JPH08327296A - 標的運動検出方法及び装置並びにこの方法の適用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 それぞれが画素のマトリックスによって形成
され、光学検出器の視野内の２つの相続く映像から、該
光学検出器の視野内に観察される標的の運動を正確且つ
迅速に検出することを可能にする方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明の方法及び装置１は、光学検出器
２の視野内で観察される標的Ｃの運動を検出する。上記
視野の２つの相続く映像から示差像を求め、該示差像及
び２値変換閾値から２値画像を形成し、該２値画像にお
いて運動しているゾーンを個別化し、該ゾーンを囲繞す
る個別包絡面を求め、該個別包絡面を囲繞する全包絡面
を求め、そして上記個別包絡面及び全包絡面から、標的
の運動が存在するか否かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学検出器の視野
内に観察される標的の運動を検出する方法及び該方法を
実施するための装置並びに該方法の標的の位置感知への
適用方法に関するものである。

【０００２】本発明は、限定的ではないが、特に、例え
ば、追跡している標的を破壊するための手段と関連して
設けられて、該標的を過観察している関連の検出器の視
野における映像の処理に基づいて標的の位置を求め、可
能ならば、該標的の運動を求める標的追跡システムによ
く適している。

【０００３】

【従来の技術】この種の画像処理における主たる問題の
１つは、企図せる適用例において、結果が直ちに利用可
能でなければならないところから、処理、この場合には
運動の検出を実時間で実行する必要がある点に見られ
る。

【０００４】更に、企図せる運動の検出は、特に、標的
が正確に被処理中の映像内の中心にない場合でも可能で
なければならない。この要点は、多くの技術的問題を課
することは言うまでもない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題を解決することにある。従って、本発明
は、それぞれが画素のマトリックス（行列）によって形
成され、光学検出器の視野内の２つの相続く映像から、
該光学検出器の視野内に観察される標的の運動を正確且
つ迅速に検出することを可能にする方法に関係してい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的で本発明によ
れば、 ａ） 上記相続く映像の少なくとも一部分にそれぞれ対
応する２つの同じ大きさの分析像から、画素のマトリッ
クスに対応し、該マトリックスのそれぞれの画素の値
が、上記２つの分析像のそれぞれにおいて同じ位置に在
る画素のグレイ・レベルにおける差の絶対値に対応する
示差像を求め、 ｂ） 上記示差像並びに所定の二値変換閾値から、上記
示差像の対応の画素の値が上記二値変換閾値より大きい
か又はそれに等しい場合に第１の値をとり、上記二値変
換閾値よりも小さい場合に第２の値をとる画素から構成
される二値画像を形成し、 ｃ） 上記第１の値を有する画素から構成されるゾーン
を上記二値画像上で個別化し、 ｄ） 上記個別化されたゾーンを囲繞する所定の形状の
個別包絡面を上記個別化されたゾーンのそれぞれに対し
て求め、 ｅ） 上記個別包絡面を囲繞する所定の形状の全包絡面
を求め、そして ｆ） ２個未満の個別包絡面が存在し且つ（又は）全包
絡面が所定の面積よりも小さい場合には、上記標的が運
動していないと検出され、上記条件を満たされない場合
には、上記標的の運動が検出されたものと判定し、後者
の場合には、上記標的の運動に対応し、上記第２の映像
における上記標的の位置に関連する特性輪郭を求めるこ
とを可能にする、 段階を含むことを特徴とする標的運動検出方法が提案さ
れる。

【０００７】従って、本発明の上記構成によれば、単純
な処理段階を用いて、標的の運動を迅速且つ正確に求め
ることが可能となる。

【０００８】加うるに、上述の特性輪郭に因り、追って
詳述するように、運動している標的の特性を求めること
が可能となる。

【０００９】本発明の有利な実施形態においては、上記
特性輪郭を求めるために、上記映像内の標的の運動の方
向が既知であると仮定して、 α） 上記全包絡面の各行毎に、 ・上記第２の値を有する有する画素の中間ゾーンと同数
の上記第１の値を有する隣接画素の２つの群により形成
される姿態を求め、ここで上記中間ゾーンは上記群間に
位置するものであり、 ・上記姿態が存在する場合には、上記中間ゾーン及び上
記標的の運動の方向で下流側に位置する群によって形成
される特性セグメントを求め、上記姿態が存在しない場
合には、全包絡面内の次の行に移行し、そして β） 上記のようにして求められた特性セグメントを集
合して上記特性輪郭を得る。

【００１０】本発明の極めて有利な実施形態において
は、示差像に関連の二値変換閾値を求めるために、 − 上記示差像の総ての画素の輝度を求め、 − 輝度値の増分毎の画素数を表すヒストグラムを作
成し、 − 上記ヒストグラムにおける輝度に対応する上限輝
度値Ｌsupを上記画素の全数の第１の百分率値として求
め、 − 上記ヒストグラムにおける輝度に対応する下限輝
度値Ｌinfを、上記画素の全数の上記第１の百分率より
も小さい第２の百分率値として求め、そして − 上記二進変換閾値Ｓを、式Ｓ＝（Ｌsup＋Ｌinf）
／２から算出する。

【００１１】好適には、上記検出を、少なくとも３つの
相続く映像から行い、上記映像から少なくとも２つの相
続く二値画像を形成する場合に、上記方法の段階ｂ）と
段階ｃ）との間で、上記二値画像とそれに先行する二値
画像との間で論理和演算を行うことにより、上記二値画
像の時間的フィルタリングを行い、それにより時間的一
貫性を有しない寄生運動を除去する。

【００１２】更に有利には、上記段階ｃ）と段階ｄ）と
の間で、所定の面積よりも大きい面積を有する総ての個
別化されたゾーンを選択し、後続の処理段階は、上記選
択された個別ゾーンを用いて実施し、それにより、個別
化されたゾーンが特に多数である場合には、小さい個別
化ゾーンを処理から除外する。このような小さい大きさ
のゾーンは一般に寄生運動に起因するものであるからで
ある。

【００１３】加えて、本発明による方法は、運動してい
る標的の基準パターンを求めることを確認する。この目
的で、本発明によれば、運動している標的の基準パター
ンを求めることを可能にするために、上記特性輪郭の位
置を、上記映像のうちの最後の映像の分析ゾーンにおい
て識別し、該位置に対応する画素を抽出し、抽出された
画素で標的の上記基準パターンを形成する。

【００１４】本発明は、上記方法を実施することを可能
にする装置にも関する。この目的で上記装置は、その有
利な実施形態として、 − 上記光学検出器の視野の映像を取り込むための手
段と、 − 上記映像から分析像を抽出するための手段と、 − ２つの相続く映像の分析像から、示差像を求める
ための手段と、 − ２値画像を求めるための手段と、 − 第１の値を有する上記二値画像のゾーンを個別化
するための手段と、 − 個別包絡面及び全包絡面を形成するための手段
と、 − 上記標的の運動が検出されたか否かを判定するた
めの分析手段とを備え、該分析手段は、上記特性輪郭を
決定可能であると共に、必要ならば、 − 標的の基準パターンを求めるための手段、及び／
又は − 二値変換閾値を求めるための手段を具備する。

【００１５】更にまた、本発明は、光学検出器の視野内
に観察される標的の位置を求めるための本発明方法の適
用方法にも関する。この適用方法によれば、本出願人の
フランス国特許第２,７０６,７２１号明細書に開示され
ている標的の位置感知方法を改善することができる。

【００１６】上記フランス国特許明細書に開示されてい
る方法は、下記の特徴事項を有する。 − 予備的段階として、上記光学検出器の視野の画像
を取り込み、少なくとも１つの背景の部分画像を含む背
景のモデル及び上記標的の少なくとも１つの部分像を表
す少なくとも１つの基準パターンを含む上記標的のモデ
ル並びに上記標的の運動特性を求め、 − 位置決定処理において、 ・上記視野の現在の映像を取り込み、 ・少なくとも１つの背景探索ウインドウを上記現在の映
像から隔離し、 ・上記背景の部分画像を上記隔離された探索ウインドウ
内で求め、 ・先行の映像と上記現在の映像との間における上記光学
検出器の運動を上記探索ウインドウ内の上記部分画像の
位置から算出し、 ・上記光学検出器の上記算出された運動及び上記先行の
映像における標的の位置を考慮して、上記現在の映像か
ら標的探索ウインドウを隔離し、 ・上記隔離された探索ウインドウ内の上記標的の上記基
準パターンを探索し、 ・上記探索ウインドウ内の上記基準パターンの位置か
ら、背景に対する標的の運動を算出し、 ・上記標的の算出された運動を、上記標的の運動特性か
ら求められた最小及び最大の２つの運動値と比較して、
上記算出された運動が上記２つの値の間に存在する場合
には、該算出された運動により求められる上記標的の位
置を有効にし、上記算出された運動が上記２つの値に間
にない場合には、上記標的の運動特性から該標的の推定
位置を求め、 ・上記背景モデル及び標的モデルを条件的に更新する段
階を反復的に実行する。

【００１７】上記方法を用いて標的の位置を探知する本
発明の第１の適用方法は、標的の運動が検出された場合
に、少なくとも部分的に各映像及び標的モデルを更新し
て本発明方法を実行することを特徴とするものである。

【００１８】また、上記方法を用いて標的を探知する本
発明方法の第２の適用方法は、標的モデルの基準パター
ンを更新するために、標的の基準パターンを求めること
を可能にする既述の方法を実施することを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明を如何にして実現し得るか
は、添付図面を参照しての以下の説明から明らかになる
であろう。なお、これら図面中、同じ参照数字は類似の
要素を指すものとする。

【００２０】図１にブロック図で示す本発明による装置
１は、軸線ＯＸに沿って照準を設定された光学検出器２
の視野内に観察される標的Ｃの運動を検出するように企
図されており、この目的で、該装置１は、上記光学検出
器２に接続されている。

【００２１】本発明は、限定的ではないが、特に、標的
を追尾するのに適しており、この目的で、例えば、追っ
て単なる例として説明する上記光学検出器２を装備した
兵器システムと関連して標的を追尾するのに良く適して
いる。

【００２２】本発明によれば、装置１は、リンク１１〜
１６によりそれぞれ互いに接続されて、それぞれ、上記
装置１と関連して後述する本発明による方法の一連の段
階を実行するように企図されている主たる手段３〜９を
備えている。

【００２３】更に、詳しく述べると、上記装置１は、リ
ンク１０を介して光学検出器２に接続されて、該光学検
出器の視野の映像を撮像することが可能な撮像手段３を
備えている。該撮像手段３及び光学検出器２は互いに接
続されて、例えば、可視光もしくは赤外線光で動作する
カメラを構成する。

【００２４】図２は、図１に示した位置に対応する上記
光学検出器２の１つの位置における視野の映像ＰＶ１を
示す。

【００２５】画素のマトリックス（行列）により形成さ
れるこの映像ＰＶ１において、標的Ｃは、視野の中心を
定め且つ軸ＯＸの方向に対応するスーパーインポーズさ
れた十字線Ｒに対し左側に偏位している。

【００２６】この映像ＰＶ１においては、図示及び対応
の説明を簡略化する意図から、標的Ｃのみを示してあ
る。しかし、映像が場面の一部分に関連する事例におい
ては、上記映像は、多くの他の要素、例えば場面を構成
する自然の要素及び／又は人工物であって、移動してい
るもの或いは移動していないものを含むことができる。

【００２７】本発明を実施するに当たっては、２つの相
続く映像が要求される。従って、図３には、光学検出器
２の上記視野の第２の映像ＰＶ２であって静止画像と見
做される映像が示してある。この第２の映像ＰＶ２は、
図２及び図３に見られるように、矢印Ｅの方向における
標的Ｃの運動（ベクトル量であるため、厳密には文字Ｅ
の上に→を付けて表示するのが一般的であるが、便宜上
省略する。以下、同様である。）後に、第１の映像ＰＶ
１に続いて撮像されたものである。

【００２８】なお、標的Ｃの運動に加えて、光学検出器
２自体が、２つの映像ＰＶ１とＰＶ２との間で運動して
いる場合には、上記２つの映像における標的の可視相対
運動は、上記２つの運動に起因するものであることは言
うまでもない。

【００２９】手段３によって発生される映像ＰＶ１及び
ＰＶ２は、リンク１１を介して、上記映像ＰＶ１及びＰ
Ｖ２から、同じ所定の大きさを有し且つ上記映像ＰＶ１
及びＰＶ２に関しそれぞれ同じ位置にある分析像Ｉ１及
びＩ２を抽出するための手段４に伝送される。

【００３０】各種映像における標的Ｃの位置が少なくと
も近似的に知られている事例においては、上記分析像
は、近似的に、上記位置の中心におかれる。

【００３１】従って、標的が十字線Ｒに接近して運動し
ている図２及び図３に示した例においては、分析像Ｉ１
及びＩ２は、近似的に、映像ＰＶ１及びＰＶ２の中心に
位置する。

【００３２】本発明による処理は、このように抽出され
て手段５に伝送される分析像Ｉ１及びＩ２に対して実施
される。本発明によれば、その実施中、関心のある画像
処理ゾーンを、上記分析像Ｉ１及びＩ２と比較して減少
し、それにより、処理速度及び精度を高めると共に、除
外すべき検出対象、即ち、寄生運動を除去することがで
きる。従って、標的の運動が、走査画像Ｉ１又はＩ２の
所定の領域において検出された場合には、この所定の領
域に処理対象ゾーンを集束することができる。このこと
は、必要に応じ、逐次反復処理により実現することがで
きよう。

【００３３】手段５に関して述べると、該手段は、標的
Ｃに関して図４に例示してあるように、入力された分析
像Ｉ１及びＩ２から図５に示す示差像ＩＤを求める機能
をする。

【００３４】図４には、それぞれ２つの分析像Ｉ１及び
Ｉ２における標的Ｃの位置Ｃ（Ｉ１）及びＣ（Ｉ２）が
スーパーインポーズして示してある。この図には、下記
の３つの異なった領域が示してある。 − 標的Ｃの運動の結果として、走査画像Ｉ１におけ
る標的並びに走査画像Ｉ２における光学検出器２の視野
の背景に属する画素からなる領域Ｒ１と、 − 走査画像Ｉ１及び走査画像Ｉ２双方における標的
Ｃに属する画素からなる領域Ｒ１、及び − 走査画像Ｉ１の背景並びに走査画像Ｉ２における
標的Ｃに属する画素からなる領域Ｒ３、である。

【００３５】標的が運動していることを示す領域Ｒ１及
びＲ３のみが、以下に述べるように、示差像ＩＤに取り
込まれる。

【００３６】上記示差像ＩＤは、それぞれの値が、上記
２つの分析像Ｉ１及びＩ２それぞれにおいて同じ位置に
ある画素のグレイ・レベルにおける差の絶対値に対応す
る画素のマトリックス（行列）で表される。

【００３７】このようにして形成された示差像ＩＤは、
手段６に伝送され、該手段６は、該示差像ＩＤから、後
述する二値変換閾値Ｓを用いて、図６に示す二値像ＩＢ
を求める。該二値像ＩＢの画素は、示差像ＩＤの対応の
画素の値が上記二値変換閾値Ｓより大きいか又はそれに
等しい場合には、例えば領域Ｒ１及びＲ３に対して、第
１の値、例えば“０”をとり、そして、それ以外の場合
には第２の値、好ましくは第１の値よりも大きい値をと
る。

【００３８】従って、第１の値を有するゾーンは、運動
しているゾーン即ち運動ゾーンと見做され、第２の値を
有するゾーンは静止ゾーンと見做される。

【００３９】用いられる二値変換閾値は、例えば、上記
手段６に記憶されている所定の値とすることができる。

【００４０】なお、上記二値変換閾値は、標的の運動の
検出速度と検出される寄生運動の大きさとの間における
妥協の産物であることを述べておく。その理由は、閾値
が小さくなればなる程検出される標的の運動も大きくな
るが、また寄生運動も大きくなる。しかし、寄生運動が
過度に大きくなると、標的の運動を検出することが困難
もしくは不可能にさえなり得るからである。

【００４１】従って、上記の点を考慮し、装置１は、リ
ンク１８及び１９を介してそれぞれ手段５及び６に接続
されて、実行される処理及び特に用いられる示差像及び
所望の検出運動の大きさに対し二値変換閾値を整合する
ことを可能にする手段１７を具備するのが有利である。

【００４２】本発明によれば、手段５から受ける示差像
ＩＤに関する二値変換閾値Ｓを求めるために、上記手段
１７は下記の演算を実行する。即ち、 − 示差像ＩＤの総ての画素の輝度を求める。 − 輝度値の増分毎の画素数を表すヒストグラム（図
示せず）を作成する。 − 上記ヒストグラムにおける全画素数の第１の百分
率、例えば９５％の画素の輝度に対応する上限輝度値Ｌ
supを求める。 − 上記全画素数の上記第１の百分率よりも小さい第
２の百分率、例えば５％に相当するヒストグラムにおけ
る画素の輝度に対応する下限輝度値Ｌinfを求める。 − 式Ｓ＝(Ｌsup＋Ｌinf)/２に従って、二値変換閾
値Ｓを算出する。

【００４３】次に、二値像ＩＢを下記のように伝送す
る。 − 第１に、手段７に伝送する。該手段７は、運動し
ているゾーンを個別化する。即ち、上記第１の値を有す
る隣接画素を例えば、領域Ｒ１及びＲ３のような個別化
されたゾーンに群別し、これら個別化されたゾーンを識
別する。なお、この目的で、領域Ｒ１は、例として図７
にチェス盤の模様を付けて示されており、領域Ｒ３はハ
ッチング・ゾーンの形態で示してある。 − 次いで、上記二値像ＩＢは手段８に供給される。 ・該手段８は、上記個別化されたゾーンＲ１及びＲ３毎
に、上記個別化されたゾーンを囲繞する矩形形状の個別
包絡面（それぞれＥ１及びＥ３で示してある）を求める
と共に、 ・このようにして求められた個別包絡面Ｅ１及びＥ３総
てを囲繞するやはり矩形形状の全包絡面ＥＧを求める。

【００４４】しかし、本発明の特に好適な実施形態にお
いては、過度に多くの寄生運動ゾーンが考慮されるのを
阻止するために、二値像ＩＢを手段７に供給する前に該
二値像ＩＢの時間的フィルタリングが実行される。

【００４５】上記の目的で、装置１は、下記の手段を具
備する。即ち、 − リンク２１を介して手段６に接続されて、先行の
処理ステップから得られる二値像を記憶するメモリ２
０、及び − リンク２３及び２４を介してそれぞれ上記手段６
並びにメモリ２０に接続されて、手段６から供給されて
処理されつつある二値像とメモリ２０から読み出された
先行の処理ステップからの二値像との間において論理和
演算を行う論理和ゲート２２である。なお、該論理和ゲ
ート２２は、このようにしてフィルタ処理を受けた画像
を、リンク２５を介して手段７に供給する。

【００４６】上記フィルタリング処理により、時間に関
して一貫している。即ち時間的にコーヒレントな運動ゾ
ーンのみを確保することが可能となる。なお、一般に、
寄生運動ゾーンは時間に関してコーヒレントではない、
即ち時間的に連接していない。

【００４７】更にまた、本発明の１つの有利な実施形態
においては、所定の面積よりも大きい面積を有する総て
の個別化されたゾーンを二値画像から選択し、以後の処
理において、このように選択され個別化されたゾーンだ
けを用いる。

【００４８】この実施例は、特に、二値画像が、一般
に、寄生運動に起因し多数の小さい個別化ゾーンを有す
る場合に有利である。従って、この実施形態によれば、
先に述べた時間的フィルタリングと関連し、実行すべき
処理にとって有意味でない情報を除去することが可能と
なる。

【００４９】分析手段９は、手段８によって実行された
処理の結果を受けて、それに基づき次のような推論を行
う。 − 下記の場合には、標的Ｃの運動は検出されないも
のとする。即ち、 ・個々の包絡面が存在しない場合（その理由は、運動が
検出されないから)、 ・単一の個別包絡面しか存在しない場合（その理由は、
この場合には、検出されたゾーンが、標的の運動を含む
背景領域であるか否かを判定することが不可能であるか
らである）、及び／又は ・全包絡面が所定の面積よりも小さい面積を有する場合
（その理由は、処理の信頼性が、その場合に疑問になり
得るからである）、並びに − 上に述べた以外の事例の場合には、標的Ｃの運動
が検出されたと判定する。

【００５０】標的Ｃの運動が検出されると、分析手段９
は、更に、標的の運動に対応し上記第２の映像ＰＶ２に
おける標的Ｃの位置に関連する特性輪郭（図示せず）を
求めることができる。

【００５１】本発明によれば、上記特性輪郭を求めるた
めに、 α） 全包絡面ＥＧの各行毎に下記の演算を行う。即
ち、 ・既述の第２の値を有する画素の中間ゾーンＺＩと同数
の既述の第１の値を有する隣接の画素の２つの群Ｇ１及
びＧ２（上記中間ゾーンは、行Ｌｉについて図８並びに
また図６に示すように群Ｇ１とＧ２の間に位置する）に
よって形成される姿態を求める。 ・上記のような姿態が存在する場合には、上記中間ゾー
ンＺＩ並びに標的の運動Ｅの方向で下流側に位置する群
Ｇ２により形成される特性セグメントＳｉを求め、上記
姿態が存在しない場合には、処理は全包絡面ＥＧの次の
行に移行する。 β） このようにして求められた特性セグメントＳｉ
を集合して、上記特性輪郭を得る。

【００５２】特にデータ処理を容易にするために、上記
特性輪郭から矩形形状の特性マトリックスを形成するの
が好ましい。この場合、該マトリックスの画素は運動し
ているゾーンに関連する。即ち、該画素は、上記特性輪
郭に対応するものであって、例えば“１”のような或る
値をとり、その他の値は他の値、例えば“０”をとる。

【００５３】図８は、上から下に順に、右方向又は左方
向への対応の遷移を以て種々の行の関係を例証する図で
ある。 − 既述のゾーンＧ１、ＺＩ及びＧ２に加えて、運動
していないゾーンとして表される最も外側のゾーンＺＩ
及びＺ２を含む二値画像ＩＢの行Ｌｉ。勿論、ゾーンＺ
Ｉ、Ｚ２又はＺＩにおいて、画素Ｇ１及びＧ２の群の場
合におけるように、寄生運動に対応し、同じ大きさの関
連のゾーンが行Ｌｉ上に存在しない場合には、考慮され
ない部分的に運動しているゾーンが出現することが有り
うる。 − 走査画素Ｉ１の行Ｌｉにおいて標的Ｃの画素によ
り形成される部分行Ｌ１。 − 走査画像Ｉ２の行Ｌｉにおける標的Ｃの画素によ
り形成される部分行Ｌ２。この部分行Ｌ２は、分析画像
Ｉ１とＩ２との間では、矢印Ｅの方向における標的の運
動に起因し行Ｌｉに対して偏位している。 − 検出にとって有用な行Ｌｉのゾーンのみ含む部分
行Ｌ３。 − 問題の標的全体が運動している場合に、行Ｌ２と
同じ位置に位置する特性セグメントＳｉ。

【００５４】分析手段９は、このようにして得られた結
果を、リンク２６に対してユーザの装置（図示せず）に
伝送することができる。

【００５５】更にまた、本発明は、運動している標的Ｃ
の基準パターン（図示せず）を求めることも可能にす
る。

【００５６】この目的で、装置１は、リンク２８及び２
９を介してそれぞれ手段４及び９に接続されて、標的の
基準パターンを求めるために下記の演算を実行する手段
２７を具備する。 − 既述の映像ＰＶ２のうちの最後の映像の走査画像
Ｉ２における上記特性輪郭の位置、即ち、上記特性マト
リックスの運動しているゾーンの位置を識別する。 − 上記位置に対応する画素を抽出し、これら抽出さ
れた画素で標的の上記基準パターンを形成する。

【００５７】次いで、この処理で得られた結果を、リン
ク３０を介してユーザの装置（図示せず）に伝送するこ
とができる。

【００５８】本発明による装置１は、更に、標的を追尾
もしくは追跡するのに特に良く適しており、この理由か
ら、例えば、兵器システム（図示せず）、特に上記光学
検出器２を装備し、追跡している標的を破壊することが
可能な対戦車システムに組み込むことができる。

【００５９】本発明による方法は、更に多くの用途に適
用可能である。殊に、下記に述べる本発明の方法の２つ
の適用例によれば、フランス国特許第２,７０６,７２１
号明細書に開示されているような標的探知方法を有利に
改善することが可能になる。

【００６０】既に述べたように、上記方法では、該方法
の実行中、或る条件下で臨機応変に更新する必要がある
標的の少なくとも１つの基準パターンを含む標的モデル
が用いられる。

【００６１】上記方法に対する本発明の第１の適用例に
おいては、本発明による方法は各映像及び標的モデル毎
に実行され、該標的モデル、即ち、少なくとも上記基準
パターンは、標的の運動が検出された場合に少なくとも
部分的に更新される。これにより、上記方法には、標的
モデルを更新するための正確な条件が付与される。

【００６２】上記の方法に対する本発明の第２の適用例
においては、必要に応じ、本発明の教示に従って、既述
の仕方で基準パターンが更新される。これにより、上記
方法は、標的モデルを更新する上での効果的な機能が付
与される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 標的に対し照準された光学的検出器と関連し
て用いられる本発明による装置のブロック図である。

【図２】 光学検出器の視野における２つの相続く映像
の説明図である。

【図３】 光学検出器の視野における２つの相続く映像
の説明図である。

【図４】 図２及び図３の相続く映像間における標的の
運動の説明図である。

【図５】 本発明による画像処理における種々の逐次的
ステップの説明図である。

【図６】 本発明による画像処理における種々の逐次的
ステップの説明図である。

【図７】 本発明による画像処理における種々の逐次的
ステップの更に別の説明図である。

【図８】 標的の運動に関連する特性輪郭線を求めるプ
ロセスの説明図である。

【符号の説明】

１…装置、２…光学検出器、３〜９…手段、３…撮像手
段、１１〜１６，１８〜１９，２１，２３，２４…リン
ク、１７…演算手段、２０…メモリ、２２…論理和ゲー
ト、Ｃ…標的、Ｃ（Ｉ１）及びＣ（Ｉ２）…分析像Ｉ１
及びＩ２における標的Ｃの位置、Ｅ１，Ｅ３…包絡面、
ＥＧ…矩形形状の全包絡面、Ｉ１，Ｉ２…分析像、ＩＢ
…二値像、ＩＤ…示差像、ＯＸ…軸線、ＰＶ１…第１の
映像、ＰＶ２…第２の映像、Ｒ…十字線、Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３…走査画像における諸領域、Ｓ… 二値変換閾値。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ・シュロスール フランス国、92320 シャティヨン、ア レ・デ・サルモン １

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学検出器（２）の視野内に観察され、
   それぞれが画素のマトリックスにより形成されている前
   記視野の２つの相続く映像(ＰＶ１、ＰＶ２)から標的
   （Ｃ）の運動を検出する方法において、 ａ） 前記相続く映像（ＰＶ１、ＰＶ２）の少なくとも
   一部分にそれぞれ対応する２つの同じ大きさの分析像
   （Ｉ１、Ｉ２）から、画素のマトリックスに対応し、該
   マトリックスのそれぞれの画素の値が、前記２つの分析
   像（Ｉ１、Ｉ２）のそれぞれにおいて同じ位置に在る画
   素のグレイ・レベルにおける差の絶対値に対応する示差
   像（ＩＤ）を求め、 ｂ） 前記示差像（ＩＤ）及び所定の二値変換閾値か
   ら、前記示差像（ＩＤ）の対応の画素の値が前記二値変
   換閾値より大きいか又はそれに等しい場合に第１の値を
   とり、前記二値変換閾値よりも小さい場合に第２の値を
   とる画素から構成される二値画像（ＩＢ）を形成し、 ｃ） 前記第１の値を有する画素から構成されるゾーン
   （Ｒ１、Ｒ３）を前記二値画像（ＩＢ）上で個別化し、 ｄ） 前記個別化されたゾーン（Ｒ１、Ｒ３）を囲繞す
   る所定の形状の個別包絡面（Ｅ１、Ｅ３）を前記個別化
   されたゾーン（Ｒ１、Ｒ３）のそれぞれに対して求め、 ｅ） 前記個別包絡面（Ｅ１、Ｅ３）を囲繞する所定の
   形状の全包絡面（ＥＧ）を求め、そして ｆ） ２個未満の個別包絡面（Ｅ１、Ｅ２）が存在し及
   び／又は全包絡面(ＥＧ)が所定の面積よりも小さい場合
   には、前記標的（Ｃ）が運動していないと検出され、そ
   の条件を満たされない場合には、前記標的（Ｃ）の運動
   が検出されたものと判定し、後者の場合には、前記標的
   の運動に対応し、前記第２の映像（ＰＶ２）における前
   記標的の位置に関連する特性輪郭を求めることを可能に
   する、 諸段階を含む標的運動検出方法。
2. 【請求項２】 前記映像（ＰＶ１、ＰＶ２）における前
   記標的（Ｃ）の運動（Ｅ）の方向が既知である場合に
   は、前記特性輪郭を求めるために、 α） 前記全包絡面の各行（Ｌｉ）毎に、 ・前記第２の値を有する有する画素の中間ゾーン（Ｚ
   Ｉ）と同数の前記第１の値を有する隣接画素の２つの群
   （Ｇ１、Ｇ２）により形成される姿態を求め、ここで前
   記中間ゾーンは前記群（Ｇ１、Ｇ２）間に位置するもの
   であり、 ・前記姿態が存在する場合には、前記中間ゾーン（Ｚ
   Ｉ）及び前記標的（Ｃ）の運動（Ｅ）の方向で下流側に
   位置する群（Ｇ２）によって形成される特性セグメント
   （Ｓｉ）を求め、前記姿態が存在しない場合には、全包
   絡面（ＥＧ）内の次の行に移行し、そして β） 前記のようにして求められた特性セグメント（Ｓ
   ｉ）を集合して前記特性輪郭を得る、 請求項１に記載の標的運動検出方法。
3. 【請求項３】 前記個別包絡面（Ｅ１、Ｅ３）及び前記
   全包絡面（ＥＧ）が矩形の形状を有している請求項１に
   記載の標的運動検出方法。
4. 【請求項４】 示差像（ＩＤ）に関する二値変換閾値を
   求めるために、 − 前記示差像（ＩＤ）の総ての画素の輝度を求め、 − 輝度値の増分毎の画素数を表すヒストグラムを作
   成し、 − 前記ヒストグラムにおける輝度に対応する上限輝
   度値Ｌsupを前記画素の全数の第１の百分率値として求
   め、 − 前記ヒストグラムにおける輝度に対応する下限輝
   度値Ｌinfを、前記画素の全数の前記第１の百分率より
   も小さい第２の百分率値として求め、そして − 前記二進変換閾値Ｓを、式Ｓ＝（Ｌsup＋Ｌinf）
   ／２から算出する、 諸段階を含む請求項１に記載の標的運動検出方法。
5. 【請求項５】 前記検出を、少なくとも３つの相続く映
   像から行い、前記映像から少なくとも２つの相続く二値
   画像を形成する場合に、前記段階ｂ）と段階ｃ）との間
   で、前記二値画像とそれに先行する二値画像との間で論
   理和演算を行うことにより、前記二値画像の時間的フィ
   ルタリングを実施する請求項１に記載の標的運動検出方
   法。
6. 【請求項６】 前記段階ｃ）と段階ｄ）との間で、所定
   の面積よりも大きい面積を有する総ての個別化されたゾ
   ーンを選択し、後続の処理段階は、前記選択された個別
   ゾーンを用いて実施する請求項１に記載の標的運動検出
   方法。
7. 【請求項７】 更に、運動している標的（Ｃ）の基準パ
   ターンを求めることを可能にするために、前記特性輪郭
   の位置を、前記映像（ＰＶ２）のうちの最後の映像の分
   析ゾーン（Ｉ２）において識別し、該位置に対応する画
   素を抽出し、抽出された画素で標的の前記基準パターン
   を形成する請求項１に記載の標的運動検出方法。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の方法を実施するための
   装置であって、 − 前記光学検出器（２）の視野の映像を取り込むた
   めの手段（３）と、 − 前記映像（ＰＶ１、ＰＶ２）から分析像（Ｉ１、
   Ｉ２）を抽出するための手段（４）と、 − ２つの相続く映像（ＰＶ１、ＰＶ２）の分析像
   （Ｉ１、Ｉ２）から、示差像（ＩＤ）を求めるための手
   段（５）と、 − ２値画像（ＩＢ）を求めるための手段（６）と、 − 第１の値を有する前記二値画像（ＩＢ）のゾーン
   （Ｒ１、Ｒ３）を個別化するための手段（７）と、 − 個別包絡面（Ｅ１、Ｅ３）及び全包絡面（ＥＧ）
   を形成するための手段（８）と、 − 前記標的（Ｃ）の運動が検出されたか否かを判定
   するための分析手段（９）とを備え、該分析手段（９）
   は、必要に応じ、前記特性輪郭を決定することが可能で
   ある、 ことを特徴とする標的運動検出装置。
9. 【請求項９】 更に、二値変換閾値を求めるための手段
   （１７）を含む請求項８に記載の標的運動検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載の方法を実施するよう
    に特に意図された請求項８に記載の装置において、標的
    の基準パターンを求めるための手段（２７）を含む標的
    運動検出装置。
11. 【請求項１１】 光学検出器の視野に観察される標的の
    位置を決定するために、 − 予備的段階として、前記光学検出器の視野の画像
    を取り込み、少なくとも１つの背景の部分画像を含む背
    景のモデル及び前記標的の少なくとも１つの部分像を表
    す少なくとも１つの基準パターンを含む前記標的のモデ
    ル及び前記標的の運動特性を求め、 − 位置決定処理において、 ・前記視野の現在の映像を取り込み、 ・少なくとも１つの背景探索ウインドウを前記現在の映
    像から隔離し、 ・前記背景の部分画像を前記隔離された探索ウインドウ
    内で求め、 ・先行の映像と前記現在の映像との間における前記光学
    検出器の運動を前記探索ウインドウ内の前記部分画像の
    位置から算出し、 ・前記光学検出器の前記算出された運動及び前記先行の
    映像における標的の位置を考慮して、前記現在の映像か
    ら標的探索ウインドウを隔離し、 ・前記隔離された探索ウインドウ内の前記標的の前記基
    準パターンを探索し、 ・前記探索ウインドウ内の前記基準パターンの位置か
    ら、背景に対する標的の運動を算出し、 ・前記標的の算出された運動を、前記標的の運動特性か
    ら求められた最小及び最大の２つの運動値と比較して、
    前記算出された運動が前記２つの値の間に存在する場合
    には、該算出された運動により求められる前記標的の位
    置を有効にし、前記算出された運動が前記２つの値に間
    にない場合には、前記標的の運動特性から該標的の推定
    位置を求め、 ・前記背景モデル及び標的モデルを条件的に更新する、 段階を反復的に実行する、方法を用いて、請求項１に記
    載の方法を適用する方法であって、前記標的の運動が検
    出された時に、各映像及び標的モデルを少なくとも部分
    的に更新して、請求項１に記載の方法を実行することを
    特徴とする請求項１に記載の方法の適用方法。
12. 【請求項１２】 光学検出器の視野に観察される標的の
    位置を決定するために、 − 予備的段階として、前記光学検出器の視野の画像
    を取り込み、少なくとも１つの背景の部分画像を含む背
    景のモデル及び前記標的の少なくとも１つの部分像を表
    す少なくとも１つの基準パターンを含む前記標的のモデ
    ル及び前記標的の運動特性を求め、 − 位置決定処理において、 ・前記視野の現在の映像を取り込み、 ・少なくとも１つの背景探索ウインドウを前記現在の映
    像から隔離し、 ・前記背景の部分画像を前記隔離された探索ウインドウ
    内で求め、 ・先行の映像と前記現在の映像との間における前記光学
    検出器の運動を前記探索ウインドウ内の前記部分画像の
    位置から算出し、 ・前記光学検出器の前記算出された運動及び前記先行の
    映像における標的の位置を考慮して、前記現在の映像か
    ら標的探索ウインドウを隔離し、 ・前記隔離された探索ウインドウ内の前記標的の前記基
    準パターンを探索し、 ・前記探索ウインドウ内の前記基準パターンの位置か
    ら、背景に対する標的の運動を算出し、 ・前記標的の算出された運動を、前記標的の運動特性か
    ら求められた最小及び最大の２つの運動値と比較して、
    前記算出された運動が前記２つの値の間に存在する場合
    には、該算出された運動により求められる前記標的の位
    置を有効にし、前記算出された運動が前記２つの値に間
    にない場合には、前記標的の運動特性から該標的の推定
    位置を求め、 ・前記背景モデル及び標的モデルを条件的に更新する、 段階を反復的に実行する、方法を用いて、前記標的モデ
    ルの基準パターンを更新するために、請求項７に記載の
    方法を実行する、請求項７に記載の方法の適用方法。