JPH04256078A - Moving body identification device - Google Patents
Moving body identification deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は動体を画像で検出し、画
像の特徴から動体を識別する装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a moving object in an image and identifying the moving object from the characteristics of the image.
【0002】0002
【従来の技術】従来のこの種の動体識別装置は、赤外線
センサを複数個用いて、動体(例えば人体)の温度を検
出し、赤外線の出力が大きい方の赤外線センサ方向から
位置を検出する手段や動体を画像により検出する手段が
あった。画像により動体を検出する手段は、図3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や、図4に示すように、前画面D
と現画面Eの差分Fをとるいわゆる画像の微分値を求め
る手段があった。2. Description of the Related Art A conventional moving object identification device of this type uses a plurality of infrared sensors to detect the temperature of a moving object (for example, a human body), and detects the position from the direction of the infrared sensor that has a larger infrared output. There was a means to detect objects and moving objects using images. Means for detecting a moving object from an image include means for taking a difference screen C between the background screen A and the current screen B and extracting only the moving part, as shown in FIG.
There is a means to obtain the so-called image differential value, which is the difference F between the current screen E and the current screen E.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例のうち、赤外線センサで検出する手段は、およその位
置はわかっても、動体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
問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, among the above-mentioned conventional methods, the means for detecting using infrared sensors requires complicated control because even though the approximate position can be determined, the accuracy is not high enough to recognize each part of a moving object. The problem was that it couldn't be done.
【0004】また、差分画面を取り、動いた部分のみを
抽出する手段は、背景を取り除くため、動体の形状を取
り出すことができ、正確な動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、照度変化があると(例
えば室内の明るさが変化した時等)画面全体にノイズが
発生するという問題があった。[0004] In addition, the method of taking a difference screen and extracting only the moving parts has the advantage that the shape of the moving object can be extracted because the background is removed, and the position of each part can be detected from the accurate shape of the moving object. However, there was a problem in that when there was a change in illuminance (for example, when the brightness in the room changed), noise was generated across the screen.
【0005】更に、画像の微分値を求める手段は、前画
面との差分を取る画像の微分値であるために、画面全体
にノイズが発生するという問題はなくなる。しかし、(
1)動体のエッジの部分が抽出されるが、動体全体でな
いため、位置検出等の時にはエッ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)動体の動きが少なくなるとエッジの線が細くなり
ついに消えてしまう。そのため動体が消えたり現われた
りして誤動作の原因になるという問題があった。Furthermore, since the means for determining the differential value of the image is a differential value of the image that is obtained by calculating the difference from the previous screen, the problem of noise occurring on the entire screen is eliminated. but,(
1) Although the edge portion of the moving object is extracted, since it is not the entire moving object, it is difficult to detect the edge line when detecting the position because the edge line is broken, resulting in an incorrect position being detected. (2) When the movement of the moving object decreases, the edge line becomes thinner and eventually disappears. Therefore, there is a problem in that moving objects disappear or appear, causing malfunctions.
【0006】本発明は上記問題を解決し、照度変化によ
る画素間の差分値のノイズ発生を押え、常に、動体のみ
を識別できるようにすることを目的としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to suppress the generation of noise in the difference values between pixels due to changes in illuminance, and to make it possible to always identify only moving objects.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、背景画像を記憶する背景画像メモリ部と、現
画像を記憶する現画像メモリ部と、前記背景画像メモリ
部中の背景画像と現画像メモリ中の現画像の差分演算を
2個の閾値により行なう差分演算部と、前記差分演算部
における2個の閾値により演算された2個の差分画像の
出力を比較する比較部と、前記比較部の信号により前記
背景画像メモリ部中の背景画像を書き換える画像変更部
とを設けた構成としてある。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a background image memory section for storing a background image, a current image memory section for storing a current image, and a background image memory section in the background image memory section. and a difference calculation unit that performs a difference calculation between the current image and the current image in the current image memory using two threshold values, and a comparison unit that compares the outputs of the two difference images calculated using the two threshold values in the difference calculation unit. The apparatus further includes an image changing section that rewrites the background image in the background image memory section based on a signal from the comparing section.
【0008】[0008]
【作用】本発明は上記構成によって、背景画像メモリ部
中の背景画像と現画像メモリ部中の現画像との差分演算
を2個の閾値により差分演算し、高閾値の差分画像と低
閾値の差分画像との差を比較部で比較し、前記比較部の
信号により背景画像を書き換えることにより背景画像を
補正することとなる。[Operation] With the above configuration, the present invention calculates the difference between the background image in the background image memory section and the current image in the current image memory section using two threshold values, and calculates the difference between the high threshold difference image and the low threshold difference image. The comparison section compares the difference with the difference image, and the background image is corrected by rewriting the background image based on the signal from the comparison section.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0010】図1において、1は撮像手段、2は前記撮
像手段1から入力した背景画像を記憶する背景画像メモ
リ部、3は前記撮像手段1から入力した現画像を記憶す
る現画像メモリ部、4は前記背景画像メモリ部2中の背
景画像と前記現画像メモリ部3中の現画像との差分演算
を2個の閾値により行なう差分演算部、5は前記差分演
算部4により演算した2つの差分画像の出力を比較する
比較部、6は前記比較部5で差として現れた画像の場所
の背景画像を書き換える画像変更部、7は前記差分演算
部4、比較部5、画像変更部6により得られた動体に作
用する機器(例えばエアコン)の制御を行なう制御部と
から構成してある。8はCPU、9はバス、10は動体
である。図2において、11は背景画像、12は現画像
、13は低閾値差分画像、14は高閾値差分画像、15
は低閾値差分画像13と高閾値差分画像14の閾値差画
像で、添字aは初期画像、b、c、dの順番に現画像が
変化している。なお、16は窓を示し、17は窓16か
ら入射する光を示している。添字e、f、g、h及びi
はそれぞれ背景画像11、現画像12、低閾値差分画像
13、高閾値差分画像14、閾値差画像15に於ける動
体10、窓16、光17を示す。In FIG. 1, 1 is an imaging means, 2 is a background image memory section for storing the background image input from the imaging means 1, 3 is a current image memory section for storing the current image input from the imaging means 1, Reference numeral 4 denotes a difference calculation unit that calculates a difference between the background image in the background image memory unit 2 and the current image in the current image memory unit 3 using two threshold values; A comparison section 6 compares the outputs of the difference images; 6 an image change section that rewrites the background image at the location of the image that appears as a difference in the comparison section 5; and a control section that controls equipment (for example, an air conditioner) that acts on the obtained moving object. 8 is a CPU, 9 is a bus, and 10 is a moving object. In FIG. 2, 11 is a background image, 12 is a current image, 13 is a low threshold difference image, 14 is a high threshold difference image, 15
is a threshold difference image between the low threshold difference image 13 and the high threshold difference image 14, the subscript a is the initial image, and the current image is changed in the order of b, c, and d. Note that 16 indicates a window, and 17 indicates light incident from the window 16. Subscripts e, f, g, h and i
represent a moving object 10, a window 16, and a light 17 in a background image 11, a current image 12, a low threshold difference image 13, a high threshold difference image 14, and a threshold difference image 15, respectively.
【0011】上記構成において動作を図2の画像模式図
に基づいて説明する。撮像手段1により背景画像を入力
し、前記背景画像11aを背景画像メモリ部2に記憶さ
せる。次に、撮像手段1により画像を入力し、現画像メ
モリ部3に記憶させる(ここで記憶させた画像を現画像
12aという)。その後、差分演算部4において現画像
12aと背景画像11aの差分演算(以降差分演算とい
う場合は演算後2値化処理等を行なった画像をも言う)
を予め設定してある所定の閾値を用いて差分演算を行な
う。ここで、閾値として低閾値と高閾値の2種類の差分
演算を行いそれぞれ低閾値差分画像13a、高閾値差分
画像14aを得る。低閾値差分画像13a、高閾値差分
画像14aは窓16eと窓16fが相殺され、また現画
像12中に動体10が存在しないため差分演算の結果は
何も抽出されない。その後、動体10が現画像12b中
に現われると、差分演算部4にて現画像12bと背景画
像11aの差分画像を演算しそれぞれ低閾値差分画像1
3b、高閾値差分画像14bを得る。低閾値差分画像1
3b、高閾値差分画像14bは現画像中に動作10fが
存在するため抽出動体10g、10hを得る。ここで比
較部5において前記低閾値差分画像13bと高閾値差分
画像14bの画像の出力を比較するが、この場合は両方
の画像は同一のため違いがないので次のステップに進む
。The operation of the above configuration will be explained based on the image schematic diagram of FIG. A background image is input by the imaging means 1, and the background image 11a is stored in the background image memory section 2. Next, an image is inputted by the imaging means 1 and stored in the current image memory section 3 (the image stored here is referred to as a current image 12a). After that, the difference calculation section 4 calculates the difference between the current image 12a and the background image 11a (hereinafter, the term difference calculation also refers to an image that has been subjected to binarization processing etc. after calculation).
A difference calculation is performed using a predetermined threshold value set in advance. Here, two types of difference calculations, a low threshold value and a high threshold value, are performed to obtain a low threshold difference image 13a and a high threshold difference image 14a, respectively. In the low-threshold difference image 13a and the high-threshold difference image 14a, the windows 16e and 16f cancel each other out, and since the moving object 10 does not exist in the current image 12, no result of the difference calculation is extracted. After that, when the moving object 10 appears in the current image 12b, the difference calculation unit 4 calculates a difference image between the current image 12b and the background image 11a, and each low threshold difference image 1
3b, obtain a high threshold difference image 14b. Low threshold difference image 1
3b, the high threshold difference image 14b has the motion 10f in the current image, so extracted moving objects 10g and 10h are obtained. Here, the comparison section 5 compares the image outputs of the low threshold difference image 13b and the high threshold difference image 14b, but in this case, since both images are the same, there is no difference, so proceed to the next step.
【0012】次に、現画像12cにおいて窓16fから
光17fが入射すると、現画像12cと背景画像11a
との差分演算を差分演算部4にて行なうと、それぞれ低
閾値差分画像13c、高閾値差分画像14cを得る。低
閾値差分画像13c、高閾値差分画像14cは現画像中
に動体10fが存在するため抽出動体10g、10hを
得るが、低閾値差分画像13cでは光17fの存在によ
り背景画像11aと閾値以上の差があるため、抽出光1
7gが抽出され、高閾値差分画像14cには前記光17
fは閾値内に吸収され、抽出光17は存在しない。その
後比較部5にて低閾値差分画像13と高閾値差分画像1
4の比較を行い閾値差画像15cを求める。この閾値差
画像15cには前記抽出光17gのみが差として現れ、
変化光17iを得る。このように閾値画像15において
変化部が存在すると(ここでは変化光17i)、変化光
17iの存在場所にある画像データを画像変更部6にて
背景画像11の同一場所を書き換える。Next, when light 17f enters the current image 12c from the window 16f, the current image 12c and the background image 11a
When the difference calculation is performed by the difference calculation unit 4, a low threshold difference image 13c and a high threshold difference image 14c are obtained, respectively. Since the moving object 10f exists in the current image, the low threshold difference image 13c and the high threshold difference image 14c obtain the extracted moving objects 10g and 10h, but the low threshold difference image 13c has a difference of more than the threshold from the background image 11a due to the presence of the light 17f. Therefore, the extracted light 1
7g is extracted, and the high threshold difference image 14c contains the light 17g.
f is absorbed within the threshold and there is no extracted light 17. After that, in the comparison unit 5, the low threshold difference image 13 and the high threshold difference image 1 are
The threshold difference image 15c is obtained by performing the comparison of 4. In this threshold difference image 15c, only the extracted light 17g appears as a difference,
A variable light 17i is obtained. In this way, when a changing portion exists in the threshold image 15 (here, the changing light 17i), the image changing unit 6 rewrites the image data at the location where the changing light 17i exists at the same location in the background image 11.
【0013】次に、背景画像10dを背景とし、現画像
12dと差分演算部4により差分演算を行なう。そして
、それぞれ低閾値差分画像13d、高閾値差分画像14
dを得る。ここで低閾値差分画像13d、高閾値差分画
像14dはともに窓16eと16f、光17eと17f
の差は相殺され現画像中の動体10fのみが抽出動体1
0g、10hとして得られる。その後比較部5にて低閾
値差分画像13と高閾値差分画像14の比較を行い閾値
差画像15dを求める。この閾値差画像15dは何も抽
出されないので画像変換部6による背景の書換えは行な
わない。なお、低閾値差分画像13、高閾値差分画像1
4及び閾値差画像15は2値化してある。Next, using the background image 10d as a background, the difference calculation section 4 performs a difference calculation between the current image 12d and the background image 10d. And a low threshold difference image 13d and a high threshold difference image 14, respectively.
get d. Here, both the low threshold difference image 13d and the high threshold difference image 14d are windows 16e and 16f, lights 17e and 17f.
The difference between them is canceled out, and only the moving object 10f in the current image is extracted as the moving object 1.
Obtained as 0g, 10h. Thereafter, the comparison unit 5 compares the low threshold difference image 13 and the high threshold difference image 14 to obtain a threshold difference image 15d. Since nothing is extracted from this threshold difference image 15d, the background is not rewritten by the image converter 6. Note that the low threshold difference image 13 and the high threshold difference image 1
4 and the threshold difference image 15 are binarized.
【0014】以上の動作をバス9を介してCPU8にて
制御し、制御部7で前記差分演算部4、比較部5、画像
変更部6により得られた動体に作用する機器等の制御を
行なう。ここで、動体の抽出は低閾値差分画像を用い、
低閾値差分画像13cのような突然大きく変化した場合
は省略して抽出すればよい。The above operations are controlled by the CPU 8 via the bus 9, and the control section 7 controls the devices that act on the moving object obtained by the difference calculation section 4, comparison section 5, and image modification section 6. . Here, moving objects are extracted using low threshold difference images,
If there is a sudden large change like the low threshold difference image 13c, the extraction may be omitted.
【0015】なお、図2に示す場合、高閾値差分画像は
低閾値差分画像(低閾値差分画像13cを除く)とまっ
たく同じであり、動体抽出には高閾値差分画像を用いる
方がよいように見えるが、通常は高閾値差分画像では画
像が痩せる場合があるため低閾値差分画像を用いて動体
抽出を行なうものである。In the case shown in FIG. 2, the high-threshold difference image is exactly the same as the low-threshold difference image (excluding the low-threshold difference image 13c), so it is better to use the high-threshold difference image for moving object extraction. However, since a high-threshold difference image may make the image thinner, a low-threshold difference image is usually used to extract the moving object.
【0016】この実施例の構成によれば背景画像メモリ
部2中の背景画像と現画像メモリ部3中の現画像との差
分演算を2個の閾値により差分演算部4で差分演算し、
前記差分演算した高閾値差分画像と低閾値差分画像との
差を比較部5で比較し、前記比較部5で差として現われ
た画像の場所の現画像の信号を画像変更部6により背景
画像の同一場所に書き換えることにより(1)照度の補
正を行なうことができる、(2)常に動体部分の抽出を
行なうことができるという効果がある。According to the configuration of this embodiment, the difference calculation unit 4 calculates the difference between the background image in the background image memory unit 2 and the current image in the current image memory unit 3 using two threshold values;
A comparison unit 5 compares the difference between the high threshold difference image and the low threshold difference image that have been subjected to the difference calculation, and the signal of the current image at the location of the image that appears as a difference in the comparison unit 5 is changed to the background image by the image change unit 6. Rewriting to the same location has the following effects: (1) illuminance can be corrected, and (2) moving body parts can always be extracted.
【0017】なお、撮像手段をカメラではなく、予め録
画してある録画再生機から直接前記背景画像メモリ部に
画像を入力して動体の動きの解析等に用いることもでき
る。[0017] Instead of using a camera as the imaging means, images may be directly inputted into the background image memory section from a recording/playback device that has previously recorded images and used for analyzing the movement of a moving object.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように本発明の動体識別装
置は、背景画像と現画像との差分演算を2個の閾値によ
り差分演算し、前記差分演算した画像の差を比較部で比
較し、前記比較部で差として現われたところの背景画像
を書き換えることにより次の効果が得られる。[Effects of the Invention] As explained above, the moving object identification device of the present invention calculates the difference between the background image and the current image using two threshold values, and compares the difference between the images subjected to the difference calculation in the comparing section. By rewriting the background image that appears as a difference in the comparison section, the following effects can be obtained.
【0019】(1)動体抽出を動体が存在しない場合の
背景画像と動体が存在する場合の現画像との差分画像で
抽出するため動体の形状が正確に抽出できる。(1) Since the moving object is extracted using a difference image between the background image when no moving object exists and the current image when the moving object exists, the shape of the moving object can be extracted accurately.
【0020】(2)背景に光が入射した場合など背景画
像に変化があった場合にはレベルの違う閾値で演算した
画像を比較して、変化があった場合には背景を書き換え
るため瞬時の照度補正ができる。(2) If there is a change in the background image, such as when light is incident on the background, images calculated using thresholds of different levels are compared, and if there is a change, the background is rewritten. Illuminance can be corrected.
【図1】本発明の一実施例における動体識別装置の構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a moving object identification device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同じく動作模式図である。FIG. 2 is also a schematic diagram of the operation.
【図3】従来の一実施例における動体識別装置の動作模
式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the operation of a moving object identification device in a conventional example.
【図4】同じく動作模式図である。FIG. 4 is also a schematic diagram of the operation.
2 背景画像メモリ部 3 現画像メモリ部 4 差分演算部 5 比較部 6 画像変更部 2 Background image memory section 3 Current image memory section 4 Difference calculation section 5 Comparison section 6 Image change section
Claims (1)
現画像を記憶する現画像メモリ部と、前記背景画像メモ
リ部中の背景画像と現画像メモリ中の現画像との差分演
算を2個の閾値により行なう差分演算部と、前記差分演
算部における2個の閾値により演算された2個の差分画
像の出力を比較する比較部と、前記比較部の信号により
前記背景画像メモリ部中の背景画像を書き換える画像変
更部とからなる動体識別装置。1. A background image memory unit that stores a background image;
a current image memory unit that stores a current image; a difference calculation unit that calculates a difference between the background image in the background image memory unit and the current image in the current image memory using two threshold values; A moving object identification device comprising: a comparison section that compares outputs of two difference images calculated using two threshold values; and an image change section that rewrites a background image in the background image memory section based on a signal from the comparison section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3016301A JPH04256078A (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Moving body identification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3016301A JPH04256078A (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Moving body identification device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04256078A true JPH04256078A (en) | 1992-09-10 |
Family
ID=11912724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3016301A Pending JPH04256078A (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Moving body identification device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04256078A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5966178A (en) * | 1997-06-05 | 1999-10-12 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus with interframe interpolation capabilities |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3016301A patent/JPH04256078A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5966178A (en) * | 1997-06-05 | 1999-10-12 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus with interframe interpolation capabilities |
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