JP4311457B2 - 動き検出装置、動き検出方法、撮像装置および監視システム - Google Patents
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Description
B(m,n,t)=(1−α)B(m.n,t−1)+αI(m,n,t)
……(1)
ここで、αは0≦α≦1の時定数であり、B(m,n,t)は時間tにおける座標(m,n)の背景画像であり、I(m,n,t)は時間tにおける座標(m,n)の入力画像である。
本発明の第1実施形態に係る撮像装置について説明する。ここに、撮像装置とは、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等の撮像素子、当該撮像素子の撮像面(受光面)上に被写体の像光を結像させる光学系および当該撮像素子の出力信号を処理する信号処理回路を含み、携帯電話等の電子機器に搭載されて用いられるカメラモジュールや、当該カメラモジュールを搭載したデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムを言うものとする。
図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示すシステム構成図である。図1において、被写体(図示せず)からの入射光(像光)は、レンズ11を含む光学系によって固体撮像素子、例えばCCDイメージセンサ12の撮像面(受光面)上に結像される。
一般的なAE制御の制御フローを図2に、当該AE制御における信号の流れを図3に示す。このAE制御は、先述したように、マイクロコンピュータ16による制御の下に実行される。
E(xf)=2n log2 (Xf2 /Xref2 ) ……(2)
Sn=(1−α)Sn−1+αE(xf) ……(3)
ここで、αは先述した式(1)における時定数であり、0≦α≦1である。すなわち、AEリファレンス値からの乖離量、即ち制御エラー量E(xf)に時定数αを掛け算することにより、AEスケールSnを算出することができる。
そこで、本発明に係る動き検出装置20は、輝度差情報だけではなく、マイクロコンピュータ16による制御の下での撮像装置の特性制御によって決定される制御情報をも用いて被写体の動き検出を行うことを特徴としている。具体的には、動き検出の検出パラメータ、例えば検出閾値を上記制御によって決定される制御情報に応じて動的に制御する。
図5は、フレーム間差分方式に適用された実施例1に係る動き検出装置20Aを示すブロック図である。
図6は、背景差分方式に適用された実施例2に係る動き検出装置20Bを示すブロック図である。
ところで、昼夜を通して撮影しつつ動き検出を行う場合、夜間など画面内の信号レベルが全体的に小さくなったときに、動き検出を行えないことがある。図9に、(A)通常の十分な照度状態にあるときと、(B)低照度状態にあるときの比較例を示している。
実施例3では、マイクロコンピュータ16による制御の下での撮像装置の特性制御によって決定される制御情報、例えばAE情報に応じて動き検出の検出閾値を制御することにより、撮影環境における照度の変化に伴う問題点を解決することを特徴としている。
ここで、実施例1または実施例2に係る検出閾値の制御と、実施例3に係る検出閾値の制御とを併用する場合には、両制御を排他的に実行した方が良い。その制御例について、図13のフローチャートを用いて説明する。
図14は、AEが収束状態にあるか否かを判定するアルゴリズムを示すフローチャートである。
図15は、第1実施形態に係る動き検出装置20を有する撮像装置を監視カメラとして用いた監視システムの構成例を示すシステム構成図である。図15に示すように、本監視システムは、第1実施形態に係る動き検出装置20を有する撮像装置30と、記録制御装置41などを有する映像記録装置40とから構成されている。
ところで、監視システムにおいて、動き検出装置を撮像装置側ではなく、映像記録装置側に内蔵した構成(従来型)を採った場合、撮像装置から出力される映像信号しか、映像を解析するための情報、即ち画面内の動きを検出するための情報が無いために、撮像装置が持つ電子ズーム機能によって拡大処理を行った場合、映像記録装置内蔵の動き検出装置は、撮像装置から出力される拡大された映像領域(表示エリア)内の動きしか検出することができない。
Claims (9)
- 撮像素子から出力される映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理部と、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御部とを備え、
前記制御情報は、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記撮像装置の露出を制御する自動露出制御によって決定される情報である
動き検出装置。 - 撮像素子から出力される映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理部と、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御部とを備え、
前記制御情報は、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記映像信号のゲインを制御する自動利得制御によって決定される情報である
動き検出装置。 - 前記処理部は、前記映像信号と当該映像信号を1フレーム遅延した映像信号とのフレーム間の輝度差を得て当該輝度差を動き検出の検出閾値と比較する処理を行い、
前記制御部は、前記制御情報に応じて前記検出閾値を制御する
請求項1又は2記載の動き検出装置。 - 前記処理部は、前記映像信号から演算により背景画像を作成し、前記映像信号と前記背景画像との輝度差を得て当該輝度差を動き検出の検出閾値と比較する処理を行い、
前記制御部は、前記制御情報に応じて前記検出閾値および前記背景画像を構築するための学習係数の少なくとも一方を制御する
請求項1又は2記載の動き検出装置。 - 撮像素子から出力される映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理ステップと、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御ステップと、
前記撮像装置の特性制御が安定状態にあるか否かを判断する判断ステップとを有し、
前記制御ステップでは、
前記判断ステップで安定状態にないと判断されたときは、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記撮像装置の露出を制御する自動露出制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御し、
前記判断ステップで安定状態にあると判断されたときは、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記映像信号のゲインを制御する自動利得制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する
動き検出方法。 - 撮像素子と、
前記撮像素子から出力される映像信号を基に被写体の動きの有無を検出する動き検出装置とを備え、
前記動き検出装置は、
前記映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理部と、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御部とを有し、
前記制御情報は、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記撮像装置の露出を制御する自動露出制御によって決定される情報である
撮像装置。 - 撮像素子と、
前記撮像素子から出力される映像信号を基に被写体の動きの有無を検出する動き検出装置とを備え、
前記動き検出装置は、
前記映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理部と、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御部とを有し、
前記制御情報は、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記映像信号のゲインを制御する自動利得制御によって決定される情報である
撮像装置。 - 撮像素子と、
前記撮像素子から出力される映像信号を基に被写体の動きの有無を検出する動き検出装置とを備え、
前記動き検出装置は、
前記映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理部と、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御部とを有し、
前記制御情報は、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記撮像装置の露出を制御する自動露出制御によって決定される情報である
監視システム。 - 撮像素子と、
前記撮像素子から出力される映像信号を基に被写体の動きの有無を検出する動き検出装置とを備え、
前記動き検出装置から出力される動き情報を基に前記撮像素子による撮像エリア内の被写体の動きを監視する監視システムであって、
前記動き検出装置は、
前記映像信号から輝度差情報を得て当該輝度差情報を動き検出の検出パラメータと比較することによって動きの有無の判断処理を行う処理部と、
前記撮像素子を含む撮像装置の特性制御によって決定される制御情報に応じて前記検出パラメータを制御する制御部とを有し、
前記制御情報は、前記撮像素子による撮像画面内の輝度レベルに応じて前記映像信号のゲインを制御する自動利得制御によって決定される情報である
監視システム。
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