JP4831626B2 - 移動物体検知判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、監視用テレビカメラにおいて、カメラより得られる画像データを処理し外乱による誤検出を排除し、移動体検知を確実に判定しアラームを出力する移動物体検知判定方法に関する。

従来、監視カメラより得られる画像から移動物体を検出する方法としては、過去画面と現在画面とを差分処理し、さらに画像処理して画面全体から変化点を抽出して変化点が検出される画面が何画面連続したかをカウントし、カウント値が設定回数以上であると判定され、監視画角内に移動物体が存在すると認識し検知信号を出力している。この種の移動物体検知判定方法としては、本出願人による移動物体抽出用画像作成方法があり、図９，図１０を参照し説明する。なお、図９は従来例の処理画面の遷移を示し、移動物体抽出用画像から移動体を抽出してアラームを発生するまでの処理過程を示し、図１０は図９の処理画面を作成する移動物体抽出用画像作成装置の処理フローである。

移動体検出には、図９に示すように、例として静止物、葉等、移動物および影で分けた４種類からなる画像データをサンプリングして時間経過順に画像取得用リングバッファＲ１〜Ｒ５（以下、リングバッファと称する）に記憶し、これらの画像データを画像処理し移動物体を抽出する。この移動体検出方法について、図１０の処理フローを参照し説明する。先ず、ステップＳ１では、サンプリングした画像データをリングバッファＲ１〜Ｒ５へ記憶し、その画像取得過程で、ステップＳ２において、そのときの画像取得ポインタの値が５か否か判断し、画像取得ポインタが５でなければステップＳ３でそのときの画像ポインタを１増加し、次にサンプリングした画像データを取得し、画像取得ポインタの値が５になるまで繰り返し実行する。画像取得ポインタが５であればステップＳ４で画像取得用ポインタを１に設定し、次のステップへと進み、ステップＳ５にて差分ポインタを１に設定し、ステップＳ６に進む。なお、リングバッファＲ１〜Ｒ５に取得される画像データｒ１〜ｒ５とし、画像データｒ１が最も過去の画像でｒ５が最新画像であり、ｒ２〜ｒ４は過去順に時系列に並ぶ画像である。

ステップＳ６ではリングバッファＲ１〜Ｒ５に記憶している５枚分（最新画像ｒ５と過去４枚分の画像ｒ１〜ｒ４）の画像データから、最新画像ｒ５と過去４枚分の画像ｒ１〜ｒ４とのそれぞれの差分の絶対値を算出し、差分処理した画像データを、差分用ポインタを１増加しながら差分用メモリａ〜ｄへ順次記憶し（図９の（１））、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では差分用メモリａ〜ｄの全画面の論理積（ＡＮＤ）を取りＡＮＤ用メモリｅへ記憶し（図９の（２））、ステップＳ８に進む。ステップＳ８ではＡＮＤ用メモリｅへ記憶した画像データを二値化し二値化メモリｆに記憶する（図９の（３））。二値化した画像データは、ステップＳ９で多数決フィルタにより処理を行い、さらに外乱を排除し、その多数決画像データを多数決用メモリｇに記憶する（図９の（４））。ステップＳ１０では二値化用メモリｆに記憶した画像に対して多数決フィルタにより処理を行し、多数決フィルタを通した画像データを多数決メモリｇ（ｇ１〜ｇ３）に記憶して移動物体抽出用画像データとする。このステップＳ１からステップＳ１０までの処理を繰り返して移動物体抽出用画像を複数枚作成する。アラーム信号は、図９の多数決メモリｇ１〜ｇ３に記憶した複数枚の移動物体抽出用画像データ（多数決画面）Ｇ１〜Ｇ３に示すように変化点（検知信号）が何回か連続したときに出力される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２０３５００号公報（明細書全文，図面全図）

しかしながら、画面のあちこちにチラチラした外乱による動き検知がある場合、従来は外乱１つ１つを認識し、単発として処理する所謂ラベリング処理によって移動物体か外乱かを判定していたが、このラベリング処理は処理の際の計算量が多く、これを実行するには処理能力の高いＣＰＵ及び周辺チップが必要である。一般に、監視カメラ等の小型機器にこのような処理能力の高いＣＰＵ及び周辺チップを搭載することは、装置内のスペースやＣＰＵ等が発する熱の問題等があって極めて困難である。そこで、簡単で計算量が少なく、監視カメラ等の小型機器にも搭載可能でマシンパワーの低いＣＰＵであってもラベリング処理に代わる機能を有するアルゴリズムによる移動物体検知判定方法が必要であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、外乱が多発する監視画像による移動物体において、簡単かつ少ない計算量で移動体だけを確実に検出し、これを連続してカウントアップすることができる移動物体検知判定方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を達成したものであり、請求項１の発明は、監視用テレビカメラから時系列で取得される画像データを画像処理して得られる移動物体を抽出した画像から動きを検知し、アラーム判定をする移動物体検知判定方法であって、
前記移動物体を抽出した画像を時系列順に記憶部に取得し、
前記記憶部に記憶した画像を画像処理して移動物体抽出画像とし、
前記移動物体抽出画像を複数のブロックに分割処理し、
前記複数のブロック毎に動き検知を認識し、
前記移動物体抽出画像のブロック毎の動き検知の回数をアラームカウンタで計数するに際し、前画像における動き検知した現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、カウント値の最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算し、
前記アラームカウンタのカウント値が所定のアラーム判定回数に達したか否かによりアラーム判定することを特徴とする移動物体検知判定方法である。

また、請求項２の発明は、前記動き検知が最初の動き検知であるか否かを判定し、最初の動き検知である場合、現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、該最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の移動物体検知判定方法である。

また、請求項３の発明は、前記検知ブロックの少なくとも上下左右に隣接する所定数のブロックを計数対象ブロック範囲に設定し、検知ブロックを認識した現画像の前画像における計数対象ブロック範囲のカウント値を参照し、現検知ブロックに対応する前記アラームカウンタのカウント値を、前画像の計数対象ブロック範囲の前記カウント値の最大値に１加算した値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動物体検知判定方法である。

また、請求項４の発明は、前記計数対象ブロック範囲が、前記検知ブロックを中心とする前記上下左右に隣接する所定数のブロックに加えて斜め方向のブロックを含ませることを特徴とする請求項２又は３に記載の移動物体検知判定方法である。

請求項１の発明では、監視用テレビカメラから時系列で取得される画像データを画像処理して得られる移動物体を抽出した画像から動きを検知し、アラーム判定をする移動物体検知判定方法であって、
前記移動物体を抽出した画像を時系列順に記憶部に取得し、
前記記憶部に記憶した画像を画像処理して移動物体抽出画像とし、
前記移動物体抽出画像を複数のブロックに分割処理し、
前記複数のブロック毎に動き検知を認識し、
前記移動物体抽出画像のブロック毎の動き検知の回数をアラームカウンタで計数するに際し、前画像における動き検知した現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、カウント値の最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算し、
前記アラームカウンタのカウント値が所定のアラーム判定回数に達したか否かによりアラーム判定することを特徴とする移動物体検知判定方法であるので、画像処理で得られる各ブロック毎の動きを検知し、動き検知した検知ブロックのカウント値を加算してアラーム判定する際に、前画面の動き検知した検知ブロックに隣接した周囲ブロックのカウント値が考慮され、アラームカウンタが計数され、外乱が画面上多発しても外乱はブロック内でカウントがリセットされるが、移動物体はカウントを引き継ぎながらブロックの間を移動するので、移動物体を確実にアラーム判定することができる。

また、請求項２の発明では、前記動き検知が最初の動き検知であるか否かを判定し、最初の動き検知である場合、現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、該最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動物体検知判定方法であるので、アラーム判定に際し、現画像における検知ブロックの前画像の動き検知の状態を判定し、前画像の動き検知の状態を反映させて確実にアラーム判定することができる利点がある。

また、請求項３の発明では、前記検知ブロックの少なくとも上下左右に隣接する所定数のブロックを計数対象ブロック範囲に設定し、検知ブロックを認識した現画像の前画像における計数対象ブロック範囲のカウント値を参照し、現検知ブロックに対応する前記アラームカウンタのカウント値を、前画像の計数対象ブロック範囲の前記カウント値の最大値に１加算した値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動物体検知判定方法であるので、現画像における検知ブロックの前画像の動き検知の状態を、検知ブロックの周囲のブロックのカウント値を参照し、その最大値をオフセット値とし１を加算しアラーム判定することができ、移動物体を前画像の動き検知の状態を反映させることが可能であり、移動物体をブロック毎に確実に検出しアラーム判定することができる利点がある。

また、請求項４の発明では、前記計数対象ブロック範囲が、前記検知ブロックを中心とする前記上下左右に隣接する所定数のブロックに加えて斜め方向のブロックを含ませることを特徴とする請求項２又は３に記載の移動物体検知判定方法であるので、移動物体を前画像の動き検知の状態を反映させて移動物体を検知することが可能であり、計数対象ブロック範囲を菱形状とし、さらに、移動物体抽出画像をブロック分割を３６ブロック分割以上とすることによって、アラーム判定における誤検出の発生確率を低下させ、確実にアラーム判定することができる利点がある。

以下、本発明の移動物体検知判定方法の実施形態について図面を参照し説明する。なお、図１は本実施形態の移動物体検知判定アルゴリズムをプログラムとして有する移動物体検出装置１を示す機能ブロック図であり、図２はその要部処理フローであり、図３（１），（２）はその処理動作の遷移状態を示し、同図（１）はブロック分割した画面を示し、同図（２）は各ブロックに対応したカウンタのカウント値を示す説明図である。図４は本発明の他の実施形態を示す要部処理フローであり、図５，図６はその処理動作の遷移状態を示す説明図であり、図７，図８は他の処理動作を示す説明図である。

図１は、本実施形態の移動物体検知判定方法を実行する移動物体検出装置１を示し、ＣＰＵ（中央演算処理装置）が備えられ、移動物体検知判定を実行する処理プログラムに基づいて動作する。なお、監視用テレビカメラからのフレーム毎の画像データは、フレームメモリに一時取得される。フレームメモリに取得された画像データは、上記図１０で説明したように、フレームメモリに記憶された画像データが読み出され、差分処理しその絶対値等による画像処理を施して画像取得用リングバッファに記憶され、その後、論理積処理、二値化処理、多数決フィルタによる処理が行われて静止物等の外乱が除去され、移動物体を抽出した移動物体抽出画像が得られる。移動物体抽出画像は画像分割手段３により所定数にブロック分割され、アラーム判定手段４により各ブロック毎にアラーム判定が実行される。なお、本発明は、アラーム判定手段４に発明の主要部があり、移動物体抽出手段２及び画像分割手段３は従来例を利用することができる。

先ず、移動物体抽出手段２について、図１０及び図１１を参照し簡単に説明する。移動物体抽出手段２では、監視用テレビカメラから時系列で、例えば５枚の画像データが所定のサンプリング時間でフレームメモリに取得された後、画像取得用リングバッファＲ１〜Ｒ５に時系列で記憶され、画像取得用リングバッファＲ１〜Ｒ５に記憶された最終の画像ｒ５と最初の画像ｒ１が差分処理され、差分の絶対値に基づく差分用メモリａに記憶され、続いて最終の画像ｒ５と二番目の画像ｒ２とが差分処理され、差分用メモリｂに記憶され、同様に画像ｒ３，ｒ４が最終の画像ｒ５と夫々差分処理され、差分用メモリｃ，ｄに夫々記憶され、続いて、差分用メモリａ〜ｄに記憶された処理画像の論理積を取ることによりＡＮＤ画像が得られＡＮＤメモリｅに記憶される。ＡＮＤ画像には外乱因子が存在する場合が多く、外乱因子を除去すべく二値化処理し二値化画像が二値化メモリｆに記憶され、さらに、多数決フィルタにより処理され、移動物体が抽出された移動物体抽出画像が多数決メモリｆに記憶される。この移動物体抽出画像は、画像分割手段３に入力されて所定数のブロックに分割された後、アラーム判定手段４に入力される。

移動物体抽出手段２では、上記のような画像データが差分処理、論理積処理、二値化及び多数決フィルタ等を経て処理されて外乱が除去された移動物体抽出画像が得られる。例えば、移動物体抽出画像の画素が、動き検知を「１」とし、動き無しを「０」としたデータが得られる。この移動物体抽出画像データが画像分割手段３でブロック分割された後、アラーム判定手段４に入力され、各ブロック毎の「１」，「０」が判定され、アラーム判定がなされている。

アラーム判定手段４は、以下に説明する処理フロー（アラーム判定アルゴリズム）により動作する。アラーム判定手段４は、画像分割手段３で各ブロックに分割されたブロック画像データが記憶されるブロック画像データ記憶手段４ａと、画像分割手段３で各ブロックに分割されたブロック画像データの各ブロック毎の動き検知（動き有り「１」，動き無し「０」）を判定する各ブロック毎の動き検知手段４ｂと、動き検知手段４ｂにより動き検知された場合、その検知ブロックに対応する前ブロック画像データの周囲ブロックにおけるカウント値の最大値をカウント値のオフセット値としてアラームカウンタから求める最大値演算手段４ｃと、動き検知手段４ｂで動き検知（「１」を検知）した各ブロック毎の回数をオフセット値を考慮して計数する計数手段（アラームカウンタ）４ｄと、各ブロックのカウント値がアラーム判定値に達したか否かを判定し、各ブロックのカウント値がアラーム判定値に達すると、アラーム信号を出力するアラーム判定値比較手段４ｅとを備えている。なお、ブロック画像データ記憶手段４ａは、少なくとも現在と過去のブロック画像データを記憶する領域が設けられ、最大値演算手段４ｃはカウンタ値の数値群から最大値を求めるアルゴリズムを実行するプログラムによる。また、アラームカウンタはブロック数に対応する計数領域を備えている。

次に、図２を参照し、移動物体検知判定方法の一実施形態について説明する。ステップＳ１は、データ動き検知手段４ｂによりｎ分割された移動物体抽出画像における各ブロック毎にブロック内の動き有り「１」があるか、または動き無し「０」であるかを調べ、動き有り（ＹＥＳ）であればステップＳ２に進み、動き無し（ＮＯ）であればステップＳ３に進む。ステップＳ２ではアラームカウンタのカウンタ値（Ｃ（ｎ））に１を加算し、ステップＳ４に進む。また、ステップＳ３では、アラームカウンタのカウンタ値（Ｃ（ｎ））をゼロにして次のサイクルのステップに進む。ステップＳ４では、動き検知「１」が最初であるか否かを判定し、最初である場合、ステップＳ５に進み、ステップＳ５では現画像データで初めて検知したブロックの前画面での上下左右のブロックの最大値を最大値演算手段４ｃで求めて、最大値をオフセット値とし、オフセット値に１を加算し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、各ブロック毎のアラームカウンタのカウント値が、アラーム判定回数以上であるか否かを判定し、アラーム判定回数以上であればステップＳ７に進み、アラーム判定回数以下であればステップＳ８に進む。ステップＳ７ではカウント値がアラーム判定回数以上であるのでアラーム信号を出力し、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では現画面のカウント値を保持し、次のサイクルに進み、ステップＳ１から同様の動作を繰り返し、全てのブロックに対し同様な操作を繰り返し、各ブロックのカウント値がアラーム判定回数以上であるか否かが判定される。

続いて、図３（１），（２）を参照し、本実施形態の移動物体検知判定方法について説明する。同図（１）では、削除できなかった外乱（※）と移動物体（■）とが抽出された移動物体抽出画像（画像データ）が９個にブロック分割され、ブロック分割された分割画像データが時系列（ｔ１〜ｔ５…）に図示されている。同図（２）では分割画像データの分割ブロック数に対応した数のアラームカウンタが存在し、時刻系列（ｔ１〜ｔ５…）に図示されている。同図（２）のアラームカウンタは、同図（１）の各ブロックに対応する位置に時系列で図示した。

図３（１），（２）の時刻ｔ１では、移動物体抽出画像に外乱（※）と移動物体（■）とが夫々検知され（ステップＳ１）、外乱（※）と移動物体（■）との位置に対応するアラームカウンタのカウンタ値が「１」となり（ステップＳ１，Ｓ２）、外乱（※）と移動物体（■）が存在しないブロックは空白で示されている（ステップＳ１〜Ｓ３）。時刻ｔ２の移動物体抽出画像では外乱（※）と移動物体（■）ｍとが時刻ｔ１とは異なった位置に動き検知される（ステップＳ１）。移動物体ｍはブロックＢ１，Ｂ２間に跨るように存在する。このような場合、移動物体ｍが跨るブロックＢ１，Ｂ２が動き検知し、時刻ｔ２の前の時刻ｔ１のカウント値を参照し、時刻ｔ２のカウンタＣ１は前のカウント値「１」に「１」を加算し「２」となる（ステップＳ２）。外乱（※）と移動物体（■）の抽出画像が存在しないブロックのカウンタ値を空白で示されている（ステップＳ３）。また、カウンタＣ２は検知ブロックＢ２の周囲ブロックの最大値を最大値演算手段４ｃで求めてそのカウント値を引き継ぎ、オフセット値とし「１」が加算され、カウント値は「２」となる（ステップＳ４，Ｓ５）。また、外乱（※）がブロックＢ３に存在するので、それに対応するカウンタＣ３のカウント値は「１」となる（ステップＳ１〜Ｓ８）。

時刻ｔ３では、ブロックＢ１に外乱（※）が抽出され、ブロックＢ２に移動物体ｍが抽出され、ブロックＢ１，Ｂ２が動き検知をし（ステップＳ１）、カウンタＣ１，Ｃ２は前の画面のカウント値「２」に「１」が加算され、「３」となる（ステップＳ２）。時刻ｔ４では外乱（※）がブロックＢ４に移動物体ｍがブロックＢ２に抽出され、検知ブロックＢ２，Ｂ４に動き検知し、カウンタＣ２は前のカウント値「３」に「１」が加算され、「４」となる（ステップＳ２）。また、カウンタＣ４は対応する前画面の検知ブロックの周囲ブロックにおけるカウント値の最大値が最大値演算手段４ｃにより求められ、最大値「３」がオフセット値として引き継がれ、カウンタＣ４のカウント値は「４」となる。

時刻ｔ５では、外乱（※）がブロックＢ１，Ｂ６に跨るように抽出され、移動物体ｍがブロックＢ５に抽出される。検知ブロックＢ１，Ｂ５，Ｂ６が動き検知され、カウンタＣ
１の周囲ブロックの時刻ｔ４におけるカウント値の最大値「４」が最大値演算手段４ｃにより求められ、このカウント値をオフセット値とし、カウンタＣ１のカウント値が「１」が加算されて「５」となり（ステップＳ１〜Ｓ５）、カウンタＣ６は「１」となる（ステップＳ１〜Ｓ８）。また、カウンタＣ５は時刻ｔ４における検知ブロックＢ５に対応するブロックの周囲ブロックのカウント値の最大値が最大値演算手段４ｃにより「４」と求められ、カウンタＣ５のカウント値はオフセット値とし「４」が引き継がれ、カウンタＣ５のカウント値は「５」となる（ステップＳ１〜Ｓ５）。時刻ｔ５において、アラーム判定回数が「５」であれば、ステップＳ６においてアラーム判定回数が「５」以上であると判定し、アラーム信号を出力する（ステップＳ７）。

次に、図４を参照し他の実施形態の移動物体検知判定方法について説明する。図４は移動物体抽出画像を縦横（６×６）で３６分割した例の処理フローであり、ステップＳ１では３６分割された各ブロック内に動き検知があったか否かが判定され、動き検知があった場合、ステップＳ２に進み、動き検知がなかった場合、ステップＳ３に進む。ステップＳ２では、カウント値に「１」を加算し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、動き検知が最初の検知であるか否かが判定され、初めの検知であれば、ステップＳ５に進み、前画面の検知ブロックの周囲ブロックのカウント値の最大値が最大値演算手段４ｃにより求められ、その最大値をオフセット値とし、オフセット値に「１」を加算し、ステップＳ６に進む。ステップＳ４において、動き検知が最初でない場合、ステップＳ６に進み、アラーム判定回数以上であるか否かが判定される。ステップＳ６において、アラーム判定されるとステップＳ７に進み、アラーム信号を出力する等のアラーム処理がなされ、ステップＳ８に進み、カウンタ値を保持し、次のサイクルの同様な処理が各ブロック毎に行われる。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、移動物体抽出画像を３６ブロックに分割した場合のアラームカウンタの遷移状態を示し、３６ブロック分割に対応したカウンタが３６個存在し、検知ブロックを中心として左右上下２ブロックとした場合を示し、検知ブロックを中心とした左右上下２ブロックを計数対象ブロック範囲と称するものとする。同図（ａ）は移動物体が時刻ｔ１における前画面のカウント値の状態を示し、同図（ｂ）が時刻ｔ２における移動物体の動き検知状態を示し、同図（ｃ）が上記移動物体検知判定方法による計数対象ブロック範囲を反映したカウント値を示している。

同図（ａ）の前画面における計数対象ブロック範囲のカウンタＣ１〜Ｃ３を注目すると、カウンタＣ１〜Ｃ３のカウント値が「３，３，０」であり、計数対象ブロック範囲の他のカウント値は「０」である。同図（ｂ）では、移動物体が１ブロック右側へ移動したので、現画面におけるカウンタＣ１〜Ｃ３のカウント値が「０，４，１」であり、計数対象ブロック範囲の他のカウント値は「０」である（ステップＳ１〜Ｓ３）。同図（ｃ）に示すように、カウンタＣ１のカウント値は移動物体が検出されないので、「０」である（ステップＳ１，Ｓ３）。また、カウンタＣ２のカウント値は移動物体が検出されているので、「１」が加算され、カウンタＣ２のカウント値は「４」となる（ステップＳ１，Ｓ２））。また、同図（ｂ）において、カウンタＣ３の「１」は最初の動き検知なので、前画面の同じブロックから上下左右２ブロック先まで、計数対象ブロック範囲のカウント値の影響を受け、前画面のカウンタＣ２のカウント値「３」がオフセット値としてセットされ、同図（ｃ）の現画面のカウント値はオフセット値「３」に「１」を加算し「４」となる（ステップＳ１〜Ｓ５）。

図５の実施形態のように、移動物体抽出画像の分割数を多くすることによって、ブロックの面積は小さくなり、検知ブロックの周囲の影響度を小さくすることができる。例えば、移動物体抽出画像を縦横３×３の９ブロック分割した場合、画面中心（検知ブロック）と計数対象ブロック範囲である上下左右合わせたブロック数５と画面全体のブロック数９から、誤検知発生率は約５６％（５／９）の影響を受けるのに対し、移動物体抽出画像の分割数を縦横６×６の３６分割とすると、各ブロックの面積が１／４となり、検知ブロックを中心に上下左右合わせて画面全体の約１４％（５／３６）から影響を受けることになり、誤検知発生率を低下させることができる。

しかし、３６ブロック分割の場合、移動物体の移動速度を考慮すると、ブロックの一辺長が９ブロック分割に対し１／２となり、９ブロック分割と同じサンプリング間隔では、ブロックを飛び越えてしまうおそれがあるためサンプリング時間間隔も１／２にしなければ９ブロック分割と同等の検知をすることができず、処理速度を倍にする必要があり、処理回数が多くなり好ましくないが、検知ブロックを中心とした計数対象ブロック範囲を、図５（ａ）〜（ｃ）の実施形態のように、検知ブロックＣ３を中心として隣接する上下左右２ブロックを対象とすることによって、サンプリング時間間隔を変更することなく、各ブロックの動き検知をより正確に実行することができる。即ち、現画面（図５（ｂ））の中央の検知ブロックＣ３の「１」は初めて出現したので、前画面（図５（ａ））の同じブロックＣ３の位置から上下左右２ブロックを計数対象ブロック範囲とする。この計数対象ブロック範囲のブロックのカウント値の最大値は「３」であるので、この値をオフセット値「３」として「１」を加算し、検知ブロックＣ３のカウント値は「４」となる（図５（ｃ））。この場合、検知ブロックを中心に上下左右２ブロックを計数対象ブロック範囲とし、影響を与えるブロックは９であるので、全画面の９／３６、即ち２５％となり、画面中心部の誤報発生率は２５％に抑え、また、処理速度を上げる必要がない。

このように、ブロック内の動き検知が初めて出現した時だけ前画面の状態を現画面のアラームカウンタの対応するカウンタ（検知ブロック）のカウント値に計数することにより、カウント値が引き継がれ、確実にアラーム判定を行うことができる。一方、前記実施形態においても同様であるが、単発で発生する外乱の影響は、初回のみ前画面の影響を引き継ぐが、次画面で発生しなければカウント値がリセットされて「０」となり、単発の外乱が排除される。

また、上記実施形態では、監視対象である被写体が画面に平行に路面を写し出し、路面を移動する移動物体が画面の横方向に平行移動する場合、確実に移動物体を検出することが可能である。しかし、このような監視対象のみではなく、例えば、比較的高い位置から被写体を撮影して監視する場合、移動物体は画面を対角線上に移動することになる。このような場合、上記実施形態では移動物体を検出することができないおそれがある。図６（ａ）〜（ｂ）は、計数対象ブロック範囲を検知ブロックを中心に上下左右２ブロックとし、計数対象ブロック範囲に跨らずに移動物体が斜め方向に移動した場合、検知ブロックはブロックＣ１〜Ｃ３が動きを検知しているにもかかわらず、前前画面（図６（ａ））から前画面（図６（ｂ））の影響を現画面（図６（ｃ））のカウント値に反映させることができず、移動物体の検出漏れが発生することになる。

このような動き検出漏れを防止するためには、計数対象ブロック範囲を図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、菱形に設定することにより解消することができる。先ず、菱形とした計数対象ブロック範囲について、前前画面（図７（ａ））を参照して説明すると、動き検知を「１」で標記した検知ブロックＣ１を中心に「０」で示す上下左右並びに斜め方向を対象とするブロックを動き検知を引き継ぐ計数対象ブロック範囲とする。図７（ａ）の前前画面が動き検知し、その位置が検知ブロックＣ１とし、次のタイミングで移動物体が斜め上に移動し、図７（ｂ）の前画面の位置、ブロックＣ２で動き検知をしたとすると、検知ブロックＣ２の前画面（図７（ａ））のカウント値の最大値が「１」であるので、検知ブロックＣ２のカウント値は「１」をオフセット値とし１を加算した値、「２」となる。さらに、次のタイミングで移動物体が斜め上の検知ブロックＣ３が動き検知した場合、検知ブロックＣ３の前画面の検知ブロックＣ３を中心とする計数対象ブロック範囲におけるカウント値の最大値が「２」であるので、この最大値をオフセット値とし１を加算し、検知ブロックＣ３のカウント値は「３」となる。このようにして、検知ブロックを中心とするの上下左右並びに斜め方向の斜め左右上下のブロックのカウント値の最大値を求めることによって、アラームカウンタのカウント値がアラーム判定回数に達すると、監視カメラの画角内（監視範囲内）に移動物体が存在することを移動物体検出装置１が認識し、アラーム信号を出力し警報を発することができる。

この実施形態では、検知ブロックを中心とした上下左右２ブロックに加えて斜め１ブロックを加えた１３ブロックを計数対象ブロック範囲としており、この場合、ブロック分割数が３６であり、計数対象ブロック範囲のブロックが１３であるので、計数対象ブロック範囲の中心の検知ブロックの誤報発生率は１３／３６、即ち、画面中心部での誤報率は３６％となる。この実施形態では、図６の実施形態と比較して図５の実施形態と比較し誤報発生率は低下するものの移動物体を確実に検出することができる。

また、誤報発生率を低下させ、かつ移動物体を確実に検出する場合には、図８に示すように、計数対象ブロック範囲は図７のように、検知ブロックを中心に上下左右２ブロック及び斜め方向１ブロックの範囲とし、移動物体抽出画像の分割数を縦横（８×８）のブロックに分割し、６４ブロックとすることによって、誤報発生率を低下させることができる。図８の実施形態では、分割ブロック数が６４であり、計数対象ブロック範囲のブロック数が１３であるので、誤報発生率が２０％となり、図７の実施形態より誤報発生率を低下させることができる。

上記のように、本発明は、監視用テレビカメラから時系列で取得される画像データを画像処理して得られる移動物体を抽出した画像から動きを検知し、アラーム判定をする移動物体検知判定方法であって、移動物体を抽出した画像を時系列順に記憶部に取得し、この記憶部に記憶した画像を移動物体抽出手段２に入力して画像処理し、動き検知を抽出した移動物体抽出画像を作成し、この移動物体抽出画像を画像分割手段３により複数のブロックに分割処理し、各ブロック毎の動き検知を認識し、アラーム判定手段２にて、各ブロック毎の動き検知の回数をアラームカウンタで計数し、アラーム判定をする。その際、前画像における動き検知した現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を最大値演算手段４ｃにより求め、カウント値の最大値をオフセット値として引き継いで、計数手段４ｄにより、アラームカウンタのカウント値をオフセット値に１を加算した値とする。その後、アラームカウンタのカウント値が所定のアラーム判定回数に達したか否かをアラーム判定値比較手段４ｅで判定し、アラーム信号を出力するようにした移動物体検知判定するアルゴリズムによる。なお、ブロック毎の動き検知は、移動物体抽出画像が二値化処理等の画像処理により、白黒（「１」，「０」）の画像、即ちブロック毎に動き有り「１」があるか、または動き無し「０」であるかを判定することにより簡単に検出することができる。

また、本発明は、各ブロックの動き検知が最初の動き検知であるか否かを判定し、最初の動き検知である場合、上記のように、現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、カウント値の最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算するようにし、前の動き検知を反映させてアラーム判定をする移動物体検知判定方法である。なお、現画面のあるブロックが動き検知した場合、その検知ブロックの動き検知が最初の動き検知であるか否かを判定するには、現画面で動き検知した検知ブロックに対応する前画面のブロックのアラームカウンタのカウント値が「０」であれば、最初の動き検知であることを簡単に判定することができる。

また、本発明は、検知ブロックの少なくとも上下左右に隣接する所定数のブロックを計数対象ブロック範囲に設定し、検知ブロックを認識した現画像の前画像における計数対象ブロック範囲のカウント値を参照し、現検知ブロックに対応する前記アラームカウンタのカウント値を、前画像の計数対象ブロック範囲の前記カウント値の最大値に１加算した値とし移動物体を検出しアラーム判定する移動物体検知判定方法である。

また、本発明は、計数対象ブロック範囲が、検知ブロックを中心とする上下左右に隣接する所定数のブロックに加えて斜め方向のブロックを含ませた範囲とすることによって、確実にアラーム判定することができる移動物体検知判定方法である。また、この場合、移動物体抽出画像のブロック分割数は、誤差発生率を低下させ、かつ動き検出を確実にする上で３６以上とすることが好ましい。

本発明の活用例としては、監視カメラを利用した移動物体監視に利用することができる。

本発明の一実施形態の移動物体検知判定アルゴリズムをプログラムとして有する移動物体検出装置を示す機能ブロック図である。 本実施形態の要部処理フローを示す図である。 （１）は移動物体抽出画像のブロック分割数した画面を示し、（２）はその処理動作を示すブロック分割数に対応したアラームカウンタの説明図である。 本発明の他の実施形態の要部処理フローを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は移動物体抽出画像の画面のブロック分割数に対応したアラームカウンタを示し、その処理動作を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は移動物体抽出画像の画面のブロック分割数に対応したアラームカウンタを示し、他の実施形態における処理動作を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は移動物体抽出画像の画面のブロック分割数に対応したアラームカウンタを示し、他の実施形態における処理動作を示す説明図である。 本発明の他の実施形態であり、移動物体抽出画像の画面のブロック分割数に対応したアラームカウンタを示し、菱形の計数対象ブロック範囲を示す説明図である。 従来の移動物体検出方法を示す説明図である。 従来の移動物体検出方法の処理フローを示す図である。 従来の移動物体検出方法の誤報発生を示す説明図である。

符号の説明

１ 移動物体検出装置
２ 移動物体抽出手段
３ 画像分割手段
４ アラーム判定手段
４ａ ブロック画像データ記憶手段
４ｂ 動き検知手段
４ｃ 最大値演算手段
４ｄ 計数手段（アラームカウンタ）
４ｅ アラーム判定値比較手段

Claims (4)

1. 監視用テレビカメラから時系列で取得される画像データを画像処理して得られる移動物体を抽出した画像から動きを検知し、アラーム判定をする移動物体検知判定方法であって、
   前記移動物体を抽出した画像を時系列順に記憶部に取得し、
   前記記憶部に記憶した画像を画像処理して移動物体抽出画像とし、
   前記移動物体抽出画像を複数のブロックに分割処理し、
   前記複数のブロック毎に動き検知を認識し、
   前記移動物体抽出画像のブロック毎の動き検知の回数をアラームカウンタで計数するに際し、前画像における動き検知した現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、カウント値の最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算し、
   前記アラームカウンタのカウント値が所定のアラーム判定回数に達したか否かによりアラーム判定することを特徴とする移動物体検知判定方法。
2. 前記動き検知が最初の動き検知であるか否かを判定し、最初の動き検知である場合、現検知ブロックに対応する周囲ブロックのカウント値の最大値を求め、該最大値をオフセット値として引き継いで前記アラームカウンタのカウント値を加算するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の移動物体検知判定方法。
3. 前記検知ブロックの少なくとも上下左右に隣接する所定数のブロックを計数対象ブロック範囲に設定し、検知ブロックを認識した現画像の前画像における計数対象ブロック範囲のカウント値を参照し、現検知ブロックに対応する前記アラームカウンタのカウント値を、前画像の計数対象ブロック範囲の前記カウント値の最大値に１加算した値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動物体検知判定方法。
4. 前記計数対象ブロック範囲が、前記検知ブロックを中心とする前記上下左右に隣接する所定数のブロックに加えて斜め方向のブロックを含ませることを特徴とする請求項２又は３に記載の移動物体検知判定方法。

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