JP3035420B2 - Image motion vector detection method - Google Patents

Image motion vector detection method

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JP3035420B2
JP3035420B2 JP5073668A JP7366893A JP3035420B2 JP 3035420 B2 JP3035420 B2 JP 3035420B2 JP 5073668 A JP5073668 A JP 5073668A JP 7366893 A JP7366893 A JP 7366893A JP 3035420 B2 JP3035420 B2 JP 3035420B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像の動きベクトル検
出方法に関し、とくに明るさの変化や光源のフリッカ等
による影響を受けない画像の動きベクトル検出方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a motion vector of an image, and more particularly to a method for detecting a motion vector of an image which is not affected by a change in brightness or flicker of a light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】立入り禁止区域への無断進入を画像によ
り監視する場合に画像の動きベクトルを用いる手法を本
発明者らは特願平3ー306445号に開示した。本発
明の説明に必要な限度においてこの手法を図2ないし図
8により略記する。図2、3及び4において、ベクトル
画像形成手段1は、連続的に生成する観察域画像のフレ
ームF例えば図6の画像Itを一定画素数のブロックBに
分割し、各ブロックの現画像Bt内画像を、当該ブロック
の前画像Bt-1から現画像Btへの動きベクトルVに置換
し、フレームFを図7のベクトル画像Ivに変換して出力
する。二値化手段2によって、その動きベクトルVを二
値化し、前記動きベクトル画像Ivを二値画像に変換した
後、識別手段3によってその二値画像が観察域における
監視対象物であるか否かを識別する。図示例の識別手段
3は、収縮拡散手段20を用いて収縮画像処理及び拡散画
像処理により二値画像中の微小連結成分を除去し、ラベ
リング手段22によるラベリング、形状特徴抽出手段24に
よる二値画像中の各連結成分の形状特徴の検出、及び動
き特徴抽出手段26による上記連結成分の変換前動きベク
トルの動き特徴の検出の後、検出した形状及び動き特徴
を所定監視対象物の形状特徴及び動き特徴と比較手段28
で比較することにより前記観察区域における監視対象物
を識別する。
2. Description of the Related Art The present inventors disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 3-306445 a method of using a motion vector of an image when monitoring unauthorized entry into a restricted area with an image. To the extent necessary for the description of the invention, this approach is abbreviated with reference to FIGS. In Figure 2, 3 and 4, the vector image forming means 1, the image I t of the frame F for example Figure 6 of the observation area continuous images generated is divided into blocks B of a certain number of pixels, the current image B of each block The image in t is replaced with a motion vector V from the previous image Bt-1 to the current image Bt of the block, and the frame F is converted into a vector image Iv in FIG. 7 and output. After the motion vector V is binarized by the binarization unit 2 and the motion vector image Iv is converted into a binary image, the identification unit 3 determines whether the binary image is a monitoring target in the observation area. Identify. The identification means 3 in the illustrated example removes minute connected components in the binary image by contraction image processing and diffusion image processing using the contraction diffusion means 20, and performs labeling by the labeling means 22 and binary image by the shape feature extraction means 24. After the detection of the shape feature of each connected component and the detection of the motion feature of the pre-transformation motion vector of the connected component by the motion feature extraction means 26, the detected shape and motion feature are converted to the shape feature and motion of the predetermined monitoring target. Features and means of comparison 28
The monitoring target in the observation area is identified by the comparison.

【0003】動きベクトルVは、いわゆるブロックマッ
チング法により求められる。この方法によれば、図3に
示すように画像のフレームFを所定画素数、例えば水平
方向m画素で垂直方向n画素の大きさのブロックBに分
割する。フレームFが水平方向にx画素、垂直方向にy
画素を有する場合には、このフレームFを水平方向に(x
/m)ブロック、垂直方向に(y/n)ブロックからなるものと
して表わすことができる。画素座標系の座標をx、yで
表わしたときのブロック座標系の座標X、Yを次のよう
に定義することができる。
[0003] A motion vector V is obtained by a so-called block matching method. According to this method, as shown in FIG. 3, a frame F of an image is divided into blocks B each having a predetermined number of pixels, for example, m pixels in the horizontal direction and n pixels in the vertical direction. Frame F has x pixels horizontally and y pixels vertically
In the case of having pixels, this frame F is horizontally (x
/ m) blocks and vertically (y / n) blocks. The coordinates X and Y of the block coordinate system when the coordinates of the pixel coordinate system are represented by x and y can be defined as follows.

【0004】 X=(x/m)、 Y=(y/n) ・・・(1) 動きベクトルVを抽出するには、まず図4(a)における
現フレームFt中の特定ブロックの現画像Btに対し、図4
(b)の前フレームFt-1(以下、前画像It-1という場合が
ある。)中の前記ブロック現画像Btに対応する部分を矢
印の様に順次1画素づつ水平方向及び垂直方向に移動さ
せる。1画素移動するごとに、その現画像Btの画素と現
画像Btの当該画素に重なる前画像It-1の画素との間の輝
度差分を検出し、当該特定ブロックの現画像Bt内の全て
の画素に対する前記輝度差分の絶対値の総和、即ち差分
総和Eをその時の移動量(i、j)と共に記憶する。図4
(b)において、前画像It-1を水平方向に−μからμまで
(-μ≦i<μ、図1(B)参照)1画素づつ移動させ、垂直
方向に−νからνまで(-ν≦j<ν、図示せず)1画素づ
つ移動させた場合、画素座標x、yにおける画像の輝度
をf(x、y)で表せば、移動量(i、j)の時の輝度の差分総
和E(i、j)は次式で表わせる。
[0004] X = (x / m), Y = (y / n) ··· (1) to extract the motion vector V, first 4 current specific block in the current frame F t in (a) For the image Bt , FIG.
The portion corresponding to the block current image Bt in the previous frame Ft-1 of (b) (hereinafter sometimes referred to as the previous image It -1 ) is sequentially moved one pixel at a time in the horizontal and vertical directions as indicated by arrows. Move in the direction. Each time one pixel movement, detects the luminance difference between the image I t-1 of the pixel before overlapping the pixel of the current image B t and the pixel in the current image B t, the current image B t of the specific block And the sum of the absolute values of the luminance differences for all the pixels within the pixel, that is, the sum of the differences E, is stored together with the movement amount (i, j) at that time. FIG.
In (b), the previous image It -1 is horizontally shifted from -μ to μ.
(−μ ≦ i <μ, see FIG. 1 (B)) When the pixel is moved one pixel at a time and vertically moved from −ν to ν (−ν ≦ j <ν, not shown), one pixel If the luminance of the image at the coordinates x and y is represented by f (x, y), the luminance difference sum E (i, j) at the movement amount (i, j) can be represented by the following equation.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】こうして各ブロックBtに対して1画素移動
ごとに算出した2μx2ν個の差分総和Eを記憶し、それ
らの記憶された全ての差分総和E中の最小差分総和Em
に対応する移動量M(im、jm)を動きベクトルV(Vi=
im、Vj=jm)とする。ここに移動量M(i,j)は水平方向に
i画素で垂直方向にj画素の移動を示す。要するに、動
きベクトルVは最小差分総和Emを与える前画像から現
画像への移動量に相当する。
In this way, 2 μx2ν difference sums E calculated for each block B t for each pixel movement are stored, and the minimum difference sum E m among all the stored difference sums E is stored.
Movement amount corresponding to M (i m, j m) the motion vector V (V i =
i m , V j = j m ). Here, the movement amount M (i, j) indicates the movement of i pixels in the horizontal direction and j pixels in the vertical direction. In short, the motion vector V corresponds to the movement amount from the previous image to the current image which gives the minimum difference sum E m.

【0007】図5に動きベクトル画像形成手段1の構成
の一例を示す。時間的に連続して入力するディジタル入
力画像Iは、第1切換手段10aにより第1現画像記憶手
段12a又は第2現画像記憶手段12bに交互に記憶される。
同時に、第2切換手段10bによって第2現画像記憶手段1
2b又は第1現画像記憶手段12aから交互に既記憶画像が
現画像Itとしてブロック単位で読出される。この際、現
在読出しが行われていない第1現画像記憶手段12a又は
第2現画像記憶手段12bに入力画像が書込まれ、現在書
込みが行われていない第2現画像記憶手段12b又は第1
現画像記憶手段12aから読出される。読出された現画像I
tは、第3切換手段10cと以下に説明するブロックマッチ
ング手段14の一方の入力に並列に加えられる。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the motion vector image forming means 1. Digital input images I which are input continuously in time are alternately stored in the first current image storage means 12a or the second current image storage means 12b by the first switching means 10a.
At the same time, the second current image storage means 1 is switched by the second switching means 10b.
2b or alternatively already-stored image from the first current image storage means 12a is read in blocks as the current image I t. At this time, the input image is written in the first current image storage unit 12a or the second current image storage unit 12b that is not currently being read, and the second current image storage unit 12b or the first image that is not currently being written is written.
It is read from the current image storage means 12a. Read current image I
t is applied in parallel to the third switching means 10c and one input of the block matching means 14 described below.

【0008】上記第3切換手段10cが第1前画像記憶手
段16a又は第2前画像記憶手段16bへ交互に接続され、第
4切換手段10dが第2前画像記憶手段16b又は第1前画像
記憶手段16aへ交互に接続されて前画像It-1を読出す。
この場合も、現在読出しが行われていない第1前画像記
憶手段16a又は第2現画像記憶手段16bに書込まれ、現在
書込みが行われていない第2前画像記憶手段16b又は第
1前画像記憶手段16aから読出される。ブロック単位で
読出された前画像It-1は、ブロックマッチング手段14の
他方の入力に加えられる。
The third switching means 10c is alternately connected to the first previous image storage means 16a or the second previous image storage means 16b, and the fourth switching means 10d is connected to the second previous image storage means 16b or the first previous image storage. It is connected alternately to the means 16a to read the previous image It -1 .
Also in this case, the data is written to the first previous image storage unit 16a or the second current image storage unit 16b that is not currently read, and the second previous image storage unit 16b or the first previous image that is not currently written is written. It is read from the storage means 16a. The previous image It -1 read in block units is applied to the other input of the block matching means 14.

【0009】両現画像記憶手段12a、12b及び両前画像記
憶手段16a、16bの書込み時間と読み出し時間は全て等し
い。さらに、ブロックマッチング手段14の処理、即ち上
記ブロックごとの動きベクトルVの算出処理はこの書込
み時間又は読み出し時間内に行われる。この様な構成の
下で、第1ないし第4切換手段10a、10b、10c及び10dを
上記の様に交互に動作させることにより、時間的に連続
して入力されるディジタル画像を実時間で逐次処理する
ことが可能になる。
The writing time and the reading time of both the current image storage means 12a and 12b and the previous image storage means 16a and 16b are all equal. Further, the processing of the block matching means 14, that is, the calculation processing of the motion vector V for each block is performed within the writing time or the reading time. Under such a configuration, the first to fourth switching means 10a, 10b, 10c, and 10d are alternately operated as described above, so that digital images input continuously in time can be sequentially converted in real time. Processing.

【0010】この例ではブロックマッチング手段14から
の動きベクトルVをフィルタ手段17を通した後、画像形
成手段18により動きベクトル画像Ivに用いる。これは、
実際には画像変化がなく動きベクトルVがない時に、画
像信号の雑音等により誤って有限値の動きベクトルVが
生ずるのを防ぐためである。例えば、上記動きベクトル
Vに対してしきい値Vt(Vit、Vjt)を設定し、Vi<Vit
且つVj<Vjtの時は、強制的に動きベクトルV=0とす
る。ここに、Vi及びVitは動きベクトルV及び動きベク
トルしきい値Vtの水平方向成分をそれぞれ示し、Vj
びVjtは動きベクトルV及び動きベクトルしきい値Vt
垂直方向成分をそれぞれ示す。
In this example, the motion vector V from the block matching means 14 is passed through the filter means 17 and then used by the image forming means 18 for the motion vector image Iv. this is,
This is to prevent a finite value motion vector V from being erroneously generated due to noise of the image signal or the like when there is no image change and no motion vector V actually exists. For example, the threshold value V t (V it, V jt) with respect to the motion vector V is set to, V i <V it
When V j <V jt , the motion vector V is forcibly set to V = 0. Here, V i and V it is respectively in the horizontal direction component of the motion vector V and the motion vector threshold V t, the vertical component of V j and V jt motion vector V and the motion vector threshold V t Shown respectively.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記動きベクトル識別
方法において、日射変化に起因するベクトル雑音の問題
があった。即ち日射には、日中と夕方の相違等の時間の
経過に伴う変化、雲の有無や量・雨雪の強弱等の気象条
件による変化、建造物等による遮光の時間的変化、その
他の変化があるので、輝度の差分総和E検出の前後にわ
たって日射の変化があると、監視対象に動きがないにも
拘らず輝度の大きな差分総和Eが生じ動きベクトルを誤
って発生するおそれがある。従来技術の上記フィルタ手
段17は、一旦発生した動きベクトルに対して選別を行な
うので、日射変化に起因する動きベクトルの発生を防止
し得ず、十分な誤動作防止機能を果し得ないおそれがあ
る。
In the above-described motion vector identification method, there is a problem of vector noise caused by changes in solar radiation. In other words, solar radiation changes over time, such as the difference between daytime and evening, changes due to weather conditions such as the presence or absence of clouds and the intensity of rain and snow, temporal changes in shading by buildings, and other changes. Therefore, if there is a change in the solar radiation before and after the detection of the total difference E of the luminance, there is a possibility that the total sum E of the large luminance is generated and the motion vector is erroneously generated even though the monitoring target does not move. Since the filtering means 17 of the related art selects the motion vector once generated, it cannot prevent the generation of the motion vector due to the change of the solar radiation, and may not be able to perform a sufficient malfunction prevention function. .

【0012】また、電燈等による人工照明では光源から
の距離の相違による明るさの不均一が避けられないが、
光源の光の強さにいわゆるフリッカ等による短周期の変
動が生じた場合には、不均一な明るさの変動が雑音とし
て作用し不所望の動きベクトルの生ずるおそれがある。
従来のフィルタ手段17は、このような雑音に起因する動
きベクトルの誤発生を防止することができない。
In the case of artificial lighting using electric lights or the like, uneven brightness due to the difference in distance from the light source cannot be avoided.
If the light intensity of the light source fluctuates in a short cycle due to so-called flicker or the like, the non-uniform fluctuation in the brightness acts as noise, which may cause an undesirable motion vector.
The conventional filter unit 17 cannot prevent the erroneous generation of the motion vector due to such noise.

【0013】更に、風による樹木や枝葉の揺れや定位置
で繰返し動く旗などの物体も、検出不要なものでありな
がら、動きベクトルの誤発生を誘発する雑音となる。従
って、本発明の目的は、雑音の影響による誤検出や検出
漏れを確実に防止できる画像の動きベクトル検出方法を
提供するにある。
Furthermore, objects such as a tree or branches and leaves swaying due to the wind and a flag that repeatedly moves at a fixed position are noises that induce erroneous generation of motion vectors, even though detection is unnecessary. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for detecting a false
An object of the present invention is to provide a method for detecting a motion vector of an image, which can reliably prevent leakage .

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】簡単のため水平方向の移
動のみを示す図1を参照するに本発明の画像の動きベク
トル検出方法は、一定観察域に対し連続的に生成する観
察域画像It中の横m画素で縦n画素からなるブロックの
現画像Btに対し、前画像It-1中の前記ブロック現画像Bt
に対応する部分近傍を縦横に1画素づつ移動し、1画素
移動毎に、移動前の原位置からの横方向移動画素数i及
び縦方向移動画素数jからなる移動量M(i、j)及び現画
像Btと当該移動量だけ移動後の前画像It-1中の現画像対
応部分との間における画素毎の輝度f(x、y)の差分の絶
対値(|ft(x、y)−ft-1(x+i、y+j)|)を当該現画像Btの全
画素について加算した和を差分総和Eとして記憶し、記
憶されたすべての前記差分総和中の最小差分総和Em
対応する移動量(im、jm)を当該ブロックの動きベクト
ルV(Vi、Vj)とする方法において、前記移動量が零
(i=0、j=0)の時の前記差分総和Eである初期差分総和
zと前記最小差分総和Emとの間の差たる差分総和の初
期・最小偏差ΔE(=Ez−Em)が前記ブロック毎に定
めた所定しきい値T以下(ΔE<T)の時は当該ブロッ
クの動きベクトルVを零(Vi=0、Vj=0)としてなるもの
である。
For simplicity, referring to FIG. 1 showing only horizontal movement, the method of detecting a motion vector of an image according to the present invention employs an observation area image I which is continuously generated for a certain observation area. to the current image B t of consisting longitudinal n pixels in the horizontal m pixels in t block, said block current image B t in the pre-image I t-1
Is moved one pixel at a time in the vertical and horizontal directions in the vicinity of the portion corresponding to the moving amount M (i, j) consisting of the number of horizontal moving pixels i and the number of vertical moving pixels j from the original position before the movement for each pixel. and the absolute value of the difference between the current image B t and the luminance f of each pixel between the current image corresponding parts in the previous image I t-1 after the movement by the movement amount (x, y) (| f t (x , y) -f t-1 ( x + i, y + j) |) and stores the sum obtained by adding all the pixels of the current image B t as the difference sum E, all stored in the difference sum movement amount corresponding to the minimum difference sum E m (i m, j m ) of the block motion vector V (V i, V j) a method according to, the moving amount is zero (i = 0, j = 0 ) the difference serving as a difference sum of the initial and minimum deviation ΔE (= E z -E m) is constant for each of the blocks between the differential sum is E initial difference sum E z and the minimum difference sum E m when the
Meta time less than a predetermined threshold value T (ΔE <T) is made of the motion vector V of the block as zero (V i = 0, V j = 0).

【0015】[0015]

【作用】図1に示す日射変化の場合について作用を説明
する。前画像It-1の時点において図1(A)の点線形状を
持ち且つ図1(B)の横方向に点線で示す輝度分布ft-1(x、
y)を持つブロックの前画像(図示せず)が、現時点で日
射変化による輝度増加のため実線で示す形状と輝度分布
ft(x、y)を持つ現画像Btを生じたとする。
The operation will be described for the case of solar radiation change shown in FIG. At the time of the previous image It -1, the luminance distribution f t-1 (x, which has the dotted line shape of FIG. 1A and is indicated by the dotted line in the horizontal direction of FIG.
The previous image (not shown) of the block with y) has the shape and luminance distribution indicated by the solid line at this moment due to the increase in luminance due to changes in solar radiation.
Assume that a current image B t having f t (x, y) is generated.

【0016】従来技術において、簡単のため水平方向の
移動のみを示す図1の場合に、前画像It-1の輝度分布f
t-1(x、y)中の高輝度部分が、前画像It-1を水平方向にi
画素だけ移動することにより、現画像Bt中の高輝度部分
に最も近い位置にきたとする。この時に、現画像Btと前
画像It-1との輝度差を画素ごとにとれば、最小差分総和
mが図1(E)に示すように求められる。従来技術では、
一旦最小差分総和Emが求められると、最小差分総和Em
を与えるための前画像It-1の移動量iがそのまま動きベ
クトルV=Viとなる。図1(C)の白矢印はこの移動量i
を示す。この従来技術で問題になるのは、現実に画像の
動きがないにもかかわらず、輝度の雑音のために動きベ
クトルVが発生することである。
[0016] In the prior art, in the case of FIG. 1 showing only horizontal movement for simplicity, the previous image I t-1 of the luminance distribution f
The high-brightness part in t-1 (x, y) horizontally shifts the previous image It -1 by i.
It is assumed that the pixel is moved to the position closest to the high-luminance portion in the current image Bt by moving by the pixel. When this, taking the luminance difference between the current image B t previous image I t-1 for each pixel, the minimum difference sum E m is obtained as shown in FIG. 1 (E). In the prior art,
Once the minimum difference sum Em is found, the minimum difference sum Em
Movement amount i of the previous image I t-1 to give directly becomes a motion vector V = V i. The white arrow in FIG. 1 (C) indicates this movement amount i.
Is shown. The problem with this prior art is that, despite the fact that there is no actual image movement, a motion vector V is generated due to luminance noise.

【0017】図17(A)を参照するに、ブロック現画像Bt
がフレームの前画像Itー1中の対応ブロックから動いてお
らず、日射変化によりフレーム全体の輝度が図17(B)に
示すようにほぼ一様に変化している場合を考慮する。図
中、フレーム現画像中Itのブロック現画像Btのみを示す
がフレーム現画像中It全体の輝度がブロック現画像Bt
それと同様に変化しているものとする。初期差分総和E
Zが図17(D)のようになることは明らかである。実際のフ
レーム前画像Itー1の輝度分布ftー1(x、y)及びフレーム現
画像Itの輝度分布ft(x、y)には、たとえ一見平坦な分布
の部分であっても僅かながら雑音があるので、初期差分
総和EZに比して小さな差分総和Eが存在し得るので、
図17(E)の様に初期差分総和EZに極めて近い大きさの最
小差分総和Emを与える移動量iも図17(C)のように存在
し得る。即ち、従来技術には、現実の画像に動きがない
にも拘らず動きベクトルVが発生する不都合がある。
Referring to FIG. 17A, the block current image B t
Is not moving from the corresponding block in the previous image It -1 of the frame, and the luminance of the entire frame changes almost uniformly as shown in FIG. In the figure, only block current image B t of the frame current image in I t is assumed luminance of the entire frame current image in I t is that the same change as well in block current picture B t. Initial difference sum E
It is clear that Z becomes as shown in FIG. In practice of the previous frame image I t-1 of the luminance distribution f t over 1 (x, y) and the frame current image I t of the luminance distribution f t (x, y), even when they are seemingly part of a flat distribution Since there is also a small amount of noise, there can be a difference sum E smaller than the initial difference sum E Z ,
Movement amount i to provide an initial difference sum minimum difference sum E m very close magnitude E Z as in FIG. 17 (E) may also be present as in FIG. 17 (C). That is, the prior art has a disadvantage that the motion vector V is generated even though the actual image has no motion.

【0018】本発明者は、図17(A)の場合であっても、
初期差分総和EZと最小差分総和Emとの差として差分総
和の初期・最小偏差ΔEを図17(F)のように求めれば、
この初期・最小偏差ΔEは画像の動きのみを表し、フレ
ーム前画像Itー1及び現画像Itにおける日射変化等の輝度
雑音は消去されることに注目した。即ち、差分総和の初
期・最小偏差ΔEを用いることにより、上記不都合を回
避して画像の動きのみに対して動くベクトルを発生する
ことに成功した。
The present inventor has proposed that even in the case of FIG.
By obtaining the initial difference sum E Z and minimum difference sum initial and minimum deviation ΔE difference sum as the difference between E m as shown in FIG. 17 (F),
The initial-minimum deviation ΔE represents only the motion of the image, the luminance noise such as solar radiation changes in the previous frame image I t-1 and the current image I t was noted to be erased. That is, by using the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences, it was possible to avoid the above-mentioned inconvenience and successfully generate a vector that moves only for the motion of the image.

【0019】なお、日射変化の場合についての説明から
理解できるように、輝度雑音による最小差分総和Em
動きベクトルVとの発生は、日射変化がない場合でも存
在する。
As can be understood from the description of the case of solar radiation change, the occurrence of the minimum difference sum Em and the motion vector V due to luminance noise exists even when there is no solar radiation change.

【0020】フレーム画像Iの輝度変化のみによって画
像の動きを検出する従来方法において、日射変化による
輝度雑音をしきい値の適用によって除去するのは困難で
あることを図18によって説明する。即ち、高日射時にお
ける日射変化分Ezlのみに輝度変化を画像移動としない
ために、図18の高日射側のように大きなしきい値Tを選
ぶと、低日射時に図18の低日射側に示すような画像移動
による僅かな輝度変化Ezvを検出できないことになり、
本来の画像移動検出の目的に反する。また、低日射時に
図18の低日射側に示すような画像移動による僅かな輝度
変化Ezvを検出するためしきい値Tを小さくすると、高
日射時の日射変化による雑音を防止できない。
Referring to FIG. 18, it will be described with reference to FIG. 18 that it is difficult to remove luminance noise due to a change in solar radiation by applying a threshold value in a conventional method for detecting a motion of an image only by a luminance change of a frame image I. That is, if a large threshold value T is selected as in the high solar radiation side shown in FIG. 18 so that the luminance change is not caused to move the image only to the solar radiation change amount E zl during the high solar radiation, the low solar radiation side in FIG. As a result, a slight change in brightness E zv due to the image movement cannot be detected,
This is contrary to the original purpose of image movement detection. Further, if the threshold value T is reduced to detect a small luminance change Ezv due to image movement as shown on the low solar radiation side in FIG. 18 during low solar radiation, noise due to the solar radiation change during high solar radiation cannot be prevented.

【0021】本発明の方法によれば、たとえ日射変化が
あっても以下に説明するように動きベクトルを生じな
い。即ち、前画像It-1を動かさずに現画像Btとの輝度差
をとった初期差分総和Ezは、図1(D)に示すようにな
り、現画像Btの輝度分布ft(x、y)と同じ形状を持つ。こ
の初期差分総和Ezと図1(E)の最小差分総和Emとの差
としての差分総和の初期・最小偏差ΔE(=Ez−Em
は、図1(F)に示すようになる。この場合、日射変化に
よる輝度差は、初期差分総和Ez及び最小差分総和Em
両者にそれぞれEzl及びEmlとして同じ値で含まれるの
で、両者の差である差分総和Eの初期・最小偏差ΔEに
は日射変化による輝度差が現れない。監視対象の動きに
起因する初期差分総和Ez及び最小差分総和Emの成分を
それぞれEzv及びEmvとすれば、図示例における差分総
和の初期・最小偏差ΔEの値は、図1(F)に示すように
(Ezv−Emv)に等しくなり、監視対象の動きのみに依
存し日射の影響を受けない。図1(G)を参照するに、こ
の差分総和の初期・最小偏差ΔEに対するしきい値T
を、各ブロック毎に、検出するに足らない日射変化その
他の不所望のランダム雑音に起因するΔEより大きい値
に設定する。各ブロック毎にしきい値を設定する理由
は、後述するように、監視域の輝度が均一でない場合や
監視域内に繰り返し運動する検出不要対象が存在する場
合があるからである。従って、差分総和の初期・最小偏
差ΔEが、各ブロック毎に定めたしきい値T以下であれ
ば、動きベクトルは発生しない。
According to the method of the present invention, even if there is a change in solar radiation, no motion vector is generated as described below. That is, the initial difference sum E z took luminance difference between the current image B t before without moving the image I t-1 is as shown in FIG. 1 (D), the current image B t luminance distribution f t It has the same shape as (x, y). This initial difference sum E z and Figure 1 (E) minimum difference sum E m and the difference sum of the initial and minimum deviation ΔE as the difference between the (= E z -E m)
Is as shown in FIG. 1 (F). In this case, the luminance difference due to solar radiation changes, because it contains the initial difference sum E z and minimum difference sum equal respectively as E zl and E ml to both E m, the initial-minimum difference sum E is the difference between A luminance difference due to a change in solar radiation does not appear in the deviation ΔE. If the components of the monitored initial difference sum E z and minimum difference sum due to the movement E m, respectively E zv and E mv, the value of the initial and minimum deviation ΔE difference sum in the illustrated example, FIG. 1 (F ), It is equal to (E zv −E mv ), and depends only on the movement of the monitoring target and is not affected by solar radiation. Referring to FIG. 1 (G), a threshold value T for the initial / minimum deviation ΔE of the sum of the differences is shown.
Is set to a value larger than ΔE due to insolation change and other undesired random noise that are insignificant for each block . Reasons for setting a threshold for each block
As described later, when the brightness of the monitoring area is not uniform,
When there is an undetected object that moves repeatedly within the monitoring area
Because there is a case. Therefore, if the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences is equal to or smaller than the threshold value T determined for each block , no motion vector is generated.

【0022】図1における記号dは、ブロックBt又は
t-1内の高輝度部分のx軸方向幅を示す。なお、図1
(G)の例において、しきい値Tの絶対値は最小差分総和
mより小さいので、単に最小差分総和Emをしきい値T
と比較したのでは日射変化の影響を必ずしも避け得な
い。
The symbol d in FIG. 1 indicates the width of the high-luminance portion in the block Bt or Bt-1 in the x-axis direction. FIG.
In the example of (G), the absolute value of the threshold T is smaller than the minimum difference sum E m, merely the threshold minimum difference sum E m T
In comparison with, the effects of changes in solar radiation cannot always be avoided.

【0023】こうして、本発明の目的である「雑音の影
による誤検出や検出漏れを確実に防止できる画像の動
きベクトル検出方法」の提供が達成される。図11は、本
発明による画像の動きベクトル検出方法の上記手法を、
動きベクトルに対する信頼性判定手段17aとして図2の
ブロックマッチング手段14と画像形成手段18との間にお
き、動きベクトルVの発生前に雑音の影響を除去する構
成を示す。
Thus, the object of the present invention is to provide a "method of detecting a motion vector of an image which can reliably prevent erroneous detection or omission of detection due to the influence of noise". FIG. 11 illustrates the above method of the method for detecting a motion vector of an image according to the present invention.
A configuration is shown in which the reliability determination unit 17a for the motion vector is provided between the block matching unit 14 and the image forming unit 18 in FIG.

【0024】図12は、本発明の画像の動きベクトル検出
方法のフローチャートを示す。ステップ101で差分総和
Eの初期・最小偏差ΔEを算出し、ステップ102でしき
い値Tをこの場合各ブロック毎の定数TCとして設定
し、ステップ103で差分総和の初期・最小偏差ΔEがし
きい値TC以下であるか否か(ΔE>TC)を判断し、T
C以下であるときはステップ104で動きベクトルVを零と
設定し、TCを超えるときはステップ105で動きベクトル
Vを上記最小差分総和Emに対応する移動量(im、jm
に設定する。
FIG. 12 is a flowchart of a method for detecting a motion vector of an image according to the present invention. Step 101 calculates the initial and minimum deviation ΔE difference sum E, the set thresholds T as a constant T C in this case for each block in step 102, an initial-minimum deviation ΔE starvation of the difference sum at step 103 It is determined whether or not it is equal to or smaller than the threshold value T C (ΔE> T C ), and T
Movement amount when it is C or less is set to zero the motion vector V in step 104, when more than T C corresponding motion vector V to the minimum difference sum E m at step 105 (i m, j m)
Set to.

【0025】[0025]

【実施例】図8の例は、日射の変化がなく、輝度変化が
監視対象の検出が必要な動きによるもののみであり、他
の雑音もなく、最小差分総和Emが零となり、上記のよ
うにして求めた差分総和の初期・最小偏差ΔEが初期差
分総和Ezに等しくなる場合である。
Examples of EXAMPLE 8, no change in solar radiation, only by the necessary motion detecting brightness change is monitored, no other noise, the minimum difference sum E m becomes zero, the This is the case where the initial / minimum deviation ΔE of the difference sum obtained in this way is equal to the initial difference sum E z .

【0026】監視域がその内部又は片側外部に近接配置
された人工光源によって照明される場合には、図9に示
すように監視域の輝度が均一でなくなる。図9は、x軸
に沿って輝度の傾斜が生ずる場合を示す。この状態で人
工光源にフリッカが生ずると、前画像の輝度分布f
t-1(x)から現画像の輝度分布ft(x)への変化が生ずる。
変化としては、図9(A)に示すような傾斜した明るさ分
布の増減となる。この場合にも、初期差分総和Ezが図
9(C)のように定まり、前画像It-1を図9(B)のように例
えばi画素だけ移動することにより最小差分総和Em
図9(D)のように定まる。さらに、初期差分総和Ezと最
小差分総和Emとの差たる差分総和の初期・最小偏差Δ
Eが図9(E)のように定まる。この場合、観察域内には
対象物の移動がなく単にフリッカによる輝度変化が生じ
たのみであるから動きベクトルVを発生させることは避
けなければならない。それには、しきい値Tを大きく選
べばよいのであるが、これには三つの手法がある。
When the monitoring area is illuminated by an artificial light source located inside or on one side of the monitoring area, the brightness of the monitoring area is not uniform as shown in FIG. FIG. 9 shows a case where a luminance gradient occurs along the x-axis. When flicker occurs in the artificial light source in this state, the luminance distribution f of the previous image
A change from t-1 (x) to the luminance distribution f t (x) of the current image occurs.
The change is an increase or decrease in the inclined brightness distribution as shown in FIG. Also in this case, the initial difference sum E z is determined as shown in FIG. 9C, and the minimum difference sum Em is moved by, for example, i pixels of the previous image It -1 as shown in FIG. 9B. It is determined as shown in FIG. Moreover, the initial and minimum deviation of the difference serving as a difference sum of the initial difference sum E z and minimum difference sum E m delta
E is determined as shown in FIG. In this case, it is necessary to avoid generating the motion vector V because there is no movement of the object in the observation area and only a luminance change due to flicker has occurred. For this purpose, the threshold value T may be selected to be large. There are three methods.

【0027】第1の手法は、初期差分総和Ezの関数と
して係数aを選び積aEzをしきい値Tとするものであ
る。図8と図9との比較から推定されるように、観察対
象に動きがある場合には、初期差分総和Ezに対し最小
差分総和Emが比較的小さくなり差分総和Eの初期・最
小偏差ΔEが比較的大きくなる。これに対し、フリッカ
の場合には、初期差分総和Ez及び最小差分総和Emが共
に比較的大きくなり、差分総和の初期・最小偏差ΔEが
比較的小さくなる。このことに注目して、例えば初期差
分総和Ezの数十%以下の差分総和Eの初期・最小偏差
ΔEに対しては動きベクトルを発生しないようなしきい
値Tを上記積aEzによって選定する。このように初期
差分総和Ezの関数として定めたしきい値を以下の説明
においてTaと呼ぶことがある。
The first approach, the initial difference sum E product aE z select coefficient a as a function of z is to the threshold T. As estimated from a comparison of FIGS. 8 and 9, when there is motion in the observation target, the initial and minimum deviation of the minimum difference sum E m is relatively small becomes difference sum E of the initial difference sum E z ΔE becomes relatively large. In contrast, in the case of the flicker, the initial difference sum E z and minimum difference sum E m are both relatively large, the initial and minimum deviation ΔE difference sum is relatively small. Focusing on this, for example, a threshold T that does not generate a motion vector is selected by the product aE z for the initial / minimum deviation ΔE of the difference sum E of several tens% or less of the initial difference sum E z. . Thus a threshold value determined as a function of the initial difference sum E z may be referred to as a T a in the description below.

【0028】第2の手法は、最小差分総和Emを求める
ための前画像Itー1の移動量Mの関数として係数bを選び
積bMをしきい値Tとするものである。図9(B)から推
定されるようにフリッカの場合には人工照明であるの
で、各ブロックの現画像Btにおける最も明るい部分が何
れか一方の側縁となる可能性が高い。最小差分総和Em
を求めるためには、現画像Bt上のこの最も明るい部分ま
で前画像Itー1を移動させる必要があるので、前画像Itー1
の移動量Mが大きくなる。例えば図9(B)の白矢印iで
示される移動量Mは、現画像Btの輝度傾斜ft(x)の端部
まで前画像Itー1中の対応ブロックの端部を移動させるも
のである。このことに注目して、上記移動量Mと差分総
和Eの初期・最小偏差ΔEとの関係の実測値に基づき、
適当な係数bを定め、上記移動量Mが大きい場合にはか
なり大きな差分総和Eの初期・最小偏差ΔEに対しても
動きベクトルを発生しないようなしきい値Tを上記積b
Mによって選定する。このように最小差分総和Emを求
めるための現画像Btの移動量Mの関数として定めたしき
い値を以下の説明においてTbと呼ぶことがある。
The second approach is a product bM select the coefficients b as a function of the amount of movement M of the previous image I t-1 for determining the minimum difference sum E m which the threshold T. Since artificial illumination in the case of flicker as estimated from FIG. 9 (B), the likely brightest portion in the current image B t of each block is one of the side edge. Minimum difference sum E m
, It is necessary to move the previous image It -1 to this brightest part on the current image Bt , so that the previous image It -1
Move amount M becomes large. For example the movement amount M shown by the white arrow i of FIG. 9 (B), moves the end of the corresponding block in the previous image I t-1 to the end portion of the luminance gradient f t of the current image B t (x) Things. Focusing on this, based on the actually measured value of the relationship between the movement amount M and the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E,
An appropriate coefficient b is determined, and when the movement amount M is large, a threshold value T that does not generate a motion vector even for the initial / minimum deviation ΔE of the considerably large sum of differences E is set to the product b
Selected by M. Thus a threshold value determined as a function of the amount of movement M of the current image B t for obtaining the minimum difference sum E m may be referred to as a T b in the following description.

【0029】第3の手法は、上記第1及び第2の手法を
組合わせ、最小差分総和Emを求めるための前画像Itー1
の移動量Mと初期差分総和Ezとの両者の関数f(Em
M)としてしきい値Tを求めるものである。この関数f
(Em、M)は実験により定める。この関数f(Em、M)と
して定めたしきい値、上記しきい値Ta及びTbの三者を
総称して以下の説明でTabと呼ぶことがある。
A third approach is a combination of the first and second approach, the minimum difference sum E previous picture I for determining the m t-1
Both the amount of movement M and the initial difference sum E z of the function f (E m,
The threshold value T is obtained as M). This function f
(E m , M) is determined by experiment. The function f (E m, M) threshold defined as, may be referred to as T ab by collectively following description tripartite of the threshold T a and T b.

【0030】フリッカなどの雑音に対応してしきい値T
を設定する手順を図13のフローチャートに示す。ステッ
プ110で差分総和Eの初期・最小偏差ΔEを求めた後、
ステップ111、112及び113により最小差分総和Emを求め
るための前画像Itー1の移動量Mの大きさをx又はy軸方
向の移動量の絶対値|i|又は|j|のうち何れか大きい
方として定める。ステップ114で上記しきい値Tabの三
者の何れか又は全てを初期差分総和Ez、上記移動量
M、及び前記関数f(Em、M)により定める。ステップ1
15、116及び117において、こうして定めたしきい値Tab
が上記定数のしきい値Tcより小さい場合にはその定数
のしきい値Tcを動きベクトルの算出に用いる。しきい
値Tabが上記定数のしきい値Tcより大きい場合には、
しきい値Tabの三者の何れかを適宜選択して動きベクト
ルVの算出に用いる。ステップ118、119及び120では、
差分総和Eの初期・最小偏差ΔEがしきい値より大きい
か否かに応じて動きベクトルVを上記最小差分総和Em
を求めるための前画像Itー1の移動量im、jmとするか又は
零とする。
A threshold T corresponding to noise such as flicker
The procedure for setting is shown in the flowchart of FIG. After obtaining the initial / minimum deviation ΔE of the difference sum E in step 110,
In steps 111, 112, and 113, the magnitude of the movement amount M of the previous image It -1 for obtaining the minimum total sum Em is determined by the absolute value | i | or | j | Determine whichever is greater. In step 114, any or all of the three threshold values T ab are determined by the initial difference sum E z , the movement amount M, and the function f (E m , M). step 1
At 15, 116 and 117, the threshold value T ab thus determined
There when smaller threshold T c of the constants used for calculating the motion vector threshold T c of the constant. When the threshold value T ab is larger than the constant threshold value T c ,
One of the three threshold values T ab is appropriately selected and used for calculating the motion vector V. In steps 118, 119 and 120,
The motion vector V is calculated based on whether the initial / minimum deviation ΔE of the difference sum E is greater than a threshold value by the minimum difference sum E m.
Of the previous image It -1 to determine the distance i m , j m or zero.

【0031】上記の定数のしきい値Tc及びフリッカを
考慮したしきい値Tabは、いずれも差分総和Eの初期・
最小偏差ΔEに対して使うものであるので、日射変化の
影響を受けない。
The above-mentioned constant threshold value Tc and the threshold value Tab considering flicker are both the initial value of the difference sum E and the threshold value Tab.
Since it is used for the minimum deviation ΔE, it is not affected by changes in solar radiation.

【0032】監視域内に樹木の枝葉の揺れや定位置で繰
返し運動する物体等の検出不要対象50がある場合のマス
ク手法を図10のグラフ、図14のブロック図、及び図15、
16のフローチャートにより説明する。検出不要対象物50
を上記のしきい値Tのみで識別するのは困難であるの
で、検出必要対象51が存在しない期間Δt中に予め検出
不要対象50に関する情報を記憶しておき、各ブロック毎
しきい値Tの修正によりマスクする。
The graph of FIG. 10, the block diagram of FIG. 14, and the mask method of FIG. 15, when the detection unnecessary object 50 such as the swaying of the branches and leaves of the tree or the object that repeatedly moves at a fixed position is present in the monitoring area.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. Undetected object 50
Since the is difficult to identify only above a threshold T, stores the information about the previously detected unnecessary object 50 during the period Δt the detection necessary target 51 is not present, for each block
Is masked by modifying the threshold value T.

【0033】図10において監視域の画像Iを式(1)のブ
ロック座標X、Yで表し、検出必要対象51が存在しない
期間Δt中の画像I1を図10(A)に示し、検出必要対象51
が存在する時の画像I2を図10(B)に示す。簡単のため、
ブロック座標Y0 におけるブロックの差分総和の初期・
最小偏差ΔEをブロック単位で図10(C)から図10(F)に示
す。検出不要対象50が運動している時は、差分総和Eの
初期・最小偏差ΔEが図10(B)に示すようにしきい値T
を超える値をとる。ここでは、しきい値Tが定数のもの
cの場合について説明する。検出必要対象51が存在し
ない期間Δt中に、各ブロックごとに差分総和Eの初期
・最小偏差ΔEとしきい値Tとの差Dの正の部分、即ち
しきい値Tを超える部分の大きさを監視し、さらに図10
(D)に示すようにそのしきい値超過分Dの最大値Dm(=
[ΔEーT]max)を求める。差Dの最大値Dmとしきい
値Tとの和をマスク用のしきい値Tmとして図10(E)のよ
うに求める(Tm=Dm+T)。なお、しきい値Tを定数
しきい値Tcとする時は、ブロックごとのマスク用のし
きい値Tmは上記差Dの最大値Dmに対応する差分総和の
初期・最小偏差ΔE又は定数しきい値Tcと一致する。
In FIG. 10, the image I of the monitoring area is represented by the block coordinates X and Y in the equation (1), and the image I 1 during the period Δt during which the detection target 51 does not exist is shown in FIG. Target 51
The image I 2 when but existing shown in FIG. 10 (B). For simplicity,
Initial value of the sum of block differences at block coordinate Y 0
The minimum deviation ΔE is shown in FIG. 10 (C) to FIG. 10 (F) for each block. When the detection-free object 50 is moving, the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E is equal to the threshold value T as shown in FIG.
Take a value exceeding. Here, the case where the threshold T is a constant Tc will be described. During the period Δt during which the detection required object 51 does not exist, the size of the positive portion of the difference D between the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E and the threshold value T, that is, the portion exceeding the threshold value T, is determined for each block. Monitor and further Figure 10
As shown in (D), the maximum value D m (=
[ΔE−T] max ) is obtained. The sum of the maximum value D m of the difference D and the threshold value T is determined as a mask threshold value T m as shown in FIG. 10E (T m = D m + T). Incidentally, when the threshold T m of a mask for each block initial and minimum deviation of the difference sum corresponding to the maximum value D m of the difference D Delta] E or to the threshold value T and the constant threshold value T c It matches the constant threshold value Tc .

【0034】検出必要対象51が現れた時に上記のしきい
値Tmを用いて動きベクトルの検出をすれば、検出不要
対象50の運動をマスクしてこれを検出せずしかも検出必
要対象51を検出できることは、図10(F)から明らかであ
る。なお、この場合のマスクは差分総和Eの初期・最小
偏差ΔEに対して行なうので、日射変化の影響を受けな
い。
[0034] If the detection of the motion vector using the threshold T m when the detected required target 51 appeared, was not yet detected subject in need 51 detects this by masking the motion detection unnecessary target 50 What can be detected is clear from FIG. 10 (F). In this case, the masking is performed for the initial / minimum deviation ΔE of the difference sum E, so that it is not affected by the change in the solar radiation.

【0035】図14は、上記マスクを行なう機構のブロッ
ク図であり、移動量記憶手段30が最小差分総和Emを求
めるための前画像It-1の移動量M(im、jm)を記憶し、
初期差分総和記憶手段31が初期差分総和Ezを記憶し、
最小差分総和記憶手段32が最小差分総和Emを記憶し、
しきい値超過分最大値記憶手段33が上記しきい値超過分
Dの最大値Dmを記憶する。検出不要対象マスク手段34
が図10を参照して上記に説明した態様でマスク用しきい
値Tmを算出し、検出必要対象51が認められない場合に
は動きベクトルを零とし、検出必要対象51と認められる
場合にはその対象の動きベクトルVを移動量記憶手段30
から読み出して出力する。このマスクを行なう機構は、
図11の判定手段17aに含めることができる。しかし、図
5及び図11の画像形成手段18の後においてもよい。
[0035] FIG. 14 is a block diagram of a mechanism for the mask, the movement amount before the image I t-1 for moving amount storage means 30 determine the minimum difference sum E m M (i m, j m) Remember
Initial difference sum storage means 31 stores the initial difference sum E z ,
Minimum difference sum storage unit 32 stores the minimum difference sum E m,
Threshold excess maximum value storing unit 33 stores the maximum value D m of the threshold excess D. Detection unnecessary object mask means 34
<Br There Referring to FIG. 10 calculates a masking threshold value T m in the manner described above, when the detected required target 51 not recognized as a zero motion vector, deemed detection necessary target 51 In this case, the target motion vector V is stored in the moving amount storage means 30.
And output it. The mechanism for performing this mask is
It can be included in the determination means 17a of FIG. However, it may be after the image forming means 18 in FIGS.

【0036】上記しきい値超過分Dの最大値Dmの検出
過程を示す図15のフローチャートにおいて、ステップ13
0で検出必要対象51が存在しない期間Δt及び初期時刻t
0を設定し、差分総和Eの初期・最小偏差ΔEをステッ
プ131で算出し、所要のしきい値Tをステップ132で選択
の後、しきい値超過分Dをステップ133で図10(C)記載の
態様で算出する。上記期間Δt中のしきい値超過分Dの
最大値Dmをステップ134、135及び136で求める。上記マ
スクしきい値による検出過程を示す図16のフローチャー
トにおいて、ステップ140で差分総和Eの初期・最小偏
差ΔEを算出し、しきい値超過分Dの最大値Dmをステ
ップ141で読出し、マスク用しきい値Tmをステップ142
において定める。検出必要対象51の検出及び所要の動き
ベクトルの出力をステップ143、144及び145において行
なう。
[0036] In the flowchart of FIG. 15 showing a process of detecting the maximum value D m of the threshold excess D, Step 13
The period Δt and the initial time t at which the detection required object 51 does not exist at 0
0 is set, the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E is calculated in step 131, the required threshold T is selected in step 132, and the excess D is calculated in step 133 in FIG. It is calculated in the manner described. Obtain the maximum value D m of the threshold excess D in the period Δt in step 134, 135 and 136. In the flowchart of FIG. 16 illustrating the detection process according to the mask threshold, calculates the initial and minimum deviation ΔE difference sum E in step 140, reads the maximum value D m of the threshold excess D in step 141, the mask Threshold value Tm for step 142
Determined in. In steps 143, 144, and 145, detection of the detection-required target 51 and output of a required motion vector are performed.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の画
像の動きベクトル検出方法は、時間的に前後する画像間
の輝度の差分総和Eの初期・最小偏差ΔEに対するしき
い値Tを用いて監視対象の動きを識別するので、次の顕
著な効果を奏する。 (イ)日射強度の日中・夕方等の時間的変化、晴・曇等
の気象的変化、建物の陰等による日陰・日向の変化に影
響されずに、誤検出や検出漏れのない安定な動きベクト
ル検出を確保できる。 (ロ)蛍光灯や水銀灯等の放電灯その他の光源における
フリッカがある場合であっても誤検出や検出漏れなし
で、安定な動きベクトル検出を行なうことができる。 (ハ)風による木立の枝葉の揺れ、風車の回転等の検出
不要対象の動きをマスクし、検出必要対象のみに対し、
誤検出や検出漏れがない確実な動きベクトル検出を行な
うことができる。 (ニ)輝度の上記差分総和Eの初期・最小偏差ΔEに基
づく検出であるので、日射条件の相違に対するしきい値
の調整が不要である。 (ホ)動きベクトル発生前に雑音の影響を除外している
ので、動きベクトル画像処理の負担を軽減し動き物体の
認識処理に要する時間を短縮することができる。
As described in detail above, the method for detecting a motion vector of an image according to the present invention uses the threshold value T for the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E in luminance between temporally preceding and succeeding images. Therefore, the following remarkable effects are obtained. (A) Stable without erroneous detection or omission of detection without being affected by temporal changes in the solar radiation intensity during the day or evening, weather changes such as clear or cloudy, and changes in the shade and sun due to the shadow of buildings. Motion vector detection can be ensured. (B) Even if there is flicker in a discharge lamp such as a fluorescent lamp or a mercury lamp or other light sources, stable motion vector detection can be performed without erroneous detection or detection omission. (C) Masking the movement of the detection unnecessary object such as the swaying of the branches and leaves of the grove due to the wind, the rotation of the windmill, etc.
Reliable motion vector detection without erroneous detection or omission can be performed. (D) Since the detection is based on the initial / minimum deviation ΔE of the difference sum E of the luminance, it is not necessary to adjust the threshold value for the difference in the solar radiation condition. (E) Since the influence of noise is excluded before the generation of the motion vector, the load on the motion vector image processing can be reduced, and the time required for the recognition processing of the moving object can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】は、本発明の画像の動きベクトル検出方法の説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for detecting a motion vector of an image according to the present invention.

【図2】は、従来のブロック画像発生装置の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional block image generating device.

【図3】は、画像フレーム及びブロックの説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of image frames and blocks.

【図4】は、ブロックマッチングの原理的説明図であ
る。
FIG. 4 is a principle explanatory diagram of block matching.

【図5】は、動きベクトル画像形成手段の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a motion vector image forming unit.

【図6】は、観察域の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an observation area.

【図7】は、動きベクトル画像Ivの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a motion vector image Iv.

【図8】は、本発明方法による動き検出処理を説明する
グラフである。
FIG. 8 is a graph illustrating a motion detection process according to the method of the present invention.

【図9】は、フリッカの影響の除去方法を説明するグラ
フである。
FIG. 9 is a graph illustrating a method of removing the influence of flicker.

【図10】は、検出不要対象に対するマスク方法を説明
するグラフである。
FIG. 10 is a graph illustrating a mask method for a detection unnecessary object.

【図11】は、本発明方法の機能示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram showing the function of the method of the present invention.

【図12】は、本発明方法の基本的なフローチャートで
ある。
FIG. 12 is a basic flowchart of the method of the present invention.

【図13】は、フリッカの影響を除いた検出方法のフロ
ーチャートである。
FIG. 13 is a flowchart of a detection method excluding the influence of flicker.

【図14】は、検出不要対象に対するマスク方法のブロ
ック図である。
FIG. 14 is a block diagram of a masking method for a detection unnecessary object.

【図15】は、検出不要対象マスク方法の第1のフロー
チャートである。
FIG. 15 is a first flowchart of the detection unnecessary target mask method.

【図16】は、検出不要対象マスク方法の第2のフロー
チャートである。
FIG. 16 is a second flowchart of the detection unnecessary target mask method.

【図17】は、従来方法と本発明方法との比較の説明図
である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a comparison between the conventional method and the method of the present invention.

【図18】は、輝度差に直接使用するしきい値の説明図
である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a threshold directly used for a luminance difference.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動きベクトル画像形成手段 2 二値化手段 3 識別手段 5 画像入力手
段 10a、10b、10c、10d 第1、第2、第3、第4切換手段 12a、12b 第1、第2現画像記憶手段 14 ブロックマッチング手段 16a、16b 第
1、第2前画像記憶手段 17 フィルタ手段 17a 信頼性判
定手段 18 画像形成手段 30 移動量記憶手段 31 初期差分総
和記憶手段 32 最小差分総和記憶手段 33 しきい値超
過分最大値記憶手段 34 検出不要対象マスク手段 50 検出不要対
象 51 検出必要対象 100〜145 ステ
ップ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motion vector image formation means 2 Binarization means 3 Identification means 5 Image input means 10a, 10b, 10c, 10d First, second, third, fourth switching means 12a, 12b First, second current image storage means 14 Block matching means 16a, 16b First and second previous image storage means 17 Filter means 17a Reliability determination means 18 Image forming means 30 Moving amount storage means 31 Initial difference sum storage means 32 Minimum difference sum storage means 33 Threshold exceeded Min. Maximum value storage means 34 Detection unnecessary target mask means 50 Detection unnecessary target 51 Detection required target 100 to 145 steps.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 豊 東京都杉並区成田西3丁目20番8号 大 倉電気株式会社内 (72)発明者 菊地 進 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−105485(JP,A) 特開 平6−46410(JP,A) 特開 平5−143737(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 G06T 7/00 - 7/60 G08B 13/194 - 13/196 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yutaka Maeda 3-20-8 Narita Nishi, Suginami-ku, Tokyo Inside Okura Electric Co., Ltd. (72) Susumu Kikuchi 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo (56) References JP-A-4-105485 (JP, A) JP-A-6-46410 (JP, A) JP-A-5-143737 (JP, A) (58) Fields surveyed ( Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00 G06T 7/ 00-7/60 G08B 13/194-13/196

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一定観察域に対し連続的に生成する観察域
画像It中の横m画素で縦n画素からなるブロックの現画
像Btに対し、前画像It-1中の前記ブロック現画像Btに対
応する部分近傍を縦横に1画素づつ移動し、1画素移動
毎に、移動前の原位置からの横方向移動画素数i及び縦
方向移動画素数jからなる移動量M(i、j)及び現画像Bt
と当該移動量だけ移動後の前画像It-1中の現画像対応部
分との間における画素毎の輝度f(x、y)の差分の絶対値
(|ft(x、y)−ft-1(x+i、y+j)|)を当該現画像Btの全画素
について加算した和を差分総和Eとして記憶し、記憶さ
れた全ての前記差分総和E中の最小差分総和Emに対応
する移動量(im、jm)を当該ブロックの動きベクトルV
(Vi、Vj)とする方法において、前記移動量が零(i=
0、j=0)の時の前記差分総和Eである初期差分総和Ez
と前記最小差分総和Emとの間の差たる差分総和の初期
・最小偏差ΔE(=Ez−Em)が前記各ブロック毎に定
めた所定しきい値T以下(ΔE<T)の時は当該ブロック
の動きベクトルVを零(Vi=0、Vj=0)としてなる画像の
動きベクトル検出方法。
1. A contrast current image B t blocks of n vertical pixels m horizontal pixels in the observation area image I t continuously generated for a predetermined observation zone, the blocks in the pre-image I t-1 the portion near that corresponds to the current image B t moves by one pixel vertically and horizontally, for each pixel movement, the movement amount consisting lateral movement pixel number i and longitudinal movement pixel number j from the original position before movement M ( i, j) and the current image B t
And the absolute value of the difference in luminance f (x, y) for each pixel between the current image corresponding portion in the previous image It -1 after moving by the moving amount
(| F t (x, y ) -f t-1 (x + i, y + j) |) of the sum obtained by adding all the pixels of the current image B t is stored as a difference sum E, stored all minimum difference sum movement amount corresponding to E m in the difference sum E of (i m, j m) of the block motion vectors V
(V i , V j ), wherein the moving amount is zero (i =
0, j = 0), the initial difference sum E z that is the difference sum E
The minimum difference sum constant difference serving difference sum of the initial and minimum deviation ΔE (= E z -E m) within each of said blocks between E m and
Meta predetermined threshold value T or less (Delta] E <T) image motion vector detecting method comprising the motion vector V of the block as zero (V i = 0, V j = 0) when the.
【請求項2】請求項1記載の方法において、前記各ブロ
ック毎のしきい値Tを前記各ブロックの初期差分総和E
zの大きさに応じ変化させてなる画像の動きベクトル検
出方法。
2. The method according to claim 1, wherein each of the
The threshold value T for each block is set to the initial difference sum E of each block.
A method of detecting a motion vector of an image that is changed according to the magnitude of z .
【請求項3】請求項1記載の方法において、前記各ブロ
ック毎のしきい値Tを、前記各ブロックの最小差分総和
mを与える前記移動量(i、j)の大きさに応じて変化
させてなる画像の動きベクトル検出方法。
3. The method according to claim 1, wherein each of the
Tsu threshold T for each click, said movement amount (i, j) of the size image motion vector detecting method comprising varied depending on at which gives the minimum difference sum E m of each block.
【請求項4】請求項1記載の方法において、前記各ブロ
ック毎のしきい値Tを、前記各ブロックの初期差分総和
zの大きさと最小差分総和Emを与える前記移動量
(i、j)の大きさとに応じて変化させてなる画像の動き
ベクトル検出方法。
4. The method according to claim 1, wherein each of said blocks
The threshold T for each click, the motion of the image formed by varied depending on the magnitude of the movement amount giving a magnitude and a minimum difference sum E m of the initial difference sum E z of each block (i, j) Vector detection method.
【請求項5】請求項1から4までの何れかに記載の方法
において、前記観察区域内に異常が検出されない期間Δ
t中に、前記差分総和Eの初期・最小偏差ΔEが連続し
て前記しきい値Tより大きいブロックがある時は、当該
期間Δt中の前記差分総和Eの初期・最小偏差ΔEの最
大値ΔEmをその後の当該ブロックのしきい値Tmとして
なる画像の動きベクトル検出方法。
5. The method according to claim 1, wherein a period Δ in which no abnormality is detected in the observation area.
During t, when there are blocks in which the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E is continuously larger than the threshold value T, the maximum value ΔE of the initial / minimum deviation ΔE of the sum of differences E during the period Δt A method for detecting a motion vector of an image in which m is a threshold value T m of the subsequent block .
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