JPH06300526A - 動的物体監視装置 - Google Patents
動的物体監視装置Info
- Publication number
- JPH06300526A JPH06300526A JP5112074A JP11207493A JPH06300526A JP H06300526 A JPH06300526 A JP H06300526A JP 5112074 A JP5112074 A JP 5112074A JP 11207493 A JP11207493 A JP 11207493A JP H06300526 A JPH06300526 A JP H06300526A
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- Japan
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- images
- cameras
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 遠隔にある動きを伴う物体の監視を行う場合
において、2つのCCDカメラで撮った映像を画像処理
装置に取り込み、その画像の位置をもとに、自動的に動
的物体の大きさ、位置、速度の計測を行い、監視を行え
る動的物体監視装置を提供することを目的とする。 【構成】 CCDカメラ4とCCDカメラ5の2台を設
ける。両カメラは一定距離離散して配置する。同一時刻
に取得した各画像2枚の映像を画像処理装置1に取り込
む。当該画像の位置をもとに、当該物体の大きさ、位
置、速度を計測する。このように動的物体監視装置を構
成する。
において、2つのCCDカメラで撮った映像を画像処理
装置に取り込み、その画像の位置をもとに、自動的に動
的物体の大きさ、位置、速度の計測を行い、監視を行え
る動的物体監視装置を提供することを目的とする。 【構成】 CCDカメラ4とCCDカメラ5の2台を設
ける。両カメラは一定距離離散して配置する。同一時刻
に取得した各画像2枚の映像を画像処理装置1に取り込
む。当該画像の位置をもとに、当該物体の大きさ、位
置、速度を計測する。このように動的物体監視装置を構
成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠隔にある動きを伴う物
体の大きさ、位置、速度について自動的に計測を行い、
監視を行う、動的物体監視装置に関する。
体の大きさ、位置、速度について自動的に計測を行い、
監視を行う、動的物体監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術で、遠隔にある動きを伴う物
体の監視、例えば津波監視の装置を構成するとすれば、
図2の例が考えられる。カメラ及びモニタを用意し、動
的な物体の像を監視員である人間が常に監視を行い判断
する。
体の監視、例えば津波監視の装置を構成するとすれば、
図2の例が考えられる。カメラ及びモニタを用意し、動
的な物体の像を監視員である人間が常に監視を行い判断
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、カメラ、
モニタを使った監視員による監視の場合には、(1)監
視の空白が許されないため、人が付きっきりであり、人
件費が多大となる。(2)人が関与することにより、判
断の誤りの可能性が避けられない。という問題点を有す
る。
モニタを使った監視員による監視の場合には、(1)監
視の空白が許されないため、人が付きっきりであり、人
件費が多大となる。(2)人が関与することにより、判
断の誤りの可能性が避けられない。という問題点を有す
る。
【0004】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされるものであって、2つのCC
Dカメラで撮った映像を画像処理装置に取り込み、その
画像の位置をもとに、自動的に動的物体の大きさ、位
置、速度の計測を行い、監視を行える動的物体監視装置
を提供することを目的とする。
する問題点に鑑みてなされるものであって、2つのCC
Dカメラで撮った映像を画像処理装置に取り込み、その
画像の位置をもとに、自動的に動的物体の大きさ、位
置、速度の計測を行い、監視を行える動的物体監視装置
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、遠隔
にある動きを伴う物体の監視を行う場合において、CC
Dカメラ4とCCDカメラ5の2台を設ける。両カメラ
は一定距離離散して配置する。同一時刻に取得した各画
像2枚の映像を画像処理装置1に取り込む。当該画像の
位置をもとに、当該物体の大きさ、位置、速度を計測す
る。このように動的物体監視装置を構成する。
にある動きを伴う物体の監視を行う場合において、CC
Dカメラ4とCCDカメラ5の2台を設ける。両カメラ
は一定距離離散して配置する。同一時刻に取得した各画
像2枚の映像を画像処理装置1に取り込む。当該画像の
位置をもとに、当該物体の大きさ、位置、速度を計測す
る。このように動的物体監視装置を構成する。
【0006】
【作用】この発明によれば、視野をオーバーラップさせ
てCCDカメラを2台を設けて位置固定し、同一時刻に
取得した各画像2枚の映像を画像処理装置に取り込む構
成としたから、当該画像の位置をもとに、当該物体の大
きさ、位置、速度を計測できる。
てCCDカメラを2台を設けて位置固定し、同一時刻に
取得した各画像2枚の映像を画像処理装置に取り込む構
成としたから、当該画像の位置をもとに、当該物体の大
きさ、位置、速度を計測できる。
【0007】すなわち、異なった時刻の2画面を引き算
することにより、動的物体を抽出することができる。次
に、CCD像とレンズの距離が知れると、視野の中心点
から像を見た場合に、物体とCCD像が相似になる関係
から、2台のCCDカメラの距離を固定すれば、物体の
位置P(x,y,z)を計算することができる。
することにより、動的物体を抽出することができる。次
に、CCD像とレンズの距離が知れると、視野の中心点
から像を見た場合に、物体とCCD像が相似になる関係
から、2台のCCDカメラの距離を固定すれば、物体の
位置P(x,y,z)を計算することができる。
【0008】又、ある時刻からある時刻までの平均速度
は各距離間を演算して求めることができる
は各距離間を演算して求めることができる
【0009】又、あらかじめ、画素当たりの距離を演算
しておくことにより、物体の大きさを算出することがで
きる。
しておくことにより、物体の大きさを算出することがで
きる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
する。
【0011】図1は本発明の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【0012】CCDカメラを2台用意し、CCDカメラ
4とCCDカメラ5の視野がオーバーラップするよう
に、位置を固定する。
4とCCDカメラ5の視野がオーバーラップするよう
に、位置を固定する。
【0013】センサーとして用いるCCDカメラは次の
特徴を有している。(1)非接触の計測が行える。
(2)分解能が高く、30万画素から40万画素に達す
る。(3)レーザー光線を使用した計測にみられるよう
な危険性がない。(4)性能が安定している。(5)量
産されており、比較的安価である。
特徴を有している。(1)非接触の計測が行える。
(2)分解能が高く、30万画素から40万画素に達す
る。(3)レーザー光線を使用した計測にみられるよう
な危険性がない。(4)性能が安定している。(5)量
産されており、比較的安価である。
【0014】次に、このCCDカメラで撮った各映像を
画像処理装置1に取り込み、各映像の位置をもとに、物
体を以下に述べるように抽出し、位置、速度、大きさ、
について算出する。結果表示はCRT3に表示すること
ができ、一連の制御は、コントローラ2により行う。
画像処理装置1に取り込み、各映像の位置をもとに、物
体を以下に述べるように抽出し、位置、速度、大きさ、
について算出する。結果表示はCRT3に表示すること
ができ、一連の制御は、コントローラ2により行う。
【0015】一般に、CCDカメラの像と、物体の関係
は図3の位置関係で示される。図3(b)のように、物
体とレンズの距離をy、CCD像とレンズの距離をLと
する。図3(c)のように、視野の中心点から像を見た
場合は、CCD像と物体とが相似の関係となる。図3
(a)のように、CCDカメラAとCCDカメラBを離
して配置した場合、物体Pは、異なった位置の像として
観測される。
は図3の位置関係で示される。図3(b)のように、物
体とレンズの距離をy、CCD像とレンズの距離をLと
する。図3(c)のように、視野の中心点から像を見た
場合は、CCD像と物体とが相似の関係となる。図3
(a)のように、CCDカメラAとCCDカメラBを離
して配置した場合、物体Pは、異なった位置の像として
観測される。
【0016】次に、CCDカメラを用いて撮った画像か
ら、動的物体を抽出する方法を説明する。図5に示すよ
うに、ある一定時間間隔でCCDカメラから、画像を取
り込むとする。各画面を順に画像A、画像Bと名付け
る。図5(a)は移動距離が大きい場合を示す。画像B
から、画像Aを引き算またはそれに類した計算を行うこ
とにより、背景が除かれ、実際に移動した箇所のみを抽
出することができる。もし、画像Aや画像Bが単色であ
るなら、排他的論理和(XOR)をとればよい。但し、
カメラが微妙に動いた場合等の理由で、画像Aと画像B
が少しだけずれた場合は、背景が出力されることになる
が、この場合、論理フィルタに通すことにより、論理的
に消すことができる。
ら、動的物体を抽出する方法を説明する。図5に示すよ
うに、ある一定時間間隔でCCDカメラから、画像を取
り込むとする。各画面を順に画像A、画像Bと名付け
る。図5(a)は移動距離が大きい場合を示す。画像B
から、画像Aを引き算またはそれに類した計算を行うこ
とにより、背景が除かれ、実際に移動した箇所のみを抽
出することができる。もし、画像Aや画像Bが単色であ
るなら、排他的論理和(XOR)をとればよい。但し、
カメラが微妙に動いた場合等の理由で、画像Aと画像B
が少しだけずれた場合は、背景が出力されることになる
が、この場合、論理フィルタに通すことにより、論理的
に消すことができる。
【0017】又、図5(b)に移動距離が小さい場合を
示す。この場合、移動距離が小さいため、画像Bから画
像Aを引き算した結果は、画像が重なっている。この場
合、各部分を画像Aや画像Bから、抽出することを行
う。このように、動的物体を抽出することができる。
示す。この場合、移動距離が小さいため、画像Bから画
像Aを引き算した結果は、画像が重なっている。この場
合、各部分を画像Aや画像Bから、抽出することを行
う。このように、動的物体を抽出することができる。
【0018】物体の位置の算出は次のように行う。図4
(a)に位置関係の概念図を示す。基準をCCDカメラ
Aに置く。視野の中心点をA(0,0,0)とする。C
CDカメラAから距離L1 離れた位置のCCDカメラB
は、B(L1 ,0,0)で表せる。次に、CCDカメラ
の視点とCCDカメラのレンズ面との距離をL2 とす
る。実際の動的物体の位置をP(x1 ,y1 ,z1 )と
する。図示のように、CCDカメラAに於いては、中心
線よりx方向にL3 ずれた位置に像が見えたとする。C
CDカメラBに於いては、中心線よりマイナスx方向に
L4 ずれて像が見えたとする。又、CCDカメラA、B
共に、中心線よりz方向にL5 ずれた位置に像が見えた
とする。
(a)に位置関係の概念図を示す。基準をCCDカメラ
Aに置く。視野の中心点をA(0,0,0)とする。C
CDカメラAから距離L1 離れた位置のCCDカメラB
は、B(L1 ,0,0)で表せる。次に、CCDカメラ
の視点とCCDカメラのレンズ面との距離をL2 とす
る。実際の動的物体の位置をP(x1 ,y1 ,z1 )と
する。図示のように、CCDカメラAに於いては、中心
線よりx方向にL3 ずれた位置に像が見えたとする。C
CDカメラBに於いては、中心線よりマイナスx方向に
L4 ずれて像が見えたとする。又、CCDカメラA、B
共に、中心線よりz方向にL5 ずれた位置に像が見えた
とする。
【0019】ここで、(x−y)平面上での位置関係
は、 図4(b)に示すように表すことができる。直線
Aについてみれば、y=(L2/L3)×xである。直線
Bについてみれば、y=−(L2/L4)(x−L1)で
ある。両式を解けば、x1=(L1×L3)/(L3+
L4)が得られ、y1 =(L1×L2)/(L3+L4)が
得られる。
は、 図4(b)に示すように表すことができる。直線
Aについてみれば、y=(L2/L3)×xである。直線
Bについてみれば、y=−(L2/L4)(x−L1)で
ある。両式を解けば、x1=(L1×L3)/(L3+
L4)が得られ、y1 =(L1×L2)/(L3+L4)が
得られる。
【0020】次に、(y−z)平面上での位置関係は、
図4(c)に示すように表すことができる。直線Cにつ
いてみれば、z=(L5/L2)×yである。この式に上
記のy1を代入すれば、z1=(L1×L5)/(L3+
L4)が得られる。以上のように、CCDAとCCDB
の画像の位置により、物体P(x1,y1,z1 )の位置
を算出することができる。
図4(c)に示すように表すことができる。直線Cにつ
いてみれば、z=(L5/L2)×yである。この式に上
記のy1を代入すれば、z1=(L1×L5)/(L3+
L4)が得られる。以上のように、CCDAとCCDB
の画像の位置により、物体P(x1,y1,z1 )の位置
を算出することができる。
【0021】次に、図6に示すように、物体Pの速度
は、次のように算出できる。ある時刻t=t1,t2,t
3 ・・・のときに、CCDカメラ2台で撮影した画像よ
り求めた動的物体の実際の座標をそれぞれ、P1,P2,
P3 ・・・と仮定する。このとき、P1からP2までの平
均速度は、V12=(移動距離)/(移動に要した時間)
であらわせる。V12=|P2−P1|/(t2−t1)であ
り、結局V12=(((x2−x1)2+(y2−y1)2+
(z2−z1)2)1/2)/(t2−t1)で表すことができ
る。
は、次のように算出できる。ある時刻t=t1,t2,t
3 ・・・のときに、CCDカメラ2台で撮影した画像よ
り求めた動的物体の実際の座標をそれぞれ、P1,P2,
P3 ・・・と仮定する。このとき、P1からP2までの平
均速度は、V12=(移動距離)/(移動に要した時間)
であらわせる。V12=|P2−P1|/(t2−t1)であ
り、結局V12=(((x2−x1)2+(y2−y1)2+
(z2−z1)2)1/2)/(t2−t1)で表すことができ
る。
【0022】同様に、P2からP3までの平均速度はV23
=(((x3−x2)2+(y3−y2)2+(z3−
z2)2)1/2)/(t3−t2)で表すことができる。こ
のように、逐次、物体の速度を求めることができる。
=(((x3−x2)2+(y3−y2)2+(z3−
z2)2)1/2)/(t3−t2)で表すことができる。こ
のように、逐次、物体の速度を求めることができる。
【0023】次に、動的物体の大きさの算出方法を示
す。但し、以下においては、物体面の垂線が座標軸yに
平行な場合について考えることにする。図7(a)に於
いて、区間L3の画素数をN1とする。水平方向の1画素
に相当する単位距離UHは、UH=x1/(区間L3の画素
数)であり、(L1×L3)/(N1×(L3+L4))と
なる。又、垂直方向の1画素に相当する単位距離U
Vは、UV=z1/(区間L5の画素数)であり、(L1×
L5)/(N2×(L3+L4))となる。
す。但し、以下においては、物体面の垂線が座標軸yに
平行な場合について考えることにする。図7(a)に於
いて、区間L3の画素数をN1とする。水平方向の1画素
に相当する単位距離UHは、UH=x1/(区間L3の画素
数)であり、(L1×L3)/(N1×(L3+L4))と
なる。又、垂直方向の1画素に相当する単位距離U
Vは、UV=z1/(区間L5の画素数)であり、(L1×
L5)/(N2×(L3+L4))となる。
【0024】以上より、図7(b)のように、逆に画素
数から物体の大きさを算出できる。物体の水平方向の大
きさをDHとすると、DH =MI×UHであり、M1(L1
×L3)/N1(L3+L4)で表すことが出来る。又、物
体の垂直方向の大きさをDVとすると、DV =M2×UV
であり、M2(L1×L5)/N2(L3+L4)で表すこと
ができる。
数から物体の大きさを算出できる。物体の水平方向の大
きさをDHとすると、DH =MI×UHであり、M1(L1
×L3)/N1(L3+L4)で表すことが出来る。又、物
体の垂直方向の大きさをDVとすると、DV =M2×UV
であり、M2(L1×L5)/N2(L3+L4)で表すこと
ができる。
【0025】以上により、動的物体の位置、速度、そし
て大きさを求めることができる。これらの計測を行うこ
とにより、一定量を基準として、警報を発生できる。す
なわち、自動的な動的物体の監視ができる。又、測定分
野としては、津波の監視の他、地上移動体(動物や物体
等)、空中移動体(鳥類や物体等)等に応用できる。
て大きさを求めることができる。これらの計測を行うこ
とにより、一定量を基準として、警報を発生できる。す
なわち、自動的な動的物体の監視ができる。又、測定分
野としては、津波の監視の他、地上移動体(動物や物体
等)、空中移動体(鳥類や物体等)等に応用できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本考案は構成されて
いるので、次に記載する効果を奏する。
いるので、次に記載する効果を奏する。
【0027】2つのCCDカメラで撮った映像を画像処
理装置に取り込み、その画像の位置をもとに、自動的に
動的物体の大きさ、位置、速度の計測を行い、監視を行
える動的物体監視装置を実現できる。
理装置に取り込み、その画像の位置をもとに、自動的に
動的物体の大きさ、位置、速度の計測を行い、監視を行
える動的物体監視装置を実現できる。
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】従来の構成を示すブロック図である。
【図3】CCDカメラと物体の関係を示す説明図であ
る。
る。
【図4】位置関係の概念図である。
【図5】動的物体の抽出を示す説明図である。
【図6】物体の速度を示す説明図である。
【図7】画素数と物体の大きさの説明図である。
1 画像処理装置 2 コントローラ 3 CRT 4、5 CCDカメラ 6 動的物体
───────────────────────────────────────────────────── 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 H04N 7/18 D
Claims (1)
- 【請求項1】 遠隔にある動きを伴う物体の監視を行う
場合において、 CCDカメラを2台設け(4、5)、一定距離離散して
配置し、同一時刻に取得した各画像2枚の映像を画像処
理装置(1)に取り込み、当該画像の位置をもとに、当
該物体の大きさ、位置、速度を計測することを特徴とす
る動的物体監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5112074A JPH06300526A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 動的物体監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5112074A JPH06300526A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 動的物体監視装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06300526A true JPH06300526A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14577425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5112074A Pending JPH06300526A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 動的物体監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06300526A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005015094A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータのかご内監視装置 |
JP2006124182A (ja) * | 2005-12-26 | 2006-05-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンテナヤードの監視方法 |
JP2018092547A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP5112074A patent/JPH06300526A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005015094A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータのかご内監視装置 |
JP2006124182A (ja) * | 2005-12-26 | 2006-05-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンテナヤードの監視方法 |
JP2018092547A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021022 |