JP3267107B2 - Background image creation method and image processing apparatus - Google Patents

Background image creation method and image processing apparatus

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JP3267107B2
JP3267107B2 JP16976095A JP16976095A JP3267107B2 JP 3267107 B2 JP3267107 B2 JP 3267107B2 JP 16976095 A JP16976095 A JP 16976095A JP 16976095 A JP16976095 A JP 16976095A JP 3267107 B2 JP3267107 B2 JP 3267107B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、背景画像作成方法
および画像処理装置に係り、画像処理における基準背景
画像の作成方法ならびに移動体検出装置や監視装置等に
用いられる画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of generating a background image and an image processing apparatus, and more particularly to a method of generating a reference background image in image processing and an image processing apparatus used for a moving object detecting device, a monitoring device, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像処理を用いて交通流計測や各
種監視が行われているが、対象物体を抽出するために背
景差分手法が用いられているものが多い。 この手法
は、予め基準となる画像を背景画像として取り込んでお
き、入力画像との差分処理により、対象物を抽出しよう
とするもので、一番最初に設定し基準とする背景画像
(以下、基準背景画像という)を、人が画像中に移動物
体が存在しないことを判断し取り込み設定するものであ
る。そして、特開平3ー118677号公報の記載に、
外界の天候の変化等によって生ずる明るさの変化に対応
して、基準背景画像をダイナミックに更新することによ
り、対象物を安定に抽出する技術がある。
2. Description of the Related Art In recent years, traffic flow measurement and various types of monitoring have been performed using image processing. In many cases, a background subtraction method is used to extract a target object. In this method, an image serving as a reference is captured in advance as a background image, and an object is to be extracted by a difference processing with respect to an input image. The background image is referred to as a background image, and a person determines that there is no moving object in the image, and captures and sets the image. And, in the description of JP-A-3-118677,
There is a technique for stably extracting an object by dynamically updating a reference background image in response to a change in brightness caused by a change in weather in the outside world or the like.

【0003】また、この種の技術として、文献「第9回
産業における画像センシング技術シンポジウム講演論文
集、pp.15-20、1994年6月」がある。該文献におい
て開示されている背景画像作成の技術は、論理積差分画
像(現画像及び5個前の画像による2値画像と、現画像
及び10個前の画像による2値画像との論理積を求めた
画像)中から静止領域と移動領域を判別し、静止領域に
対応した入力画像の画素値を背景画像の画素値とするも
のである。
[0003] As this kind of technology, there is a document "Procedures of the 9th Symposium on Image Sensing Technology in Industry, pp.15-20, June 1994". The technique of background image creation disclosed in the literature is a logical product difference image (a logical product of a binary image based on the current image and the image five images before, and a binary image based on the current image and the image ten years ago. A still area and a moving area are determined from the obtained image), and the pixel value of the input image corresponding to the still area is used as the pixel value of the background image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
図4、図5に示すように、2値画像 b(t-1)13または
42と、2値画像 b(t)13’または42’との論理積
演算(AND処理)35により求めた、移動領域36ま
たは43を反転処理37し、マスク画像としての静止領
域 m'(t)38または44を作成する。これを入力画像f
(t-1)10’または41’と掛け算処理39することに
より、新しい背景画像 g'(t)40または45を作成する
ものである。図に示すように、移動領域の一部50また
は51が、背景画像 g'(t)40または45に取り込まれ
る場合があるという問題がある。
In the above prior art,
As shown in FIGS. 4 and 5, the binary image b (t−1) 13 or 42 and the binary image b (t) 13 ′ or 42 ′ are obtained by a logical product operation (AND process) 35. The moving area 36 or 43 is inverted 37 to create a still area m '(t) 38 or 44 as a mask image. This is the input image f
A new background image g ′ (t) 40 or 45 is created by multiplying 39 with (t−1) 10 ′ or 41 ′. As shown in the figure, there is a problem that a part 50 or 51 of the moving area may be captured in the background image g ′ (t) 40 or 45.

【0005】ここで、図4は、従来技術の背景画像作成
方法を示す処理機能図である。移動物体の移動速度が遅
い場合等において、各画像間での移動領域に重なりが生
じる場合を表している。また、図5は、もう一つ別の従
来技術の背景画像作成方法を示す処理機能図である。移
動物体の移動速度が速い場合や画像の取り込み間隔が長
い場合において、各画像間での移動領域に重なりが生じ
る場合を表している。
FIG. 4 is a processing function diagram showing a background image creating method according to the prior art. This represents a case where the moving areas between the images overlap in the case where the moving speed of the moving object is slow or the like. FIG. 5 is a processing function diagram showing another background art creating method according to another related art. In the case where the moving speed of the moving object is fast or the image capturing interval is long, the case where the moving regions between the images overlap is generated.

【0006】すなわち、従来技術は、移動体の移動速度
や各画像の取り込み間隔により背景画像中に車両等の移
動物体が入り込むことについては配慮されておらず、高
精度の基準背景画像を得ることができないという問題が
あった。したがって、本発明の目的は、移動体検出装置
や監視装置で必要となる基準背景画像の作成に関する、
精度の良い背景画像作成方法および画像処理装置を提供
することにある。
That is, the prior art does not consider that a moving object such as a vehicle enters a background image due to a moving speed of a moving body or an interval at which each image is taken, and obtains a highly accurate reference background image. There was a problem that can not be. Therefore, an object of the present invention relates to creation of a reference background image required by a moving object detection device and a monitoring device,
An object of the present invention is to provide a highly accurate background image creating method and an image processing device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、任意の時
間間隔で連続して送信される画像のうちから、時間的に
前後している「前」と「後」の2つの入力画像を順送り入力
処理して求め、該「前」及び「後」入力画像を用いて差分処
理および2値画像化処理し、2値画像を順次作成する第
1ステップと、作成された該2値画像と前回移動領域と
を用いて、論理和演算処理して今回移動領域を順次作成
し、かつ該今回移動領域を次回の演算のための前記前回
移動領域に置換し、所定回数論理和演算処理した後の当
該今回移動領域を抽出し、移動領域を作成する第2ステ
ップと、該移動領域を反転処理し、静止領域を作成する
第3ステップと、該静止領域に該当する前記「前」入力画
像を、順次、寄せ集め演算処理し、意図する背景画像を
作成する第4ステップとを含むことにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to select two input images, "before" and "after", which are successive in time, from images continuously transmitted at arbitrary time intervals. A first step of sequentially obtaining binary images by performing differential processing and binary image processing using the “before” and “after” input images, and obtaining the binary images sequentially; After performing a logical sum operation using the previous moving area and sequentially creating the current moving area, and replacing the current moving area with the previous moving area for the next calculation, and performing a logical OR operation a predetermined number of times A second step of extracting the current moving area and creating a moving area, a third step of inverting the moving area to create a still area, and a step of extracting the “previous” input image corresponding to the still area. , And sequentially perform a collection operation to create an intended background image. It is achieved by the inclusion of a fourth step.

【0008】換言すれば、一枚(1フレーム)の画像は、
道路等の静止領域と車両等の移動領域とから構成され
る。背景画像を作成するためには静止領域を正しく求め
る必要がある。静止領域は、全体の画像(すなわち、静
止領域と移動領域の和)から移動領域を差し引くことで
求められ、そこで、静止領域を正しく求めるためには、
差し引く移動領域を正しく求めることが必要になる。し
たがって、一部しか求められない論理積演算(AND処
理)に代えて、移動領域の全てが求められる論理和演算
(OR処理)とし、時間が異なる複数のカメラ視野内で移
動物体同志の重なりが生ずる場合でも、正しく移動領域
を求められるようにするものである。
[0008] In other words, one image (one frame) is
It is composed of a stationary area such as a road and a moving area such as a vehicle. In order to create a background image, it is necessary to correctly determine a still region. The still region is determined by subtracting the moving region from the entire image (i.e., the sum of the still region and the moving region).
It is necessary to correctly determine the moving area to be subtracted. Therefore, instead of a logical product operation (AND processing) that can be obtained only partially, a logical OR operation that requires the entire moving area
(OR processing) is performed so that a moving area can be correctly obtained even when moving objects overlap in a plurality of camera fields of view having different times.

【0009】また、上記目的を達成する画像処理装置
は、任意の時間間隔で連続して送信される画像のうちか
ら、時間的に前後している「前」と「後」の2つの入力画像
を順送り入力処理して求め、該「前」及び「後」入力画像を
用いて差分処理および2値画像化処理し、2値画像を順
次作成する2値画像作成手段と、作成された該2値画像
と前回移動領域とを用いて、論理和演算処理して今回移
動領域を順次作成し、かつ該今回移動領域を次回の演算
のための前記前回移動領域に置換し、所定回数論理和演
算処理した後の当該今回移動領域を抽出し、移動領域を
作成する移動領域作成手段と、該移動領域を反転処理
し、静止領域を作成する静止領域作成手段と、該静止領
域に該当する前記「前」入力画像を、順次、寄せ集め演算
処理し、背景画像を作成する背景画像作成手段とを含み
構成し、送信される前記画像を処理するものである。
Further, the image processing apparatus which achieves the above-mentioned object has two input images, "before" and "after", which are successive in time, from images continuously transmitted at arbitrary time intervals. A binary image creating means for sequentially creating a binary image by performing a difference process and a binary image process using the “before” and “after” input images, and sequentially creating a binary image. Using the value image and the previous moving area, OR operation processing is performed to sequentially create the current moving area, and the current moving area is replaced with the previous moving area for the next operation, and the OR operation is performed a predetermined number of times. The moving area creating means for extracting the current moving area after the processing and creating the moving area, the still area creating means for inverting the moving area to create the still area, and the " The `` before '' input images are sequentially collected and processed, and Configure and a background image producing means for producing an image, and processing the image to be transmitted.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて、図面に示す実施例を参照しながら説明する。初
めに、本実施例に係る移動体検出装置を例に挙げ、その
概要について説明する。図2は、本発明による一実施例
の移動体検出装置の構成を示すブロック図である。本実
施例に係る移動体検出装置は、取り込まれた画像を処理
する画像処理部100と、画像を取り込むカメラ101
と、画像や種々の情報を表示するモニタ111と、装置
全体の制御や画像処理部100の結果を処理するCPU
112とを含み構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. First, an outline of the moving object detection device according to the present embodiment will be described as an example. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the moving object detection device according to one embodiment of the present invention. The moving object detection device according to the present embodiment includes an image processing unit 100 that processes a captured image, and a camera 101 that captures an image.
A monitor 111 for displaying images and various information, and a CPU for controlling the entire apparatus and processing the results of the image processing unit 100
112.

【0011】画像処理部100は、A/D変換器10
2、画像メモリ103、画像間演算回路104、2値化
回路105、反転回路106、ヒストグラム処理回路1
07、ヒストグラムメモリ108、線形結合演算回路1
09、 D/A変換器110を含み構成される。画像メ
モリ103は、例えば、256×256 画素の濃淡画像メモ
リがk枚(G1〜Gk)備わっており、また、必要に応じ
て2値画像を格納する2値画像メモリをj枚(B1〜B
j)備える。以下、動作について説明する。
The image processing unit 100 includes an A / D converter 10
2, image memory 103, inter-image calculation circuit 104, binarization circuit 105, inversion circuit 106, histogram processing circuit 1
07, histogram memory 108, linear combination operation circuit 1
09, including the D / A converter 110. The image memory 103 has, for example, k (G1 to Gk) gray image memories of 256 × 256 pixels, and j (B1 to Bk) binary image memories for storing binary images as necessary.
j) Prepare. Hereinafter, the operation will be described.

【0012】CPU112からの指令に基づいて、画像
処理部100はカメラ101によって撮影された画像信
号を取り込み、A/D変換器102によって、例えば1
28階調の濃度データに変換して画像メモリ103に記
憶する。さらに、該画像処理部100は、CPU112
の指令に基づいて、画像メモリ103のデータを用い
て、画像間演算処理、2値化処理、画像の反転処理、ヒ
ストグラム処理(濃度頻度分布算出処理)、線形結合演算
処理などを、画像間演算回路104、2値化回路10
5、反転回路106、ヒストグラム処理回路107、線
形結合演算回路109などで実行し、必要に応じて処理
結果等をD/A変換器110を介して映像信号に変換
し、モニタ111に表示する。尚、ヒストグラムメモリ
108は、算出や判定のための濃度頻度分布を記憶する
メモリである。
Based on a command from the CPU 112, the image processing unit 100 takes in an image signal photographed by the camera 101, and the A / D converter 102
The image data is converted into density data of 28 gradations and stored in the image memory 103. Further, the image processing unit 100 includes a CPU 112
, An image inversion process, a binarization process, an image inversion process, a histogram process (density frequency distribution calculation process), a linear combination operation process, etc. Circuit 104, binarization circuit 10
5. The processing is executed by the inversion circuit 106, the histogram processing circuit 107, the linear combination operation circuit 109, and the like. The processing result and the like are converted into a video signal via the D / A converter 110 as necessary, and displayed on the monitor 111. Note that the histogram memory 108 is a memory that stores a density frequency distribution for calculation and determination.

【0013】上記基準とする背景画像が得られた後の、
車両、人間などと言った移動体の抽出処理及び移動体の
流れの計測処理の一例について、その概略を説明する。
図3は、図2の移動体検出装置の処理のフローを示す図
である。まず、画像処理部100が、入力画像1と基準
とする背景画像2との差分処理3により、差分画像4を
求め、これを所定の閾値で2値化し、2値画像4を作成
する。その後CPU112で、レーン毎に車両の抽出処
理6を実行し、この画像について、車線毎に車両台数や
個別の車速等の計測処理7を実行する。
After the reference background image is obtained,
An outline of an example of a process of extracting a moving object such as a vehicle or a person and a process of measuring a flow of the moving object will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of a process of the moving object detection device in FIG. 2. First, the image processing unit 100 obtains a difference image 4 by a difference process 3 between the input image 1 and the background image 2 as a reference, binarizes the difference image 4 with a predetermined threshold value, and creates a binary image 4. Thereafter, the CPU 112 executes the vehicle extraction processing 6 for each lane, and executes the measurement processing 7 for the number of vehicles, individual vehicle speed, and the like for each lane on this image.

【0014】次に、本発明の中心部分である基準背景画
像を作成する背景画像作成処理の詳細について説明す
る。図1は、本発明による一実施例の背景画像作成方法
を示す処理機能図である。すなわち、基準背景画像を作
成するための各処理の機能が示されている。なお、図1
における、差分処理11、論理和演算処理14、掛け算
処理18,21、加算処理23などは、図2の画像間演
算回路104で処理される。
Next, the details of the background image creation processing for creating the reference background image, which is the central part of the present invention, will be described. FIG. 1 is a processing function diagram showing a background image creating method according to one embodiment of the present invention. That is, the function of each process for creating the reference background image is shown. FIG.
, The difference processing 11, the logical sum calculation processing 14, the multiplication processings 18 and 21, the addition processing 23, and the like are performed by the inter-image calculation circuit 104 in FIG.

【0015】まず、カメラからある時間間隔を有して連
続的に送信され、時間的に前後している2フレームの
「前」の入力画像 f(t-2)10と「後」の入力画像 f(t-1)1
0’とを入力し、画像間演算回路104で差分処理11
し、さらに2値化回路105で2値化処理12して、2
値画像 b(t-1)13’を作成する。次に、「後」であった
画像を「前」の入力画像 f(t-1)10’にし、新たに「後」
の入力画像 f(t)10”を入力し、即ち順送り入力処理
し、2値画像 b(t)13”を順次作成する。すなわち、
第1ステップでは、任意の時間間隔で連続して送信され
る画像のうちから、時間的に前後している「前」と「後」の
2つの入力画像を「順送り入力処理」して求め、該「前」
及び「後」入力画像を用いて差分処理および2値画像化処
理し、2値画像を順次作成すると言える。そして、順送
り入力処理と差分処理とを含む画像間演算回路104と
2値化回路105が、2値画像作成手段に相当する。
First, an input image “f (t−2)” of “before” and an input image of “after” of two frames which are continuously transmitted from the camera at a certain time interval and are temporally shifted back and forth. f (t-1) 1
0 ′, and the difference processing 11
The binarization circuit 105 further performs a binarization process 12 to obtain a binary
A value image b (t-1) 13 'is created. Next, the image that was "after" is changed to the "before" input image f (t-1) 10 ', and the "after" image is newly added.
, The input image f (t) 10 ″ is input, that is, the progressive input processing is performed to sequentially create the binary image b (t) 13 ″. That is,
In the first step, two images, “before” and “after”, which are temporally preceding and succeeding, are obtained by “forward input processing” from images continuously transmitted at arbitrary time intervals, "Before"
Then, it can be said that the difference processing and the binary image processing are performed using the “after” input image and the binary image is sequentially generated. Then, the inter-image calculation circuit 104 and the binarization circuit 105 including the progressive input processing and the difference processing correspond to a binary image creating means.

【0016】次に、順次作成される2値画像から順次論
理和演算を実行し、移動領域としてのマスク画像を作成
する方法は、具体的には、2値画像 b(t-2)13が用い
られて前回の論理和演算で得られた前回移動領域 m(t-
2)と、2値画像 b(t-1)13’とを用いて、画像間演算
回路104で論理和演算処理14し、今回移動領域とし
てのマスク画像 m(t-1)15を得る。次に、該マスク画
像 m(t-1)15を次回の演算のための前回移動領域に置
き換え、新たな2値画像 b(t)13”とで論理和演算処
理14’し、今回移動領域としてのマスク画像 m(t)1
5’を得る。そして以上の演算処理を所定回数(毎回す
なわち1回を含む、通常は4〜5回)繰り返した後の、
当該今回移動領域を抽出したものを、移動物体の抽出を
実行した結果としての「移動領域」に設定するものであ
る。本実施例の場合の最終的に設定された移動領域は、
図示されているマスク画像 m(t)15’である。
Next, a method of sequentially executing a logical OR operation from the sequentially generated binary images to generate a mask image as a moving area is as follows. Specifically, the binary image b (t-2) 13 And the previous moving area m (t-
Using the 2) and the binary image b (t-1) 13 ', an OR operation 14 is performed by the inter-image operation circuit 104 to obtain a mask image m (t-1) 15 as the current moving area. Next, the mask image m (t-1) 15 is replaced with the previous moving area for the next calculation, and a new binary image b (t) 13 ″ is subjected to a logical OR operation 14 ′ to obtain the current moving area. Mask image m (t) 1 as
Get 5 '. After repeating the above arithmetic processing a predetermined number of times (every time, that is, including once, usually 4 to 5 times),
The extracted moving area is set as the “moving area” as a result of executing the extraction of the moving object. The finally set moving area in the case of this embodiment is:
This is the illustrated mask image m (t) 15 ′.

【0017】即ち、第2ステップでは、作成された2値
画像と前回移動領域とを用いて、論理和演算処理して今
回移動領域を順次作成し、かつ該今回移動領域を次回の
演算のための前回移動領域に置換し、所定回数論理和演
算処理した後の当該今回移動領域を抽出し、移動領域を
作成すると言える。そして、移動領域の抽出処理と論理
和演算処理とを含んだ画像間演算回路104が移動領域
作成手段に相当する。このように移動領域のマスク画像
の作成を、論理和演算処理(OR処理)で行うのが本発
明のポイントである。所定回数のOR処理を繰り返すこ
とにより、移動領域を移動する物体の全てが抽出される
ので、正しい移動領域が求められる。
That is, in the second step, a logical sum operation is performed using the created binary image and the previous moving area to sequentially generate the current moving area, and the current moving area is used for the next calculation. Can be said to be replaced with the previous moving area, and the current moving area after the logical OR operation has been performed a predetermined number of times is extracted to create a moving area. The inter-image calculation circuit 104 including the moving area extraction processing and the logical sum operation processing corresponds to a moving area creating unit. The point of the present invention is that the creation of the mask image of the moving area is performed by the OR operation (OR processing). By repeating the OR process a predetermined number of times, all the objects moving in the moving area are extracted, so that the correct moving area is obtained.

【0018】次に、上記のように所定回数繰り返して求
めた、移動領域としてのマスク画像m(t)15’を、反転
回路106で反転処理16し、静止領域としての反転マ
スク画像 m'(t)17を得る。即ち、第3ステップでは、
移動領域を反転処理し、静止領域を作成すると言える。
そして、反転回路106が静止領域作成手段に相当す
る。
Next, the inversion circuit 106 inverts the mask image m (t) 15 ′ as a moving area, which is obtained by repeating the above-mentioned predetermined number of times, to obtain an inverted mask image m ′ ( t) Obtain 17. That is, in the third step,
It can be said that the moving area is inverted to create a still area.
Then, the inversion circuit 106 corresponds to a still area creating unit.

【0019】最後に、静止領域としての反転マスク画像
を用いて、意図する背景画像を作成する方法として、
「寄せ集め演算処理」による方法がある。「寄せ集め演算
処理」は残像と濃度頻度分布とを利用するもので、次の
通りである。まず、静止領域としての反転マスク画像
m'(t)17と、所定回数繰り返し反転し当該静止領域が
得られた時点に同期している、「前」入力画像としての
入力画像 f(t-1)10'とを掛け算処理21し、背景画像
m'f(t)22を設定する。
Finally, as a method of creating an intended background image using an inverted mask image as a still area,
There is a method based on “collective operation processing”. The "collective calculation process" utilizes the afterimage and the density frequency distribution, and is as follows. First, an inverted mask image as a static area
A multiplication process 21 is performed by multiplying m ′ (t) 17 by an input image f (t−1) 10 ′ as a “previous” input image, which is repeatedly inverted a predetermined number of times and synchronized with the time when the still region is obtained. ,background image
m'f (t) 22 is set.

【0020】次に、移動領域としてのマスク画像 m(t)
15’と、前回背景領域画像g"(t-1)19とを掛け算処
理18し、今回得た移動領域中に含まれる前回の背景領
域画像の分を考慮した残像背景領域mg"(t)20を求め
る。そして、該残像背景領域 mg"(t)20と、前述の背
景画像 m'f(t)22とを加算処理23し、今回背景領域
画像g"(t)24を得る。なお、得られた今回背景領域画
像g"(t)24は、次回の演算のために前回背景領域画像
g"(t-1)19として置換される。また、一番最初の演算
時には前回背景領域画像はクリアされている。
Next, a mask image m (t) as a moving area
15 ′ is multiplied by 18 with the previous background area image g ″ (t−1) 19, and an afterimage background area mg ″ (t) taking into account the previous background area image included in the currently obtained moving area. Ask for 20. Then, the afterimage background area mg "(t) 20 and the above-described background image m'f (t) 22 are added to each other 23 to obtain a current background area image g" (t) 24. The obtained current background region image g "(t) 24 is used for the next calculation.
g "(t-1) 19. Also, at the time of the first calculation, the previous background area image has been cleared.

【0021】そして、上記の今回背景領域画像 g"(t)2
4に、濃度0の領域(No.24の白抜きで示されている部
分)がないかどうか、即ち、背景画像として採用できる
かどうかが判定される。具体的には、ヒストグラム処理
回路107とヒストグラムメモリ108とで濃度頻度分
布を算出し、濃度0の画素がなく、画素が全て埋まり基
準背景画像ができたかを判定する方法であり、それを実
行するものが、判定処理25である。画素が全部埋まっ
ていない場合は、継続処理31で先頭に戻り、画像の入
力から各処理が繰り返される。そして、全ての画素が埋
まったと判定した時点の今回背景領域画像 g"(t)24を
出力し、意図する背景画像を作成するものである。図示
の実施例では背景画像 g'(t)26に相当する。
Then, the current background region image g "(t) 2
It is determined whether there is no area of density 0 (the area indicated by white in No. 24), that is, whether it can be adopted as a background image. More specifically, the histogram processing circuit 107 and the histogram memory 108 calculate a density frequency distribution, and determine whether there is no pixel having a density of 0 and all the pixels are buried to form a reference background image. This is the determination process 25. If all the pixels are not filled, the process returns to the beginning in the continuation process 31, and each process is repeated from the input of the image. Then, the current background region image g ″ (t) 24 at the time when it is determined that all the pixels are filled is output to create an intended background image. In the illustrated embodiment, the background image g ′ (t) 26 is used. Is equivalent to

【0022】すなわち、第4ステップは、移動領域と、
静止領域と、該静止領域に該当する「前」入力画像とを用
いて、順次、寄せ集め演算処理し、意図する背景画像を
作成するものと言える。そして、掛算処理,加算処理な
どを含む画像間演算回路104、判定処理,繰り返し継
続処理などを含むヒストグラム処理回路107及びヒス
トグラムメモリ108が、背景画像作成手段に相当する
と言える。
That is, the fourth step comprises:
It can be said that, by using the still area and the “previous” input image corresponding to the still area, collective arithmetic processing is sequentially performed to create an intended background image. The inter-image calculation circuit 104 including multiplication processing and addition processing, the histogram processing circuit 107 including determination processing and repetition continuation processing, and the histogram memory 108 can be said to correspond to background image creation means.

【0023】次に、処理時間は少し増えるがノイズによ
る影響を回避する方法について説明する。この方法は、
上記した実施例に、線形結合演算処理を加えるものであ
る。ここでは、第4ステップに線形結合演算処理を加え
た少し複雑な例について説明する。上記実施例の判定処
理25で、画素が全部埋まった今回背景領域画像 g"(t)
24が作成された場合、これを今回背景画像 g'(t)26
として仮設定する。そして、今回背景画像 g'(t)26と
前回背景画像 g'(t-1)27とを用いて、線形結合演算回
路109により、次の(数1)式の線形結合演算処理28
を繰り返し実行し、意図する基準背景画像g(t)29を得
るものである。
Next, a method for avoiding the influence of noise, although the processing time is slightly increased, will be described. This method
A linear combination operation is added to the above embodiment. Here, a slightly complicated example in which a linear combination operation is added to the fourth step will be described. In the determination processing 25 of the above embodiment, the current background region image g ″ (t) in which all the pixels are buried
24 is created, this is used as the background image g '(t) 26
Is temporarily set. Then, using the current background image g ′ (t) 26 and the previous background image g ′ (t−1) 27, the linear combination operation circuit 109 uses the linear combination operation circuit 28 of the following equation (1).
Is repeatedly executed to obtain an intended reference background image g (t) 29.

【0024】 g(t)=Ag'(t)+(1−A)g'(t-1) (数1) ただし、 A:線形結合係数 得られた基準背景画像 g(t)29は、次回の演算のため
に前回背景画像g'(t-1)27として置換される。なお、
一番最初の演算時には前回背景画像g'(t-1)27はクリ
アされている。
G (t) = Ag ′ (t) + (1−A) g ′ (t−1) (Equation 1) where A: Linear combination coefficient The obtained reference background image g (t) 29 is For the next calculation, it is replaced as the previous background image g '(t-1) 27. In addition,
At the time of the first calculation, the previous background image g '(t-1) 27 has been cleared.

【0025】そして、判定処理30で、(数1)式の処理
が所定回数(1回以上、通常は2〜3回)実行されたか
がチェックされ、所定回数に達した場合は、基準背景画
像設定処理32で、該基準背景画像 g(t)29を出力
し、意図する背景画像を作成するものである。一方、指
定回数に達していない場合は、先頭に戻り、処理が繰り
返される。
Then, in decision processing 30, it is checked whether or not the processing of equation (1) has been performed a predetermined number of times (at least once, usually two to three times). In the process 32, the reference background image g (t) 29 is output to create an intended background image. On the other hand, if the specified number of times has not been reached, the process returns to the top and the process is repeated.

【0026】したがって、上記の方法は、第1ステップ
から第4ステップまでの処理を繰り返して、前回の処理
で作成された前回背景画像と今回の処理で作成した今回
背景画像とを求め、該前回背景画像及び今回背景画像を
用いて線形結合演算処理し、基準背景画像を作成する第
5ステップを追加するものと言える。また、判定処理,
繰り返し継続処理などを含む線形結合演算回路109
が、線形結合演算手段に相当する。この線形結合演算処
理の追加採用は、ランダムノイズによる影響が減るの
で、さらに精度の良い基準背景画像が作成され、有効な
方法であると言える。
Therefore, in the above method, the processes from the first step to the fourth step are repeated to obtain the previous background image created in the previous process and the current background image created in the current process. It can be said that a fifth step of performing a linear combination operation process using the background image and the current background image to create a reference background image is added. Also, judgment processing,
Linear combination operation circuit 109 including repetition continuation processing and the like
Corresponds to a linear combination operation means. This additional use of the linear combination operation reduces the influence of random noise, so that a more accurate reference background image can be created, which is an effective method.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、移動物体が入力画像中
に存在しても移動物体が背景画像中に入ることなく、精
度の高い基準背景画像を作成することができる。
According to the present invention, even if a moving object exists in the input image, the moving object does not enter the background image, and a highly accurate reference background image can be created.

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

【図1】本発明による一実施例の背景画像作成方法を示
す処理機能図である。
FIG. 1 is a processing function diagram showing a background image creating method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明による一実施例の移動体検出装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a moving object detection device according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2の移動体検出装置の処理のフローを示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow of processing of the moving object detection device of FIG. 2;

【図4】従来技術の背景画像作成方法を示す処理機能図
である。
FIG. 4 is a processing function diagram showing a background image creation method according to the related art.

【図5】もう一つ別の従来技術の背景画像作成方法を示
す処理機能図である。
FIG. 5 is a processing function diagram showing another conventional background image creation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10…入力画像、2…背景画像、3,11…差分処
理、4…差分画像、5,13…2値画像、6…抽出処
理、7…計測処理、12…2値化処理、14…論理和演
算処理、15…マスク画像、16…反転処理、17…反
転マスク画像、18,21…掛け算処理、19…前回背
景領域画像、20…残像背景領域、22…背景画像、2
3…加算処理、24…今回背景領域画像、25,30…
判定処理 26…今回背景画像、27…前回背景画像、28…線形
結合演算処理、29…基準背景画像、31…継続処理、
32…基準背景画像設定処理、100…画像処理部、1
01…カメラ、102…A/D変換器、103…画像メ
モリ、104…画像間演算回路、105…2値化回路、
106…反転回路、107…ヒストグラム処理回路、1
08…ヒストグラムメモリ、109…線形結合演算回
路、110…D/A変換器、111…モニタ、112…
CPU
1, 10 input image, 2 background image, 3, 11 difference processing, 4 difference image, 5, 13 binary image, 6 extraction processing, 7 measurement processing, 12 binary processing, 14 ... OR operation processing, 15 mask image, 16 inversion processing, 17 inverted mask image, 18 and 21 multiplication processing, 19 previous background area image, 20 residual image background area, 22 background image, 2
3: addition processing, 24: current background area image, 25, 30 ...
Judgment process 26: current background image, 27: previous background image, 28: linear combination operation process, 29: reference background image, 31: continuation process,
32: Reference background image setting processing, 100: Image processing unit, 1
01: camera, 102: A / D converter, 103: image memory, 104: inter-image calculation circuit, 105: binarization circuit,
106: inverting circuit, 107: histogram processing circuit, 1
08 histogram memory, 109 linear combination operation circuit, 110 D / A converter, 111 monitor, 112
CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−205175(JP,A) 特開 平2−71380(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 1/00 H04N 7/18 G08B 13/18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-205175 (JP, A) JP-A-2-71380 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G06T 7/00-7/60 G06T 1/00 H04N 7/18 G08B 13/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】任意の時間間隔で連続して送信される画像
のうちから、時間的に前後している「前」と「後」の2つの
入力画像を順送り入力処理して求め、該「前」及び「後」入
力画像を用いて差分処理および2値画像化処理し、2値
画像を順次作成する第1ステップと、 作成された該2値画像と前回移動領域とを用いて、論理
和演算処理して今回移動領域を順次作成し、かつ該今回
移動領域を次回の演算のための前記前回移動領域に置換
し、所定回数論理和演算処理した後の当該今回移動領域
を抽出し、移動領域を作成する第2ステップと、 該移動領域を反転処理し、静止領域を作成する第3ステ
ップと、 該静止領域に該当する前記「前」入力画像を、順次、寄せ
集め演算処理し、意図する背景画像を作成する第4ステ
ップとを含むことを特徴とする背景画像作成方法。
1. Among images continuously transmitted at an arbitrary time interval, two input images, "before" and "after", which are temporally preceding and succeeding each other, are sequentially obtained by input processing. A first step of performing a difference process and a binary image process using the “before” and “after” input images and sequentially creating a binary image, and using the created binary image and the previous moving area, Sum operation processing to sequentially create a current moving area, and replace the current moving area with the previous moving area for the next operation, extract the current moving area after performing a logical OR operation a predetermined number of times, A second step of creating a moving area, a third step of inverting the moving area and creating a still area, and sequentially collecting and processing the “previous” input image corresponding to the still area; And a fourth step of creating an intended background image. Background image generation method for the butterflies.
【請求項2】請求項1において、前記第1ステップから
前記第4ステップまでの処理を繰り返して、前回の処理
で作成された前回背景画像と今回の処理で作成した今回
背景画像とを求め、該前回背景画像及び今回背景画像を
用いて線形結合演算処理し、基準背景画像を作成する第
5ステップを有することを特徴とする背景画像作成方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the processing from the first step to the fourth step is repeated to obtain a previous background image created in the previous processing and a current background image created in the current processing. A fifth step of performing a linear combination operation using the previous background image and the current background image to generate a reference background image.
【請求項3】任意の時間間隔で連続して送信される画像
のうちから、時間的に前後している「前」と「後」の2つの
入力画像を順送り入力処理して求め、該「前」及び「後」入
力画像を用いて差分処理および2値画像化処理し、2値
画像を順次作成する2値画像作成手段と、 作成された該2値画像と前回移動領域とを用いて、論理
和演算処理して今回移動領域を順次作成し、かつ該今回
移動領域を次回の演算のための前記前回移動領域に置換
し、所定回数論理和演算処理した後の当該今回移動領域
を抽出し、移動領域を作成する移動領域作成手段と、 該移動領域を反転処理し、静止領域を作成する静止領域
作成手段と、 該静止領域に該当する前記「前」入力画像を、順次、寄せ
集め演算処理し、背景画像を作成する背景画像作成手段
とを含むことを特徴とする画像処理装置。
3. An image which is successively transmitted at an arbitrary time interval and is obtained by sequentially inputting two input images, "before" and "after", which are successively shifted in time. A binary image creating means for sequentially creating a binary image by performing a difference process and a binary image process using the “before” and “after” input images, and using the created binary image and the previous moving area The OR operation is performed to sequentially create the current moving area, and the current moving area is replaced with the previous moving area for the next operation, and the current moving area is extracted after the OR operation is performed a predetermined number of times. A moving area creating means for creating a moving area; a still area creating means for inverting the moving area to create a still area; and the "previous" input image corresponding to the still area sequentially gathered. A background image creating means for performing arithmetic processing and creating a background image. The image processing apparatus characterized by.
【請求項4】請求項3において、前記2値画像作成手段
から、前記移動領域作成手段と、前記静止領域作成手段
と、前記背景画像作成手段までの処理を繰り返して、前
回の処理で作成された前回背景画像と今回の処理で作成
した今回背景画像とを求め、該前回背景画像及び今回背
景画像を用いて、線形結合演算処理し基準背景画像を作
成する線形結合演算手段を設けたことを特徴とする画像
処理装置。
4. The apparatus according to claim 3, wherein processing from said binary image creating means to said moving area creating means, said still area creating means, and said background image creating means is repeated, and said processing is performed in the previous processing. A linear combination operation means for obtaining a previous background image and a current background image created in the current process, and performing a linear combination operation process using the previous background image and the current background image to create a reference background image. Characteristic image processing device.
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