JPH0310384A - 移動物体認識回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、移動物体を含む画像を示す入力画像信号から
、移動物体の輪郭を抽出する移動物体認識回路に関する
ものであって、詳しくは、例えば、テレビカメラ等の撮
像装置により得られる画像中の移動物体を同じ画像中の
静止物体（背景等）から分離抽出する移動物体認識回路
に係るものである。

［従来の技術］ 第２図は、前記移動物体認識回路の従来例を示したもの
である。

この移動物体認識回路は、テレビカメラで撮影した画像
から画像中の各物体の輪郭を抽出した第１〜第３の３つ
の輪郭画像信号（移動物体および静止物体が混在してい
る）を用意し、これら３つの輪郭画像信号から、移動物
体に関する輪郭だけを分離抽出するもので、特開昭６３
−２６１４８２号公報に開示されたものである。

以下、第２図に基づいて、従来の移動物体認識回路を説
明する。

第２図において、２１は輪郭画像信号を受ける入力端子
、２２および２３はそれぞれ１画面分の輪郭画像信号を
記憶することのできる第１および第２の記憶回路、２４
は第１及び第２の記憶回路２２．２３に対して輪郭画像
信号を記憶させたり記憶させた輪郭画像信号を読み出す
ための制御信号発生回路、２５は第１及び第２の記憶回
路２２２３より読み出された信号を加算する加算（ＯＲ
）回路、２６は加算回路２５の出力である２画面輪郭信
号の輪郭線幅を拡大する拡大幅輪郭信号（微動識別信号
）発生回路、２７はその出力信号、２８は輪郭画像信号
の位相を遅延させる位相補償回路、２９はその出力信号
、３０は比較回路、３１は移動物体信号、３２はその出
力端子である。

次に前記従来例の動作を説明する。

まず、制御信号発生回路２４の制御信号によって任意の
時間ｔ１に第１の輪郭画像信号を第１の記憶回路２２に
記憶させる。

次には、制御信号発生回路２４の制御信号により［７秒
後の後続一画面を第２の記憶回路２３に第２の輪郭画像
信号として記憶させる。

さらに、１３秒後の第３の輪郭画像信号の入力時に第１
、第２の記憶回路２２．２３のデータを制御信号発生回
路２４の制御信号により読みたし、加算回路２５で加算
する。

この加算信号によって形成された輪郭線の幅は、拡大幅
輪郭信号発生回路２６によって」二下左右に拡大される
。例えば、前記拡大幅輪郭信号発生回路２６の入力信号
線幅が水平方向で約４ドツト、垂直方向で１〜２走査線
分の幅を有してしる場合に、出力信号２７においては、
水平方向で左右に２ドツト分、さらに垂直方向で２走査
線分だけ幅を増大させた輪郭線幅を作る。

前記拡大幅輪郭信号発生回路２６による輪郭線幅の増大
量は、第３の輪郭画像中の静止物体に関する輪郭か、拡
大幅輪郭信号２７における静止物体の拡大された輪郭線
幅の中央に位置するように設定される。

また、拡大幅輪郭信号２７は、輪郭線幅期間が負極性に
なるように設定されて、比較回路３０に加えられる。

次に、入力端子２１に入力した第３の輪郭画像信号は位
相補償回路２８によって前記拡大幅輪郭信号２７に位相
か合わされ、その出力信号２９は比較回路３０に加えら
れる。

前記比較回路３０では、出力信号２９の示す輪郭線から
、前記拡大幅輪郭信号２７の示す拡大幅輪郭に含まれる
（重なる）部分を消す。

この比較回路３０の動作によって、第３の輪郭画像信号
の静止物体に対する輪郭画像信号は消され、拡大幅輪郭
信号２７の拡大幅からはみ出す移動物体の輪郭信号のみ
が移動物体信号３１として出力端子３２より出力される
ことになる。

［発明が解決しようとする課題］ さて、前述の従来例は、簡単に説明すれば、第１および
第２の輪郭画像信号を合成するとともに輪郭線幅の拡大
を行って、静止物体の輪郭線を一段と拡大強調した出力
信号２７’！ｉ−作成し、この出力信号２７と第３の輪
郭画像信号とを比較して、第３の輪郭画像信号の輪郭線
から出力信号２７の輪郭線に重なる部分を削除すること
によって、移動物体の輪郭を分離抽出するものである。

このような従来例においては、静止物体の微動（例えば
、背景として映る樹木の風などによる微動等）は、拡大
幅輪郭信号発生回路２６における拡大幅を適宜選定する
ことによって、移動物体として誤認することを防止する
ことができる。

しかし、その反面、移動物体として認識すべきものも、
その変位量が静止物体の微小な変位量と同程度の場合に
は、拡大幅輪郭信号発生回路２６からの出力信号２７に
よって静止物体とともに消去されてしまう。

したがって、従来例においては、例えば、直進する自動
車をその後方から撮影したときの画像信号から移動する
自動車の輪郭を検出する場合のように、移動物体の画像
内での変位量が小さい場合には、移動物体の輪郭を適確
に抽出することができないという問題があった。

また、従来例においては、一画面内に複数の移動物体か
含まれるような場合に、加算回路２５による処理によっ
て異なる移動物体相互の輪郭が合成されてしまう等の不
都合が発生ず虞れがあり、従って、このような場合にも
、移動物体の輪郭を適確に抽出することかできないとい
う問題があった。

そこで、これらの問題を解決することか今後の課題とさ
れていた。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、変位か微
小な移動物体に対しても、輪郭を適確に抽出することか
でき、また、−画面内に複数の移動物体が含まれるよう
な場合にも各移動物体の輪郭を適確に抽出することので
きる移動物体認識回路を提供することを目的とする。

「課題を解決するだめの手段］ この発明に係る移動物体認識回路は、移動物体を含む画
像を示す入力画像信号から、移動物体の輪郭を抽出する
移動物体認識回路である。

具体的には、輪郭検出回路と、信号遅延回路と、差分回
路と、２値化回路と、伸長回路と、論理積回路とを具備
した構成をなす。

ここに、前記輪郭検出回路は、前記入力画像信号を受け
て、該入力画像信号に含まれた各物体の輪郭を検出し、
前記信号遅延回路は、前記入力画像信号に対して一定時
間分遅延させた画像信号を作成する。

また、前記差分回路は、前記信号遅延回路の出力と前記
入力画像信号との差分値を算出し、前記２値化回路は、
前記差分回路の出力を２値化する。

また、伸長回路は、前記２値化回路の出力である差分画
像データの伸長を行い、前記論理積回路は、前記伸長回
路の出力である伸長差分画像データと前記輪郭検出回路
の出力である輪郭画像データとの論理積を得る。

「作用］ 本発明に係る移動物体認識回路は、まず入力画像信号と
該入力画像信号を一定時間遅延させた画像信号との差分
を取ることによって前記入力画像信号の中から移動物体
を表出させ、さらに伸長回路によって表出させた移動物
体の輪郭を拡大した伸長差分画像データを作る。そして
、前記入力画像（８号から作成した輪郭画像データの中
から、前記伸長差分画像データに含まれない静止物体に
関する輪郭線を削除することによって、移動物体の輪郭
を分離抽出するもので、変位量の大小にかかわらず変位
を伴う物体は全て前記差分によって表出させることがで
き、また、表出させた物体に対して伸長を行うことによ
って検出精度の低下を防止することもてきる。

従って、本発明に係る移動物体認識回路によれば、変位
が微小な移動物体に対しても、輪郭を適確に抽出するこ
とができ、また、−画面内に複数の移動物体が含まれる
ような場合にも、他の移動物体の移動動作による影響を
受けずに、各移動物体の輪郭を適確に抽出することかで
きる。

「実施例」 第１図は、本発明に係る移動物体認識回路の一実施例の
構成を示すブロック図である。

この移動物体認識回路は、移動物体を含む画像を示す入
力画像信号Ｓ１から、移動物体の輪郭を抽出するもので
、第１図に示すように、入力端子１０と、信号遅延回路
１１と、差分回路１２と、２値化回路１３と、伸長回路
１４と、輪郭検出回路１５と、論理積回路１６と、出力
端子１７とを具備した構成をなす。

ここに、入力端子１０は、前記入力画像信号Ｓ１を受け
る部分て、この入力画像信号Ｓ、はテレビカメラやビデ
オカメラによる撮影によって得た画像信号である。

前記信号遅延回路１１は、入力端子１０に入る入力画像
信号に対して一定時間分（この実施例では、ビデオレー
１・で１フレ一ム分である）遅延させた画像信号（以下
、前画像信号と呼ぶ）Ｓ２を作成する。

前記差分回路１２は、前記信号遅延回路１１の出力であ
る前画像信号Ｓ２と前記入力画像信号Ｓとの差分値を算
出して、差分信号を出力する。差分値の算出は、静止物
体を消して移動物体を表出さゼる意味を持つ。

前記２値化回路１３は、前記差分回路１２の出力を２値
化して、差分画像データＳ３を出力する。

前記伸長回路１４は、前記２値化回路１３の出力である
差分画像データＳ３の示す領域だけでは移動物体のエツ
ジ領域（輪郭線領域）を完全にカバーできないため、差
分画像データＳ３を伸長（拡大）して、伸長差分画像デ
ータＳ４を出力するものである。

差分画像データＳ３の示す領域だけでは移動物体のエツ
ジ領域か完全（正確）にカバーできないということを、
第３図（ａ）〜（ｇ）を使って説明する。

第３図（ａ）に示、す画像信号１は前記実施例における
前画像信号Ｓ、に相当し、第３図（ｂ）に示す画像信号
２は入力画像信号Ｓ、に相当し、第３図（Ｃ）に示す差
分信号３は２値化していないが差分画像データＳ、に相
当するものとする。また、第３図（ｄ）に示す微分信号
４は輪郭画像データＳ５に相当し、第３図（ｆ）に示す
伸長差分信号６は伸長差分画像データＳ４に相当し、第
３図（ｇ）に示す信号７は移動物体輪郭信号Ｓ８に相当
する。そして、前述の画像信号１，２において、符号Ｘ
を何した範囲が移動物体に相当するものとする。

前記差分信号３と微分信号４との積（八Ｎ　Ｉ）　）を
とると、第３図（ｅ）に示す信号５の如くなり、図中に
符号ｙで示す歪みか発生し、この部分の輪郭が正確に検
出てきなくなる。ところが、伸長差分信号６と微分信号
４との積（ＡＮＤ）をとった場合には、第３図（ｇ）に
示す信号７の如く、歪みか発生せず、正確に輪郭が検出
し得る。

前記伸長回路１４による前記差分画像データＳ３の伸長
方法の一例としては、第４図に示したように、着目画素
Ｐｏに対してその周囲の８画素を含めた９画素（Ｐｏ−
Ｐ８）を考慮し、これらの９画素全ての論理和を取り、
これら９画素のうち１画素でも対象画素である場合は、
着目画素Ｐ。を対象画素として出力する方法が考えられ
る。

前記輪郭検出回路１５は、前記入力画像信号Ｓを受け、
輝度画像データの空間微分を実施することによって、該
入力画像信号Ｓ１に含まれた各物体（静止物体も移動物
体も含む）の輪郭を検出＋１ し、各物体の輪郭を示す輪郭画像データＳ５を出力する
。

この輪郭検出回路１５における空１’、−ＩＪ微分方法
の一例としては、次に示す方法かある。

この方法は、まず、第４図に示した着目画素Ｐ。に対し
て、次式に示ず計算（ｓｏｌ＋ｅｌオペレータ）を行う
。

Ａ＝１ｐ、＋２Ｐ、＋ｐ。−Ｐ、−２Ｐ、−Ｐ８−Ｉ−
Ｐ４＋２Ｐ３＋Ｐ、−ＰＯ−２Ｐ７−Ｐ８そして、求め
た値Ａに対して、ある適当な値で２値化する方法である
。

前記論理積回路１Ｇは、前記伸長差分画像データＳ４と
輪郭画像データＳ５との論理積を得るもので、該論理積
回路１Ｇから出力端子１７に移動物体の輪郭を示す移動
物体輪郭信号Ｓ６が出力される。

さて、次に、直；ｔＢ　して遠ざかる自動車か移動物体
となる場合を例にとって、一実施例の回路の作用を説明
する。

第５図に示す現画像の画像信号が、前記入力画２ 像信号Ｓ１として入力端子１０に入力されるとする。

すると、前記信号遅延回路］１では、入力画像信号Ｓ１
に対して１フレ一ム時間だけ遅延した前画像（第６図に
示す画像）の画像信号を作成し、前画像信号Ｓ２として
出力する。

この前画像信号Ｓ、は、入力画像信号Ｓ、と供に差分回
路１２に入力し、現画像を示す現フレームと前画像を示
す前フレームとの差分が行われ、時間微分画像が算出さ
れる。

この場合に、算出結果の値が大きい領域は、時間的に輝
度が著しく変化した領域（移動物体のエツジを含む移動
物体領域）を表している。

この算出結果は、差分回路１２の出力として２値化回路
１３に送られ、適当なレベルで２値化されることによっ
て、差分画像データＳ３が出力される。

差分画像データＳ３は、前記伸長回路１４において、前
述の第４図に示した方法（９画素の論理和によって着目
画素が対象画素であるか否かを決定する方法）で伸長さ
れて、伸長差分画像データＳ４となる。伸長差分画像デ
ータＳ４の示す画像は、第７図に示す如くである。

一方、前記輪郭検出回路１５によって、前記入力画像信
号Ｓ１から輪郭画像データＳ５が作成される。第８図は
、輪郭検出回路１５によって作成された輪郭画像データ
Ｓ５の示す画像である。

このようにして得られた輪郭画像データＳ５と伸長差分
画像データＳ４とは、論理積回路１６に送られて論理積
され、その結果、移動物体である自動車の輪郭を示す移
動物体輪郭信号Ｓ６たけが出力される。

第９図は、前記移動物体輪郭信号Ｓ８による画像を示し
たものである。

以−１−詳細に説明したように、前記実施例の移動物体
認識回路は、まず入力画像信号Ｓｌと該信号Ｓ、を１フ
レ一ム分遅延させた前画像信号Ｓ２との差分を取ること
によって前記入力画像信号Ｓ１の中から移動物体を表出
させ、さらに伸長回路１４によって表出させた移動物体
の輪郭を拡大した伸長差分画像データＳ４を作る。そし
て、前記入力画像信号Ｓ、から作成した輪郭画像データ
Ｓ５の中から、前記伸長差分画像データＳ４に含まれな
い静止物体に関する輪郭線を削除することによって、移
動物体の輪郭を分離抽出するもので、変位量の大小にか
かわらず変位を伴う物体は全て前記差分によって表出さ
せることかでき、また、表出させた物体に対して伸長を
行うことによって検出精度の低下を防止することもでき
る。

従って、前記実施例の移動物体認識回路によれば、変位
が微小な移動物体に対しても、輪郭を適確に抽出するこ
とができ、また、−画面内に複数の移動物体か含まれる
ような場合にも、他の移動物体の移動動作による影響を
受けずに、各移動物体の輪郭を適確に抽出することがで
きる。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明に係る移動物体認
識回路は、まず入力画像信号と該入力画像信号を一定時
間遅延させた画像信号との差分を取ることによって前記
入力画像信号の中から移動５ 物体を表出させ、さらに伸長回路によって表出させた移
動物体の輪郭を拡大した伸長差分画像データを作る。そ
して、前記入力画像信号から作成した輪郭画像データの
中から、前記伸長”差分画像データに含まれない静止物
体に関する輪郭線を削除することによって、移動物体の
輪郭を分離抽出するもので、変位量の大小にかかわらず
変位を伴う物体は全て前記差分によって表出させること
かでき、また、表出さセナ物体に対して伸長を行うこと
によって検出精度の低下を防止することもてきる。

従って、本発明に係る移動物体認識回路によれば、変位
が微小な移動物体に対しても、輪郭を適確に抽出するこ
とができ、また、−画面内に複数の移動物体が含まれる
ような場合にも、他の移動物体の移動動作による影響を
受けずに、各移動物体の輪郭を適確に抽出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すプロ、ツク図、
第２図は従来の移動物体認識回路の構成を６− 示すブロック図、第３図は前記一実施例において伸長差
分信号を作成したことによる効果の説明図、第４図は前
記一実施例における伸長方法の一例の説明図、第５図は
入力画像信号となる現画像の説明図、第６図は前記現画
像に対して一定時間前の前画像の説明図、第７図は一実
施例における伸長差分画像の説明図、第８図は入力画像
信号に対する輪郭画像の説明図、第９図は一実施例によ
って算出した移動物体輪郭画像の説明図である。 １０・・・・・入力端子、Ｓ、・・　・入力画像信号、
１１・・・・・・信号遅延回路、Ｓ２・・・・前画像信
号、１２・・・差分信号、１３・・・・・２値化回路、
Ｓ３　・差分画像データ、１４・・・・伸長回路、Ｓ４
・・・・・伸長差分画像データ、１５・・輪郭検出回路
、Ｓ５輪郭画像データ、１６・・・論理積回路、Ｓ６移
動物体輪郭信号、１７　・出力端子、Ｐｏ・・着目画素
。 第 ５ 図 特開平 １０３８４　（８） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 移動物体を含む画像を示す入力画像信号から、移動物体
   の輪郭を抽出する移動物体認識回路であって、 前記入力画像信号を受けて該入力画像信号に含まれた各
   物体の輪郭を検出する輪郭検出回路と、前記入力画像信
   号に対して一定時間分遅延させた画像信号を作成する信
   号遅延回路と、 この信号遅延回路の出力と前記入力画像信号との差分値
   を算出する差分回路と、 この差分回路の出力を２値化する２値化回路と、この２
   値化回路の出力である差分画像データの伸長を行う伸長
   回路と、 この伸長回路の出力である伸長差分画像データと前記輪
   郭検出回路の出力である輪郭画像データとの論理積を得
   る論理積回路とを備えたことを特徴とする移動物体認識
   回路。