JPH04111079A - 移動体識別装置 - 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 本発明は移動体を画像で捕らえ、画像の特徴から移動体
を識別する移動体識別装置に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の移動体識別装置は、赤外線センサを複数
個用いて、移動体（以後人体で代表させる）の温度を検
出し、赤外線の出力が大きい方のセンサ方向から位置を
検出する手段（従来例１）や、人体を画像により捕らえ
る手段があった。この画像により人体を検出する手段は
、第５図のように、背景画面Ａと現画面Ｂの差分画面Ｃ
を取り、動いた部分のみ抽出する手段（従来例２）や、
第６図に示すように、前画面りと現画面Ｅの差分をとる
いわゆる画像の微分値Ｆを求める手段（従来例３）があ
った。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来例１では、およその位置はわか
っても、人の各部を認識する程度までの精度は出ないた
め複雑な制御を行なうことができないという課題があワ
た。

また、従来例２では、背景を取り除くため、人体の形状
を取り出すことができ正確な人体形状から各部の位置を
検出できるという長所がある反面、（］）背景が動いた
時に、現画面Ｂと差分を取ると背景の動いたところが抽
出される。（２）背景全体が少しでもずれると現画面Ｂ
の差分を取った時に全体にわたりノイズが発生する。（
３）撮像手段が動いた場合も同様に画面全体にノイズが
発生する。（４）輝度変化があると（例えば室内の明る
さが変化した時等）同様に画面全体にノイズが発生する
。という課題があった。

更に、従来例３では、前画面りとの差分を取っているた
め即ち画像の微分値であるために、従来例２の（１）、
（２）のような課題はなくなる。しかし、（３）、（４
）については瞬間的な変化に対しては同様の課題があり
、更に、（１）動きのある人体のエツジの部分が抽出さ
れるが、人体全体でないため、位置検出等の時には、エ
ツジの線が切れていたりするので検出が難しく誤った位
置を検出してしまう。

（２）動きが少なくなるとエツジの線が細くなり、つい
に消えてしまう。そのため人体が消えたり現われたりし
て誤動差の原因になるという課題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するもので、背景が動
いても補正を加え、動いた背景は変化度の検出により背
景を自動的に変更するとともに入口等の常に同し様な部
分の動きに対しては人体ではなくかつ背景の変化でもな
いようにしてノイズの発生を押え、常に動いている物の
みを識別できるようにしたことを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、撮像手段と、前記
撮像手段から得られた画像を記憶する画像メモリ部と、
前記画像メモリ部の複数個の画像間の同一アドレス画素
の輝度レベルを比較する輝度レベル比較部と、前記輝度
レベル比較部の出力により決定された画素の輝度レベル
変化の履歴を表わす画素変化履歴部と、前記画素変化履
歴部の連続性を判定する連続性判定部と、前記連続性判
定部により、前記画像メモリ部の輝度レベルを変換する
輝度レベル変換部と、前記輝度レベル変換部により変換
された後の画像から得られた動き画素群の繰り返し性を
判定する特定動き検出部とから構成したものである。

作用 本発明の移動体識別装置は、上記構成により、撮像手段
により得られた初期画像を画像メモリ部中の１枚目に記
憶し、次に得られた現画像も同様に画像メモリ部中の２
枚目に記憶し、更に前記撮像手段で得られた現画像と前
記１枚目の画像メモリ部中に記憶された初期画像の同一
アドレス上の画素間の輝度レベルを輝度レベル比較部に
より比較し、闇値以上の時には輝度レベルに変化を認め
たとして、画素変化履歴部のカウンタを１プラスする。

ここで画素変化履歴部は連続して初期画像と違った時に
現画素を初期画素に取り込むものである。その後、初期
画像と現画像の同一アドレス上の画素間の比較を輝度レ
ベル比較部により行い、闇値以上の輝度レベル変化があ
った場合には移動体の検出と見なし画素変化履歴部のカ
ウンタをリセットする。そして、前記画素変化履歴部の
カウンタの連続度を連続性判定部により判定する。連続
度が設定以上であれば現画素を画像メモリ部中の１枚目
に記憶しである初期画像に取り込み、それ以外の場合は
現画素と初期画素の輝度レベルに応して輝度レベルを輝
度レベル変換部により変換する。このことにより移動体
の形状がわかる。次に、同し位置での動きについては前
記移動体の形状の繰り返しを判断してドア等の移動可能
な背景と人間等の移動体と区別し、移動可能な背景（ド
ア等）の存在確認後は出力変化に対しても移動体とは区
別する学習を行なう。このように特定部分を検出し、移
動体のみの位置を検出するという作用を有する。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面とともに説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図で、１は撮像手段、
２は前記撮像手段１から入力した画像を記憶する画像メ
モリ部、３は前記画像メモリ部に記憶された画像の画像
間演算により同一アドレス上の画素の輝度レベルを比較
する輝度レベル比較部、４は前記輝度レベル比較部３の
出力により決定された画素の輝度レベル変化の履歴を表
わす画素変化履歴部、５は前記画素変化履歴部の連続性
を判定する連続性判定部、６は前記連続性判定部により
前記画像メモリ部２の輝度レベルを変換する輝度レベル
変換部、７は前記輝度レベル変換部６により変換された
後の画像から動き画素群の繰り返し性を判別する特定動
き検出部、８は前記輝度レベル変換部６により一部ある
いは全部の輝度レベル変換させた後の画像メモリ部１中
の特定位置を検出する位置検出部とから構成しである。

また、画像メモリ部２、輝度レベル比較部３、画素変化
履歴部４、連続性判定部５、輝度レベル変換部６、特定
動き検出部７、位置検出部８はＣＰＵ９とハス１０によ
り接続しである。１１は移動体を示す。

上記構成において動作を第２図のフローチャートに基づ
いて説明する。ステップ１０１にて画像メモリ部２のリ
セットや輝度レベル比較部３の比較闇値の設定等の初期
設定を行ない、ステップ１０２にて撮像手段１により初
期画像を人力し、ステップ１０３で前記初期画像（以下
背景画像と言う）を画像メモリ部２の１枚目に記憶させ
る。その後、ステップ１０４にて撮像手段１により画像
を入力し、ステップ１０５で画像メモリ部２の２枚目に
記憶させる。（ここで記憶させた画像を現画像という）
次に、ステップ１０６で画像中の画素アドレスをリセッ
トし０番地にして、ステップ１０３で画像メモリ部２中
の１枚目に記憶しである背景画像の０番目の画素とステ
ップ１０５で画像メモリ部２中の２枚目に記憶しである
現画像の輝度変化チエツクをステップ１０７で行なう。

ステップ１０８で全画素の判定が終了したかを検出し、
すべて終了していなければステップ１０９で画素アドレ
スをアップして次の画素を検出するためステップ１０７
へ戻り、すべて終了したならばステップ１１０特定動き
検出部７により特定個所の動きの繰り返し度を検出し、
同−動きの繰り返しが設定以上あるときは移動可能背景
として学習する。その後ステップ１１１で移動可能背景
を除去し、移動体の抽出を行なうとともに、ステップ１
１２で前記移動体の代表位置の検出を位置検出部８によ
り行ない、ステップ１１３で前記位置検出部８の出力に
より機器制御を行なう。

この一連の動作をステップ１０４に戻り、新たな現画像
を入力し同様の移動体の位置検出を行なう。

ここで、ステップ１０７の輝度変化チエツクについて第
２図に基づいて説明する。ステップ２０１で現画素（現
画像の一つの画素を示す）と背景画素（背景画像の一つ
の画素を示す）の輝度レベル比較し、輝度レベルの差が
ステップ１０１で定めた闇値以下であればステップ２０
２で画素変化履歴部４をリセットし、輝度レベルが閾値
以上であれば、ステップ２０３で画素変化履歴部４のカ
ウンタを１アンプさせる。次に、ステップ２０４で画素
変化履歴部４の連続性を連続性判定部５で判定する。画
素変化履歴部４の連続性がない場合はステップ２０５に
て出力をＯにする。画素変化履歴部４の連続性があり、
即ち、連続して画素が変化している場合は許容最大連続
度を決めておき、許容最大連続度になった場合には背景
が変化したと考えてステップ２０６で現画素を背景画素
に置き換える。このことによりいままで動いていると判
断していた画素は背景そのものが変化したとして背景に
取り込み、ステップ２０７で出力を０にする。即ち、輝
度レベル変換部にて輝度レベルを１からＯにする。

（背景を０とする）また、上記の許容最大連続度でない
が、連続して画素変化履歴部４での変化が続いている場
合は、ステップ２０Ｂで輝度レベル変化が予め設定しで
ある値以下かどうかを輝度レベル判定部５で行ない、設
定以下の場合は出力を０にし、設定以上であれば動いて
いる部分であると判定してステップ２０９にて出力を１
にする。この動作により輝度変化のチエツクを行なう。

次に、ステップ１１０の特定個所の変化検出について図
４にて説明する。動いているものの中には入口のドアや
窓などがある。これらは人間等の移動体ではなく背景で
ある。しかし、動きがあれば出力は１になるが、ドア等
は一部が固定されており動きが同じ動作となる。そこで
、出力が１０部分、Ｆｉｐち、動いている部分をステッ
プ３０１で収縮等の画像処理によりノイズ処理をして細
かな出力１の画素を除去し、ステ、プ３０２で残った出
力１の画素群をブロンクごとにラベル付けを行ない、ス
テップ３０３で前記ラベル付けされた出力１の画素群を
画像メモリ部２に記憶させる。ステップ３０４では前記
画像メモリ部２に記憶したラベル付けしである画素群が
、特に画像周辺部を重点的に同じ位置に繰り返し存在す
るかどうかを判断し、前記画素群の繰り返しが存在しな
いならばステップ３０５で出力の変化はさせず、繰り返
しが存在する場合は前記変化画素群を移動可動背景とし
てステップ３０６で登録学習する。以後、前記学習によ
りステップ１１１において前記変化画素群を移動可能背
景として人体等の移動体とは区別をして取り扱イ、ステ
ップ１１２での位置検出での人数カウントにカウントし
ないようにする。

発明の効果 以上のように本発明は、現画像と背景画像の同一画素間
の差を取り、所定の輝度レベル差以上の画素と、以下の
画素を区別する（ＩとＯ以外に多段に区別することも可
能である）ことにより背景を取り除き、背景に対して常
に同じ変化を繰り返している画素については、その連続
性を検出し、設定以上の連続的な変化がある場合はそこ
を背景の変化したところとして、現画素を背景画素に取
り込み、背景の変化に対応するとともに、同し位置での
動きについてはその繰り返しを判断してドア等の移動可
能な背景と人間等の移動体と区別し、移動可能な背景の
存在確認後は出力変化に対しても移動体とは区別する学
習を行なうもので、次のような効果がある。

（１）背景画素と現画素との差分を行なっているため移
動体の形状を判断する事が容易である。（これは背景と
の差分方式の特徴である）そして、この背景をある一定
以上同一変化すると、その画素を背景に取り込むので背
景の変化に対して補正ができる。従って、背景のずれや
撮像手段が動いた場合等についても背景を書き換えてし
まうため人体等の移動体の抽出が容易である。

（２）移動可能な背景は移動体と区別するように学習す
るため学習後は移動体の検出の時に移動可能な背景を移
動体と誤認することなく移動体のみを検出することがで
きる。従って、ドア等の移動可能背景については移動体
と区別して背景であると判断するため背景の変化に体し
て強い移動体検出方法を提供するものである。例えば、
空調機の快適制御を行なうための人体の検出や展示会の
ゲイトでの人数検出に本発明を利用することができる。

（３）特定動き検出部により常時人出を繰り返している
所はドアという認識ができ、ドア以外の侵入、例えば窓
からの侵入に対しては家人ではな（外部の不審者である
ことがわかる。このように移動体の位置検出以外の家屋
の警報装置としての効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である移動体識別装置の構成
図、第２図は同装置の全体のフローチャート、第３図は
同装置の輝度変化チエツクのフローチャート、第４図は
同装置の特定動き検出のフローチャート、第５図、第６
図は従来例の画像を示す図である。 Ｉ・・・・・・撮像手段、２・・・・・・画像メモリ部
、３・旧・輝度レベル比較部、４・・・・・・画素変化
履歴部、訃・・・・・連続性判定部、６・・・・・・輝
度レベル変換部、７・・・・・特定動き検出部。 代理人の氏名　弁理士　小鍜冶　明　はが２名第 第 図 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像手段と、前記撮像手段から得られた複数個の画像を
   記憶する画像メモリ部と、前記画像メモリ部の複数個の
   画像間の同一アドレス画素の輝度レベルを比較する輝度
   レベル比較部と、前記輝度レベル比較部の出力により決
   められた画素の輝度レベル変化の履歴を表わす画素変化
   履歴部と、前記画素変化履歴部の連続性を判定する連続
   性判定部と、前記連続性判定部により前記画像メモリ部
   の輝度レベルを変換する輝度レベル変換部と、前記輝度
   レベル変換部により変換された後の画像から得られた動
   き画素群の繰り返し性を判別する特定動き検出部とから
   なる移動体識別装置。