JP2909355B2 - 画像信号分離方法 - Google Patents
画像信号分離方法Info
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Description
し、特に、画像を利用した異物検査、侵入者監視、視覚
センサ等における背景信号除去を高精度に行うための新
規な改良に関する。
分離方法としては種々あるが、その中で代表的なものに
ついて述べると、図15の構成を挙げることができる。
すなわち、図15において符号Gdで示されるものは、
ビデオ信号をA/Dコンバータ(図示せず)で変換した
デジタルビデオ信号であり、このデジタルビデオ信号G
dはウィンドウコンパレータ回路1、MAX回路2、M
IN回路3及び平均値計算回路4に入力されており、こ
れらの各回路2、3、4には第1ゲート信号TGATE
が入力されている。
号BGATE、クロック信号DCLK及びビデオ信号V
Dが遅延回路5を介して入力されており、このビデオ信
号VDは、前記各回路2、3、4に接続されたラッチ回
路6、7、8に入力されている。
HI、GLO、GAVは、第1、第2引算回路9、10
及び前記ウィンドウコンパレータ回路1に入力され、前
記各引算回路9、10の出力9a、10a及び前記出力
GAVは、第1加算回路11及び第3引算回路12に入
力され、前記各回路11、12の出力11a、12aは
前記ウィンドウコンパレータ回路1に入力されている。
景ウィンドウ内の平均明度を計算する平均値計算回路
4、対象ウィンドウ内の最大明度をとるMAX回路2及
び最低値を得るMIN回路3により、1フィールドもし
くは1フレームごとに前記出力GHI、GLO、GAV
を得ると共に、その後、ウィンドウコンパレータ回路1
のコンパレータ設定値を設定している。
図16、図17に示されており、前記コンパレータ設定
値は次の式で与えられる。CBL=GLO、CBH=G
AV−K2×(GAV−GLO)、CWL=GAV+K
2×(GHI−GAV)、CWH=GHIを設定し、図
15のウィンドウコンパレータ回路1により、デジタル
ビデオ信号Gdを変換して2値化し、出力Gdを得てい
る。
施すもので、このことにより、対象信号(対象画像)の
みが抽出される。なお、ウィンドウコンパレータ回路1
に入力される白黒選択信号Aは、背景信号に比べて暗い
対象信号を取出すか又は明るい対象信号を取出すかの選
択を行うものである。
背景信号から対象物を分離する方法としては、背景ウィ
ンドウと対象ウィンドウをかけ、各信号を処理し、2値
化して取出していた。すなわち、図18〜23におい
て、図19は図18のB部の信号を示し、図20は図1
8のC部の信号を示し、図21は図18のD部の信号を
示し、図22は図18のE部の信号を示している。
法は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、背景信号が図24で示す
ように単純である場合には、図25に示すように対象信
号を容易に抽出することができる。しかし、図26、2
7に示すように、背景信号のヒストグラムが双峰性を示
すように複雑で、かつ、対象信号が背景信号の間に存在
する場合には、従来技術では背景信号の方を抽出し、誤
認識することになっていた。従って、従来技術を適用す
る場合、背景信号の分布が単純で、かつ、対象信号の分
布が背景信号の外側にある場合でないと抽出は不可能で
あった。
めになされたもので、特に、画像を利用した異物検査、
侵入者監視、視覚センサ等における背景信号除去を高精
度に行うようにした画像信号分離方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
離方法は、デジタル画像信号からターゲットを出力信号
として取り出す画像信号分離方法において、前記ターゲ
ットに対し、背景ウィンドウ及びターゲットウィンドウ
を設定し、前記デジタル画像信号が入力されるターゲッ
トウィンドウ部ヒストグラム計測部及び背景ウィンドウ
部ヒストグラム計測部により前記背景ウィンドウ及びタ
ーゲットウィンドウ内のターゲットウィンドウヒストグ
ラム及び背景ウィンドウヒストグラムを計測し、前記各
ヒストグラムを用いてヒストグラム信号処理部によりタ
ーゲット検出関数である背景除去関数を作成し、前記背
景除去関数をルックアップテーブル処理部に転送し、こ
のルックアップテーブル処理部により前記デジタル画像
信号から前記ターゲットのみをリアルタイムで検出する
方法である。
ず、概略について述べると、図2で示されるようにター
ゲットTGに対し、ターゲットウィンドウTならびに背
景ウィンドウBを設定する。次に、デジタル画像信号I
からターゲットウィンドウ部ヒストグラム計測部21な
らびに背景ウィンドウ部ヒストグラム計測部22により
それぞれターゲットウィンドウ及び背景ウィンドウヒス
トグラム21a、22aを計測する。この計測された各
ヒストグラム21a、22aはヒストグラム信号処理部
24によりターゲット検出関数である背景除去関数を作
成する。この背景除去関数をルックアップテーブル処理
部20に転送し、この処理部20によりリアルタイムで
デジタル画像信号IからターゲットTGのみを出力信号
IOUTとして取り出すことができる。
方法の好適な実施例について詳細に説明する。なお、従
来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて述べる。
図1において符号Iで示されるものはビデオ信号をA/
Dコンバータで変換したデジタルビデオ信号であり、こ
のデジタルビデオ信号Iは、ルックアップテーブル処理
部20、ターゲットウィンドウ部ヒストグラム計測部2
1及び背景ウィンドウ部ヒストグラム計測部22に転送
されている。前記各計測部21、22には、ウィンドウ
設定部23からの設定信号23aが転送されていると共
に、前記各計測部21、22で計測されたターゲットウ
ィンドウヒストグラム21a及び背景ウィンドウヒスト
グラム22aはヒストグラム信号処理部24に転送さ
れ、このヒストグラム信号処理部24で作成された背景
除去関数24aは前記ルックアップテーブル処理部20
に転送される。前記ルックアップテーブル処理部20で
は、前記デジタル画像信号Iからターゲットのみを出力
信号IOUTとして取出すことができる。
ル画像信号Iからターゲットのみを出力信号IOUTと
して取り出す方法について述べる。まず、概略について
述べると、図2で示されるようにターゲットTGに対
し、ターゲットウィンドウTならびに背景ウィンドウB
を設定する。次に、デジタル画像信号Iからターゲット
ウィンドウ部ヒストグラム計測部21ならびに背景ウィ
ンドウ部ヒストグラム計測部22によりそれぞれターゲ
ットウィンドウ及び背景ウィンドウヒストグラム21
a、22aを計測する。この計測された各ヒストグラム
21a、22aはヒストグラム信号処理部24によりタ
ーゲット検出関数である背景除去関数を作成する。この
背景除去関数をルックアップテーブル処理部20に転送
し、この処理部20によりリアルタイムでデジタル画像
信号IからターゲットTGのみを出力信号IOUTとし
て取り出すことができる。
示す背景ウィンドウヒストグラム22aを計測する。こ
の背景ウィンドウヒストグラム22aを図4に示すよう
にαカット処理を施す。すなわち以下の処理を施す。 NB2(I)=NB1(I) : NB1(I)<α・SB =α・SB : NB1(I)≧α・SB ここで、SBは背景ウィンドウB内のヒストグラムを取
った総度数を示し、αは0〜1までの数である。
ドのデジタル量に設定する場合には最大値が255にな
るように設定する。すなわち以下の処理を行う。 FB1(I)={255・NB2(I)}/(α・SB) この正規化された関数FB1(I)はIが背景信号である
度合いを示す。
ため、図6に示される様にMAX(拡大)処理を行う。
すなわち以下の式を計算する。また拡大化が足らない場
合は下式を何回か繰り返す。 FB2(I)=MAX{FB1(I),FB1(I+
1),FB1(I−1)} 次に、図7に示される様に
反転処理を行う。すなわち以下の式を計算する。 FB3(I)=255−FB2(I) ここで、FB3(I)はIが背景信号でない度合いをしめ
している。
トウィンドウヒストグラム21aの度数(図8に示す)
NTを計測する。図9に示すようにαカット処理を施
し、以下の処理を施す。 NT2(I)=NT1(I) : NT1(I)<α・ST =α・ST : NT1(I)≧α・ST ここで、STはターゲットウィンドウT内のヒストグラ
ムを取った総度数を示し、αは0〜1までの数である。
お、8ビットのデジタル量に設定する場合には最大値が
255になるように設定する。すなわち以下の処理を行
う。 FT1(I)={255・NT2(I)}/(α・ST) このFT1はターゲット信号と背景信号の組み合わさっ
た度合いを示している。このFT1(I)と前述したF
B3(I)の間で図12で示す縮小化(MIN)処理を
行う。すなわち以下の処理を行う。 F(I)=MIN{FT(I)、FB3(I)} この処理を行うことにより背景部が除去され、ターゲッ
トTGのみが抽出される背景除去関数24aが作成され
る。この背景除去関数24aをルックアップテーブル処
理部20に転送することにより、リアルタイムでターゲ
ットのみを出力信号IOUTとして抽出することができ
る。前述の信号処理結果を図14に示しており、ターゲ
ットTGのみが識別される。
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、ターゲット画像に対し、背景及
びターゲットウィンドウを設定し、各ウィンドウのヒス
トグラムから背景除去関数を計算しているため、高精度
にターゲットを抽出することができる。
図である。
である。
る。
図である。
る。
ある。
とった画像構成図である。
最小明度GLOを算出しウィンドウコンパレータを設定
した画像構成図である。
る。
る。
る。
る。
画像構成図である。
ィンドウ内ヒストグラム、ウィンドウコンパレータ設定
値設定を示す画像構成図である。
画像構成図である。
ィンドウ内ヒストグラム、ウィンドウコンパレータ設定
値設定を示す画像構成図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 デジタル画像信号(I)からターゲット(T
G)を出力信号(IOUT)として取り出す画像信号分離方法に
おいて、前記ターゲット(TG)に対し、背景ウィンドウ
(B)及びターゲットウィンドウ(T)を設定し、前記デジタ
ル画像信号(I)が入力されるターゲットウィンドウ部ヒ
ストグラム計測部(21)及び背景ウィンドウ部ヒストグラ
ム計測部(22)により前記背景ウィンドウ(B)及びターゲ
ットウィンドウ(T)内のターゲットウィンドウヒストグ
ラム及び背景ウィンドウヒストグラム(21a、22a)を計測
し、前記各ヒストグラム(21a、22a)を用いてヒストグラ
ム信号処理部(24)によりターゲット検出関数である背景
除去関数(24a)を作成し、前記背景除去関数(24a)をルッ
クアップテーブル処理部(20)に転送し、このルックアッ
プテーブル処理部(20)により前記デジタル画像信号(I)
から前記ターゲット(TG)のみをリアルタイムで検出する
ことを特徴とする画像信号分離方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5194855A JP2909355B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 画像信号分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5194855A JP2909355B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 画像信号分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0749947A JPH0749947A (ja) | 1995-02-21 |
JP2909355B2 true JP2909355B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=16331411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5194855A Expired - Lifetime JP2909355B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 画像信号分離方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2909355B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7454058B2 (en) * | 2005-02-07 | 2008-11-18 | Mitsubishi Electric Research Lab, Inc. | Method of extracting and searching integral histograms of data samples |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP5194855A patent/JP2909355B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0749947A (ja) | 1995-02-21 |
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