JP2644805B2 - 背景画像更新方法 - Google Patents

背景画像更新方法

Info

Publication number
JP2644805B2
JP2644805B2 JP63035281A JP3528188A JP2644805B2 JP 2644805 B2 JP2644805 B2 JP 2644805B2 JP 63035281 A JP63035281 A JP 63035281A JP 3528188 A JP3528188 A JP 3528188A JP 2644805 B2 JP2644805 B2 JP 2644805B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
background image
difference
constant
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63035281A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01211083A (ja
Inventor
忠明 三島
良幸 奥山
満 曽我
小林  芳樹
政雄 高藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63035281A priority Critical patent/JP2644805B2/ja
Publication of JPH01211083A publication Critical patent/JPH01211083A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2644805B2 publication Critical patent/JP2644805B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像処理を用いた車両検出法に関し、入力画
像を処理して背景画像を作成し、この背景画像と入力画
像との差の大小により車両の画像を得る方法に関する。
〔従来技術〕
自動車交通の発達とともに、高速道路等での渋滞等が
問題視されている。このような状態を少しでも解消する
目的で交通の流れをテレビカメラを用いて計測し、利用
者に情報を与える交通流計測システムが開発されつつあ
る(例えば特開昭61−90300号など)。このシステム
は、道路を俯瞰撮影して得られる画像を入力し、この画
像の中から車両だけを抽出して、車両の台数や個々の車
速を検出し、これを基に交通の流れを測定しようとする
ものである。このようなシステムにおいて最も重要なこ
とは、車両の抽出であり、しかも天候変化などに影響さ
れない方法を用いる必要がある。
ところで、従来の動体抽出の方法には、時系列データ
の差分で検出する方法や、動きのない部分、すなわち背
景画像と入力データとの差分で検出する方法が考えられ
ている。しかし、前者の方法では、動体の輪郭しか得る
ことができず、さらに動体の進行方向の輪郭は太く、そ
れと直角の方向の輪郭は細くなるなど、動体の正確なイ
メージを捕えることが困難であつた。また後者の方法
は、背景画像が常に一定の明るさであれば鮮明なイメー
ジを抽出可能であるが、屋外で処理するような場合には
明るさが変化するため、背景画像を明るさ変化に追従す
るように更新する必要がある。この更新方法には、特開
昭62−114064号のような例がある。第9図に概要を示す
が、入力画像1をf()背景画像4をg(n_1)とす
ると、更新される背景画像g()は、g()=A×
f()+(1−A)×g(n_1)で処理される。ここ
でAは定数である。この方法によると、一時的に急激な
明るさ変化、例えば何らかの反射光や車の影などの明る
さを使つて更新されるため、背景画像がノイズ的明るさ
で変化してしまい、動体抽出に悪影響を与えてしまう。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、車両を全ての天候において抽出する
ようには考慮されておらず、車両抽出が不能となる場合
が多かつた。すなわち、天候によつては、建物の影,雲
による部分的な影が発生するが、この影の影響が除去さ
れず車両に良好に抽出することができなかつた。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除き車両の
イメージを良好に抽出することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、以前に登録された背景画像と入力画像と
の差分を求め、この差分の大小によつて、入力画像で背
景画像を更新する量を変化させ、明るさ変化に強い背景
画像を作成することによつて達成される。
〔作用〕
本発明によれば、入力画像f()と背景画像g(
n_1)との差分を求め、この差分の大きさによつて、g
)=A=f()+(1−A)×g(n_1)のAの
値を変化させるものである。たとえば、前記差分の値が
定数εよりも大きいときは、Aを0、小さいときは1と
すると、明るさの変化が時間的にゆるやかな画素は、背
景画像が更新され、変化が大きい画素は更新されない。
あるいは、差分をdとするとA=y(d)の関数で変化
させることもできる。
このような動作によつて、ゆるやかな明るさ変化に追
従できる背景画像作成ができるため、車両抽出が良好に
実施できる。
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。第3
図は車両抽出の手法を示すものであるが、入力画像1と
背景画像4との差分画像2を求め、これをあるしきい値
で2値化し、2値画像12を作成する。この画像の中から
1車線分の車両だけを抽出し13この画像について車両の
台数や個別の車速などを計測する14。このとき、明るさ
変化があるため常に背景画像を更新する必要がある15。
第1図に背景画像更新の手法を示す。入力画像1と背景
画像4の差分画像を求め2、この値(一画素毎の濃度
差)によつて定まる定数Aを定数発生回路で求め、この
値と入力画像と背景画像との線形結合演算を実行する。
すなわち新たに作成される背景画像g()は、
g()=A×f()+(1−A)×g(n_1)の演
算を実行する。
ところで、定数発生回路は例えば、第7図,第8図の
ように組まれる。すなわち、第7図は、差分dがEより
小さいときは定数A=1,大きいときはA=0となる。こ
れを実行すると、Eより小さい差すなわち、明るさ変化
が小さい画素は新しい画像で背景が更新され、大きいと
きは更新されない。この方法により、ゆるやかに明るさ
が変化している画素は確実に背景画像が追従して変化す
ることができる。ところで、急に天候が晴れて、建物の
影が発生したとすると、前述した差分値は影の部分でも
大きくなり、更新されることがない。したがつて、常に
建物の影も車両候補として抽出されてしまう。そこで、
第8図のような関数y(d)を考える。すなわち、差分
がほとんど小さいときは、入力画像に乗算する係数Aは
大きいが、差分が大きくなるとほとんど小さい値に設定
するような関数を与える。このようにすると、前述の建
物の影など、差分が大きいけれども時間的にゆるやかに
変化しているような領域は徐々に背景画像に近づいてく
る。逆にノイズ的に発生した明るさは、ほとんど更新さ
れない。以上の処理により、明るさ変化に追従できる背
景画像が作成可能である。
ところで、以上の処理をソフトウエアで実行したので
は膨大な処理時間が必要となる。すなわち差分画像を求
めこの1画素毎の差分値によつて定数Aを求め、このA
と入力画像の乗算、(1−A)と背景画像の乗算、更に
これらの和を求める処理を1画面に渡つて演算する必要
がある。例えば画面が256画素の矩形とすると256×256
×2=217回の乗算が必要となる。そこで、画像処理機
能を用いて演算する。その手順を第2図に示す。差分画
像2を求めてこの画像を濃度変換する。濃度変換とは第
4図に示すように入力濃度をテーブルを参照して出力濃
度にするもので、図では明暗を反転する例を示す。した
がつて、第7図,第8図のような値を濃度変換テーブル
に書込んでおき、差分画像の濃度によつて定数Aが書込
まれたテーブル画像を作成する。このとき画像メモリは
通常8bitの整数の濃度であるため第7図,第8図の値を
あらかじめ28倍程度スケールアツプしておく、Aテーブ
ルと1−Aテーブル画像が作成できればこの画像とそれ
ぞれ入力画像,背景画像とで乗算し、これを元のスケー
ルに戻すために28でスケーリングして2画像を加算して
背景画像を作成する。このような処理とすると1画素6M
Hzで実行可能なハードウエアでは約50msの時間で処理可
能となる。
前述の手法は、交通の流れがスムーズな場合良好な結
果が得られるが、第5図のようにある時間間隔で周期的
に背景画像の更新を行うと、渋滞時に不具合が発生す
る。すなわち、車両がほとんど動かない場合、背景画像
が徐々に車両の画像に近づいてしまう。このため、車両
の抽出がしだいに不可能となつてくる。そこで、第6図
に示すように、渋滞度などをパラメータとして、渋滞し
ていない時には背景画像の更新を行い、渋滞のときは更
新しないようにする。あるいは、渋滞時のときは、車両
以外の領域を抽出し、この平均濃度で背景画像を作る。
あるいは、あらかじめ明るさ変化を測定しておき、渋滞
のときはその時間帯の明るさで背景画像を作る。このよ
うに渋滞度を利用し背景画像の更新の方法を変更するよ
うにすることで、渋滞時にも車両抽出が良好に実行可能
となる。
また、通常走行時(渋滞でない)に走行車線に停止車
両が存在した場合、背景画像はその停止車両の画像が更
新されてくる。したがつて、一部の停止車両の抽出が不
可能になつてくる。そこで、各車両ごとの速度を求め、
速度が小さい車両の領域については更新しないようにす
ることもできる。
以上の処理を用いると、天候変化や、建物の影などに
影響されることなく、車両の抽出が可能となる。
第1図のように入力画像と背景画像の差分を求め、こ
の画素ごとの差分値によつて入力画像を背景画像に影響
を与える率を変化させる方法は、厳密に考えると完全で
はない。すなわち、車両の画像の輪郭の濃度は、路面輝
度から徐々に明るく(白色車両の場合)なつているた
め、上記差分値も車両の輪郭では小さな値である。した
がつて、背景画像を更新する率が大きくなつてしまう欠
点がある。通常は大きな問題は発生しないが、より良好
に実行するための手法を第10図に記載し説明する。原理
は、入力画像と背景画像の差分値だけでなく、入力画像
とある時間経過した画像との差分、すなわちフレーム差
分画像の両画像で入力画像で背景画像を更新する率を変
化させるものである。
第10図で、まず第1図のように入力画像f(n_1)と
背景画像g(n_1)の差分画像23を求める。一方、入力
画像f(n_1)と、この入力画像からある時間経過した
入力画像f()の差分画像24を求める。この画像で差
の大きい画素は2画面の間で移動した領域、すなわち車
両の輪郭となる。この領域の部分の更新率を下げてやれ
ばよいのだから、他方の差分画像23に加えた画像26を作
成すれば、背景画像と明るさ変化が少なく、しかも、車
両でない部分が小さな値の画像が得られる。ここでフレ
ーム差分画像24を加えるときに定数α25を乗じて他方の
差分画像23に加えるようにすることで移動した領域の影
響量を変化させることが可能である。
こうして得られた差分画像26を基に、第1図,第2図
と同様に定数Aの画像を作成しこれとf()、定数1
−Aの画像を作成しこれとg(n_1)を乗じて、両者を
加算すれば最終的に背景画像g()が作成できる。
このような手法により、前もつて作成されている背景
画像と入力画像との変化が少なく、かつ車両の領域以外
の領域が更新率が大きく、逆に変化の大きい領域あるい
は、車両の領域は更新率を小さくすることができ、良好
な背景画像を作成可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、天候変化、建物の影などを考慮しな
がら背景画像を作成できるため、走行車両あるいは停止
車両の抽出が良好に実施できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は定数発生
回路の一例を示す図、第3図は物体抽出処理手順を示す
図、第4図は濃度変換説明図、第5図は背景画像更新の
時期を示す図、第6図は渋滞によつて背景画像の更新を
制御する図、第7図,第8図は定数発生の例を示す図、
第9図は従来の背景画像作成方法を示す図、第10図は本
発明の他の実施例の構成図である。 1……入力画像、2……差分画像、3……定数発生回
路、4……背景画像、6……乗算器、7……減算器、8
……加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 芳樹 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高藤 政雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−214100(JP,A) 特開 昭58−96364(JP,A) 特開 昭62−250783(JP,A) 特公 昭56−10662(JP,B1)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像メモリに予め格納されている背景画像
    g1と、処理対象の入力画像f1と、定数設定回路により予
    め定められた定数とから新たな背景画像を求める背景画
    像の更新方法において、前記背景画像と前記入力画像f1
    との差分画像1を求め、併せて前記入力画像f1と当該入
    力画像f1から所定の時間経過した入力画像f2との差分画
    像2を求め、当該差分画像2と前記差分画像1とを加算
    し差分画像3を求めて、当該差分画像3から所定の関係
    により定数発生回路によって定数Aを定め、前記入力画
    像f2と背景画像g1との間でA×f2+(1−A)×g1の演
    算を実行し、前記実行された演算結果を新たな背景画像
    とすることを特徴とする背景画像更新方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、上記差分
    画像2に、任意に設定可能な定数を乗算し、当該乗算し
    得られた画像と上記差分画像1とを加算し差分画像3を
    求めることを特徴とする背景画像更新方法。
JP63035281A 1988-02-19 1988-02-19 背景画像更新方法 Expired - Fee Related JP2644805B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63035281A JP2644805B2 (ja) 1988-02-19 1988-02-19 背景画像更新方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63035281A JP2644805B2 (ja) 1988-02-19 1988-02-19 背景画像更新方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01211083A JPH01211083A (ja) 1989-08-24
JP2644805B2 true JP2644805B2 (ja) 1997-08-25

Family

ID=12437398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63035281A Expired - Fee Related JP2644805B2 (ja) 1988-02-19 1988-02-19 背景画像更新方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2644805B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07113973B2 (ja) * 1989-10-02 1995-12-06 株式会社日立製作所 画像処理装置、移動体検出装置および画像処理方法
JPH04263400A (ja) * 1991-02-18 1992-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両動態計測装置
JPH07271818A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Toshiba Corp ハイパーメディアシステム
JP3419919B2 (ja) * 1994-11-22 2003-06-23 富士通株式会社 移動物体検出装置
JP4504503B2 (ja) * 2000-03-27 2010-07-14 名古屋電機工業株式会社 移動体検出装置
CN111540010B (zh) * 2020-05-15 2023-09-19 阿波罗智联(北京)科技有限公司 一种道路监测的方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610662A (en) * 1979-07-06 1981-02-03 Hitachi Ltd Airconditioning equipment
JPS61214100A (ja) * 1985-03-20 1986-09-22 住友電気工業株式会社 交通流計測方式における路面基準輝度値の更新方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01211083A (ja) 1989-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100377067B1 (ko) 이미지 시퀀스내의 객체의 움직임을 검출하기 위한 방법 및장치
EP1703466B1 (en) Moving object detection apparatus, method and program
JP3228638B2 (ja) 背景差分法を用いた移動体検出方法
US7440613B2 (en) Binary mask interpolation
JP2644805B2 (ja) 背景画像更新方法
Siyal et al. A neural-vision based approach to measure traffic queue parameters in real-time
Srijongkon et al. SDSoC based development of vehicle counting system using adaptive background method
KR100965800B1 (ko) 차량 영상 검지 및 속도 산출방법
JP2829934B2 (ja) 移動車の環境認識装置
KR102126919B1 (ko) 악천후에서의 도로 객체 검출을 위한 비 영상 합성 기법
Shoushtarian A practical approach to real-time dynamic background generation based on a temporal median filter
Asano Texture analysis using morphological pattern spectrum and optimization of structuring elements
JPH1115982A (ja) 移動物体検出方法
JPH0582632B2 (ja)
JP3267107B2 (ja) 背景画像作成方法および画像処理装置
CN112215109A (zh) 基于场景分析的车辆检测方法及系统
Naraghi A comparative study of background estimation algorithms
JPH0863549A (ja) 車両ナンバー認識装置、二値化装置及び画像処理装置
Zeljkovic et al. Detection of moving objects in video signal under fast changes of scene illumination
JP3118484B2 (ja) 画像の領域分割方式
JP2002109546A (ja) 背景画像の取得方法および装置
JPH03118677A (ja) 画像処理装置、移動体検出装置および画像処理方法
JP2003030664A (ja) 移動物体抽出方法及び装置
JPH10290446A (ja) 背景画像生成方法及び装置
JPH07284086A (ja) 背景画像生成方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees