JPH06243259A - Person recognizing method - Google Patents

Person recognizing method

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JPH06243259A
JPH06243259A JP5024608A JP2460893A JPH06243259A JP H06243259 A JPH06243259 A JP H06243259A JP 5024608 A JP5024608 A JP 5024608A JP 2460893 A JP2460893 A JP 2460893A JP H06243259 A JPH06243259 A JP H06243259A
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intruder
change area
change
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孝弘 渡辺
Satoshi Nakagawa
聰 中川
Yuji Kuno
裕次 久野
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Abstract

PURPOSE:To reduce erroneous report in an intruder monitor system by utilizing the figure peculiar to a person, which is generated at the time of walking, to accurately recognize the person. CONSTITUTION:The difference picture between an input picture for confirmation of the presence or the absence of an intruder and a background picture is obtained by a difference processing 3 and is by binary processing 4, and the presence or the absence of the intruder is discriminated from the change area of this binary difference picture. In this method, a circumscribed rectangle of the change area is obtained by a change area segmenting processing 5. The circumscribed rectangle is longitudinally equally divided into three by a change area dividing processing 6, and the projection histogram obtained by projecting the change area in this divided circumscribed rectangle onto the axis of abscissas is generated by a projection histogram generating processing 7. A feature quantity from the projection histogram is extracted by a feature quantity extracting processing 8, and the person is recognized by a intruder discriminating processing 9 in accordance with relations between the extracted feature quantity and the aspect ratio in the circumscribed rectangle of the change area.

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、例えばテレビジョンカ
メラ(以下、TVカメラという)等による撮像画像から
侵入者を検出する侵入者監視システムにおいて、人物を
認識する人物認識方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a person recognition method for recognizing a person in an intruder monitoring system for detecting an intruder from an image picked up by a television camera (hereinafter referred to as a TV camera) or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献;1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論
文集文冊 6D−436、佐久間 喜郎、伊東 潔、増
田 功著「微分画像のフレーム間差分による侵入物体検
出」P.6−438 従来、侵入者監視システムにおける人物認識方法として
は、前記文献に記載されるように、侵入者の有無を確認
するための入力画像と背景画像をTVカメラで画像入力
し、前記画像入力と背景画像との差分2値化画像から変
化領域を求め、前記変化領域の特徴量から侵入者の有無
を判断し、侵入者有りの場合には警報を発するようにな
っている。ここで、変化領域の特徴量から侵入者の有無
を判断する方法としては、変化領域の面積と外接矩形を
パラメータとして侵入者の有無を判断している。つま
り、変化領域の面積がある値以上で、かつ外接矩形の縦
横比(外接矩形の縦の長さ/横の長さ)がある範囲以内
であるものを、侵入者として判断するようになってい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field,
For example, some documents were described in the following documents. References: 1990 IEICE Spring National Convention Proceedings 6D-436, Yoshiro Sakuma, Kiyoshi Ito, Isao Masuda “Detecting Intruding Objects by Difference Between Frames of Differential Image” 6-438 Conventionally, as a person recognition method in an intruder monitoring system, as described in the above document, an input image for confirming the presence or absence of an intruder and a background image are input by a TV camera, and the image is input. The change area is obtained from the difference binary image between the background image and the background image, the presence or absence of an intruder is determined from the feature amount of the change area, and if there is an intruder, an alarm is issued. Here, as a method of determining the presence or absence of an intruder from the characteristic amount of the changed region, the presence or absence of an intruder is determined using the area of the changed region and the circumscribed rectangle as parameters. In other words, if the area of the change area is equal to or larger than a certain value and the aspect ratio of the circumscribing rectangle (vertical length / horizontal length of the circumscribing rectangle) is within a range, the intruder is determined. It was

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
侵入者監視システムにおける人物認識方法では、次のよ
うな問題があった。侵入者をTVカメラで画像入力し、
その画像に基づき侵入者の有無を検出する場合、TVカ
メラの設置場所から遠くにいる侵入者は、画像上で変化
領域の面積が小さくなる。これに対し、TVカメラの設
置場所の近くでは、小さなものが動いても変化領域の面
積が大きくなる。そのため、TVカメラの設置場所から
遠い位置にいる侵入者を認識しようとして、変化領域の
面積における閾値の設定を低くすると、TVカメラの近
くで人以外の小さな物体が動くことによって生じる変化
領域との区別ができずに、誤報を発してしまうことがあ
る。また、もう一つのパラメータである外接矩形の縦横
比は、人が通常に歩行する動作を横から捉えた場合、足
と腕を閉じたときは開いたときに比べ約2〜3倍ほども
大きくなる。そのため、縦横比だけから侵入者を判断す
る場合も、誤認識が多くなる。このように、変化領域の
面積と外接矩形の縦横比のみから侵入者の有無を判断す
ると、多くの誤報を発するおそれがある。本発明は、前
記従来技術が持っていた課題として、変化領域の面積と
外接矩形の縦横比から侵入者の有無を判断する方法によ
って生じる誤認識の点を解決し、歩行時に発生する人物
特有の形状を利用することによって人物を正確に認識
し、誤報を少なくする侵入者監視システムにおける人物
認識方法を提供するものである。
However, the person recognition method in the conventional intruder monitoring system has the following problems. Image the intruder with a TV camera,
When the presence or absence of an intruder is detected based on the image, an intruder far from the installation location of the TV camera has a small area of the change region on the image. On the other hand, in the vicinity of the installation location of the TV camera, the area of the change region becomes large even if a small object moves. Therefore, if the threshold value is set low in the area of the change area in order to recognize an intruder far from the installation location of the TV camera, the change area caused by the movement of a small object other than a person near the TV camera is recognized. It may not be possible to make a distinction and may give false alarms. Also, the aspect ratio of the circumscribed rectangle, which is another parameter, is about 2-3 times larger when the person's normal walking motion is captured from the side when the foot and arm are closed than when they are opened. Become. Therefore, even when the intruder is determined only based on the aspect ratio, there are many false recognitions. As described above, if the presence or absence of an intruder is determined based only on the area of the change region and the aspect ratio of the circumscribing rectangle, many false alarms may occur. The present invention solves the problem of erroneous recognition caused by the method of determining the presence or absence of an intruder from the area of the change area and the aspect ratio of the circumscribing rectangle, as a problem that the above-mentioned conventional art has, It is intended to provide a person recognition method in an intruder monitoring system for accurately recognizing a person by using a shape and reducing false alarms.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、侵入者の有無を確認するための入力画像
と背景画像との差分画像を2値化し、その差分2値化画
像の変化領域より侵入者の有無を判断する方法におい
て、前記変化領域の外接矩形を縦に3等分したそれぞれ
の矩形A1,A2,A3内の各変化領域を横軸上へ投影
して得られる投影ヒストグラムの特徴量である下記の特
徴(1)〜特徴(6)と、前記変化領域の外接矩形にお
ける縦横比との関係によって人物を認識するようにして
いる。 特徴(1);各分割外接矩形A1,A2,A3中のヒス
トグラムのブロック数 特徴(2);各ブロックの平均値F 特徴(3);各ブロックの平均値Fの分割外接矩形間の
差 特徴(4);各ブロックにおける極大値数 特徴(5);各ブロックにおける面積の割合R 特徴(6);分割外接矩形A3における極大値の位置M
In order to solve the above problems, the present invention binarizes a difference image between an input image for confirming the presence or absence of an intruder and a background image, and the difference binarized image. In the method of determining the presence or absence of an intruder from the change area, the change area in each of the rectangles A1, A2, and A3 obtained by vertically dividing the circumscribed rectangle of the change area is obtained by projecting on the horizontal axis. The person is recognized based on the relationship between the following features (1) to (6) which are the feature amounts of the projection histogram and the aspect ratio of the circumscribed rectangle of the change region. Feature (1); Number of histogram blocks in each circumscribed rectangle A1, A2, A3 Feature (2); Average value F of each block Feature (3); Difference between circumscribed rectangles of average value F of each block Feature (4); Maximum value number in each block Feature (5); Area ratio R in each block R Feature (6); Position M of maximum value in divided circumscribed rectangle A3

【0005】[0005]

【作用】本発明によれば、以上のように人物認識方法を
構成したので、特徴(1)〜(6)は、歩行時に発生す
る人物特有の形状の特徴を表しており、それらの人物特
有の形状を利用することによって人物の正確な認識が行
える。従って、前記課題を解決できるのである。
According to the present invention, since the person recognition method is configured as described above, the features (1) to (6) represent the features of the shape peculiar to the person that occur during walking. Accurate recognition of a person can be performed by using the shape of. Therefore, the above problem can be solved.

【0006】[0006]

【実施例】図1は、本発明の実施例を示すもので、侵入
者監視システムにおける人物認識方法の概略の処理手順
を示す図である。この人物認識方法は、TVカメラ等の
画像入力装置によって背景画像及び入力画像を入力し、
それらを背景画像メモリ1及び入力画像メモリ2に格納
する画像入力処理を行い、該入力した背景画像及び入力
画像に対して差分処理3、2値化処理4、変化領域切り
出し処理5、変化領域分割処理6、投影ヒストグラム作
成処理7、特徴量抽出処理8、及び侵入物体判定処理9
を行って侵入者に対する認識結果を出力するようになっ
ている。以下、これらの各処理を図2〜図16を参照し
つつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a diagram showing a general processing procedure of a person recognition method in an intruder monitoring system. In this person recognition method, a background image and an input image are input by an image input device such as a TV camera,
Image input processing for storing them in the background image memory 1 and the input image memory 2 is performed, and difference processing 3, binarization processing 4, change area cutout processing 5, change area division are performed on the input background image and input image. Process 6, projection histogram creation process 7, feature amount extraction process 8, and intruding object determination process 9
And outputs the recognition result for the intruder. Hereinafter, each of these processes will be described with reference to FIGS.

【0007】メモリ1,2への画像入力処理 図2は背景画像の例、図3は入力画像の例を示す図であ
る。まず、TVカメラ等の画像入力装置を用い、図2に
示すように、侵入物体が存在しない背景だけを撮影し、
その背景画像を予め背景画像メモリ1の中に格納してお
く。そして、背景画像を撮影したのと同じ位置で撮影
し、その撮影した図3に示すような入力画像を入力画像
メモリ2の中に格納する。
Image Input Processing to Memories 1 and 2 FIG. 2 is a diagram showing an example of a background image, and FIG. 3 is a diagram showing an example of an input image. First, using an image input device such as a TV camera, as shown in FIG. 2, only the background in which no intruding object exists is photographed,
The background image is stored in the background image memory 1 in advance. Then, the background image is photographed at the same position as that photographed, and the photographed input image as shown in FIG. 3 is stored in the input image memory 2.

【0008】差分処理3 画像入力処理後、差分処理3において、入力画像中にお
ける背景画像からの変化を検出するために、背景画像メ
モリ1と入力画像メモリ2からそれぞれ入力される背景
画像と入力画像とで、その差の絶対値を計算し、差分画
像を求めた後、2値化処理4へ進む。
After the difference processing 3 image input processing, in the difference processing 3, in order to detect a change from the background image in the input image, the background image and the input image input from the background image memory 1 and the input image memory 2 respectively. Then, the absolute value of the difference is calculated, the difference image is obtained, and then the process proceeds to the binarization processing 4.

【0009】2値化処理4 図4は、差分2値化画像の例を示す図である。2値化処
理4において、差分処理3で求めた差分画像をある適当
な閾値を用いて2値化し、図4に示すような差分2値化
画像を求める。この差分2値化画像では、入力画像中で
背景画像から変化した領域の画素の値が1、変化してい
ない領域では画素の値が0に設定され、領域変化が抽出
されることになる。しかし、侵入物体によっては背景画
像と局所的に同じ濃度を持っていることがある。その場
合の差分2値化画像は、図4に示すように、その部分だ
けが侵入物体として捉えられず、変化領域が切れ切れに
なる。そのため、それぞれの変化領域は別個に認識さ
れ、本来の一つの侵入物体しては認識されなくなる。そ
こで、次の変化領域切り出し処理5を行う。
Binarization Process 4 FIG. 4 is a diagram showing an example of a differential binarized image. In the binarization process 4, the difference image obtained in the difference process 3 is binarized by using an appropriate threshold value, and a difference binarized image as shown in FIG. 4 is obtained. In this difference binarized image, the pixel value of the area that has changed from the background image in the input image is set to 1, and the pixel value of the area that has not changed is set to 0, and the area change is extracted. However, some intruding objects may locally have the same density as the background image. In the binary difference image in that case, as shown in FIG. 4, only that part is not recognized as an intruding object, and the change region is cut off. Therefore, each change area is recognized separately, and is not recognized as one original intruding object. Therefore, the following change area cutout processing 5 is performed.

【0010】変化領域切り出し処理5 図5(a)〜(f)は、人物の歩行時のパターン例を示
す図である。変化領域切り出し処理5では、一つの侵入
物体を表す変化領域を一つにまとめるために、差分2値
化画像を数回膨張した後、同じ回数だけ収縮する。膨張
とは、値0の画素の回りに値1の画素がある場合、その
値0の画素を1に変換するものである。つまり、変化領
域の回りを一画素分膨らますのである。収縮はその逆
で、変化領域の回りを一画素分小さくする。この作業に
よって、一つの侵入物体を表すと思われる変化領域は、
一つの領域として抽出される。そして、このようにして
得られた変化領域を図5(a)〜(f)に示すように、
外接矩形で囲み、この外接矩形に囲まれた領域を差分2
値化画像から切り出す。この切り出された領域から、侵
入物体が人物か否かを判断する場合、外接矩形の縦横比
だけから判断しようとすると、第5図に示すように、外
接矩形の縦横比は大きく変化し、正確に人を認識できな
い。しかし、この外接矩形の縦横比の変化はある規制性
がある。それは、外接矩形の縦横比が小さくなる(すな
わち、外接矩形が横に広がる)のは、人が腕と足とを開
いた場合(図5(d))であり、縦横比が大きくなるのは
腕と足を閉じた場合(図5(b))である、ということで
ある。ただし、歩行時における腕の開き方は人によって
個人差があるので、腕の開き具合と縦横比の変化とが常
に関係しているとはいえない。一方、足の開閉と縦横比
の変化は常に上で述べたような関係がある。そこで、外
接矩形の縦横比と変化領域中で足に相当する部分の形状
とのこのような規則性を捉えることができれば、侵入物
体が人であるか否かを正確に認識できることになる。そ
のため、次の変化領域分割処理6を行う。
Change Area Cutting Process 5 FIGS. 5A to 5F are diagrams showing examples of patterns when a person walks. In the change area cutout process 5, the difference binarized image is expanded several times and then shrunk the same number of times in order to combine the change areas representing one intruding object into one. The expansion is to convert a pixel having a value of 0 into a pixel having a value of 1 when there is a pixel having a value of 1 around the pixel having a value of 0. In other words, it expands around the change area by one pixel. Contraction is the opposite, and reduces the area around the change area by one pixel. By this work, the change area that seems to represent one intruding object,
It is extracted as one area. Then, as shown in FIGS. 5A to 5F, the change region thus obtained is
Enclose with a circumscribed rectangle, and the area surrounded by this circumscribed rectangle is the difference 2
Cut out from the binarized image. When determining whether or not the intruding object is a person from this clipped area, if it is attempted to make a determination based only on the aspect ratio of the circumscribing rectangle, the aspect ratio of the circumscribing rectangle changes greatly, as shown in FIG. Can't recognize people. However, the aspect ratio of the circumscribed rectangle has some restrictions. That is, the aspect ratio of the circumscribed rectangle becomes smaller (that is, the circumscribed rectangle spreads horizontally) when the person opens his / her arms and legs (FIG. 5 (d)), and the aspect ratio becomes larger. This is the case when the arms and legs are closed (FIG. 5 (b)). However, since there are individual differences in how the arms are opened during walking, it cannot be said that the degree of opening of the arms and the change in the aspect ratio are always related. On the other hand, the opening / closing of the foot and the change of the aspect ratio always have the relationship as described above. Therefore, if such regularity of the aspect ratio of the circumscribed rectangle and the shape of the portion corresponding to the foot in the change region can be captured, it can be accurately recognized whether or not the intruding object is a person. Therefore, the following change area division processing 6 is performed.

【0011】変化領域分割処理6 図6は、変化領域の3等分の例を示す図である。変化領
域分割処理6では、図6に示すように、変化領域の外接
矩形を縦に3等分する。これは、人を表す変化領域にお
いて、縦横比変化の原因となる人の腕と足の部分を別々
の領域に分割し、変化領域の形状を捉え易くするための
ものである。この3等分によりできる矩形を、上からそ
れぞれA1,A2,A3とする。そして、次の投影ヒス
トグラム作成処理7へ進む。
Change Region Division Processing 6 FIG. 6 is a diagram showing an example of a change region divided into three equal parts. In the change area division processing 6, as shown in FIG. 6, the circumscribed rectangle of the change area is vertically divided into three equal parts. This is to make it easier to capture the shape of the change area by dividing the human arm and foot parts that cause the aspect ratio change into different areas in the change area representing the person. The rectangles formed by this trisection are referred to as A1, A2, and A3 from the top. Then, the process proceeds to the next projection histogram creating process 7.

【0012】投影ヒストグラム作成処理7 図7(a)〜(f)は、図5(a)〜(f)のそれぞれ
に対応した分割外接矩形の投影ヒストグラムの例を示す
図である。この投影ヒストグラムの横軸は外接矩形A
1,A2,A3の横軸に対応し、縦軸はA1,A2,A
3の各々のヒストグラムの度数HISTに対応する。図
8及び図9は、図7中のブロックBKを示す図である。
図10(a)〜(f)は、図7(a)〜(f)の投影ヒ
ストグラムにおける平均値を示す図である。また、図1
1〜図14は、図7中のブロックBKを示す図である。
Projection Histogram Creation Process 7 FIGS. 7A to 7F are diagrams showing examples of projection histograms of divided circumscribed rectangles corresponding to FIGS. 5A to 5F, respectively. The horizontal axis of this projection histogram is the circumscribed rectangle A
1, A2, A3 corresponding to the horizontal axis, the vertical axis is A1, A2, A
3 corresponds to the frequency HIST of each histogram. 8 and 9 are diagrams showing the block BK in FIG. 7.
FIGS. 10A to 10F are diagrams showing average values in the projection histograms of FIGS. 7A to 7F. Also, FIG.
1 to 14 are diagrams showing the block BK in FIG. 7.

【0013】投影ヒストグラム作成処理7では、分割し
た外接矩形のそれぞれについて、変化領域を表す値1の
画素を縦方向に加算し、図7(a)〜(f)に示すよう
に、外接矩形内における変化領域の横軸上への投影ヒス
トグラムを求める。その後、特徴が捉え易いように、こ
のヒストグラムを平滑化しておく。すると、図7(a)
〜(f)から明かなように、分割外接矩形A1,A2,
A3中の変化領域の形状の特徴は、投影ヒストグラムの
形状の特徴として現れている。矩形A1のように、縦横
比の変化に対して変化領域の形状の変化がない場合は、
投影ヒストグラムの形状もほとんど変化しない。また、
このような人の胸から上の部分の形状を投影すると、投
影ヒストグラムの形状は、三角形の形に近いブロックB
Kとなる。ただし、ブロックBKとは、図7(f)に示
すように、投影ヒストグラム中で度数HISTが0のと
ころで区切られる、度数が1以上の一塊の部分のことと
し、図8に示すように、ブロックBKにおける横軸の範
囲を底辺L、最大値を高さHとする。矩形A1では、こ
のブロックBKが極端に横軸の端には存在しない。
In the projection histogram creation process 7, the pixels of the value 1 representing the change region are vertically added to each of the divided circumscribed rectangles, and as shown in FIGS. The projection histogram of the change area on the horizontal axis is obtained. Then, this histogram is smoothed so that the features can be easily captured. Then, FIG. 7 (a)
As is clear from (f), the divided circumscribing rectangles A1, A2,
The shape feature of the change region in A3 appears as the shape feature of the projection histogram. If there is no change in the shape of the change area with respect to the change in the aspect ratio as in the rectangle A1,
The shape of the projection histogram also hardly changes. Also,
When the shape of the upper part from the chest of such a person is projected, the shape of the projection histogram is a block B close to a triangular shape.
It becomes K. However, as shown in FIG. 7 (f), the block BK is a block in which the frequency HIST is 0, which is divided at a frequency HIST of 0 in the projection histogram. As shown in FIG. The range of the horizontal axis in BK is the base L, and the maximum value is the height H. In the rectangle A1, this block BK does not extremely exist at the end of the horizontal axis.

【0014】矩形A2では、外接矩形の縦横比が大き
く、人の腕が閉じられているときは、投影ヒストグラム
の形状は図12のような台形に近い形となる。外接矩形
の縦横比が小さくなるにつれて変化領域の人の腕の部分
が広がっていくと、投影ヒストグラムの形状は、台形に
近い形をしていたブロックBKの台形の底辺Lの両端が
伸びていき、シルクハットのような形に変化していく
(図7(a)→図7(d))。ただし、人によっては、歩
行時に腕をほとんど開かない場合もあり、そのときのヒ
ストグラムの形状は、台形の形に近いブロックBKが矩
形A1のように縦横比の変化に関係なくほとんど変化せ
ず、極端に横軸の端には存在しない。
In the rectangle A2, the aspect ratio of the circumscribing rectangle is large, and when the human arm is closed, the shape of the projection histogram becomes a trapezoidal shape as shown in FIG. As the human arm portion in the change region expands as the aspect ratio of the circumscribing rectangle decreases, both ends of the base L of the trapezoid of the block BK, which has a shape close to a trapezoid, extend as the shape of the projection histogram increases. , The shape changes like a top hat (Fig. 7 (a) → Fig. 7 (d)). However, depending on the person, there are cases in which the arm is hardly opened during walking, and the shape of the histogram at that time hardly changes regardless of the change of the aspect ratio like the rectangle A1 of the block BK having a trapezoidal shape. It does not exist at the extreme end of the horizontal axis.

【0015】矩形A3では、外接矩形の縦横比が大きい
とき、変化領域の足の部分が閉じられ一塊となっている
ので、投影ヒストグラムの形状は矩形A2の台形のよう
な形状となる。外接矩形の縦横比が小さくなり、図5
(d)のように変化領域の足の部分が開いて足の形状が
逆V字型になると、投影ヒストグラムの形状は図7
(d)のように極大値を2つ持つ山のような形状とな
る。さらに、図5(e)のように足の部分が「へ」の字
型になると、ヒストグラムは図7(e)のようにブロッ
クの端に山が一つ存在し、それ以外はほぼ平坦な形をし
ているようなブロックBKになる。このように、3等分
した外接矩形A1,A2,A3内での変化領域の投影ヒ
ストグラムの形状の変化に着目すれば、人物の歩行状態
を表現することができ、人物を正確に認識できる。そこ
で、次の特徴量抽出処理8を行う。
In the rectangle A3, when the aspect ratio of the circumscribing rectangle is large, the foot portion of the change region is closed and becomes a lump, so that the shape of the projection histogram becomes a trapezoidal shape of the rectangle A2. The aspect ratio of the circumscribed rectangle is reduced, and
As shown in FIG. 7D, when the foot portion of the change area is opened and the foot shape is an inverted V shape, the shape of the projection histogram is as shown in FIG.
As shown in (d), it has a shape like a mountain having two maximum values. Further, when the foot portion has a “he-shaped” shape as shown in FIG. 5 (e), the histogram has one mountain at the end of the block as shown in FIG. 7 (e), and is otherwise flat. It becomes a block BK that looks like a shape. In this way, by paying attention to the change in the shape of the projection histogram of the change region in the circumscribing rectangles A1, A2, and A3 divided into three equal parts, the walking state of the person can be expressed, and the person can be accurately recognized. Therefore, the following feature amount extraction processing 8 is performed.

【0016】特徴量抽出処理8 特徴量抽出処理8では、以下の特徴量を矩形A1〜A3
の投影ヒストグラムから抽出する。 特徴(1);各分割外接矩形A1,A2,A3中のヒス
トグラムのブロック数 特徴(2);各ブロックBKの平均値F 特徴(3);各ブロックBKの平均値Fの分割外接矩形
間の差 特徴(4);各ブロックBKにおける極大値数 特徴(5);各ブロックBKにおける面積Sの割合R 特徴(6);矩形A3における極大値の位置M ただし、ここでの各ブロックBKの平均値Fとは、図9
に示す平均値Fの横軸のx座標であり、次式(1)で求
める。なお、図9の縦軸はヒストグラムの度数HIST
である。
Feature amount extraction process 8 In the feature amount extraction process 8, the following feature amounts are represented by rectangles A1 to A3.
From the projection histogram of. Feature (1): Number of blocks of histogram in each circumscribed rectangle A1, A2, A3 Feature (2): Average value F of each block BK Feature (3): Between circumscribed rectangles of average value F of each block BK Difference Feature (4); Maximum value number in each block BK Feature (5); Ratio of area S in each block BK R Feature (6); Position M of the maximum value in the rectangle A3 However, the average of each block BK here The value F is shown in FIG.
It is the x-coordinate of the horizontal axis of the average value F shown in, and is calculated by the following equation (1). The vertical axis of FIG. 9 indicates the frequency HIST of the histogram.
Is.

【0017】[0017]

【数1】 各ブロックBKの面積Sの割合Rとは、図9に示すよう
に、ブロックBKの底辺Lと高さHを掛けてできる四角
形ABCDの面積を100%としたときの、ブロックB
Kの面積Sが四角形ABCDに占める割合のことであ
る。これは次式(2)で求める。
[Equation 1] As shown in FIG. 9, the ratio R of the area S of each block BK means that the area of a quadrangle ABCD formed by multiplying the base L of the block BK by the height H is 100%.
It is the ratio of the area S of K to the square ABCD. This is calculated by the following equation (2).

【0018】[0018]

【数2】 また、極大値の位置Mは、図9に示す通りである。この
ような特徴量を抽出するのは、以下の理由からである。
特徴(1)の各分割外接矩形A1,A2,A3中のヒス
トグラムのブロック数は、図7から分かるように、どの
ヒストグラムにおいても1である。特徴(2)の平均値
Fは、人の変化領域の場合は図10に示すように、矩形
A1からA3のヒストグラムにおいて極端に端の位置に
寄ることはなく、しかも特徴(3)のそれらの差も矩形
A1からA3までの間で小さく、ほぼ一直線である。つ
まり、特徴(1)〜(3)は変化領域の全体的な特徴を
表しており、これらの特徴量より人の形状とは全く異な
る変化領域を区別できることになる。
[Equation 2] Further, the position M of the maximum value is as shown in FIG. The reason for extracting such a feature amount is as follows.
As can be seen from FIG. 7, the number of blocks of the histogram in each of the divided circumscribed rectangles A1, A2, and A3 of the feature (1) is 1 in every histogram. The average value F of the feature (2) is not extremely close to the end positions in the histograms of the rectangles A1 to A3 as shown in FIG. The difference is small between the rectangles A1 to A3 and is almost a straight line. That is, the features (1) to (3) represent the overall features of the change region, and the change regions that are completely different from the human shape can be distinguished from each other based on these feature amounts.

【0019】一方、特徴(4)〜(6)は各ブロックB
Kの形状の特徴を表している。特徴(4)の各ブロック
BKにおける極大値数は、矩形A1,A2においては外
接矩形の縦横比の変化に関係なく1である。矩形A3に
おいては、縦横比の変化に伴って2か、あるいは1にな
る。その関係については後述する。特徴(5)の面積S
の割合Rも、矩形A1においては、外接矩形の縦横比の
変化に関係なく、図11に示すような形がほとんどであ
るため、四角形abcdの面積を100%をすると、三
角形edcの面積が50%となるため、面積の割合Rは
50%以上となる。矩形A2においては、外接矩形の縦
横比が大きいときは、図12に示すように、ブロックB
Kの形状が台形に近い形となるので、面積の割合Rは5
0%を大きく上回る。また、縦横比が小さくなり、図1
3のように、ブロックBKの形状がシルクハットのよう
になっても、面積の割合は50%以上となる。矩形A3
においては、やはり外接矩形の縦横比との関係があるの
で、次で詳しく説明する。矩形A3における特徴(4)
〜(6)と外接矩形の縦横比との関係は、次のようにな
る。
On the other hand, the features (4) to (6) are for each block B.
The characteristic of the shape of K is shown. The maximum value number in each block BK of the feature (4) is 1 in the rectangles A1 and A2 regardless of the change in the aspect ratio of the circumscribing rectangle. In the rectangle A3, it becomes 2 or 1 according to the change of the aspect ratio. The relationship will be described later. Area S of feature (5)
As for the ratio R of the rectangle A1, the shape is almost as shown in FIG. 11 regardless of the change of the aspect ratio of the circumscribing rectangle. Therefore, when the area of the quadrangle abcd is 100%, the area of the triangle edc is 50%. %, The area ratio R is 50% or more. In the rectangle A2, when the aspect ratio of the circumscribing rectangle is large, as shown in FIG.
Since the shape of K is close to a trapezoid, the area ratio R is 5
Greatly exceeds 0%. In addition, the aspect ratio becomes smaller, and
Even if the block BK has a top hat-like shape as in 3, the area ratio is 50% or more. Rectangle A3
In the above, since there is also a relation with the aspect ratio of the circumscribed rectangle, it will be described in detail below. Features of rectangle A3 (4)
The relationship between (6) and the aspect ratio of the circumscribed rectangle is as follows.

【0020】矩形A3での特徴(4)のブロックBKに
おける極大値数は、縦横比が図7(d)のように非常に
小さい場合は2となり、図7(a),(d)のように縦
横比が非常に大きい場合は1となる。しかし、図7
(c),(e),(f)のように縦横比がある範囲内で
は、極大値数は2(図7(c)の場合)か、あるいは、
1(図7(e),(f)の場合)である。この縦横比が
ある範囲内で極大値数1の場合は、図7(e),(f)
のブロックBKの形状は、図7(e)に代表されるよう
なブロックBKの端に山が一つ存在し、そこ以外はほぼ
平坦な形となる。これは、図7(a)のようなブロック
BKの形状とは異なる。そのため、特徴(5)の面積S
の割合は、図7(a)のような形状では、図12のよう
に50%以上となるが、図7(e)のような形状では、
図14に示すように、50%以下となり、また極大値の
位置MとブロックBKの中心BOとの差の絶対値が大き
くなる。つまり、矩形A3における特徴(4)〜(6)
と外接矩形の縦横比との関係をまとめると、縦横比が小
さい場合は極大値数は2である。縦横比がある範囲内で
は極大値数は2か、あるいは1であり、この場合の極大
値数1なら面積の割合が50%以下で、かつ極大値の位
置MはブロックBKの端に存在する。縦横比が大きい場
合は極大値数は1であり、このときは面積の割合が50
%以上で、かつ極大値数の位置MはブロックBKの中心
BO付近にある、ということになる。
The maximum value number in the block BK of the feature (4) in the rectangle A3 is 2 when the aspect ratio is very small as shown in FIG. 7 (d), and as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (d). When the aspect ratio is very large, it becomes 1. However, FIG.
Within a certain range of aspect ratios such as (c), (e), and (f), the maximum number is 2 (in the case of FIG. 7C), or
1 (in the case of FIGS. 7E and 7F). In the case where the aspect ratio has a maximum value of 1 within a certain range, FIGS.
The block BK has a shape in which one peak exists at the end of the block BK as typified by FIG. This is different from the shape of the block BK as shown in FIG. Therefore, area S of feature (5)
In the shape as shown in FIG. 7 (a), the ratio becomes 50% or more, but in the shape as shown in FIG. 7 (e),
As shown in FIG. 14, it becomes 50% or less, and the absolute value of the difference between the position M of the maximum value and the center BO of the block BK becomes large. That is, the features (4) to (6) in the rectangle A3
If the aspect ratio of the circumscribed rectangle is summarized, the maximum value is 2 when the aspect ratio is small. Within a certain range of the aspect ratio, the number of maximum values is 2 or 1. In this case, if the number of maximum values is 1, the area ratio is 50% or less, and the position M of the maximum value exists at the end of the block BK. . When the aspect ratio is large, the maximum number is 1, and the area ratio is 50 at this time.
That is, the position M having the maximum value or more and the maximum value is near the center BO of the block BK.

【0021】侵入物体判定処理9 そして最後に、侵入物体判定処理9において、特徴量抽
出処理8で得られる6つの特徴量と変化領域の外接矩形
の縦横比との関係から、変化領域の判定を行い、侵入物
体が人か否かを判定する。その人物判定手順1,2のフ
ローチャートを図15及び図16に示す。まず、図15
のステップS1において、外接矩形の縦横比がある範囲
内にあるかどうかを調べる。次に、ステップS2におい
て、3つの投影ヒストグラムのブロック数がすべて1で
あるかどうかを判定し、ステップS3,S4において、
3つの投影ヒストグラムのブロックの平均値Fが、どれ
もある範囲内にあり、分割外接矩形間(A1とA2、A
2とA3、A1とA3)の平均値Fの差が、ある範囲内
にあることをそれぞれ調べる。そして、ステップS5,
S6において、矩形A1とA2の投影ヒストグラムの各
ブロックBKにおける極大値数が1であることと、面積
Sの割合Rがある範囲内にあることをそれぞれ調べる。
次に、縦横比の境界値を、 a1<a2<a3<a4 のように設定し、図16のステップS7〜S9で、縦横
比に依存する矩形A3での処理を振り分ける。縦横比が
境界値a1からa2までの区間では、ステップS10に
おいて極大値数が2つ存在するかどうかを調べる。縦横
比が境界値a2からa3の区間では、ステップS11に
おいて、極大値数が2つ存在するか、または、極大値数
が一つならステップS13,S14において極大値の位
置MとそのブロックBKの中央との差の絶対値がある範
囲内(e1以上e2以内)で、面積Sの割合Rが50%
以下のある範囲内(f1以上f2以内)にあるかどうか
をそれぞれ調べる。縦横比が境界値a3からa4の範囲
内では、ステップS15,S16において、極大値数が
一つで、面積の割合が50%以上のある範囲内(d1以
上d2以内)であるかどうかを調べる。
Intruding object determination processing 9 Finally, in the intruding object determination processing 9, the change area is determined from the relationship between the six feature amounts obtained in the feature amount extraction processing 8 and the aspect ratio of the circumscribed rectangle of the change area. Then, it is determined whether the intruding object is a person. Flow charts of the person determination procedures 1 and 2 are shown in FIGS. 15 and 16. First, FIG.
In step S1 of 1., it is checked whether the aspect ratio of the circumscribed rectangle is within a certain range. Next, in step S2, it is determined whether the number of blocks in the three projection histograms is all 1, and in steps S3 and S4,
The average values F of the blocks of the three projection histograms are all within a certain range, and between the divided circumscribed rectangles (A1 and A2, A
It is checked that the difference between the average values F of 2 and A3, A1 and A3) is within a certain range. Then, in step S5
In S6, it is checked that the maximum value number in each block BK of the projection histograms of the rectangles A1 and A2 is 1 and that the ratio R of the area S is within a certain range.
Next, the boundary value of the aspect ratio is set as a1 <a2 <a3 <a4, and the processing in the rectangle A3 depending on the aspect ratio is distributed in steps S7 to S9 in FIG. In the section where the aspect ratio is from the boundary value a1 to the boundary value a2, it is checked in step S10 whether there are two maximum values. In the section where the aspect ratio is the boundary value a2 to a3, there are two maximum values in step S11, or if the maximum value is one, the position M of the maximum value and its block BK are determined in steps S13 and S14. The ratio R of the area S is 50% within a certain range (e1 or more and e2 or less) of the difference from the center
It is checked whether each is within the following range (f1 or more and f2 or less). If the aspect ratio is within the range of the boundary values a3 to a4, it is checked in step S15 and S16 whether the number of maximum values is one and the area ratio is within a certain range of 50% or more (d1 or more and d2 or less). .

【0022】これらの条件をすべて満たす場合のみ、そ
の侵入物体が人と認識され、その認識結果が出力されて
人物認識処理を終了する。以上のように、本実施例で
は、変化領域の外接矩形の縦横比と、その外接矩形を縦
に3等分したそれぞれの矩形A1,A2,A3内での各
変化領域を横軸上へ投影して得られる投影ヒストグラム
の特徴量である特徴(1)〜(6)とから、人物を認識
するようにしたので、正確に人物を認識でき、侵入者監
視システムにおいて誤報を少なくできる。なお、本発明
は上記実施例に限定されず、例えば、図1の侵入物体判
定処理9を、図15及び図16の人物判定手順1,2以
外の手順で処理する等、種々の変形が可能である。
Only when all of these conditions are satisfied, the intruding object is recognized as a person, the recognition result is output, and the person recognition processing is ended. As described above, in this embodiment, the aspect ratio of the circumscribing rectangle of the change area and each change area in each of the rectangles A1, A2, and A3 obtained by vertically dividing the circumscribing rectangle into three equal parts are projected onto the horizontal axis. Since the person is recognized based on the features (1) to (6) which are the feature amounts of the projection histogram obtained in this way, the person can be accurately recognized, and false alarms can be reduced in the intruder monitoring system. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible, for example, the intruding object determination process 9 of FIG. 1 is processed by a procedure other than the person determination procedures 1 and 2 of FIGS. 15 and 16. Is.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、変化領域の外接矩形の縦横比と、その外接矩形を
縦に3等分したそれぞれの矩形A1,A2,A3内での
各変化領域を横軸上へ投影して得られる投影ヒストグラ
ムの特徴量である特徴(1)〜(6)とから、人物を認
識するようにしたので、正確に人物を認識でき、侵入者
監視システムにおいて誤報を少なくすることが可能とな
る。
As described above in detail, according to the present invention, the aspect ratio of the circumscribing rectangle of the change area and the respective rectangles A1, A2, A3 obtained by vertically dividing the circumscribing rectangle into three equal parts. Since the person is recognized based on the features (1) to (6), which are the feature amounts of the projection histogram obtained by projecting each change region on the horizontal axis, the person can be accurately recognized, and the intruder can be monitored. It is possible to reduce false alarms in the system.

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

【図1】本発明の実施例の人物認識方法の概略の処理手
順を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic processing procedure of a person recognition method according to an embodiment of the present invention.

【図2】背景画像の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a background image.

【図3】入力画像の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an input image.

【図4】差分2値化画像の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a difference binarized image.

【図5】人物の歩行時のパターン例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a pattern when a person walks.

【図6】変化領域の3等分の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of three equally divided regions.

【図7】分割外接矩形の投影ヒストグラムの例を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a projection histogram of a divided circumscribed rectangle.

【図8】図7中のブロックBKを示す図である。8 is a diagram showing a block BK in FIG. 7. FIG.

【図9】図7中のブロックBKを示す図である。9 is a diagram showing a block BK in FIG. 7. FIG.

【図10】図7の投影ヒストグラムにおける平均値を示
す図である。
10 is a diagram showing average values in the projection histogram of FIG.

【図11】図7中のブロックBKを示す図である。11 is a diagram showing a block BK in FIG. 7. FIG.

【図12】図7中のブロックBKを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a block BK in FIG. 7.

【図13】図7中のブロックBKを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a block BK in FIG. 7.

【図14】図7中のブロックBKを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a block BK in FIG. 7.

【図15】図1の侵入物体判定処理9における人物判定
手順1を示すフローチャートである。
15 is a flowchart showing a person determination procedure 1 in the intruding object determination processing 9 of FIG.

【図16】図1の侵入物体判定処理9における人物判定
手順2を示すフローチャートである。
16 is a flowchart showing a person determination procedure 2 in the intruding object determination processing 9 of FIG.

【符号の説明】 1 背景画像メモリ 2 入力画像メモリ 3 差分処理 4 2値化処理 5 変化領域切り出し処理 6 変化領域分割処置 7 投影ヒストグラム作成処理 8 特徴量抽出処理 9 侵入物体判定処理[Description of Codes] 1 background image memory 2 input image memory 3 difference processing 4 binarization processing 5 changing area cutout processing 6 changing area dividing processing 7 projection histogram creation processing 8 feature amount extraction processing 9 intruding object determination processing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G08B 23/00 N 9377−5G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location G08B 23/00 N 9377-5G

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 侵入者の有無を確認するための入力画像
と背景画像との差分画像を2値化し、その差分2値化画
像の変化領域より侵入者の有無を判断する方法におい
て、 前記変化領域の外接矩形を縦に3等分したそれぞれの矩
形A1,A2,A3内での各変化領域を横軸上へ投影し
て得られる投影ヒストグラムの特徴量である下記の特徴
(1)〜特徴(6)と、前記変化領域の外接矩形におけ
る縦横比との関係によって人物を認識することを特徴と
する人物認識方法。 特徴(1);各分割外接矩形A1,A2,A3中のヒス
トグラムのブロック数 特徴(2);各ブロックの平均値F 特徴(3);各ブロックの平均値Fの分割外接矩形間の
差 特徴(4);各ブロックにおける極大値数 特徴(5);各ブロックにおける面積の割合R 特徴(6);分割外接矩形A3における極大値の位置M
1. A method of binarizing a difference image between an input image and a background image for confirming the presence or absence of an intruder, and determining the presence or absence of an intruder from a change area of the difference binarized image, wherein the change The following features (1) -features, which are the feature amounts of the projection histogram obtained by projecting each change region in each rectangle A1, A2, A3 obtained by vertically dividing the circumscribed rectangle of the region into three equal parts. A person recognition method characterized in that a person is recognized based on a relationship between (6) and an aspect ratio of a circumscribed rectangle of the change area. Feature (1); Number of histogram blocks in each circumscribed rectangle A1, A2, A3 Feature (2); Average value F of each block Feature (3); Difference between circumscribed rectangles of average value F of each block Feature (4); Maximum value number in each block Feature (5); Area ratio R in each block R Feature (6); Position M of maximum value in divided circumscribed rectangle A3
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