JPH05346958A - Mobile object tracking device - Google Patents

Mobile object tracking device

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Publication number
JPH05346958A
JPH05346958A JP4154702A JP15470292A JPH05346958A JP H05346958 A JPH05346958 A JP H05346958A JP 4154702 A JP4154702 A JP 4154702A JP 15470292 A JP15470292 A JP 15470292A JP H05346958 A JPH05346958 A JP H05346958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
output
moving body
image memory
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP4154702A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Kuno
良樹 久野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4154702A priority Critical patent/JPH05346958A/en
Publication of JPH05346958A publication Critical patent/JPH05346958A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To perform mobile object tracking operation wherein a positional deviation between images in successive frames can be corrected even when the positional deviation is large. CONSTITUTION:A 1st image memory 2 is stored with an (n)th image of an image input means 1 and a 2nd image memory 3 is stored with an (n+1)th image; and its output start timing is controlled to roughly correct the positional deviation. A positioning means 4 detects positional deviation vectors of the images in the 1st and 2nd image memories 2 and 3 and the output start timing of the 2nd image memory 3 is controlled to completely correct the positional deviation between both the images. A mobile object detecting means 5 detects a mobile object from the difference between the positioned images in the 1st and 2nd image memories 2 and 3. A position calculating means 6 calculates the position of the mobile object based upon the center of a screen as an original and a rack control means 8 controls the visual field direction of the image input means 1 according to the output of the position detecting means 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はテレビカメラ等の画像入
力装置にて撮像入力される画像監視装置から侵入物等の
移動物体像を検出、追尾するための移動体追尾装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body tracking device for detecting and tracking a moving object image such as an intruding object from an image monitoring device imaged and input by an image input device such as a television camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、所定の場所を監視する装置として
は、テレビカメラ等を設置し、その撮像画像を別室のモ
ニタに出力して監視員が常時そのモニタの監視を続ける
というものが主流であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for observing a predetermined place, a TV camera or the like has been installed, and an image taken by the device is output to a monitor in another room so that an observer can constantly monitor the monitor. there were.

【0003】近年では、画像処理技術の発達に伴い、撮
像画像から移動体を検出し警報を発することにより監視
員にかわって異常を発見するような装置が開発されてい
る。またカメラ架台を設け、検出した移動体に自動的に
追尾するような監視装置の開発も試みられている。この
ような画像処理による移動体の追尾装置としては、例え
ば、アイ・イー・イー・イー トランザクション オン
パターン アナリシス アンド マシン インテリジ
ェンス,ピー エー エム アイ 4,第1号(198
2),第2〜10頁(IEEE.Transaction on Pattern An
alysis and Machine Intelligence,vol.PAMI-4,No4(198
2),pp.2-10)において論じられている。
In recent years, with the development of image processing technology, an apparatus has been developed which detects a moving body from a picked-up image and issues an alarm to detect an abnormality on behalf of a surveillance staff member. In addition, the development of a monitoring device that is equipped with a camera mount and automatically tracks the detected moving body has been attempted. As a tracking device of a moving body by such image processing, for example, iE / E / E transaction on pattern analysis and machine intelligence, PMI 4, No. 1 (198).
2), pp. 2-10 (IEEE.Transaction on Pattern An
alysis and Machine Intelligence, vol.PAMI-4, No4 (198
2), pp.2-10).

【0004】従来の画像処理による移動体追尾装置は、
例えば図5に示されるような構成になっている。図5に
おいて、1は画像入力手段である。2は第1画像メモリ
で画像入力手段1から出力されるn番目の画像を記憶す
る。3は第2画像メモリで画像入力手段1から出力され
るn+1番目の画像を記憶する。4は位置合わせ手段で
第1画像メモリ2と第2画像メモリ3との画像の位置合
わせを行なう。5は移動体検出手段で、位置合わせ手段
4により位置合わせされたn番目の画像とn+1番目の
画像との画像差により移動体を検出する。6は位置算出
手段で、移動体検出手段5で得た移動体の像の重心を求
め、目標位置を算出する。7は架台で画像入力手段1の
視野方向を自在に駆動する。8は架台制御手段で架台7
を制御する。
A conventional moving object tracking device using image processing is
For example, the configuration is as shown in FIG. In FIG. 5, 1 is an image input means. A first image memory 2 stores the n-th image output from the image input means 1. A second image memory 3 stores the (n + 1) th image output from the image input means 1. Reference numeral 4 is a positioning means for positioning the images of the first image memory 2 and the second image memory 3. Reference numeral 5 denotes a moving body detecting means, which detects the moving body based on the image difference between the nth image and the (n + 1) th image aligned by the alignment means 4. Reference numeral 6 denotes a position calculating means, which calculates the center of gravity of the image of the moving body obtained by the moving body detecting means 5 and calculates the target position. A mount 7 freely drives the visual field direction of the image input means 1. Numeral 8 is a gantry control means and gantry 7
To control.

【0005】以上のように構成された移動体追尾装置に
ついて、以下その動作について説明する。
The operation of the moving body tracking device configured as described above will be described below.

【0006】まず、画像入力手段1が入力したn番目に
おける画像が既に第1画像メモリ2に記憶されているも
のとする。このとき画像入力手段1が入力したn+1番
目における画像(1フレーム後の画像)を第2画像メモ
リ3に記憶する。これにより連続フレーム画像が第1画
像メモリ2と第2画像メモリ3に記憶されることにな
る。ここで移動体検出の前処理として位置合わせ手段4
により位置合わせを行なう。これは連続したフレーム間
で画像入力手段1が架台6により駆動されることによっ
てフレーム間で生ずる画像の位置ずれを補正するためで
ある。位置合わせ手段4は、第1画像メモリ2と第2画
像メモリ3とを比較して位置ずれベクトルを算出し、第
2画像メモリ3の画像の位置ずれを補正する。位置ずれ
ベクトルの算出方法としては、基本的には、連続するフ
レーム間の画像を少しずつずらしながら、その画像差が
最小になるような位置を求める方法がある。すなわちn
番目における画像をgn(x,y),n+1番目におけ
る画像をgn+1(x,y)とするとき、画像gn(x,
y)をx方向にξ、y方向にηずらして数式1を最小に
するようなξとηを求める。これにより連続フレーム間
の画像の位置ずれベクトルを検出することができる。
First, it is assumed that the n-th image input by the image input means 1 is already stored in the first image memory 2. At this time, the (n + 1) th image (image after one frame) input by the image input unit 1 is stored in the second image memory 3. As a result, consecutive frame images are stored in the first image memory 2 and the second image memory 3. Here, the alignment means 4 is used as a pre-process for detecting a moving object.
Align with. This is because the image input means 1 is driven by the gantry 6 between consecutive frames to correct the positional deviation of the images generated between the frames. The position alignment unit 4 compares the first image memory 2 and the second image memory 3 to calculate a position shift vector, and corrects the position shift of the image in the second image memory 3. As a method of calculating the position shift vector, there is basically a method of gradually shifting the images between consecutive frames and obtaining a position where the image difference is minimized. Ie n
If the image at the th is g n (x, y) and the image at the n + 1 th is g n + 1 (x, y), the image g n (x, y)
y) is shifted by ξ in the x direction and η in the y direction to obtain ξ and η that minimize Equation 1. This makes it possible to detect the position shift vector of the image between consecutive frames.

【0007】 ΣΣ|gn(x−ξ,y−η)−gn+1(x,y)|……(1) こうしてn番目の画像と、位置合わせ手段4により位置
ずれを補正されたn+1番目の画像とが移動体検出手段
5により比較され、両画像間の差分を求めれば画像中か
ら移動体のみを検出することができる。位置算出手段6
は、検出された移動体の重心を求め、画像中央位置から
の偏差を求めて目標位置を算出し架台制御手段8に出力
することにより、架台7が制御されて画像入力手段1の
視野画像の中心に移動体を捉えることができる。以上の
動作を繰り返すことにより移動体を追尾することができ
る。
ΣΣ | g n (x−ξ, y−η) −g n + 1 (x, y) | ... (1) In this way, the position shift is corrected by the n-th image and the alignment means 4. The n + 1-th image is compared by the moving body detection means 5, and if the difference between both images is obtained, only the moving body can be detected from the images. Position calculation means 6
Calculates the center of gravity of the detected moving body, calculates the deviation from the center position of the image to calculate the target position, and outputs the target position to the gantry control means 8, whereby the gantry 7 is controlled and the visual field image of the image input means 1 is displayed. A moving object can be captured in the center. By repeating the above operation, the moving body can be tracked.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来装置では、架台が大きくパンニング(または
チルト)したとき、記憶された連続フレーム間の画像で
の位置ずれが大きくなるので、位置合わせの範囲を越え
てしまい、移動体の検出が困難になるという課題があ
る。
However, in the conventional apparatus as described above, when the gantry is greatly panned (or tilted), the positional deviation in the images between the stored consecutive frames becomes large, and therefore, the alignment of There is a problem that the range is exceeded and it becomes difficult to detect a moving body.

【0009】本発明は上記従来装置の課題を解決するも
ので、連続フレーム間の画像の位置ずれが大きい場合で
も位置合わせの範囲を越えずに位置ずれを補正すること
ができる移動体追尾装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional apparatus, and provides a moving object tracking device capable of correcting the positional deviation without exceeding the alignment range even when the positional deviation of images between consecutive frames is large. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、n番目の画像データを記憶する第1画像メ
モリと、n+1番目の画像データを記憶し、出力開始タ
イミングが可変な第2画像メモリと、前記第1画像メモ
リの出力画像と前記第2画像メモリの出力画像を比較し
て画像の位置合わせを行なう位置合わせ手段と、前記位
置合わせ手段により位置合わせされた前記n番目の画像
と前記n+1番目の画像を比較して画像中から移動体を
検出する移動体検出手段と、前記移動体検出手段より検
出された移動体の重心を求め目標位置を算出する位置算
出手段と、前記位置算出手段の出力により前記第2画像
メモリの出力開始タイミングを制御する手段とを備えた
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention stores a first image memory for storing n-th image data and an n + 1-th image data, and has a variable output start timing. Two image memories, an alignment unit that aligns the images by comparing the output images of the first image memory and the output images of the second image memory, and the n-th image aligned by the alignment unit. Moving body detecting means for comparing an image with the n + 1th image to detect a moving body in the image; and position calculating means for calculating a center of gravity of the moving body detected by the moving body detecting means and calculating a target position, Means for controlling the output start timing of the second image memory by the output of the position calculation means.

【0011】もう一つは、上記位置算出手段の出力に代
えて、架台の位置を検出するエンコーダと、前記エンコ
ーダの出力を画像座標系に変換する座標変換手段とを有
し、前記座標変換手段の出力により上記第2画像メモリ
の出力開始タイミングを制御する手段とを備えたことを
特徴とする。
The other is that, instead of the output of the position calculating means, an encoder for detecting the position of the gantry and a coordinate converting means for converting the output of the encoder into an image coordinate system are provided. Means for controlling the output start timing of the second image memory by the output of the above.

【0012】[0012]

【作用】本発明は上記のような構成により次のような作
用を有する。
The present invention has the following actions due to the above-mentioned configuration.

【0013】すなわち、図3の(A)に示された画像デ
ータ中に移動体を検出し、画面中央を原点とした移動体
の位置x,yを求める。つぎに求めた位置x,yに基づ
き入力画像をパニング(またはチルト)することにより
(B)に示された画像が得られる。この画像を先の位置
x,yに基づきその位置を補正することにより(C)に
示された画像が得られる。ここで、(A)と(C)の画
像の間にはパニング(チルト)時の機械的誤差による位
置ずれΔx,Δyが生ずるので位置合わせを行なう。こ
れにより(A)と(C)の画像を比較することにより移
動体を検出すれば良い。
That is, the moving body is detected in the image data shown in FIG. 3A, and the positions x and y of the moving body with the center of the screen as the origin are obtained. Next, the image shown in (B) is obtained by panning (or tilting) the input image based on the obtained positions x and y. By correcting the position of this image based on the previous positions x and y, the image shown in (C) is obtained. Here, since the positional deviations Δx and Δy due to a mechanical error at the time of panning (tilting) occur between the images of (A) and (C), the alignment is performed. Thus, the moving body may be detected by comparing the images of (A) and (C).

【0014】一方、上記の位置x,yの代わりに、架台
に取り付けられたエンコーダの出力を画像の座標系に変
換することにより得られる位置x′,y′を用いて
(B)の画像の位置を補正しても同様に(C)の画像を
得ることができる。
On the other hand, instead of the above-mentioned positions x and y, the positions x'and y'obtained by converting the output of the encoder mounted on the gantry into the coordinate system of the image are used to obtain the image of (B). Even if the position is corrected, the image of (C) can be similarly obtained.

【0015】したがって、入力画像が大きくパニング
(チルト)されて(A)と(B)の画像が位置合わせの
範囲を越えた場合でも、(A)と(C)の画像を位置合
わせすれば良いので、位置合わせの範囲を越えずに、機
械的誤差や連続フレーム間における移動体のごく僅かな
移動などによる位置ずれΔx,Δyですますことができ
る。
Therefore, even if the input image is greatly panned (tilted) and the images of (A) and (B) exceed the alignment range, the images of (A) and (C) may be aligned. Therefore, the positional deviation Δx, Δy due to a mechanical error or a very slight movement of the moving body between consecutive frames can be performed without exceeding the alignment range.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1により説
明する。図1において、1は画像入力手段である。2は
第1画像メモリで画像入力手段1から出力されるn番目
の画像データを記憶する。3は第2画像メモリで画像入
力手段1から出力されたn+1番目の画像データを記憶
し、かつ出力開始タイミングを変えることができる。4
は位置合わせ手段で第1画像メモリ2と第2画像メモリ
3との画像の位置のずれベクトルを検出する。5は移動
体検出手段で、位置合わせ手段4により位置合わせされ
た第1画像メモリ2と第2画像メモリ3との画像差によ
り移動体を検出する。6は位置算出手段で、移動体検出
手段5で得た移動体の像の重心を求め、画面中央を原点
とした移動体の位置を算出する。7は架台で画像入力手
段1の視野方向を自在に駆動する。8は架台制御手段で
架台7を制御する。9はレジスタで位置算出手段6の出
力を記憶する。10は加算手段で、位置合わせ手段4の
出力とレジスタ9の出力とを加算し、第2画像メモリ3
の出力開始タイミングを制御する。11は制御手段で、
第1画像メモリ2,第2画像メモリ3,位置合わせ手段
4,移動体検出手段5,位置算出手段6,レジスタ9,
加算手段10の各処理手順を制御する手段である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is an image input means. A first image memory 2 stores the n-th image data output from the image input means 1. A second image memory 3 stores the (n + 1) th image data output from the image input unit 1, and can change the output start timing. Four
Is a position alignment means for detecting a displacement vector of the image position between the first image memory 2 and the second image memory 3. Reference numeral 5 denotes a moving body detecting means, which detects the moving body based on the image difference between the first image memory 2 and the second image memory 3 which are aligned by the aligning means 4. Reference numeral 6 denotes a position calculating means for calculating the center of gravity of the image of the moving body obtained by the moving body detecting means 5 and calculating the position of the moving body with the center of the screen as the origin. A mount 7 freely drives the visual field direction of the image input means 1. Reference numeral 8 is a gantry control means for controlling the gantry 7. A register 9 stores the output of the position calculating means 6. Reference numeral 10 denotes an addition means, which adds the output of the position alignment means 4 and the output of the register 9 to obtain the second image memory 3
Controls the output start timing of. 11 is a control means,
First image memory 2, second image memory 3, alignment means 4, moving body detection means 5, position calculation means 6, register 9,
It is a means for controlling each processing procedure of the adding means 10.

【0017】以上のように構成された移動体追尾装置に
ついて、以下その動作について説明する。
The operation of the moving body tracking device configured as described above will be described below.

【0018】図4はその処理手順を示している。まず、
既にn番目における処理がすべて終了して、画像入力手
段1が入力したn番目のフレームの画像データ(例えば
図3(A)の画像)が第1画像メモリ2に記憶されてい
るものとする。したがって、n+1番目の処理が開始さ
れる。
FIG. 4 shows the processing procedure. First,
It is assumed that the n-th processing has already been completed and the image data of the n-th frame (for example, the image of FIG. 3A) input by the image input unit 1 has been stored in the first image memory 2. Therefore, the (n + 1) th process is started.

【0019】いま、制御手段11の指令により画像入力
手段1が入力したn+1番目のフレームにおける画像デ
ータを第2画像メモリ3に記憶する。このとき視野画像
はn番目における処理によりパニング(チルト)されて
いるので図3(B)の画像のようになる。つぎに制御手
段11が位置合わせ手段の出力をクリア(ずれ量x,y
=0,0)にすることにより、加算手段10の出力はレ
ジスタ9の内容がそのまま出力される。ここでレジスタ
9は、n番目における位置算出手段6の内容、すなわち
n番目において画面中央を原点とした座標系での検出さ
れた移動体の位置x(n),y(n)が記憶されている
ので、加算手段10は第2画像メモリ3の出力開始タイ
ミングをx方向にx(n)、y方向にy(n)だけ遅ら
せる(または進ませる)ことにより、第2画像メモリ3
はx(n),y(n)だけ位置が補正された画像(図3
(C)の画像)を出力する。このとき制御手段11が第
1画像メモリ2の出力と第2画像メモリ3の出力を位置
合わせ手段4に送る。そこで位置合わせ手段4は図3の
(A)と(C)の画像の位置ずれベクトルを検出する。
Now, the image data in the (n + 1) th frame input by the image input means 1 in accordance with a command from the control means 11 is stored in the second image memory 3. At this time, the field-of-view image is panned (tilted) by the n-th process, and thus becomes the image of FIG. Next, the control means 11 clears the output of the alignment means (deviation amount x, y
= 0, 0), the content of the register 9 is output as it is as the output of the adding means 10. Here, the register 9 stores the contents of the position calculating means 6 at the nth position, that is, the detected positions x (n) and y (n) of the moving body in the coordinate system with the screen center as the origin at the nth position. Therefore, the addition means 10 delays (or advances) the output start timing of the second image memory 3 by x (n) in the x direction and y (n) in the y direction, so that the second image memory 3
Is an image whose position is corrected by x (n) and y (n) (see FIG. 3).
(Image of (C)) is output. At this time, the control means 11 sends the output of the first image memory 2 and the output of the second image memory 3 to the alignment means 4. Then, the alignment means 4 detects the position shift vector of the images of FIGS. 3A and 3C.

【0020】位置ずれベクトルの算出方法としては、例
えば従来例で引用した方法を用いる。すなわちn番目に
おける画像をgn(x,y),n+1番目における画像
をgn +1(x,y)とするとき、画像gn(x,y)をx
方向にξ、y方向にηずらして数式1を最小にするよう
なξとηを求める。
As a method of calculating the position shift vector, for example, the method quoted in the conventional example is used. That is, when the nth image is g n (x, y) and the n + 1th image is g n +1 (x, y), the image g n (x, y) is x.
Ξ and η are calculated so as to minimize Equation 1 by shifting ξ in the direction and η in the y direction.

【0021】これにより図3の(A)と(C)の画像間
の位置ずれベクトルΔx(n+1),Δy(n+1)を
検出することができる。そこで制御手段11が位置合わ
せ手段4の出力、すなわち上記位置ずれベクトルΔx
(n+1),Δy(n+1)を加算手段10へ出力する
ことにより、加算手段10はレジスタ9の内容=x
(n),y(n)と位置ずれベクトルΔx(n+1),
Δy(n+1)を加算し、第2画像メモリ3の出力開始
タイミングをx方向にx(n)+Δx(n+1)、y方
向にy(n)+Δy(n+1)だけ遅らせる(進ませ
る)ことにより、第2画像メモリ3はx(n)+Δx
(n+1),y(n)+Δy(n+1)だけ位置が補正
された画像を出力する。このとき制御手段11が第1画
像メモリ2の出力と第2画像メモリ3の出力を移動体検
出手段5に送る。
As a result, the positional deviation vectors Δx (n + 1) and Δy (n + 1) between the images in FIGS. 3A and 3C can be detected. Then, the control means 11 outputs the position adjustment means 4, that is, the position shift vector Δx.
By outputting (n + 1), Δy (n + 1) to the adding means 10, the adding means 10 causes the content of the register 9 = x.
(N), y (n) and the displacement vector Δx (n + 1),
By adding Δy (n + 1) and delaying (advancing) the output start timing of the second image memory 3 by x (n) + Δx (n + 1) in the x direction and y (n) + Δy (n + 1) in the y direction, The second image memory 3 is x (n) + Δx
An image whose position is corrected by (n + 1), y (n) + Δy (n + 1) is output. At this time, the control means 11 sends the output of the first image memory 2 and the output of the second image memory 3 to the moving body detection means 5.

【0022】こうしてn番目の画像と、位置合わせ手段
4により位置ずれを補正させたn+1番目の画像とが移
動体検出手段5により比較され、両画像間の差分を求め
れば画像中から移動体のみを検出することができる。
In this way, the nth image and the (n + 1) th image whose positional deviation has been corrected by the position aligning means 4 are compared by the moving body detecting means 5, and if the difference between the two images is obtained, only the moving body is selected from the images. Can be detected.

【0023】位置算出手段6は、検出された移動体の重
心を求め、画像中央位置を原点とした座標系での移動体
の位置x(n+1),y(n+1)を算出し、レジスタ
9の内容を更新すると共に架台制御手段8に出力するこ
とにより、架台7が制御されて画像入力手段1の視野画
像の中心に移動体を捉えることができる。以上の動作を
繰り返すことにより移動体を追尾することができる。
The position calculation means 6 obtains the detected center of gravity of the moving body, calculates the position x (n + 1), y (n + 1) of the moving body in the coordinate system with the image center position as the origin, and stores it in the register 9. By updating the contents and outputting the contents to the gantry control means 8, the gantry 7 is controlled and the moving body can be captured in the center of the visual field image of the image input means 1. By repeating the above operation, the moving body can be tracked.

【0024】一方、上述のように位置算出手段の出力か
ら画像メモリの出力開始タイミングを制御する代わり
に、架台に取り付けられたエンコーダが検出した位置を
画像の座標系に交換することにより得られる出力により
画像メモリの出力開始タイミングを制御しても同様に本
発明の目的を達成することができる。
On the other hand, instead of controlling the output start timing of the image memory from the output of the position calculating means as described above, the output obtained by exchanging the position detected by the encoder mounted on the frame with the coordinate system of the image. Thus, even if the output start timing of the image memory is controlled, the object of the present invention can be achieved similarly.

【0025】以下本発明の第2の実施例を図2により説
明する。図2において、1は画像入力手段で、2は第1
画像メモリで、3は第2画像メモリで、4は位置合わせ
手段で、5は移動体検出手段で、6は位置算出手段で、
7は架台で、8は架台制御手段で、9はレジスタで、1
0は加算手段で、11は制御部で、以上は図1の構成と
同様のものである。図1の構成と異なるのは、12のエ
ンコーダと13の座標交換手段で、エンコーダ12は、
上記架台の位置を検出する。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 2, 1 is an image input means and 2 is a first
An image memory, 3 is a second image memory, 4 is a positioning means, 5 is a moving body detecting means, 6 is a position calculating means,
7 is a mount, 8 is a mount control means, 9 is a register, 1
Reference numeral 0 is an adding unit, 11 is a control unit, and the above is the same as the configuration of FIG. The difference from the configuration of FIG. 1 is that there are 12 encoders and 13 coordinate exchange means.
The position of the mount is detected.

【0026】なお本実施例ではエンコーダ12の出力を
架台制御手段8へフィードバックして制御している。座
標交換手段13はエンコーダ12の出力を画像の座標系
に交換する手段である。
In this embodiment, the output of the encoder 12 is fed back to the gantry control means 8 for control. The coordinate exchange means 13 is means for exchanging the output of the encoder 12 into the coordinate system of the image.

【0027】以上のように構成された移動体追尾装置に
ついて、以下その動作について説明する。まず、既にn
番目における処理がすべて終了して、画像入力手段1が
入力したn番目の画像データが第1画像メモリ2に記憶
されているものとする。したがって、n+1番目の処理
が開始される。
The operation of the moving body tracking device configured as described above will be described below. First, n
It is assumed that the n-th image data input by the image input means 1 has been stored in the first image memory 2 after all the processing in the second processing has been completed. Therefore, the (n + 1) th process is started.

【0028】いま、制御手段11の指令により画像入力
手段1が入力したn+1番目における画像データを第2
画像メモリ3に記憶する。つぎに制御手段11が位置合
わせ手段の出力をクリア(ずれ量=0,0)にすること
により、加算手段10の出力はレジスタ9の内容がその
まま出力される。ここでレジスタ9は、n番目における
座標交換手段13の出力、すなわちn番目において架台
が駆動された時の画面上での座標系における移動ベクト
ルx′(n),y′(n)が記憶されており、加算手段
10は第2画像メモリ3の出力開始タイミングをx方向
にx′(n)、y方向にy′(n)だけ遅らせる(進ま
せる)ことにより、第2画像メモリ3はx′(n),
y′(n)だけ位置が補正された画像を出力する。
Now, the n + 1-th image data input by the image input means 1 in accordance with a command from the control means 11 is converted into the second image data.
It is stored in the image memory 3. Next, the control means 11 clears the output of the alignment means (deviation amount = 0, 0), and the content of the register 9 is output as it is as the output of the addition means 10. The register 9 stores the output of the coordinate exchange means 13 at the nth position, that is, the movement vectors x '(n) and y' (n) in the coordinate system on the screen when the gantry is driven at the nth position. Therefore, the adding means 10 delays (advances) the output start timing of the second image memory 3 by x '(n) in the x direction and y' (n) in the y direction, so that the second image memory 3 becomes x. ′ (N),
An image whose position is corrected by y '(n) is output.

【0029】このとき制御手段11が第1画像メモリ2
の出力と第2画像メモリ3の出力を位置合わせ手段4に
送る。そこで位置合わせ手段4は両画像の位置ずれベク
トルΔx′(n+1),Δy′(n+1)を検出する。
そして制御手段11が位置合わせ手段4の出力、すなわ
ち上記位置ずれベクトルΔx′(n+1),Δy′(n
+1)を加算手段10へ出力することにより、第2画像
メモリ3の出力開始タイミングをx方向にx′(n)+
Δx′(n+1)、y方向にy′(n)+Δy′(n+
1)だけ遅らせる(進ませる)ことにより、第2画像メ
モリ3はx′(n)+Δx′(n+1),y′(n)+
Δy′(n+1)だけ位置が補正された画像を出力す
る。このとき制御手段11が第1画像メモリ2の出力と
第2画像メモリ3の出力を移動体検出手段5に送る。こ
うしてn番目の画像と、位置合わせ手段4により位置ず
れを補正させたn+1番目の画像とが移動体検出手段5
により比較され、両画像間の差分を求めれば画像中から
移動体のみを検出することができる。
At this time, the control means 11 causes the first image memory 2
And the output of the second image memory 3 are sent to the alignment means 4. Therefore, the alignment means 4 detects the displacement vectors Δx ′ (n + 1) and Δy ′ (n + 1) of both images.
Then, the control means 11 outputs the position adjustment means 4, that is, the position shift vectors Δx ′ (n + 1) and Δy ′ (n.
By outputting +1) to the adding means 10, the output start timing of the second image memory 3 is x '(n) + in the x direction.
Δx ′ (n + 1), y ′ (n) + Δy ′ (n +
By delaying (advancing) by 1), the second image memory 3 has x ′ (n) + Δx ′ (n + 1), y ′ (n) +.
An image whose position is corrected by Δy ′ (n + 1) is output. At this time, the control means 11 sends the output of the first image memory 2 and the output of the second image memory 3 to the moving body detection means 5. In this way, the n-th image and the (n + 1) -th image whose positional deviation has been corrected by the alignment means 4 are the moving body detection means 5
Then, if the difference between the two images is obtained, only the moving object can be detected from the images.

【0030】位置算出手段6は、検出された移動体の重
心を求め、画像中央位置を原点とした座標系における移
動体の位置を算出し、架台制御手段8に出力することに
より、架台7が制御されて画像入力手段1の視野画像の
中心に移動体を捉えることができる。このときエンコー
ダ12はパニング(チルト)したときの架台の回転角度
を検出し、座標交換手段13によって画面上での座標系
における移動ベクトルx′(n+1),y′(n+1)
が得られ、レジスタ9の内容が更新されることになる。
以上の動作を繰り返すことにより第1の実施例と同様に
動作することができる。
The position calculating means 6 obtains the detected center of gravity of the moving body, calculates the position of the moving body in the coordinate system with the center position of the image as the origin, and outputs the position to the gantry control means 8, whereby the gantry 7 is The moving object can be captured in the center of the visual field image of the image input means 1 under the control. At this time, the encoder 12 detects the rotation angle of the gantry when panning (tilting), and the coordinate exchange means 13 causes the movement vectors x ′ (n + 1) and y ′ (n + 1) in the coordinate system on the screen.
Is obtained, and the contents of the register 9 are updated.
By repeating the above operation, the same operation as in the first embodiment can be performed.

【0031】以上本発明の第2の実施例のように、エン
コーダにより、架台の位置を検出し、座標交換手段によ
り画像の座標系に変換して画像メモリの出力開始タイミ
ングを制御することにより、外乱により架台の制御位置
が大きくずれても、位置ずれベクトルが正しく検出さ
れ、位置合わせを行なうことができる。また、エンコー
ダを架台制御手段へフィードバックしているので安定し
た架台の制御を行なうことができるという利点もある。
As described above, as in the second embodiment of the present invention, the position of the gantry is detected by the encoder, converted into the image coordinate system by the coordinate exchanging means, and the output start timing of the image memory is controlled. Even if the control position of the gantry shifts largely due to disturbance, the position shift vector is correctly detected and the position can be adjusted. Further, since the encoder is fed back to the gantry control means, there is an advantage that the gantry can be stably controlled.

【0032】なお、本発明の第1および第2の実施例に
おいて、位置合わせ手段は、ブロックマッチング法を用
いても良い。ブロックマッチング法については、例え
ば、文献「TV画像の多次元信号処理」(吹抜敬彦著、
日刊工業新聞社発行、pp.203〜204)に記載さ
れている。また、第1および第2の実施例における画像
の出力開始タイミングの制御は第2画像メモリの代わり
に第1画像メモリであっても同様に実施することが可能
であることは言うまでもない。
In the first and second embodiments of the present invention, the alignment means may use the block matching method. Regarding the block matching method, for example, the document “Multidimensional signal processing of TV images” (written by Takahiko Fukibe,
Published by Nikkan Kogyo Shimbun, pp. 203-204). Further, it goes without saying that the control of the image output start timing in the first and second embodiments can be similarly performed even when the first image memory is used instead of the second image memory.

【0033】さらに移動体検出手段には、単純に画像間
の差分による抽出でなくとも画像を小領域に分け、小領
域毎の統計量(例えば平均や分散など)を用いて比較し
ても良い。また、画像中からエッジ画像を抽出して比較
することにより移動体を検出しても同様に実施可能であ
る。
Further, the moving body detecting means may divide an image into small regions and perform comparison by using a statistic amount (for example, average or variance) for each small region, instead of simply extracting the difference between the images. . Further, even if the moving object is detected by extracting the edge images from the images and comparing them, the same operation can be performed.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、n
番目のフレームの画像データを記憶する第1画像メモリ
の出力画像と、n+1番目のフレームの画像データを記
憶し、出力開始タイミングが可変な第2画像メモリの出
力画像を比較して画像の位置合わせを行ない、位置合わ
せされたn番目の画像とn+1番目の画像を比較して画
像中から移動体を検出し、検出された移動体の重心を求
め算出した目標位置から第2画像メモリの出力開始タイ
ミングを制御することにより、視野画像が大きくパニン
グ(チルト)されて両画像間の位置ずれが大きい場合で
も位置合わせの範囲を越えずに位置ずれを補正すること
ができる。
As described above, according to the present invention, n
Positioning the images by comparing the output image of the first image memory that stores the image data of the th frame with the output image of the second image memory that stores the image data of the (n + 1) th frame and has a variable output start timing. Then, the nth image and the (n + 1) th aligned image are compared to detect the moving body in the image, and the center of gravity of the detected moving body is calculated to start the output of the second image memory from the calculated target position. By controlling the timing, even if the field-of-view image is greatly panned (tilted) and the positional shift between the images is large, the positional shift can be corrected without exceeding the alignment range.

【0035】また、上記のように検出された移動体の位
置により画像メモリの出力開始タイミングを制御する代
わりに、架台に取り付けられたエンコーダが検出した位
置を画像の座標系に変換することにより得られる出力に
より画像メモリの出力開始タイミングを制御しても同様
に本発明の効果を得ることができる。
Further, instead of controlling the output start timing of the image memory by the position of the moving body detected as described above, it is obtained by converting the position detected by the encoder attached to the frame into the coordinate system of the image. Even if the output start timing of the image memory is controlled by the generated output, the effect of the present invention can be similarly obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における移動体追尾装置
の概略ブロック図
FIG. 1 is a schematic block diagram of a moving body tracking device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例における移動体追尾装置
の概略ブロック図
FIG. 2 is a schematic block diagram of a moving body tracking device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例における位置ずれ補正原理説明
FIG. 3 is an explanatory view of the principle of misregistration correction in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例における処理手順説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a processing procedure in the first embodiment of the present invention.

【図5】従来例における移動体追尾装置の概略ブロック
FIG. 5 is a schematic block diagram of a moving body tracking device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像入力手段 2 第1画像メモリ 3 第2画像メモリ 4 位置合わせ手段 5 移動体検出手段 6 位置算出手段 7 架台 8 架台制御手段 9 レジスタ 10 加算手段 11 制御手段 12 エンコーダ 13 座標変換手段 1 Image Input Means 2 First Image Memory 3 Second Image Memory 4 Positioning Means 5 Moving Object Detecting Means 6 Position Calculating Means 7 Mounts 8 Mounts Controlling Means 9 Registers 10 Adding Means 11 Controlling Means 12 Encoders 13 Coordinate Converting Means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 視野画像を順次入出力する画像入力手段
と、前記画像入力手段から出力されるn番目の画像デー
タを記憶する第1画像メモリと、前記画像入力手段から
出力されるn+1番目の画像データを記憶し、出力開始
タイミングが可変な第2画像メモリと、前記第1画像メ
モリの出力画像と前記第2画像メモリの出力画像を比較
して画像の位置合わせを行なう位置合わせ手段と、前記
位置合わせ手段により位置合わせされた前記n番目の画
像と前記n+1番目の画像を比較して画像中から移動体
を検出する移動体検出手段と、前記移動体検出手段より
検出された移動体の重心を求め目標位置を算出する位置
算出手段と、前記位置算出手段から出力された目標位置
により前記画像入力手段の視野方向を駆動制御する架台
および架台制御手段と、前記位置算出手段の出力により
前記第2画像メモリの出力開始タイミングを制御する手
段とを備えたことを特徴とする移動体追尾装置。
1. An image input unit for sequentially inputting and outputting a field-of-view image, a first image memory for storing n-th image data output from the image input unit, and an (n + 1) -th image output unit from the image input unit. A second image memory that stores image data and has a variable output start timing; and a positioning unit that compares the output image of the first image memory and the output image of the second image memory to position the images. A moving body detecting means for comparing the nth image and the n + 1th image aligned by the aligning means to detect a moving body in the image; and a moving body detected by the moving body detecting means. Position calculating means for obtaining a center of gravity and calculating a target position, a gantry and a gantry control means for driving and controlling the visual field direction of the image inputting means by the target position output from the position calculating means. And a means for controlling the output start timing of the second image memory by the output of the position calculating means.
【請求項2】 視野画像を順次入出力する画像入力手段
と、前記画像入力手段から出力されるn番目の画像デー
タを記憶する第1画像メモリと、前記画像入力手段から
出力されるn+1番目の画像データを記憶し、出力開始
タイミングが可変な第2画像メモリと、前記第1画像メ
モリの出力画像と前記第2画像メモリの出力画像を比較
して画像の位置合わせを行なう位置合わせ手段と、前記
位置合わせ手段により位置合わせされた前記n番目の画
像と前記n+1番目の画像を比較して画像中から移動体
を検出する移動体検出手段と、前記移動体検出手段より
検出された移動体の重心を求め目標位置を算出する位置
算出手段と、前記位置算出手段から出力された目標位置
により前記画像入力手段の視野方向を駆動制御する架台
および架台制御手段と、前記架台の位置を検出するエン
コーダと、前記エンコーダの出力を画像の座標系に変換
する座標変換手段と、前記座標変換手段の出力により前
記第2画像メモリの出力開始タイミングを制御する手段
とを備えたことを特徴とする移動体追尾装置。
2. An image input means for sequentially inputting and outputting a field-of-view image, a first image memory for storing nth image data output from the image input means, and an (n + 1) th image memory output from the image input means. A second image memory that stores image data and has a variable output start timing; and a positioning unit that compares the output image of the first image memory and the output image of the second image memory to position the images. A moving body detecting means for comparing the nth image and the n + 1th image aligned by the aligning means to detect a moving body in the image; and a moving body detected by the moving body detecting means. Position calculating means for obtaining a center of gravity and calculating a target position, a gantry and a gantry control means for driving and controlling the visual field direction of the image inputting means by the target position output from the position calculating means. An encoder for detecting the position of the gantry, a coordinate conversion means for converting the output of the encoder into an image coordinate system, and a means for controlling the output start timing of the second image memory by the output of the coordinate conversion means. A moving object tracking device comprising:
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