JP3007824B2 - 動き検出装置 - Google Patents
動き検出装置Info
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- JP3007824B2 JP3007824B2 JP23129595A JP23129595A JP3007824B2 JP 3007824 B2 JP3007824 B2 JP 3007824B2 JP 23129595 A JP23129595 A JP 23129595A JP 23129595 A JP23129595 A JP 23129595A JP 3007824 B2 JP3007824 B2 JP 3007824B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の検出を行
う他に、その動きを検出する動き検出装置に関するもの
である。
う他に、その動きを検出する動き検出装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、通常のＮＴＳＣ(National Televi
sion System Committee の略である）映像信号を入力し
て信号処理を施し、移動体の動きの検出や形状認識等を
行う装置の開発や製品化が盛んである。例えば、侵入監
視の目的で、ビルの入退ロビーの片隅にカメラを取付
け、そのカメラが捉えた映像を解析することによって侵
入者や放置物等を検知し、その追跡を行うといった装置
がある。
sion System Committee の略である）映像信号を入力し
て信号処理を施し、移動体の動きの検出や形状認識等を
行う装置の開発や製品化が盛んである。例えば、侵入監
視の目的で、ビルの入退ロビーの片隅にカメラを取付
け、そのカメラが捉えた映像を解析することによって侵
入者や放置物等を検知し、その追跡を行うといった装置
がある。
【０００３】このような装置では、一般に、前以て参照
すべき背景画像を作っておき、該背景画像と、取り込ん
だ画像との差分量を検出することによって、移動体の検
出を行うようになっている。この方法によれば、背景画
像を基本的には変化しないものと考えて、最初に、侵入
者や放置物等がない状態において取り込んだ画像を背景
画像とし、その背景画像と繰り返し取り込まれる画像と
の差分量の情報を元に、侵入者や放置物の検出を行って
いる。
すべき背景画像を作っておき、該背景画像と、取り込ん
だ画像との差分量を検出することによって、移動体の検
出を行うようになっている。この方法によれば、背景画
像を基本的には変化しないものと考えて、最初に、侵入
者や放置物等がない状態において取り込んだ画像を背景
画像とし、その背景画像と繰り返し取り込まれる画像と
の差分量の情報を元に、侵入者や放置物の検出を行って
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来方法によれば、最初に取り込んだ画像を固定の背景
画像としていることから、背景が徐々に変化してゆくよ
うな状況下においては、移動体の正確な検出を行うこと
が難しい。極端な場合には、背景画像の変化そのものを
移動体と誤って検出してしまうおそれさえもある。その
ような不具合を回避するためには、変化する背景に対応
すべく、状況に応じて人為的に背景画像を取り込む必要
がある。
従来方法によれば、最初に取り込んだ画像を固定の背景
画像としていることから、背景が徐々に変化してゆくよ
うな状況下においては、移動体の正確な検出を行うこと
が難しい。極端な場合には、背景画像の変化そのものを
移動体と誤って検出してしまうおそれさえもある。その
ような不具合を回避するためには、変化する背景に対応
すべく、状況に応じて人為的に背景画像を取り込む必要
がある。
【０００５】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、周辺の明るさが変化するような状況下におい
ても、移動体の動きや放置物等の検出を正確に行うこと
が可能な動き検出装置を提供することを目的としてい
る。
のであり、周辺の明るさが変化するような状況下におい
ても、移動体の動きや放置物等の検出を正確に行うこと
が可能な動き検出装置を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本請求項１に記載の発明は、サンプリングされた第
１の画像データと、移動体を検出するために参照される
背景画像として記憶された１フレーム前の第２の画像デ
ータとの差分量を計算する差分量計算手段と、前記第１
の画像データに対して定数１−ａ（０≦ａ≦１）を乗算
する第１の乗算手段と、前記第２の画像データに対し
て、定数ａ（０≦ａ≦１）を乗算する第２の乗算手段
と、前記第１の乗算手段によって求められた第１の積
と、前記第２の乗算手段によって求められた第２の積と
を加算し、その加算値を以て前記第２の画像データを更
新する画像データ更新手段と、前記差分量計算手段によ
って計算された第１の差分量データを、対応する画素毎
に、記憶されたその１フレーム前の第２の差分量データ
で以て除算する除算手段と、前記除算手段による除算に
おいて除数とすべき前記第２の差分量データが０或いは
０に近似される値である場合に、除算を行うことなく除
算結果を０に設定する０値設定手段と、前記差分量計算
手段によって計算された第１の差分量データを、前記除
算手段による除算の間保持する差分量データ保持手段
と、前記除算手段による除算結果を前記定数ａ（０≦ａ
≦１）と比較判定し、その判定結果が該定数ａと一致す
るか或いは該定数ａに近似される値である場合には第１
の符号に変換し、その判定結果がそれ以外の値であっ
て、且つ０でない場合には第２の符号に変換し、前記０
値設定手段によって除算結果として０が設定された場合
には第３の符号に変換する符号化手段と、前記符号化手
段によって得られた符号化データを元に、物体の移動状
況をモニタ表示するモニタ表示手段と、を備えているこ
とを特徴としている。
に、本請求項１に記載の発明は、サンプリングされた第
１の画像データと、移動体を検出するために参照される
背景画像として記憶された１フレーム前の第２の画像デ
ータとの差分量を計算する差分量計算手段と、前記第１
の画像データに対して定数１−ａ（０≦ａ≦１）を乗算
する第１の乗算手段と、前記第２の画像データに対し
て、定数ａ（０≦ａ≦１）を乗算する第２の乗算手段
と、前記第１の乗算手段によって求められた第１の積
と、前記第２の乗算手段によって求められた第２の積と
を加算し、その加算値を以て前記第２の画像データを更
新する画像データ更新手段と、前記差分量計算手段によ
って計算された第１の差分量データを、対応する画素毎
に、記憶されたその１フレーム前の第２の差分量データ
で以て除算する除算手段と、前記除算手段による除算に
おいて除数とすべき前記第２の差分量データが０或いは
０に近似される値である場合に、除算を行うことなく除
算結果を０に設定する０値設定手段と、前記差分量計算
手段によって計算された第１の差分量データを、前記除
算手段による除算の間保持する差分量データ保持手段
と、前記除算手段による除算結果を前記定数ａ（０≦ａ
≦１）と比較判定し、その判定結果が該定数ａと一致す
るか或いは該定数ａに近似される値である場合には第１
の符号に変換し、その判定結果がそれ以外の値であっ
て、且つ０でない場合には第２の符号に変換し、前記０
値設定手段によって除算結果として０が設定された場合
には第３の符号に変換する符号化手段と、前記符号化手
段によって得られた符号化データを元に、物体の移動状
況をモニタ表示するモニタ表示手段と、を備えているこ
とを特徴としている。
【０００７】また、本請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の動き検出装置における差分量計算手段が、フ
レーム単位でサンプリングされた第１及び第２の画像デ
ータ間において対応する画素毎に差分量を計算し、絶対
値化することを特徴としている。また、本請求項３に記
載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の動き検出装
置における第１の乗算手段が乗算する定数１−ａは、移
動体が検出されない状態において予想される経時変化の
下で、前記第２の画像データが前記第１の画像データに
及ぼす影響の程度を考慮して設定される所定数であるこ
とを特徴としている。
１に記載の動き検出装置における差分量計算手段が、フ
レーム単位でサンプリングされた第１及び第２の画像デ
ータ間において対応する画素毎に差分量を計算し、絶対
値化することを特徴としている。また、本請求項３に記
載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の動き検出装
置における第１の乗算手段が乗算する定数１−ａは、移
動体が検出されない状態において予想される経時変化の
下で、前記第２の画像データが前記第１の画像データに
及ぼす影響の程度を考慮して設定される所定数であるこ
とを特徴としている。
【０００８】また、本請求項４に記載の発明は、請求項
１又は請求項３記載の動き検出装置における画像データ
更新手段が、更に、前記第２の画像データの更新を終了
すると同時に、次なる画像データの取込みを指示する画
像データ取込み指示手段を備えていることを特徴として
いる。また、本請求項５に記載の発明は、請求項１又は
請求項４記載の動き検出装置における０値設定手段が、
更に、前記除算手段による除算において除数とすべき前
記第２の差分量データが０或いは０に近似される値であ
る場合に、該第２の差分量データを前記第１の差分量デ
ータで置き換えることを特徴としている。
１又は請求項３記載の動き検出装置における画像データ
更新手段が、更に、前記第２の画像データの更新を終了
すると同時に、次なる画像データの取込みを指示する画
像データ取込み指示手段を備えていることを特徴として
いる。また、本請求項５に記載の発明は、請求項１又は
請求項４記載の動き検出装置における０値設定手段が、
更に、前記除算手段による除算において除数とすべき前
記第２の差分量データが０或いは０に近似される値であ
る場合に、該第２の差分量データを前記第１の差分量デ
ータで置き換えることを特徴としている。
【０００９】また、本請求項６に記載の発明は、請求項
１又は請求項５記載の動き検出装置における符号化手段
が、更に、前記除算手段による除算結果の符号化を終了
すると同時に、次なる画像データの取込みを指示する画
像データ取込み指示手段を備えていることを特徴として
いる。また、本請求項７に記載の発明は、請求項１又は
請求項６記載の動き検出装置におけるモニタ表示手段
が、更に、前記符号化手段によって得られた符号化デー
タを元に、データ値の連続域をグループ化するラベリン
グ手段を備えていることを特徴としている。
１又は請求項５記載の動き検出装置における符号化手段
が、更に、前記除算手段による除算結果の符号化を終了
すると同時に、次なる画像データの取込みを指示する画
像データ取込み指示手段を備えていることを特徴として
いる。また、本請求項７に記載の発明は、請求項１又は
請求項６記載の動き検出装置におけるモニタ表示手段
が、更に、前記符号化手段によって得られた符号化デー
タを元に、データ値の連続域をグループ化するラベリン
グ手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】上記構成によれば、本発明にかかる動き検
出装置では、参照すべき背景画像が徐々に変化するよう
な場合であっても、画像データ更新手段によって、逐次
取り込む画像との差分量の情報を元に１フレーム毎に背
景画像が更新されるようになっているので、移動体の検
出が正確に行われる。また、符号化手段の出力データに
基づき、移動体が検出された後に、該移動体が静止して
いるか否かについての検出が行われる。即ち、除算手段
による除算結果が定数ａ（０＜ａ＜１）と一致するか或
いは該定数ａに近似される値である場合には、差分量に
よって検出された移動体がその後静止したものと判断さ
れ、そうでない場合には、該移動体は更に移動している
ものと判断される。
出装置では、参照すべき背景画像が徐々に変化するよう
な場合であっても、画像データ更新手段によって、逐次
取り込む画像との差分量の情報を元に１フレーム毎に背
景画像が更新されるようになっているので、移動体の検
出が正確に行われる。また、符号化手段の出力データに
基づき、移動体が検出された後に、該移動体が静止して
いるか否かについての検出が行われる。即ち、除算手段
による除算結果が定数ａ（０＜ａ＜１）と一致するか或
いは該定数ａに近似される値である場合には、差分量に
よって検出された移動体がその後静止したものと判断さ
れ、そうでない場合には、該移動体は更に移動している
ものと判断される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本
発明にかかる動き検出装置の構成の例を示すブロック図
である。そして、この動き検出装置には、第１〜第４の
４つの画像メモリ１〜４とが備えられている。
て、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本
発明にかかる動き検出装置の構成の例を示すブロック図
である。そして、この動き検出装置には、第１〜第４の
４つの画像メモリ１〜４とが備えられている。
【００１２】ここで画像メモリ（フレームメモリとも言
う）とは、テレビ画面上の１画素について１つの記憶場
所をもつ大容量のＩＣメモリのことであり、次々と送ら
れてくる１画面分の画像データがリアルタイムで書き込
まれ、更に、メモリ上の画像データがリアルタイムで読
み出されるようになっている。画像メモリの容量は、１
フレームを構成する画素数と、１画素を何ビットで表現
するかによって決定される。ここでは、１フレームを構
成する画素数を５１２×５１２＝２６２，１４４個と
し、第１〜第３の３つの画像メモリ１〜３では、１画素
を８ビットで表現し（即ち、28＝２５６階調の表現方式
である）、第４の画像メモリ４では、１画素を２ビット
で表現するものとしている。従って、第１〜第３の３つ
の画像メモリ１〜３の容量は、夫々、５１２×５１２×
８＝２，０９７，１５２ビットであり、約２．１Ｍビッ
トとなっている。また、第４の画像メモリ４の容量は、
５１２×５１２×２＝５２４，２８８ビットであり、約
５２５Ｋビットとなっている。
う）とは、テレビ画面上の１画素について１つの記憶場
所をもつ大容量のＩＣメモリのことであり、次々と送ら
れてくる１画面分の画像データがリアルタイムで書き込
まれ、更に、メモリ上の画像データがリアルタイムで読
み出されるようになっている。画像メモリの容量は、１
フレームを構成する画素数と、１画素を何ビットで表現
するかによって決定される。ここでは、１フレームを構
成する画素数を５１２×５１２＝２６２，１４４個と
し、第１〜第３の３つの画像メモリ１〜３では、１画素
を８ビットで表現し（即ち、28＝２５６階調の表現方式
である）、第４の画像メモリ４では、１画素を２ビット
で表現するものとしている。従って、第１〜第３の３つ
の画像メモリ１〜３の容量は、夫々、５１２×５１２×
８＝２，０９７，１５２ビットであり、約２．１Ｍビッ
トとなっている。また、第４の画像メモリ４の容量は、
５１２×５１２×２＝５２４，２８８ビットであり、約
５２５Ｋビットとなっている。
【００１３】なお、解像度を上げるためには、画素数を
５１２×１０２４としてもよいし、カラー表現力を高め
るために、１画素を２４ビットで表現する（即ち、ＲＧ
Ｂの夫々を８ビットで表現する）ようにしてもかまわな
い。次に、本動き検出装置の構成を、その処理する信号
の流れ（図中、矢印で示す）に従って順に説明する。な
お、本動き検出装置における各機能ブロックについて
は、入力される映像信号の１フレームを単位として動作
するようになっている。
５１２×１０２４としてもよいし、カラー表現力を高め
るために、１画素を２４ビットで表現する（即ち、ＲＧ
Ｂの夫々を８ビットで表現する）ようにしてもかまわな
い。次に、本動き検出装置の構成を、その処理する信号
の流れ（図中、矢印で示す）に従って順に説明する。な
お、本動き検出装置における各機能ブロックについて
は、入力される映像信号の１フレームを単位として動作
するようになっている。
【００１４】映像入力装置１０では、監視カメラ等（図
示せず）によって撮像されたＮＴＳＣ方式のアナログ映
像信号が入力され、サンプリングされた画素単位の映像
信号がＡ／Ｄ変換によって、１画素８ビットの画像デー
タに変換される。そして、その１フレーム分の画像デー
タ（以下、第１の画像データとする）が、第１の入出力
装置１１によって第１の画像メモリ１に書き込まれる。
示せず）によって撮像されたＮＴＳＣ方式のアナログ映
像信号が入力され、サンプリングされた画素単位の映像
信号がＡ／Ｄ変換によって、１画素８ビットの画像デー
タに変換される。そして、その１フレーム分の画像デー
タ（以下、第１の画像データとする）が、第１の入出力
装置１１によって第１の画像メモリ１に書き込まれる。
【００１５】なお、本動き検出装置の立ち上げ時におい
ては、最初に入力された１フレーム分の画像データは先
に第２の画像メモリ２に書き込まれ、第２番目の１フレ
ーム分の画像データからは第１の画像メモリ１に書き込
まれるようになっている。次に、第１の入出力装置１１
によって第１の画像メモリ１から読み出された第１の画
像データが第１の乗算器１４に入力され、そこで定数１
−ａ（０≦ａ≦１）を乗数とする乗算が行われる。ま
た、これと並行して、第２の入出力装置１２によって第
２の画像メモリ２から読み出された第２の画像データが
第２の乗算器１５に入力され、そこで定数ａ（０≦ａ≦
１）を乗数とする乗算が行われる。
ては、最初に入力された１フレーム分の画像データは先
に第２の画像メモリ２に書き込まれ、第２番目の１フレ
ーム分の画像データからは第１の画像メモリ１に書き込
まれるようになっている。次に、第１の入出力装置１１
によって第１の画像メモリ１から読み出された第１の画
像データが第１の乗算器１４に入力され、そこで定数１
−ａ（０≦ａ≦１）を乗数とする乗算が行われる。ま
た、これと並行して、第２の入出力装置１２によって第
２の画像メモリ２から読み出された第２の画像データが
第２の乗算器１５に入力され、そこで定数ａ（０≦ａ≦
１）を乗数とする乗算が行われる。
【００１６】ここで、定数１−ａ（０≦ａ≦１）につい
ては、移動体が検出されない状態において予想される経
時変化の下で、第２の画像データが第１の画像データに
及ぼす影響の程度を考慮して決定される所定値として設
定される。具体的には、移動体が検出されない状態にお
いては、第１の画像データ及び第２の画像データの有す
る画素単位の輝度レベルは極端に変化することはない。
ただ、経時変化がある場合にのみ、それに係わる分だけ
の輝度レベルの変化を生じることになる。
ては、移動体が検出されない状態において予想される経
時変化の下で、第２の画像データが第１の画像データに
及ぼす影響の程度を考慮して決定される所定値として設
定される。具体的には、移動体が検出されない状態にお
いては、第１の画像データ及び第２の画像データの有す
る画素単位の輝度レベルは極端に変化することはない。
ただ、経時変化がある場合にのみ、それに係わる分だけ
の輝度レベルの変化を生じることになる。
【００１７】従って、そのような場合における第２の画
像データの、次順の第１の画像データに及ぼす影響力は
少ないと考えられるので、定数１−ａとしては、経時変
化が全くないか或いは少ない場合には０．５に設定さ
れ、多少の経時変化がある場合には、０．５よりも小さ
く、且つ０．５に近い値として設定される。なお、設定
値０．５にどの程度近づけるかについては、経時変化の
程度に従い、経時変化の程度が少ない程、０．５に近い
値となるように設定する。但し、具体的な数値について
は、状況に応じて決定される。
像データの、次順の第１の画像データに及ぼす影響力は
少ないと考えられるので、定数１−ａとしては、経時変
化が全くないか或いは少ない場合には０．５に設定さ
れ、多少の経時変化がある場合には、０．５よりも小さ
く、且つ０．５に近い値として設定される。なお、設定
値０．５にどの程度近づけるかについては、経時変化の
程度に従い、経時変化の程度が少ない程、０．５に近い
値となるように設定する。但し、具体的な数値について
は、状況に応じて決定される。
【００１８】続いて、第１の乗算器１４で求められた積
と、第２の乗算器１５で求められた積とが加算器１６に
よって加算され、その加算結果が、第２の入出力装置１
２によって第２の画像メモリ２に書き込まれる。ここ
に、第２の画像メモリ２に格納されている第２の画像デ
ータは更新される。一方、減算器６では、第１の入出力
装置１１によって第１の画像メモリ１から読み出された
第１の画像データと、第２の入出力装置１２によって第
２の画像メモリ２から読み出された第２の画像データと
の間で、対応する画素毎に減算が行われ、その減算結果
についての絶対値処理がなされる。そして、その計算結
果（以下、第３の画像データとする）は、一時記憶レジ
スタ７と割算器８に夫々出力される。
と、第２の乗算器１５で求められた積とが加算器１６に
よって加算され、その加算結果が、第２の入出力装置１
２によって第２の画像メモリ２に書き込まれる。ここ
に、第２の画像メモリ２に格納されている第２の画像デ
ータは更新される。一方、減算器６では、第１の入出力
装置１１によって第１の画像メモリ１から読み出された
第１の画像データと、第２の入出力装置１２によって第
２の画像メモリ２から読み出された第２の画像データと
の間で、対応する画素毎に減算が行われ、その減算結果
についての絶対値処理がなされる。そして、その計算結
果（以下、第３の画像データとする）は、一時記憶レジ
スタ７と割算器８に夫々出力される。
【００１９】一時記憶レジスタ７では、次に説明する割
算器８で行われる割算が終了する迄の間、かかる減算結
果を一時的に保持するようになっており、その後、そこ
に保持された減算結果のデータが、第３の入出力装置１
３によって、第３の画像メモリ３に書き込まれる。割算
器８では、減算器６からの出力データが、第３の入出力
装置１３によって第３の画像メモリ３から読み出された
１フレーム前の減算結果データで以て割算される。この
場合、除数とされる１フレーム前の減算結果のデータが
０であるか或いは０に近似される値であることがある
が、そのような場合には除算を行うことができない。そ
こで、そのような場合には、読み出された１フレーム前
の減算結果のデータに代わって前記減算器６からの出力
データを第３の入出力装置１３によって第３の画像メモ
リ３の同一アドレスに書き込み、割算器８からは０を出
力する。
算器８で行われる割算が終了する迄の間、かかる減算結
果を一時的に保持するようになっており、その後、そこ
に保持された減算結果のデータが、第３の入出力装置１
３によって、第３の画像メモリ３に書き込まれる。割算
器８では、減算器６からの出力データが、第３の入出力
装置１３によって第３の画像メモリ３から読み出された
１フレーム前の減算結果データで以て割算される。この
場合、除数とされる１フレーム前の減算結果のデータが
０であるか或いは０に近似される値であることがある
が、そのような場合には除算を行うことができない。そ
こで、そのような場合には、読み出された１フレーム前
の減算結果のデータに代わって前記減算器６からの出力
データを第３の入出力装置１３によって第３の画像メモ
リ３の同一アドレスに書き込み、割算器８からは０を出
力する。
【００２０】符号化器９では、割算器８からの出力デー
タ（除算結果である）が０、１、２の３値に符号化され
る（なお、この符号化の意味については、後述する）。
更に、符号化器９からの出力データについては、第４の
画像メモリ４へ出力される。そして、第４の画像メモリ
４に格納されたデータは、ラベリング装置５により読み
出されてラベリング処理（即ち、隣接する同じ要素をグ
ループ化してラベル付けを行う処理のことである）が施
された後、画像モニタ１７にその内容が表示される。こ
こに、ユーザは、画像モニタ１７に表示された映像を視
認することによって、侵入物等の移動体の動きを正確に
把握することが可能となる。
タ（除算結果である）が０、１、２の３値に符号化され
る（なお、この符号化の意味については、後述する）。
更に、符号化器９からの出力データについては、第４の
画像メモリ４へ出力される。そして、第４の画像メモリ
４に格納されたデータは、ラベリング装置５により読み
出されてラベリング処理（即ち、隣接する同じ要素をグ
ループ化してラベル付けを行う処理のことである）が施
された後、画像モニタ１７にその内容が表示される。こ
こに、ユーザは、画像モニタ１７に表示された映像を視
認することによって、侵入物等の移動体の動きを正確に
把握することが可能となる。
【００２１】また、符号化器９では、１フレーム分の符
号化の終了と同時に、第２の入出力装置１２に対して
は、第２の画像メモリ２からの第２の画像データの読み
出しの停止を指示し、第１の入出力装置１１に対して
は、次なる画像データの取込みを指示する。図２は、図
１に示す動き検出装置における処理動作の流れを示すフ
ローチャートである。なお、この動き検出装置の実施形
態として、屋外光の影響を受けて明るさが変化するフロ
アをカメラ監視するものとし、半日で照度が約５０％変
化するような監視状況下にて、本装置では１秒間に約１
０フレームの画像処理を行う性能を有するものとし、定
数ａをａ＝０．８とした場合について説明する。
号化の終了と同時に、第２の入出力装置１２に対して
は、第２の画像メモリ２からの第２の画像データの読み
出しの停止を指示し、第１の入出力装置１１に対して
は、次なる画像データの取込みを指示する。図２は、図
１に示す動き検出装置における処理動作の流れを示すフ
ローチャートである。なお、この動き検出装置の実施形
態として、屋外光の影響を受けて明るさが変化するフロ
アをカメラ監視するものとし、半日で照度が約５０％変
化するような監視状況下にて、本装置では１秒間に約１
０フレームの画像処理を行う性能を有するものとし、定
数ａをａ＝０．８とした場合について説明する。
【００２２】初めに、この動き検出装置を立ち上げるた
めの初期処理を行う（Ｓ１）。この処理では、映像入力
装置１０で変換した１画素あたり８ビットからなる画像
データの１フレーム分を参照すべき最初の背景画像とす
るために、第１の入出力装置１１によって、該画像デー
タが第２の画像メモリ２に書き込まれる。これ以降のス
テップＳ２〜Ｓ１７迄の処理は、移動体の検出を行う際
になされる処理となっている。先ず、映像入力装置１０
で映像を１画面（フレーム）分取込み、量子化する（Ｓ
２）。この場合、映像入力装置１０で１フレーム分を全
て取り込まなくても１画素単位で取り込み量子化し、第
１の画像メモリ１への書き込みを順次行うようにしても
かまわない。
めの初期処理を行う（Ｓ１）。この処理では、映像入力
装置１０で変換した１画素あたり８ビットからなる画像
データの１フレーム分を参照すべき最初の背景画像とす
るために、第１の入出力装置１１によって、該画像デー
タが第２の画像メモリ２に書き込まれる。これ以降のス
テップＳ２〜Ｓ１７迄の処理は、移動体の検出を行う際
になされる処理となっている。先ず、映像入力装置１０
で映像を１画面（フレーム）分取込み、量子化する（Ｓ
２）。この場合、映像入力装置１０で１フレーム分を全
て取り込まなくても１画素単位で取り込み量子化し、第
１の画像メモリ１への書き込みを順次行うようにしても
かまわない。
【００２３】続いて、映像入力装置１０の出力を第１の
入出力装置１１で第１の画像メモリ１に書き込む（Ｓ
３）。次に、第１入出力装置１１と第２の入出力装置１
２によって、第１の画像メモリ１と第２の画像メモリ２
における同一アドレスのデータを減算器６に読み出し
て、減算処理を行う（Ｓ４）。具体的には、読み出した
第１の画像メモリ１のデータと第２の画像メモリ２のデ
ータとの差分量の絶対値を算出する。この処理では、背
景画像とサンプリング画像の変化状況を調べており、減
算処理の結果が０に近い値の場合には、サンプリング画
像の取り込んだ点が背景画像のそれと略同じであること
を意味している。
入出力装置１１で第１の画像メモリ１に書き込む（Ｓ
３）。次に、第１入出力装置１１と第２の入出力装置１
２によって、第１の画像メモリ１と第２の画像メモリ２
における同一アドレスのデータを減算器６に読み出し
て、減算処理を行う（Ｓ４）。具体的には、読み出した
第１の画像メモリ１のデータと第２の画像メモリ２のデ
ータとの差分量の絶対値を算出する。この処理では、背
景画像とサンプリング画像の変化状況を調べており、減
算処理の結果が０に近い値の場合には、サンプリング画
像の取り込んだ点が背景画像のそれと略同じであること
を意味している。
【００２４】減算器６からの出力データについては一時
記憶レジスタ７に記憶する（Ｓ５）。この処理は、次に
割算器８で行われる割算動作が行われる間、第３の画像
メモリ３へのデータ書込みを待機するための処理であ
る。続いて、割算器８で、減算器６の出力データを、第
３の画像メモリ３に格納されている１フレーム前の減算
器６の出力データを除数として割算を行う（Ｓ６）。但
し、除数とする１フレーム前の減算器６の出力データが
０である場合、或いは、量子化誤差を考慮して０に近似
される値である場合には、割算を行うことなく、第３の
入出力装置１３によって、前記減算器６の出力データ
を、第３の画像メモリ３に書き込むものとし、割算器８
の出力データとしては０を出力する。
記憶レジスタ７に記憶する（Ｓ５）。この処理は、次に
割算器８で行われる割算動作が行われる間、第３の画像
メモリ３へのデータ書込みを待機するための処理であ
る。続いて、割算器８で、減算器６の出力データを、第
３の画像メモリ３に格納されている１フレーム前の減算
器６の出力データを除数として割算を行う（Ｓ６）。但
し、除数とする１フレーム前の減算器６の出力データが
０である場合、或いは、量子化誤差を考慮して０に近似
される値である場合には、割算を行うことなく、第３の
入出力装置１３によって、前記減算器６の出力データ
を、第３の画像メモリ３に書き込むものとし、割算器８
の出力データとしては０を出力する。
【００２５】図３は、図２に示すフローチャートの続き
である。割算器８の出力データは、符号化器９に入力さ
れて、そこで、その値が０であるか否かを判定する（Ｓ
７）。この処理では、背景画像とサンプリング画像との
間に変化があるかないかを調べており、０である場合に
は、「０」に符号化する（Ｓ１１）。また、０でない場
合には、更に、割算器８の出力データを定数ａと比較す
る（Ｓ８）。そして、割算器８の出力データが定数ａと
一致するか或いは定数ａに近似する場合には、「２」に
符号化する（Ｓ９）。また、そうでない場合には、
「１」に符号化する（Ｓ１０）。
である。割算器８の出力データは、符号化器９に入力さ
れて、そこで、その値が０であるか否かを判定する（Ｓ
７）。この処理では、背景画像とサンプリング画像との
間に変化があるかないかを調べており、０である場合に
は、「０」に符号化する（Ｓ１１）。また、０でない場
合には、更に、割算器８の出力データを定数ａと比較す
る（Ｓ８）。そして、割算器８の出力データが定数ａと
一致するか或いは定数ａに近似する場合には、「２」に
符号化する（Ｓ９）。また、そうでない場合には、
「１」に符号化する（Ｓ１０）。
【００２６】次に、この符号化器９の出力データを第４
の画像メモリ４に書き込む（Ｓ１２）。この処理の後、
ステップＳ５の処理で記憶した一時記憶レジスタ７の内
容を、第３の入出力装置１３によって、第３の画像メモ
リ３に書き込む（Ｓ１３）。このときの書き込みアドレ
スは、ステップＳ６の処理で、第３の入出力装置１３に
よって読み出した読み出しアドレスと同じである。
の画像メモリ４に書き込む（Ｓ１２）。この処理の後、
ステップＳ５の処理で記憶した一時記憶レジスタ７の内
容を、第３の入出力装置１３によって、第３の画像メモ
リ３に書き込む（Ｓ１３）。このときの書き込みアドレ
スは、ステップＳ６の処理で、第３の入出力装置１３に
よって読み出した読み出しアドレスと同じである。
【００２７】続いて、第１の乗算器１４にて第１の画像
メモリ１に格納されているデータを（１−ａ）倍し、ま
た、第２の画像メモリ２に格納されているデータをａ倍
し、更に、それらの積のデータを加算器１６にて加算
し、その加算結果を、第２の入出力装置１２によって、
第２の画像メモリ２に書き込む（Ｓ１４）。このときの
第１の画像メモリ１及び第２の画像メモリ２の読み出し
アドレスと、第２の画像メモリ４への書き込みアドレス
は同じである。
メモリ１に格納されているデータを（１−ａ）倍し、ま
た、第２の画像メモリ２に格納されているデータをａ倍
し、更に、それらの積のデータを加算器１６にて加算
し、その加算結果を、第２の入出力装置１２によって、
第２の画像メモリ２に書き込む（Ｓ１４）。このときの
第１の画像メモリ１及び第２の画像メモリ２の読み出し
アドレスと、第２の画像メモリ４への書き込みアドレス
は同じである。
【００２８】ここで、第１の画像メモリ１に格納される
データはサンプリング画像であり、第２の画像メモリ２
に格納されるデータは参照すべき背景画像となっている
が、上記処理によって，結局、背景画像がサンプリング
画像で更新されることになる。そして、更新の比率につ
いては、ここでは、ａ＝０．８であるとしているので、
０．２、即ち、サンプリング画像の２０％で更新するこ
とになる。
データはサンプリング画像であり、第２の画像メモリ２
に格納されるデータは参照すべき背景画像となっている
が、上記処理によって，結局、背景画像がサンプリング
画像で更新されることになる。そして、更新の比率につ
いては、ここでは、ａ＝０．８であるとしているので、
０．２、即ち、サンプリング画像の２０％で更新するこ
とになる。
【００２９】また、前記符号化器９からの１画面（フレ
ーム）分の出力データについては、第４の画像メモリ４
に書き込み（Ｓ１５）、そのデータの書込みの終了を待
って（Ｓ１６においてＹｅｓの場合）、そのデータをラ
ベリング装置５で読み出して、隣接する同じ値の領域を
グループ化し、ラベリング処理を施す（Ｓ１７）。そし
て、そのラベリング内容を画像モニタ１７に表示する
（Ｓ１８）。
ーム）分の出力データについては、第４の画像メモリ４
に書き込み（Ｓ１５）、そのデータの書込みの終了を待
って（Ｓ１６においてＹｅｓの場合）、そのデータをラ
ベリング装置５で読み出して、隣接する同じ値の領域を
グループ化し、ラベリング処理を施す（Ｓ１７）。そし
て、そのラベリング内容を画像モニタ１７に表示する
（Ｓ１８）。
【００３０】更に、符号化器９からは、第１の入出力装
置１１に対して、映像入力装置１０からの次なる出力
（第１の画像データのことである）を取り込むように指
示し（Ｓ１９）、ステップＳ３の処理に移行する。次
に、上記フローチャートにおけるステップＳ８〜Ｓ１０
の処理における符号化の意味について説明する。ｎ番目
に取り込んだサンプリング画像のｉ行ｊ列目の値をＸij
（ｎ）、そのときの背景画像のｉ行ｊ列目の値をＹij
（ｎ）とすると、その減算結果はＸij（ｎ）−Ｙij
（ｎ）となる。このとき、背景画像値Ｙij（ｎ）は１フ
レーム前のサンプリング画像と背景画像の混合値である
ので、次の〔数１〕式が成立する。 〔数１〕 Ｙij（ｎ）＝（１−ａ）・Ｘij（ｎ−１）＋ａ・Ｙij（ｎ−１） この式を利用して、減算結果であるＸij（ｎ）−Ｙij
（ｎ）を示すと次の〔数２〕式が成立する。 〔数２〕 Ｘij（ｎ）−Ｙij（ｎ）＝Ｘij（ｎ）−（１−ａ）・Ｘij（ｎ−１） −ａ・Ｙij（ｎ−１） ここで、ｎ番目に取り込んだサンプリング画像と１フレ
ーム前に取り込んだサンプリング画像とが同じである場
合には、Ｘij（ｎ）＝Ｘij（ｎ−１）となるので、この
関係式を利用すると上記〔数２〕式は次の〔数３〕式に
変換できる。 〔数３〕 Ｘij（ｎ）−Ｙij（ｎ）＝ａ・｛Ｘij（ｎ−１）−Ｙij（ｎ−１）｝ この〔数３〕式より、ｎ番目に相当する画像メモリ間の
差分値を、その１フレーム前に相当する画像メモリ間の
差分値で割ったとき、その商は定数ａになることがわか
る。
置１１に対して、映像入力装置１０からの次なる出力
（第１の画像データのことである）を取り込むように指
示し（Ｓ１９）、ステップＳ３の処理に移行する。次
に、上記フローチャートにおけるステップＳ８〜Ｓ１０
の処理における符号化の意味について説明する。ｎ番目
に取り込んだサンプリング画像のｉ行ｊ列目の値をＸij
（ｎ）、そのときの背景画像のｉ行ｊ列目の値をＹij
（ｎ）とすると、その減算結果はＸij（ｎ）−Ｙij
（ｎ）となる。このとき、背景画像値Ｙij（ｎ）は１フ
レーム前のサンプリング画像と背景画像の混合値である
ので、次の〔数１〕式が成立する。 〔数１〕 Ｙij（ｎ）＝（１−ａ）・Ｘij（ｎ−１）＋ａ・Ｙij（ｎ−１） この式を利用して、減算結果であるＸij（ｎ）−Ｙij
（ｎ）を示すと次の〔数２〕式が成立する。 〔数２〕 Ｘij（ｎ）−Ｙij（ｎ）＝Ｘij（ｎ）−（１−ａ）・Ｘij（ｎ−１） −ａ・Ｙij（ｎ−１） ここで、ｎ番目に取り込んだサンプリング画像と１フレ
ーム前に取り込んだサンプリング画像とが同じである場
合には、Ｘij（ｎ）＝Ｘij（ｎ−１）となるので、この
関係式を利用すると上記〔数２〕式は次の〔数３〕式に
変換できる。 〔数３〕 Ｘij（ｎ）−Ｙij（ｎ）＝ａ・｛Ｘij（ｎ−１）−Ｙij（ｎ−１）｝ この〔数３〕式より、ｎ番目に相当する画像メモリ間の
差分値を、その１フレーム前に相当する画像メモリ間の
差分値で割ったとき、その商は定数ａになることがわか
る。
【００３１】従って、背景と異なるものが１度侵入して
静止した場合には、ステップＳ７の処理にて割算器１０
の出力値がａになるため、ステップＳ８では「２」に符
号化される。また、侵入物が移動中である場合には、上
記〔数３〕式が成立しないので、ステップＳ９にて
「１」に符号化される。また、それ以外の場合について
は、減算結果が０のときは、背景と同じであるため、ス
テップＳ１０にて「０」に符号化される。そして、これ
らの符号化された点については、最終的には、ラベリン
グ装置５で”集まり”としてラベリングされるので、侵
入物や侵入後静止した物の位置、形状が画像モニタ１７
を通じて確認できるようになる。
静止した場合には、ステップＳ７の処理にて割算器１０
の出力値がａになるため、ステップＳ８では「２」に符
号化される。また、侵入物が移動中である場合には、上
記〔数３〕式が成立しないので、ステップＳ９にて
「１」に符号化される。また、それ以外の場合について
は、減算結果が０のときは、背景と同じであるため、ス
テップＳ１０にて「０」に符号化される。そして、これ
らの符号化された点については、最終的には、ラベリン
グ装置５で”集まり”としてラベリングされるので、侵
入物や侵入後静止した物の位置、形状が画像モニタ１７
を通じて確認できるようになる。
【００３２】なお、上述した本発明の実施形態の説明に
おいては、符号化を行う前に、割算器８を用いて割算結
果が定数ａに近いかどうかについての判断を行うものと
したが、割算器８の代わりに乗算器を使用して、１フレ
ーム前の減算結果のデータである第３の画像メモリ３の
内容に定数ａを掛けた結果が現フレームの減算結果に近
いかどうかを判断するように構成してもかまわない。ま
た、定数ａについては、ａ＝０．８としたが、勿論、こ
の値に限るものではなく、他の様々な状況下においては
その状況に応じた適当な値が設定される。
おいては、符号化を行う前に、割算器８を用いて割算結
果が定数ａに近いかどうかについての判断を行うものと
したが、割算器８の代わりに乗算器を使用して、１フレ
ーム前の減算結果のデータである第３の画像メモリ３の
内容に定数ａを掛けた結果が現フレームの減算結果に近
いかどうかを判断するように構成してもかまわない。ま
た、定数ａについては、ａ＝０．８としたが、勿論、こ
の値に限るものではなく、他の様々な状況下においては
その状況に応じた適当な値が設定される。
【００３３】
【発明の効果】以上の本発明によれば、背景画像が徐々
に変化するような監視状況下であっても、逐次画像を取
り込んで、参照とすべき背景画像を更新するので、侵入
物等の検出を正確に行うことが可能となる。また、侵入
後に静止して放置された物の検出や、侵入物のそれ以降
の移動状況を個々に検出することができるので、有用な
監視映像が得られ、その実用的効果は極めて大である。
に変化するような監視状況下であっても、逐次画像を取
り込んで、参照とすべき背景画像を更新するので、侵入
物等の検出を正確に行うことが可能となる。また、侵入
後に静止して放置された物の検出や、侵入物のそれ以降
の移動状況を個々に検出することができるので、有用な
監視映像が得られ、その実用的効果は極めて大である。
【図１】本発明にかかる動き検出装置の構成の例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１に示す動き検出装置における処理動作の流
れを示すフローチャートである。
れを示すフローチャートである。
【図３】図２に示すフローチャートの続きである。
１ 第１の画像メモリ ２ 第２の画像メモリ ３ 第３の画像メモリ ４ 第４の画像メモリ ５ ラベリング装置 ６ 減算器 ７ 一時記憶レジスタ ８ 割算器 ９ 符号化器 １０ 映像入力装置 １１ 第１の入出力装置 １２ 第２の入出力装置 １３ 第３の入出力装置 １４ 第１の乗算器 １５ 第２の乗算器 １６ 加算器 １７ 画像モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 7/20 H04N 7/18 H04N 7/32
Claims (7)
- 【請求項１】 サンプリングされた第１の画像データ
と、移動体を検出するために参照される背景画像として
記憶された１フレーム前の第２の画像データとの差分量
を計算する差分量計算手段と、 前記第１の画像データに対して定数１−ａ（０≦ａ≦
１）を乗算する第１の乗算手段と、 前記第２の画像データに対して、定数ａ（０≦ａ≦１）
を乗算する第２の乗算手段と、 前記第１の乗算手段によって求められた第１の積と、前
記第２の乗算手段によって求められた第２の積とを加算
し、その加算値を以て前記第２の画像データを更新する
画像データ更新手段と、 前記差分量計算手段によって計算された第１の差分量デ
ータを、対応する画素毎に、記憶されたその１フレーム
前の第２の差分量データで以て除算する除算手段と、 前記除算手段による除算において除数とすべき前記第２
の差分量データが０或いは０に近似される値である場合
に、除算を行うことなく除算結果を０に設定する０値設
定手段と、 前記差分量計算手段によって計算された第１の差分量デ
ータを、前記除算手段による除算の間保持する差分量デ
ータ保持手段と、 前記除算手段による除算結果を前記定数ａ（０≦ａ≦
１）と比較判定し、その判定結果が該定数ａと一致する
か或いは該定数ａに近似される値である場合には第１の
符号に変換し、その判定結果がそれ以外の値であって、
且つ０でない場合には第２の符号に変換し、前記０値設
定手段によって除算結果として０が設定された場合には
第３の符号に変換する符号化手段と、 前記符号化手段によって得られた符号化データを元に、
物体の移動状況をモニタ表示するモニタ表示手段と、 を備えていることを特徴とする動き検出装置。 - 【請求項２】 前記差分量計算手段は、フレーム単位で
サンプリングされた第１及び第２の画像データ間におい
て対応する画素毎に差分量を計算し、絶対値化すること
を特徴とする請求項１記載の動き検出装置。 - 【請求項３】 前記第１の乗算手段が乗算する定数１−
ａは、移動体が検出されない状態において予想される経
時変化の下で、前記第２の画像データが前記第１の画像
データに及ぼす影響の程度を考慮して設定される所定数
であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の動
き検出装置。 - 【請求項４】 前記画像データ更新手段は、更に、前記
第２の画像データの更新を終了すると同時に、次なる画
像データの取込みを指示する画像データ取込み指示手段
を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項３記
載の動き検出装置。 - 【請求項５】 前記０値設定手段は、更に、前記除算手
段による除算において除数とすべき前記第２の差分量デ
ータが０或いは０に近似される値である場合に、該第２
の差分量データを前記第１の差分量データで置き換える
ことを特徴とする請求項１又は請求項４記載の動き検出
装置。 - 【請求項６】 前記符号化手段は、更に、前記除算手段
による除算結果の符号化を終了すると同時に、次なる画
像データの取込みを指示する画像データ取込み指示手段
を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項５記
載の動き検出装置。 - 【請求項７】 前記モニタ表示手段は、更に、前記符号
化手段によって得られた符号化データを元に、データ値
の連続域をグループ化するラベリング手段を備えている
ことを特徴とする請求項１又は請求項６記載の動き検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23129595A JP3007824B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 動き検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23129595A JP3007824B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 動き検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0981752A JPH0981752A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3007824B2 true JP3007824B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=16921378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23129595A Expired - Fee Related JP3007824B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 動き検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007824B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014080836A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Taisei Corp | 構真柱の鉛直精度管理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016046760A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 有限会社ロジック・アンド・システムズ | 映像処理方法及び映像処理装置 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP23129595A patent/JP3007824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014080836A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Taisei Corp | 構真柱の鉛直精度管理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0981752A (ja) | 1997-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |