位置情報としての検出座標(X0,Y0)に加えて、目標物体の移動量、移動方向および移動速度を含んでいてもよい。また、目標物体の検出情報は、目標物体の検出位置情報としての検出座標(X0,Y0)に加えて、目標物体の表示面積(占有面積)の変化量を含んでいてもよい。   Although not specifically described in the above embodiment, the detection information of the target object includes the movement amount, the movement direction, and the movement of the target object in addition to the detection coordinates (X0, Y0) as the detection position information of the target object. It may include speed. Further, the detection information of the target object may include a change amount of the display area (occupied area) of the target object in addition to the detection coordinates (X0, Y0) as the detection position information of the target object.

さらに、上記実施形態では、前フレーム画像における目標物体の検出座標(X0,Y0)を中心として、目標物体を検出可能とする所定サイズ(サイズパラメータの値)の領域を次フレーム画像における検出領域として判定する画像領域判定回路11を有するように構成したが、これに限らず、前フレーム画像における目標物体の検出位置情報としての検出座標(X0,Y0)を起点として、目標物体を検出可能とする所定サイズ(サイズパラメータの値)の領域を次フレーム画像における検出領域として判定する画像領域判定回路11を有するように構成してもよい。この場合、検出座標(X0,Y0)から、検出目標物体の移動量、移動方向および移動速度のうちの少なくともいずれかに応じて次フレーム画像における検出領域を得ることもできる。   Furthermore, in the above embodiment, an area of a predetermined size (size parameter value) that enables detection of the target object with the detection coordinates (X0, Y0) of the target object in the previous frame image as the center is set as the detection area in the next frame image. Although it is configured to include the image region determination circuit 11 to be determined, the present invention is not limited to this, and the target object can be detected from the detection coordinates (X0, Y0) as detection position information of the target object in the previous frame image. You may comprise so that it may have the image area | region determination circuit 11 which determines the area | region of a predetermined size (value of a size parameter) as a detection area | region in a next frame image. In this case, the detection area in the next frame image can be obtained from the detection coordinates (X0, Y0) according to at least one of the movement amount, movement direction, and movement speed of the detection target object.

即ち、領域サイズ設定手段としての領域サイズ設定レジスタ12は、目標物体の移動方向に応じてサイズパラメータの値を自動的に変更可能とする。また、領域サイズ設定手段としての領域サイズ設定レジスタ12は、目標物体の移動速度に応じて、サイズパラメータの値を自動的に変更可能とする。さらに、領域サイズ設定手段としての領域サイズ設定レジスタ12は、目標物体の移動量に応じて、サイズパラメータの値を自動的に変更可能とする。したがって、検出目標物体の移動量、移動方向および移動速度のうちの少なくともいずれかに応じて次フレーム画像における検出領域のサイズが自動的に最小に変化して最適化することができる。   That is, the area size setting register 12 as the area size setting means can automatically change the value of the size parameter according to the moving direction of the target object. Also, the area size setting register 12 as the area size setting means can automatically change the value of the size parameter according to the moving speed of the target object. Further, the area size setting register 12 as the area size setting means can automatically change the value of the size parameter according to the movement amount of the target object. Therefore, the size of the detection area in the next frame image can be automatically changed to the minimum and optimized according to at least one of the movement amount, movement direction, and movement speed of the detection target object.

さらに、上記実施形態の物体検出処理回路1により得られる目標物体の位置情報、その移動量、その移動方向および移動パターンなどの各種検出情報を利用して各種機器の操作などを行うことができるゲーム装置などの電子情報機器を得ることができる。この電子情報機器については、携帯用ゲーム装置であってもよく、上記実施形態では、特に詳細には説明しなかったが、上記実施形態の物体検出処理回路1と、撮像により得られた目標物体(例えばペンタブレットの入力ペン;この場合の検出座標は入力ペンの先端部が注目点)の画像情報を含む画像データを物体検出処理回路1に供給するカメラモジュール3と、この物体検出処理回路1による物体検出処理を制御する中央処理装置2と、目標物体の画像情報を含む画像データを出力画面(例えば表示画面や紙面)上に出力する表示手段や印刷手段(プリンタ)などの画像出力手段と、この物体検出処理回路1により得られる目標物体の移動量、その移動方向および移動パターンの少なくともいずれかの検出情報を利用して機器の操作(アプリケーションの変更や別のキャラクタを登場させるなど)を実行する機器操作実行手段とを備えていてもよい。さらに、この出力画面(例えば表示画面や紙面)を送受信(通信)する通信手段をさらに有していてもよい。   Furthermore, a game capable of operating various devices using various detection information such as position information of the target object, its movement amount, its movement direction, and movement pattern obtained by the object detection processing circuit 1 of the above embodiment. An electronic information device such as a device can be obtained. The electronic information device may be a portable game device. Although not specifically described in the above embodiment, the object detection processing circuit 1 of the above embodiment and the target object obtained by imaging are used. A camera module 3 that supplies image data including image information (for example, an input pen of a pen tablet; in this case, the detected coordinates are at the tip of the input pen), and the object detection processing circuit 1 A central processing unit 2 that controls the object detection processing by the image processing unit, an image output unit such as a display unit or a printing unit (printer) that outputs image data including image information of the target object on an output screen (for example, a display screen or a paper surface); The operation (a) of the device is detected using the detection information of at least one of the movement amount, the movement direction, and the movement pattern of the target object obtained by the object detection processing circuit 1. Etc.) to appear the publication changes and another character may be provided with a device operation execution means for executing. Furthermore, you may further have a communication means to transmit / receive (communication) this output screen (for example, a display screen or a paper surface).

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、入力される画像データから目標物体、目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出するために用いられる物体検出処理回路および、この物体検出処理回路により得られる目標物体の位置情報、その移動量、その移動方向および移動パターンなどの各種検出情報を利用して各種機器の操作などを行うことができる画像処理システムおよびゲーム装置などの電子情報機器の分野において、画像データから目標物体、この目標物体の移動および目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する際に、従来技術のように画面全体の処理を行なうのではなく、目標物体の検出領域を、前フレームで検出された目標物体の座標(X0,Y0)を中心点または始点(または起点)として、物体検出可能な表示画面(出力画面)の一部領域に限定することによって、検出処理に使用される画像データ量を大幅に少なくできて、処理に必要な画像メモリ、演算回路および処理時間を削減することができ、かつ原画像の解像度を生かしたまま処理できる。これにより、携帯電子機器のような小型化および低消費電力化が必要とされる機器においても、画像データから目標物体、この目標物体の変化および目標物体の移動を容易に捕らえてスムーズに検出することができ、画像を用いたマンマシンインターフェース(画像の動きを検出して機器を操作)を無理なく構築することができる。   The present invention relates to an object detection processing circuit used for detecting at least one of a target object, a movement of the target object, and a change in the target object from input image data, and a target object obtained by the object detection processing circuit. In the field of electronic information devices such as image processing systems and game devices that can operate various devices using various detection information such as position information, movement amount, movement direction and movement pattern, from image data When detecting at least one of the target object, the movement of the target object, and the change of the target object, the detection area of the target object is detected in the previous frame instead of processing the entire screen as in the prior art. Display screen (output screen) that can detect the object with the coordinates (X0, Y0) of the target object as the center point or start point (or start point) By limiting to a part of the image area, the amount of image data used for detection processing can be greatly reduced, the image memory, arithmetic circuit and processing time required for processing can be reduced, and the resolution of the original image It can be processed while taking advantage of As a result, even in devices that require downsizing and low power consumption, such as portable electronic devices, the target object, the change of the target object, and the movement of the target object can be easily captured and detected smoothly from the image data. It is possible to construct a man-machine interface using images (detecting image movement and operating the device) without difficulty.

本発明の実施形態に係る物体検出処理回路を用いた画像処理システムの要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structural example of the image processing system using the object detection processing circuit which concerns on embodiment of this invention. 図1の画像処理システムにおいて、第1回目の検出時における検出領域の設定例を説明するための図である。In the image processing system of FIG. 1, it is a figure for demonstrating the example of a setting of the detection area at the time of the 1st detection. 図1の画像処理システムにおいて、第1回目の検出時における検出領域の他の設定例を説明するための図である。In the image processing system of FIG. 1, it is a figure for demonstrating the other example of a setting of the detection area at the time of the 1st detection. 図1の画像領域判定回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an image region determination circuit in FIG. 1. 図4の画像領域判定回路による判定例を示す画面図である。FIG. 5 is a screen diagram illustrating a determination example by the image region determination circuit of FIG. 4. 図1の画像領域判定回路の他の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the image region determination circuit in FIG. 1. 図6の画像領域判定回路による判定例を示す画面図である。It is a screen figure which shows the example of determination by the image area determination circuit of FIG. 図1の画像領域判定回路の他の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the image region determination circuit in FIG. 1. 図8の画像領域判定回路による判定例を示す画面図である。It is a screen figure which shows the example of determination by the image area determination circuit of FIG. 図5の検出領域の更新例を示す最初の更新の画面図である。It is a screen figure of the first update which shows the example of an update of the detection area | region of FIG. 図5の検出領域の更新例を示す更新2回目の画面図である。FIG. 6 is a second update screen diagram illustrating an example of update of the detection region in FIG. 5. 図5の検出領域の更新例を示す更新3回目の画面図である。FIG. 6 is a third update screen view illustrating an example of detection area update in FIG. 5. 図5の検出領域の更新例を示す更新4回目の画面図である。FIG. 6 is a fourth update screen view illustrating an example of detection area update in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像処理システム
1 物体検出処理回路
11、11A〜11C 画像領域判定回路
12 領域サイズ設定レジスタ
13 検出結果保持用メモリ
14 検出処理演算回路
15 演算用メモリ
16 画像データ用メモリ
2 中央処理装置
3 カメラモジュール
20、30、40、50、60 画面全体
21 開始領域
22、32 目標物体
31 処理領域
41、51、61、411〜414 検出領域
111 X方向領域判定回路
112 Y方向領域判定回路
113、117 ANDゲート
114〜116 2点間距離判定回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing system 1 Object detection processing circuit 11, 11A-11C Image area determination circuit 12 Area size setting register 13 Detection result holding memory 14 Detection processing operation circuit 15 Operation memory 16 Image data memory 2 Central processing unit 3 Camera module 20, 30, 40, 50, 60 Whole screen 21 Start area 22, 32 Target object 31 Processing area 41, 51, 61, 411-414 Detection area 111 X direction area determination circuit 112 Y direction area determination circuit 113, 117 AND gate 114-116 Distance determination circuit between two points

Claims (27)

前フレーム画像における目標物体の検出情報に基づいて、次フレーム画像における検出領域を最適化する領域限定手段と、
該領域限定手段により最適化された検出領域に対して、該目標物体の検出情報として、入力画像データから目標物体、該目標物体の移動および該目標物体の変化の少なくともいずれかを検出する物体検出処理手段とを備えた物体検出処理回路。
An area limiting means for optimizing the detection area in the next frame image based on the detection information of the target object in the previous frame image;
Object detection for detecting at least one of a target object, movement of the target object, and change of the target object from input image data as detection information of the target object with respect to the detection area optimized by the area limiting unit An object detection processing circuit comprising processing means.
前記次フレーム画像における検出領域は、前記目標物体を検出可能とする出力画面一部領域として最適化する請求項1に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 1, wherein the detection area in the next frame image is optimized as a partial area of an output screen that enables detection of the target object. 前記次フレーム画像における検出領域は、前フレーム画像で検出された目標物体の位置から、1フレーム分の時間変化の間に該目標物体が移動する量が領域内となるように領域サイズが設定される請求項1または2に記載の物体検出処理回路。   The detection area in the next frame image is set so that the amount of movement of the target object during the time change of one frame from the position of the target object detected in the previous frame image is within the area. The object detection processing circuit according to claim 1 or 2. 前記目標物体の検出情報は、該目標物体の出力画面上の位置情報である請求項1に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 1, wherein the target object detection information is position information on an output screen of the target object. 前記目標物体の検出情報は、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の移動方向および移動速度を含む請求項1に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 1, wherein the detection information of the target object includes a moving direction and a moving speed of the target object in addition to the position information of the target object. 前記目標物体の検出情報は、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の表示面積の変化量を含む請求項1に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 1, wherein the detection information of the target object includes a change amount of a display area of the target object in addition to the position information of the target object. 前記目標物体の位置情報は、該目標物体の中心点または注目点を示す検出座標(X0,Y0)である請求項4〜6のいずれかに記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 4, wherein the position information of the target object is detected coordinates (X0, Y0) indicating a center point or a point of interest of the target object. 前記領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報を中心または起点として、該目標物体を検出可能とする所定サイズの領域を前記次フレーム画像における検出領域として判定する画像領域判定回路と、該検出領域のサイズパラメータを設定可能とする領域サイズ設定手段とを有する請求項1に記載の物体検出処理回路。   The area limiting means determines an area of a predetermined size that can detect the target object as a detection area in the next frame image with the detection position information of the target object in the previous frame image as the center or starting point. The object detection processing circuit according to claim 1, further comprising: a region size setting unit configured to set a size parameter of the detection region. 前記領域サイズ設定手段は、前記サイズパラメータの外部からの設定を可能とする領域サイズ設定レジスタである請求項8に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 8, wherein the area size setting means is an area size setting register that enables setting of the size parameter from the outside. 前記領域サイズ設定手段は、前記サイズパラメータの値を変更可能とする請求項8または9に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 8, wherein the area size setting unit is capable of changing a value of the size parameter. 前記目標物体の検出情報が、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の移動方向を含む場合に、前記領域サイズ設定手段は、該移動方向に応じて前記サイズパラメータの値を自動的に変更可能とする請求項8に記載の物体検出処理回路。   When the detection information of the target object includes the moving direction of the target object in addition to the position information of the target object, the area size setting unit automatically sets the value of the size parameter according to the moving direction. The object detection processing circuit according to claim 8, which can be changed to: 前記目標物体の検出情報が、該目標物体の位置情報に加えて、該目標物体の移動速度を含む場合に、前記領域サイズ設定手段は、該移動速度に応じて、前記サイズパラメータの値を自動的に変更可能とする請求項8または11に記載の物体検出処理回路。   When the detection information of the target object includes the moving speed of the target object in addition to the position information of the target object, the area size setting unit automatically sets the size parameter value according to the moving speed. The object detection processing circuit according to claim 8, wherein the object detection processing circuit can be changed automatically. 前記画像領域判定回路は、画像データの座標(X,Y)が入力され、該座標(X,Y)が前記検出領域内にあるか否かを判定するデータ判定回路を有する請求項8に記載の物体検出処理回路。   The image area determination circuit includes a data determination circuit that receives image data coordinates (X, Y) and determines whether the coordinates (X, Y) are within the detection area. Object detection processing circuit. 前記データ判定回路は、前記目標物体の検出位置情報に対する前記画像データの座標(X,Y)のX方向およびY方向の領域判定を行うX方向領域判定回路およびY方向領域判定回路と、該X方向領域判定回路および該Y方向領域判定回路の各出力が入力され、該画像データの座標(X,Y)が判定領域外または判定領域内の領域判定情報を出力するANDゲート手段とを有する請求項13に記載の物体検出処理回路。   The data determination circuit includes an X-direction region determination circuit and a Y-direction region determination circuit that perform region determination in the X direction and Y direction of the coordinates (X, Y) of the image data with respect to detection position information of the target object, AND gate means for inputting each output of the direction area determination circuit and the Y direction area determination circuit, and outputting the area determination information whose coordinates (X, Y) of the image data are outside or within the determination area. Item 14. The object detection processing circuit according to Item 13. 前記データ判定回路は、前記目標物体の検出位置情報に対する前記画像データの座標(X,Y)の2点間距離が所定判定値以下であるか否かの領域判定を行い、該画像データの座標(X,Y)が判定領域外または判定領域内の領域判定情報を出力する2点間距離判定回路を有する請求項13に記載の物体検出処理回路。   The data determination circuit determines a region whether or not a distance between two points of the coordinates (X, Y) of the image data with respect to detection position information of the target object is equal to or less than a predetermined determination value, and coordinates of the image data The object detection processing circuit according to claim 13, further comprising: a point-to-point distance determination circuit that outputs area determination information outside (X, Y) or within the determination area. 前記データ判定回路は、前記目標物体の検出位置情報に対する前記画像データの座標(X,Y)の2点間距離が所定の第1判定値以下であるか否かの領域判定を行う第1の2点間距離判定回路と、該目標物体の検出位置情報に対する該画像データの座標(X,Y)の2点間距離が第2判定値よりも大きいか否かの領域判定を行う第2の2点間距離判定回路と、該第1および第2の2点間距離判定回路の各出力が入力され、該画像データの座標(X,Y)が判定領域外または判定領域内の領域判定情報を出力するANDゲート手段とを有する請求項13に記載の物体検出処理回路。   The data determination circuit performs a region determination as to whether or not a distance between two points of the coordinates (X, Y) of the image data with respect to the detection position information of the target object is equal to or less than a predetermined first determination value. A second distance determination circuit for determining a region whether or not the distance between the two points of the coordinates (X, Y) of the image data with respect to the detected position information of the target object is greater than a second determination value; Each of the outputs of the distance determination circuit between two points and the first and second distance determination circuits between the two points is input, and the coordinates (X, Y) of the image data are area determination information outside or within the determination area 14. An object detection processing circuit according to claim 13, further comprising AND gate means for outputting. 前記領域限定手段は、第1回目の目標物体検出時に、予め特定領域を開始領域として設定しておき、該開始領域に目標物体を配置または移動しておく請求項1または8に記載の物体検出処理回路。   9. The object detection according to claim 1, wherein the area limiting unit sets a specific area as a start area in advance when the first target object is detected, and places or moves the target object in the start area. Processing circuit. 前記領域限定手段は、第1回目の目標物体検出時に、前記目標物体が検出されるまでフレーム画像毎に前記検出領域の位置を出力画面上で順次変えながら目標物体検出処理を続ける請求項1または8に記載の物体検出処理回路。   The area limiting means continues the target object detection process while sequentially changing the position of the detection area on the output screen for each frame image until the target object is detected during the first target object detection. The object detection processing circuit according to claim 8. 前記領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報に対してサイズパラメータΔxおよびサイズパラメータΔyの各値だけそれぞれ離れた矩形領域を前記検出領域として限定する請求項1、8、14、17および18のいずれかに記載の物体検出処理回路。   The area limiting means limits a rectangular area that is separated from the detection position information of the target object in the previous frame image by a value of a size parameter Δx and a size parameter Δy as the detection area. , 17 and 18 An object detection processing circuit. 前記領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報を中心としてサイズパラメータΔrの値だけ離れた円形領域を前記検出領域として限定する請求項1、8、15、17および18のいずれかに記載の物体検出処理回路。   19. The area limiting unit limits a circular area separated by a value of a size parameter Δr around the detection position information of the target object in the previous frame image as the detection area. An object detection processing circuit according to claim 1. 前記領域限定手段は、前フレーム画像における前記目標物体の検出位置情報を中心としてサイズパラメータΔr1からサイズパラメータΔr0(>Δr1)まで離れたドーナツ領域を前記検出領域として限定する請求項1、4および16〜18のいずれかに記載の物体検出処理回路。   17. The region limiting means limits a donut region separated from a size parameter Δr1 to a size parameter Δr0 (> Δr1) with the detection position information of the target object in the previous frame image as a center, as the detection region. The object detection processing circuit according to any one of -18. 前記領域限定手段によって限定された検出領域内の画像データが記憶される画像データ用メモリと、
前記物体検出処理手段によって演算処理のためにワークメモリとして用いられる演算用メモリと、
前フレーム画像の前記目標物体の検出位置情報が保持される検出結果保持用メモリとをさらに有する請求項8に記載の物体検出処理回路。
An image data memory for storing image data in the detection area limited by the area limiting means;
An arithmetic memory used as a work memory for arithmetic processing by the object detection processing means;
The object detection processing circuit according to claim 8, further comprising a detection result holding memory that holds detection position information of the target object of the previous frame image.
前記領域限定手段の画像領域判定回路は、前記検出結果保持用メモリから与えられる前記目標物体の検出位置情報と、前記領域サイズ設定手段から与えられるサイズパラメータの値とから、入力画像データが物体検出を有効とする検出領域内に含まれるか否かを判定し、該入力画像データが該検出領域内にあると判定した場合に前記画像データ用メモリに該入力画像データを保持する請求項22に記載の物体検出処理回路。   The image area determination circuit of the area limiting means detects the input image data from the detection position information of the target object given from the detection result holding memory and the value of the size parameter given from the area size setting means. The input image data is held in the image data memory when it is determined whether the input image data is included in the detection region. The object detection processing circuit described. 前記物体検出処理手段は、前記画像データ用メモリに保存されている画像データを用いて、前記目標物体の検出情報を検出する請求項22または23に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing circuit according to claim 22 or 23, wherein the object detection processing means detects detection information of the target object using image data stored in the image data memory. 前記物体検出処理手段は、時系列に並んだ2つの入力画像データ群の差分を検出するか、または、該入力画像データ群を処理して該入力画像データ群中に含まれる固定パターンのデータを抽出し、該入力画像データ群と抽出データとの差分を取り出して該入力画像データ中に含まれる動体データを前記目標物体の検出情報として検出する請求項1または24に記載の物体検出処理回路。   The object detection processing unit detects a difference between two input image data groups arranged in time series, or processes the input image data group to obtain fixed pattern data included in the input image data group. 25. The object detection processing circuit according to claim 1, wherein the object detection processing circuit extracts the difference between the input image data group and the extracted data, and detects moving object data included in the input image data as detection information of the target object. 請求項1〜25のいずれかに記載の物体検出処理回路と、
撮像により得られた前記目標物体の画像情報を含む画像データを前記物体検出処理回路に供給するカメラモジュールと、
該物体検出処理回路による物体検出処理を制御する中央処理回路とを備えた画像処理システム。
The object detection processing circuit according to any one of claims 1 to 25;
A camera module that supplies image data including image information of the target object obtained by imaging to the object detection processing circuit;
An image processing system comprising: a central processing circuit that controls object detection processing by the object detection processing circuit.
請求項1〜25のいずれかに記載の物体検出処理回路と、
撮像により得られた前記目標物体の画像情報を含む画像データを前記物体検出処理回路に供給するカメラモジュールと、
該物体検出処理回路による物体検出処理を制御する中央処理回路と、
該画像データを出力画面上に出力する画像出力手段と、
該物体検出処理回路により得られる該目標物体の移動量、その移動方向および移動パターンの少なくともいずれかの検出情報を利用して機器の操作を実行する機器操作実行手段とを備えた電子情報機器。
The object detection processing circuit according to any one of claims 1 to 25;
A camera module that supplies image data including image information of the target object obtained by imaging to the object detection processing circuit;
A central processing circuit for controlling object detection processing by the object detection processing circuit;
Image output means for outputting the image data on an output screen;
An electronic information device comprising device operation execution means for performing device operation using detection information of at least one of a movement amount, a movement direction, and a movement pattern of the target object obtained by the object detection processing circuit.
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