JPH0738226B2 - 動く物体に用いられる分離方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.技術分野 この発明は画像処理に関し、特に散乱物のある背景内の
動く物体を検出する技術に関する。

2.検討 動いている物体の獲得（acqisition）を第１の目的とし
て採用される方法がここで開示され、特に物体の特徴が
全て又は部分的に、背景の散乱物によって不明確にされ
るような状況に於いて特に応用することができる。又、
この分離法は獲得した物体の追跡及び目標点選択機能を
有する。

基本的に自動又は半自動の獲得が主な目的である。この
分野で良く知られるように、あらゆる方向処理の中で最
も重要な２つの問題は、偽の検出（FDs）及び検出漏れ
（MDs）である。FDs及びMDsの可能性を最小限にするこ
とは、検出回路又はシステムを設計するあらゆる有能な
設計者の目標である。なぜならば、FDsやMDsの発生は、
この処理方法を採用するシステムに於ける欠陥を発生さ
せ、これによってシステムのコスト−効率が大幅に減少
するからである。

一般に、FDs及びMDsは互いに交換される特性を有し、即
ち偽の警告に関するレート（rate）の減少は、一般に検
出漏れ頻度の増加を犠牲にして達成することができる。
又この逆も同様である。特定の検出方法によって達成で
きる実行レベルに関して、それ以上減じることができな
い低い領域が与えらた場合、その与えられた制限内でシ
ステムの最大効率を達成するために、この交換を実行す
ることが設計者の機能についての目的である。

前段検出又は後段検出の適用によって、しばしば検出処
理能力を高めることができる。例えば、ある方法に於い
ては、パラメータを調節し、MDsの可能性を減少する目
的で、FDsの高い頻度を許容し、後段検出法（例えばコ
ンピュータアルゴリズム）用いてFDレートを減少するこ
とができる。

発明の要約 この発明には、画像センサが採用される応用に関して特
に利用価値がある。可視光又は赤外線を検出するこのタ
イプのセンサは、リアルタイムの２次元画像（２つの空
間次元の機能としての明るさ）を生成する。背景の散乱
物、及び／又はランダムノイズの存在によって、偽の検
出及び検出漏れが生じる。この発明は、背景の散乱物に
対して特に効果的であり、従来の動くターゲットを分離
する方法のように、信号／ノイズ比が大きく劣化するこ
とはない。

この発明によれば、少なくとも３画素フレームに於ける
背景が、好適に領域相関器（area correlator）によっ
て共に記録される。記録された画像の各画素位置につい
ての中間値が選択される。そして、この中間値は一つの
画像フレーム内に於ける画素値から減算される。予め選
択されたスレショルド値は差画像に供給され、それによ
って所定のスレショルド値を越える画素値は、動く物体
の位置に関係づけられる。

図面の簡単な説明 以下の詳細な説明及び添付図面を参照することによっ
て、この発明の様々な利点を当業者が理解できるのは明
らかである。

第１図はこの発明を理解するために有益な図表； 第２図はこの発明を理解するために有益な他の図表； 第３図はこの発明の好適実施例を実行するシステムの機
能ブロック図； 第４図はこの発明を理解するために用いられる画像の絵
画的図面によって構成され； 第５図はこの発明を理解するために用いられる画像の他
の絵画的図面によって構成される。

好適実施例の説明 ビデオ画像の分離は、画像処理システムの設計者が直面
している全ての問題の中で最も解決しなければならない
問題であることは疑いの余地がない。分離はその目的
が、背景に散乱物がある厳しい状況から目的の物体を分
離することである場合は特に困難である。

従来の分離方法は、局部ターゲットのサンプルから得ら
れた固定スレショルド（threshold）又は適合性スレシ
ョルドと、背景データの両方にビデオデータを比較する
ことによって、二値化ターゲット画像を生成する。この
処理は必然的に分離エラーを誘発する。例えば、全体と
して所望の物体の表示ではない二値画像が生成される。
許容できない量の散乱物も又、物体を介して二値化され
る可能性がある。このような分離は、散乱物の中にある
物体を獲得しようとする場合、非常に多くの偽の検出を
生成する。これらエラーは追跡軌道の途中でのロックの
損失を生じ、又最終的な目標点選択についての応答性を
悪くする場合がある。

スレショルドを決定するときの評価基準の選択に関し
て、一般に設計者は競合する制限の中で当惑する。スレ
ショルドが背景に対して非常に重い場合（低いスレショ
ルド）、散乱物の多量のデジタル化が生じることがあ
る。一方スレショルドが非常に高い場合、デジタル化さ
れたターゲット画素が欠乏することがある。これら両方
が望ましくない結果を生む。

この問題に取り組む幾つかの方法が提案された。それら
はスレショルドの決定についてのヒストグラム（histog
ram）の使用を含む。ヒストグラムを用いる方法はある
特定の応用に於ける大幅な性能改善を達成した。

散乱物及びノイズを減少するために、前段二値化（pre
−binarization）及び後段二値化（pre−binarizatio
n）も又提案された。後段二値化散乱物減少のために、
特に導き出された特定のアルゴリズムが過去に使用され
た。

この発明の好適実施例は、視野内の場合（scene）を安
定させるために、又は少なくとも暫定的に分離された３
つのライン（又は場合によってフレーム）を空間的調整
及び記録に導入する機能的手段を含む。

この結果を得るためには少なくとも２つの方法がある。
一つの方法は慣性に関して安定したプラットホーム（pl
atform）を採用することである。第２の好適方法は、領
域の相関関係、即ちフレーム（又はライン）間の空間変
位を判断するのに適合する特徴を有する幾つかの形式を
使用することができる。この情報は電気的にフレームを
記録するために使用することができる。この方法は基本
的に、フレームメモリに格納されたビデオサンプルのア
ドレッシング（addressing）に於ける簡単な試験を含
む。

第１図は、この新しい方法が動く物体を多くの散乱物の
中から、どのように獲得するかを示す図表であり、この
方法は明らかに二値化することができる。この場合物体
は小さいので、これは自動獲得処理に用いられる分離処
理を説明するための良い例として考えることができる。
明らかにその目的は、誤検出の可能性を最小におさえて
所望の物体を分離することである。

説明を明確にするためには、この例はフレーム又はフィ
ールド全体に考えるより、単一ビデオ信号ラインを考え
るべきである。ビデオフレームの場合（３次元）は、好
適実施例の機能ブロック図に関連して、後に説明又は検
討される。

Ａ、Ｂ、およびＣは暫定的に分離されたビデオ信号ライ
ンを示し、それぞれ複雑な散乱物のある背景を含み、対
象物は小さく、その光強度は弱い。目標物は動いている
と仮定しているので、目標物は散乱物のある背景に関し
て、各ライン上の異なる位置に現れる。背景拡散物の明
るさの変化は、所望の目標物の明るさに匹敵、又は更に
明るい場合があるので、一般的なスレショルド設定法に
よってそのような目標物を明確に分離することが困難で
ある場合がある。

ラインは正確に記録されるように描かれる。即ち、背景
散乱物に関する限り、ラインはこの図に於いて水平に配
置される。これは現実の生データに課せられた必要条件
ではなく、むしろ前述した場面安定処理を適用した結果
を示している。

この例に於いて、目標物は、連続するライン上のその痕
跡間の空間的重なりがない位に速く動くように示されて
いる。この状態は理想的であるが、重なっていない十分
な痕跡部分がある場合、部分的重なりは許容できる。本
質的に、これはセンサ及びそれに関係する電子回路部の
帯域についての許容できる最小の分離能に関する制限を
生じさせる。なぜならば、分解能の欠如は、目標物の重
なっていない部分に関する信号／ノイズ比を劣化させる
原因となり、この重なっていない部分は二値化されるた
めに、残存するその特徴を示す唯一の部分であるからで
ある。一方では、Ａ、Ｂ、及びＣの間のより長い遅延時
間を取ることによってその処理を実行できる。

３つのライン全てが同時に獲得可能であると仮定して
（３つのライン全てが別々にアクセスできるメモリに格
納される場合にこれは有効な仮定である）、各ラインは
画素ごとの単位で同時にサンプルすることができる。即
ち、“ｉ番目（th）”のような各ラインからのサンプル
は、あらゆる場合の例に於ける処理に関して用いること
ができる。従って各例に於いて、３つのサンプルが使用
でき、即ち各ラインから使用でき、そして場面記録によ
って、３つのサンプルから構成される各グループは、同
一の背景位置に取られる。

３ラインのいずれにも目標物が現れない場面にそれらの
部分に於いて（例えばｉ番目の画素位置に於いて）、少
なくとも付随するノイズレベル以下であれば、各グルー
プに於ける値は同一であろう。この場合のように目標物
の痕跡が重なり合わない場合は、３つのサンプル（背景
サンプル）の内２つは、目標物が一つのライン（ｊ番目
の画素位置）に基づいてサンプルされた場合でも実質的
に同一である。

ここで３つのサンプルの各グループの中間値（median v
alue）を考える。一つのライン上に目標物が現れる場合
でも（目標物及び背景が同一の光強度を示し、目標物が
検出できない場合）、この場面記録によって、目的サン
プルの値は決して中間値になることはないであろう。ノ
イズを除き、この中間値は散乱物に関係なく、ほとんど
常に背景サンプルの値に近い。

値のグループの中間値を決定する処理は分類分け又は選
択の一つであり、中間選択を実行する機能的部分は、
“中間フィルタ”として知られている。このようなフィ
ルタは画像処理技術に詳しく当業者には良く知られてお
り、ハードウェア又はソフトウェアの形式で導入するこ
とができる。

ラインＭはＡ、Ｂ、及びＣの各画素セル位置に於いて中
間濾波動作を実行した結果である。ここに示される理想
的な場合に於いて、ラインＭは背景の完全な再構成であ
る（少なくともノイズが許容する程度まで）。重要なこ
とは、目標物の痕跡はラインＭ上のどこにも現れないこ
とである。

ラインＤはラインＢからラインＭを減算した結果を示
す。避けられないノイズの存在を除き、背景又は散乱物
のあらゆる痕跡から大きく分離され、ラインＤはライン
Ｂの目的の痕跡のみを含むであろう。ラインＤはＡ、
Ｂ、及びＣの“反中間値（antimedian）”として参照さ
れる。

目標物の痕跡を分離又は二値化するために、スレショル
ド値はＤに供給されて示される（スレショルドの適用は
一般に振幅コンパレータ回路又は要素内で達成され
る）。このスレショルドは、３シグマのようなノイズの
倍数で固定される。目標物の痕跡がノイズに基づくスレ
ショルドを越えるときはいつでも、Ｅに示されるように
コンパレータ出力端子にパルスが発生する。このパルス
はその位置に於ける目標物の可能な検出を意味する。明
るい又は暗い目標物の検出を可能とするために、スレシ
ョルドの対が採用されるべきであり、一方はポジティブ
であり、他方はネガティブである。Ｄの中間値は零であ
るので（目標物の痕跡を除き）、これらスレショルドは
零に関して対称となる。

３シグマ以外のスレショルド値は簡単に供給することが
できる。低いスレショルドは偽の検出の可能性の増大を
犠牲にして、検出漏れの可能性を減少する。又その逆も
同様である。偽の検出はランダムノイズの存在の結果で
あるので、与えられた信号・ノイズ比についての偽の検
出の可能性又は検出漏れの可能性を減少するためには、
特定位置に於ける検出結果に基づく確認ロジックが効果
的である。

ラインＡ、Ｂ、及びＣの背景及び散乱物の内容は理想的
なので（少なくともこの例に於いて）、ラインＭはライ
ンＡ又はラインＣから効果的に減算されることができ
る。現実問題として、実際の応用では、ラインＣ（最後
のライン）からのラインＭの減算は探索ループ安定度の
ために好ましい方法である（不必要な処理遅延を避ける
ことができる）。

第２図は同一の処理を示すが、ここで所望する目的は、
第１図に於ける目的より重大である。ここでの目的は、
新しい分離方法を目標点選択問題に適用する方法を説明
することである。この処理は、追跡を目的とする目標物
の分離手段が、目標物全体、又はその実質的な部分を分
離することに依存できない場合、この方法は有効であ
る。“ホットスポット”追跡装置は散乱物が存在すると
きの追跡に比較的効果的であるが、効果的な目標点選択
に関しては、あまり良い方法ではない。

前述のように、ラインＡ、Ｂ、及びＣは、動く目標物を
含み、背景が記録されたビデオ信号ラインである。ライ
ンＤはＢからＭを減算して得られた反中間値である。ノ
イズはラインＥに示されるように、ノイズのある背景
“漏れ（leakage）”の影響を説明するために誇張され
ている。

ポジティブ及びネガティブのスレショルドはラインＤの
中間信号に供給されて示されている。即ち所望の目標痕
跡の明暗部が二値化される。目標点は、Ｅに示されるよ
うに完全に分離された目標物の数字的又は幾何学的中心
（centroid）として計算することができる。

背景漏れの影響は、前述の確認ロジックを使用すること
によって、又は検出器から峡帯域ノイズパルスを削除す
るパルス幅判別器を導入することによって減少又は削除
される。

第３図は分離プロセッサ10の好適実施例の機能ブロック
図である。アナログからデジタル・グレーレベルの形式
に変換されると仮定されるビデオ信号は、RAM♯１、RAM
♯２、RAM♯３に示されるランダム・アクセスメモリで
ある３つのフレーム格納装置の一つに格納される。これ
らメモリは、“トライポンジ（tri−ponged）”であ
る。このトライポンジは、一つのフレームデータがRAM
♯１に格納され、処理される次のフレームはRAM♯２へ
格納され、次のフレームはRAM♯３へ格納され、その後
格納サイクルは３つのグループについて繰り返される。

格納処理と同時に、各３つのフレームはサンプルごとに
場面格納器12へ読み出される。ここで各グループの３つ
のフレームの背景間の変位が計算される。これら計算さ
れた変位からオフセット“読出”アドレスが、記録及び
シーケンス制御ロジック14に於いて、一つのグループ内
の３つのフレーム各々について計算される。これらオフ
セット読出アドレスは、空間記録に関する一つのグルー
プの３つのフレームの各サンプルをアクセスする必要の
あるフレーム空間内の変位を示す。RAM♯１、RAM♯２、
及びRAM♯３に対して命令された“白”アドレス及びコ
マンドも又、ロジック14によって供給される。

場面格納器12は、領域相関器（テンプレート・マッチャ
ー:template matcher）又はフィーチャ・マッチャー（f
eature matcher）のどちらかを含むことができる。一般
に良く知られ広く用いられる形式のマルチセル領域相関
器は、特にこの応用に効果的である。

RAM♯１、RAM♯２、及びRAM♯３に格納された内容はサ
ンプルごとに中間フィルタ16へ転送される。読出ライン
は各々Ａ、Ｂ、及びＣに示される。中間フィルタ16の出
力は、フレーム格納器に記録された背景場面の中間値か
ら構成される結果である。即ち、中間背景サンプルの
“フレーム”として考えることができるこの結果は、大
部分の背景値を含み、所望する目標物のサンプルに関し
てかなり自由である。所望する目標物のスピードが非常
に速く、一つのグループのフレーム間のその痕跡の重な
りがない場合、ラインＤ上のサンプルは目標物に関する
重要なデータを全く含まないであろう。

RAM♯３からラインＣ上に記録されたフレーム情報と共
に、ラインＤ上のサンプルは減算器18に入力され、ここ
で（Ｃ−Ｄ）が計算される。フレーム形式の反中間値サ
ンプルの結果から構成されるこれらの値はラインＥに現
れる。

ラインＥは４つのコンパレータで構成されるコンパレー
タ20に対する反中間値を伝送し、これらコンパレータに
於いて目標物痕跡の分離、又は二値化が実際に実行され
る。これらのコンパレータの内、２つのコンパレータに
於いてビデオサンプルはポジティブなスレショルドと比
較され、目標物痕跡の明るい部分が二値化される（任意
の定義によって、“明るい”ビデオ特徴はポジティブな
値に割り付けられ、“暗い”ビデオ特徴はネガティブな
値に割り付けられる）。他の２つのコンパレータは、ビ
デオサンプルをネガティブなスレショルドと比較するこ
とによって、目標物の暗い部分を二値化する。

スレショルド発生器22はポジティブ及びネガティブなデ
ジタル値を発生し、デジタル反中間値サンプルはコンパ
レータ24に於いて前記デジタル値と比較される。ノイズ
抽出器24は、デジタルビデオ信号からランダムノイズ成
分を抽出する機能を実行する。この機能を実行する良く
知られた幾つかの方法がある。特に簡単で効果的な方法
は、高い程度の空間的相関関係に依存し、この相関関係
は、実質的に全く自然の画像と、人間によるテレビ放送
された画像の隣接して走査されたラインの間に存在す
る。走査されたラインの隣接する部分が異なる場合、ビ
デオ成分は、原ラインに存在する互いに関係しないノイ
ズ電力成分の合計を大部分残して、その差信号から実質
的に削除される。ライン対についての静止を仮定する
と、異なる信号のノイズ振幅は、元の走査ラインにある
ノイズに２の平行根が乗ぜられた振幅に等しい。従っ
て、ノイズ抽出器24の出力に発生する信号はビデオ入力
のノイズレベルに追随するが、ノイズに3dB増加された
値に固定される。

整流、振幅、平滑を用いて、４つのスレショルドは、ス
レショルド発生器24により、このノイズに依存する信号
を用いて得られる。これらスレショルドの内、一方がポ
ジティブ、他方がネガティブである二つのスレショルド
は、最適な目標物検出に応じて増幅率が設定される。こ
の設定に於いて、スレショルドは、偽の検出の可能性を
最小限にするために目標物のピークに向かってバイアス
される。

他のスレショルドのネガティブ・ポジティブ対は、実際
のノイズレベルに接近するように決定される。その目的
は非常に多くのノイズパルスで構成されない目的画素の
最大数を二値化することである。

他の技術としては、ノイズに基づくスレショルドの代わ
りにピーク検出を用いることである。ピーク検出による
方法は、与えられた検出の可能性についての誤った警告
レートを減少する。なぜならば、その検出は、出来る限
りノイズピークから離れた目標物の最も高いレベルに於
いて行われるからである。

４つのバイレベル（bilevel）痕跡要素（黒及び／又は
白）は、ラインＦ上のコンパレータ20の出力に現れる。
そこでそれら信号は獲得及び目標点ロジック26に入力さ
れる。ここで新しく獲得された目標物の構成、及び所望
の目標点の構成はコンピュータにより計算される。可能
性のある目標物が検出され、獲得されたかを確認する獲
得“フラグ”が発生する。

モードロジック28はシステム全体の動作を監視する。こ
の機能的サブシステムは、前述した多くの機能ブロック
から信号を入力し、コマンド及び制御信号をレジスタ1
2、ロジック14、発生器22、目標点ロジック26、及び追
跡ロジック30に信号を供給する。

追跡ロジック30は、目標点ロジック26からの目標点座
標、獲得座標及び獲得フラグ、及びモードロジック28か
らの制御信号及び適切なコマンドを受信する。これら信
号から、視線レート及び目的画像の成長レートが計算さ
れ、要求される探査器に供給される。

第４図は２次元ビデオデータによるシステムの動作を説
明する。この図面は散乱物のある領域上を飛行する飛行
機を示し、この領域は、通常の分離方法を信頼して用い
ることができない程に複雑な領域である。背景に関し
て、視野範囲は下及び右に動いて示される。飛行機は、
領域に関して上方及び右に飛行するのが示され、この発
明を含む仮説に基づく探査器の前段獲得動作は、実際の
飛行機の動きとは独立している。

Ａ、Ｂ、及びＣは、ビデオデータの３つのフレームを示
す。この３つのフレームは暫定的に隣接する必要はな
い。即ち、選択されたフレーム間の実際に時間は、背景
に関する飛行機の動作が、飛行機の痕跡全体が記録され
た背景画像の中で重なるのを防ぐために十分長くなるよ
うに選択されるべきである。又他方では、フレーム間の
時間は、背景の重なる領域が、効果的視野範囲の減少す
る方向に制限する程に長くすべきではない。なぜならば
背景圧縮は視界の効果的範囲のみで行われるからであ
る。実際の視界領域は実線で囲まれており、視界の効果
的領域はＡ、Ｂ、及びＣの点線によって囲まれている。

ＤはＡ、Ｂ、及びＣのサンプルごとの中間値から構成さ
れる画像である。図から明らかなように、それは背景の
みを含む。ＥはフレームＣから中間画像Ｄを減算するこ
とによって形成される“反中間値”画像である。それは
飛行機のサンプルのみを含む。飛行機の全体画像は、灰
色（ゼロレベル）のジェット噴射を含む背景の中に見る
ことができる。

Ｅは二値化した後のジェット噴射を含む完全に分離され
た飛行機の痕跡である。所望であれば、暗い飛行機のシ
ルエットと明るいジェット噴射は、第５図に示されるよ
うに、別々に分離することができる。この場合、明るい
飛行機雲は確実に獲得及び追跡することができ、一方、
色が暗い飛行機の痕跡は、良いオフセット目標点を提供
する。

中間濾波は平均化とほぼ同程度にノイズを効果的に減少
することができるので、処理によって信号・ノイズ比が
劣化する従来の簡単な画像減算を用いた動く物体の検出
システムより、この新しい方法は優れた特徴を有する。

この新しい処理方法の他の利点は、飛行機の単一画像の
みが、背景からの分離によって残ることである。即ち従
来の画像減算は、逆極性の２つの画像を残すので、飛行
機の画像が正しい画像であることを決定する外部的評価
基準に基づく付加的なロジックを必要とする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バン，ナム・デイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 91306 カノガ・パーク，ウヤンドツテ・ ストリート 20644 (56)参考文献 Ｓｏｖｉｅｔ Ｉｎｒｅｎｔｉｏｎｓ Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ， Ｗｅｅｋ 8741，Ｏｃｔｏｂｅｒ 1987，Ｄｅｒｗｅ ｎｔ Ｐｕｂｌｉｃｄｔｉｏｒｓ Ｌｔｄ （Ｌｏｎｄｏｎ ＧＢ），Ｐａｇｅ８，ｎ ｏ．Ｓ７−28989 ５／41 Ｉｃａｓｓｐ86−Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ ａｌ Ｃａｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｃ ｏｕｓｔｉｃｓ， Ｓｐｅａｄ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，７ −11 Ａｐｒｉｌ 1986，Ｔｏｋｙｏ．Ｖ ｏｌ．４，ＩＥＥＥ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ, ＵＳ），Ｓ，Ｓ．Ｈ Ｎａｇｖｉｅｔａｌ “Ａｎ Ａｐｐｌｉｃｄｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｄｉｄｎ Ｆｉｌｔｅｒｓ ｔｏ Ｄ ｉｇｉｔｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ”ｐａ ｇｅ 2451 2454 Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ ｇ Ｖｏｌ．27，ｎｏ．７，Ｊｕｌｙ 1988，Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｈｏｔｏ −Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｂ ｅｌｌｉｎｇｈａｍ，ＷＡ，ＵＳＡ）Ａ. Ｄ．Ｂｅｒｎａｔ ｅｔ ｄｌ．：“Ｃｏ ｍｐａｎｓｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｍｏ ｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｈｃｈ ｎｉｑｕｅｓ”ｐａｇｅｓ524−527

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】目標物及び背景散乱物を夫々含み、異なる
   時間に得られた複数の画像フレームの中の動く前記目標
   物を検出する方法に於いて、 ａ）前記目標物及び背景散乱物を夫々含む少なくとも３
   つの前記画像フレームを記録するステップと、 ｂ）前記記録された画像フレームの各画素位置における
   中間画素値を判断し、前記３つの画像フレームの前記散
   乱物を含む背景のみを示し、前記目標物を含まない画像
   フレームを構成するステップと、 ｃ）前記中間画素値を前記画像フレームの中の選択され
   た１つの画像内の画素から減算し、差画像を形成するス
   テップ、及び ｄ）前記差画像に単一のスレショルドを適用し、それに
   よって所定スレショルドレベルを越える画素値を動く目
   標物の位置に対応させるステップと、 を具備することを特徴とする目標物検出方法。
2. 【請求項２】前記スレショルドレベルは、前記画像フレ
   ーム内のノイズの所定倍数に固定されることを特徴とす
   る請求項１記載の目標物検出方法。
3. 【請求項３】前記差画像は、ポジティブ及びネガティブ
   のスレショルドレベルが適用され、前記ポジティブのス
   レショルドレベルを越える画像値は、一般に目標物の明
   るい部分として結合され、一方前記ネガティブのスレシ
   ョルド以下の画素値は一般に目標物の暗い部分として結
   合されることを特徴とする請求項１記載の目標物検出方
   法。
4. 【請求項４】前記検出された目標物の結合された明暗部
   から目標点を計算するステップを更に具備することを特
   徴とする請求項３記載の目標物検出方法。
5. 【請求項５】前記目標点は、前記目標物の結合された明
   暗部の面積中心から計算されることを特徴とする請求項
   ４記載の目標物検出方法。
6. 【請求項６】前記選択された画像フレームは、最も現在
   に近い時刻にセンサから得られた画像フレームであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の目標物検出方法。
7. 【請求項７】前記ステップａ）は、領域相関器を用いて
   実行されることを特徴とする請求項１記載の目標物検出
   方法。
8. 【請求項８】前記差画像は、２対のネガティブ及びポジ
   ティブ・スレショルドに適用され、一方のスレショルド
   対は目標物検出を最適にするために計算され、他方の対
   は画像フレームのノイズレベルに接近して設定されるよ
   うに計算されることを特徴とする請求項１記載の目標物
   検出方法。
9. 【請求項９】散乱物画像内の動く目標物を検出する目標
   物検出方法に於いて、 ａ）動く目標物及び背景を含む第１場面を所定時間に感
   知し、前記第１場面をメモリに格納するステップと、 ｂ）次に実質的に同一の場面を感知し、それをメモリに
   第２画像フレームとして格納するステップと、 ｃ）次に実質的に同一の場面を感知し、それをメモリに
   第３画像フレームとして格納するステップと、 ｄ）領域相関器を用いて、前記画像フレームを実質的に
   記録するステップと、 ｅ）記録された前記画像フレームの各画素位置について
   の中間画素値を選択し、前記３つの画像フレームの背景
   のみを示し前記目標物を含まない記録された画像フレー
   ムを構成するステップと、 ｆ）前記第３画像フレーム内の画素値から前記中間画素
   値を減算し、それによって差画像を形成するステップ
   と、及び ｇ）画像フレーム内ノイズの関数として予め選択された
   ポジティブ及びネガティブ・スレショルドレベルに対し
   て、前記差画像を適用することにより２値出力信号を発
   生し、前記ポジティブ及びネガティブ・スレショルド値
   を越える前記差画像内の画素値は、一般に動く目標物の
   明及び暗部に各々対応されるステップと、 を具備することを特徴とする目標物検出方法。
10. 【請求項１０】前記動く目標物の前記明暗部の２値出力
    信号に示される面積中心から目標点を計算するステップ
    を更に具備することを特徴とする請求項９記載の目標物
    検出方法。
11. 【請求項１１】異なる時間に得られた、目標物及び背景
    散乱物を各々含む複数の画像フレームの中の動く前記目
    標物を検出する装置に於いて、 前記目標物及び背景散乱物を各々含む少なくとも３つの
    画像フレームを記録する手段と、 前記記録された画像の各画素位置における中間画素値を
    判断し、前記３つの画像フレームの前記散乱物を含む背
    景のみを示し、前記目標物を含まない画像フレームを構
    成する手段と、 前記画像フレームの中から選択された１つの画像フレー
    ム内の画素から前記中間画素値を減算し、差画像を形成
    する手段と、及び 前記差画像にスレショルドを適用し、それによって所定
    のスレショルド値を越える画素値を動く目標物の位置に
    対応させる手段と、 を具備することを特徴とする目標物検出装置。
12. 【請求項１２】ポジティブなスレショルドレベルを定義
    する手段と、 ネガティブなスレショルドレベルを定義する手段とを更
    に具備し、 前記差画像は前記ポジティブ及びネガティブなスレショ
    ルドレベルが適用され、前記ポジティブなスレショルド
    を越える画素値は一般に目標物の明るい部分として結合
    され、一方前記ネガティブなスレショルド以下の画素値
    は目標物の暗い部分として結合されることを特徴とする
    請求項11記載の目標物検出装置。
13. 【請求項１３】検出された目標物の結合された明暗部か
    ら目標点を計算する手段を更に具備することを特徴とす
    る請求項11記載の目標物検出装置。
14. 【請求項１４】前記計算する手段は、 前記目標物の明るい部分の面積中心を計算する手段と、 前記目標物の暗い部分の面積中心を計算する手段と、 を具備することを特徴とする請求項13記載の目標物検出
    装置。
15. 【請求項１５】前記記録する手段は領域相関器を具備す
    ることを特徴とする請求項11記載の目標物検出装置。
16. 【請求項１６】前記スレショルドを適用する手段は、 目標物を最適に検出するために第１ポジティブスレショ
    ルドレベルを定義する第１ポジティブスレショルド手段
    と、 目標物を最適に検出するために第１ネガティブスレショ
    ルドレベルを定義する第１ネガティブスレショルド手段
    と、 前記画像フレーム内のノイズレベルに接近した第２ポジ
    ティブスレショルドレベルを定義する第２ポジティブス
    レショルド手段と、及び 前記画像フレーム内のノイズレベルに接近して設定され
    る第２ネガティブスレショルドレベルを定義する第２ネ
    ガティブスレショルド手段と、 を具備することを特徴とする請求項11記載の目標物検出
    装置。
17. 【請求項１７】前記第２ポジティブスレショルド手段及
    び第２ネガティブスレショルド手段は、前記画像フレー
    ム内の前記ノイズの所定倍数であるスレショルドレベル
    を定義することを特徴とする請求項16記載の目標物検出
    装置。