JPH0844844A - Object detector - Google Patents

Object detector

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JPH0844844A
JPH0844844A JP17446894A JP17446894A JPH0844844A JP H0844844 A JPH0844844 A JP H0844844A JP 17446894 A JP17446894 A JP 17446894A JP 17446894 A JP17446894 A JP 17446894A JP H0844844 A JPH0844844 A JP H0844844A
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JP
Japan
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absolute value
gradient
calculating
difference
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP17446894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Nishida
好宏 西田
Tsutomu Nakagaito
励 中垣内
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an object detector by which a moving area can be accurately detected without any error of detection even at the part of close signal levels. CONSTITUTION:A binary signal to which the differential absolute value between the signal levels of a background image and a present image obtained by a differential means 3 and an absolute value means 4 is processed in a binarizing circuit 11 and the differential absolute value of the gradient between the gradient calculated based on the background obtained by a differential means 9 and an absolute vale means 10 and the gradient calculated based on the present image by calculating the gradient for the respective background image and present image are processed by a logic circuit 13 to detect the object.

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、連続して入力される動
画像の中から物体の形状を検出するための物体検出装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detecting device for detecting the shape of an object from continuously input moving images.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像処理技術を用いた通過車両の
検出装置、駐車車両の検出装置および不法侵入者の検出
装置などを色々な移動物体検出装置が開発されている。
これらの装置は、一般に、ビデオカメラ等の撮像装置か
ら得られた入力画像から、物体を含まないものを背景画
像とし、次々と入力されるカメラからの画像との差分絶
対値をとり、まず変化のある領域を検出し、さらに雑音
除去、ラベリング、特徴抽出等により変化のある領域の
中から照度変化等の部分を取り除き、実際の物体領域の
みを抽出するものである。
2. Description of the Related Art In recent years, various moving object detecting devices have been developed such as a detecting device for a passing vehicle, a detecting device for a parked vehicle, and a detecting device for an illegal intruder using image processing technology.
Generally, these devices use an input image obtained from an image pickup device such as a video camera as a background image that does not include an object, and take the absolute value of the difference between the images input from the cameras one after another, and change the value first. A region having a change in illuminance is removed from the region having a change by noise removal, labeling, feature extraction, etc., and only the actual object region is extracted.

【0003】動画像から変化のある領域を検出する主な
手法としては、入力画像と所定期間(例えば1フレーム
期間)だけ前に入力された画像との差分をとる手法と、
あらかじめ背景画像を記憶しておき、入力画像との差分
をとる手法に大きく分けることができる。
As a main method for detecting a changed area from a moving image, a method of taking a difference between an input image and an image input a predetermined period (for example, one frame period) before,
The background image can be stored in advance and can be roughly divided into methods for obtaining the difference from the input image.

【0004】しかしながら、入力画像と所定時間だけ前
に入力された画像との差分をとることによる物体検出方
法では、動き物体が常に動いていなければ物体を検出す
ることができない。
However, the object detection method based on the difference between the input image and the image input a predetermined time ago cannot detect the object unless the moving object is constantly moving.

【0005】一方、背景画像との差分をとることによる
物体検出法は、背景画像に対し、何らかの物体が入って
きたり、その物体が静止した場合でも検出することがで
きる。以下、この物体検出法についてさらに説明する。
背景画像信号g1(i,j)入力画像g2(i,j)を考えると、入力
画像が背景画像と同じ場合には全ての画素(i,j)につい
て、 g1(i,j)-g2(i,j) =0 である。一方、入力画像に背景画像と異なる物体がある
場合には、その物体のある画素(i,j)において、 g1(i,j)-g2(i,j) ≠0 と考えられる。したがって、全ての(i,j)に対して、 |g1(i,j)-g2(i,j)|>k (kはノイズ等を考慮した
所定のしきい値) として、物体検出を行うことができる。
On the other hand, the object detection method by taking the difference from the background image can detect even if some object comes into the background image or the object is stationary. Hereinafter, this object detection method will be further described.
Considering the background image signal g1 (i, j) input image g2 (i, j), if the input image is the same as the background image, g1 (i, j) -g2 ( i, j) = 0. On the other hand, when there is an object in the input image that is different from the background image, it is considered that g1 (i, j) -g2 (i, j) ≠ 0 at the pixel (i, j) in which the object is present. Therefore, for all (i, j), object detection is performed with | g1 (i, j) -g2 (i, j) |> k (k is a predetermined threshold value considering noise etc.) be able to.

【0006】図11は従来の物体検出装置のブロック図
である。図において、1は物体の形状抽出の処理対象と
なる画像(以下、「現画像」という)の信号入力、2は
背景画像信号入力、3は現画像信号1と背景画像信号入
力2との差分を算出するための減算器、4は減算器3の
出力を絶対値に変換するための絶対値回路、12は絶対
値回路4の出力を所定のしきい値で2値化する2値化回
路である。
FIG. 11 is a block diagram of a conventional object detecting device. In the figure, 1 is a signal input of an image (hereinafter referred to as “current image”) that is a processing target of object shape extraction, 2 is a background image signal input, and 3 is a difference between the current image signal 1 and the background image signal input 2. For computing the absolute value circuit for converting the output of the subtractor 3 into an absolute value, and 12 for binarizing the output of the absolute value circuit 4 with a predetermined threshold value. Is.

【0007】次に、動作を説明する。図12は従来の物
体検出装置の動作を説明するための波形図である。例え
ば、図12(a)を背景画像信号入力、(b)を現画像
信号入力の1水平ラインの輝度信号として、図11の回
路に入力すると、減算器3および絶対値回路4により図
12(c)に示す現画像信号と背景画像信号の信号レベ
ルの差分絶対値が得られる。この信号レベルの差分絶対
値は、現画像信号と背景画像信号との間の同一座標の信
号レベルに変化がある時にその変化量に応じた値が出力
される。この差分絶対値出力(c)を2値化回路12で
所定のしきい値で2値化することにより(d)が得られ
る。この(d)が、背景フレーム(a)と現フレーム
(b)との間で信号レベルに変化のあった部分、すなわ
ち物体のあった部分として検出している。
Next, the operation will be described. FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the operation of the conventional object detection device. For example, when FIG. 12A is input to the circuit of FIG. 11 as a background image signal input and FIG. 12B is a luminance signal of one horizontal line of the current image signal input to the circuit of FIG. The difference absolute value of the signal levels of the current image signal and the background image signal shown in c) is obtained. As the absolute difference value of the signal level, when the signal level at the same coordinate between the current image signal and the background image signal changes, a value corresponding to the amount of change is output. By binarizing this difference absolute value output (c) with a predetermined threshold value by the binarizing circuit 12, (d) is obtained. This (d) is detected as a portion where the signal level has changed between the background frame (a) and the current frame (b), that is, a portion where the object exists.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の物体検出装置
は、以上のように信号レベルの変化に基づいて物体を判
定する構成とされているので、図12(a)の(ア)の
部分のように、実際には変化があっても信号レベルが近
い(|g1(i,j)-g2(i,j)|<k)部分は変化がないと判
定されてしまう欠点があった。すなわち、背景と物体の
信号レベルの近い部分で、実際には物体があるのに物体
がないと検出してしまう検出漏れを起こすという問題が
あった。さらに図13のシミュレーション画像に基づい
て詳しく説明すると、例えば(ア)を背景画像、(イ)
を現画像信号(ともに実際には256の階調を持つ画
像)とすると、これらの信号レベルの差分絶対値の2値
化画像は(ウ)のようになり、特に背景画像と信号レベ
ルの近い右肩から右手首にかけて検出漏れが多く起こっ
ている。
Since the conventional object detecting device is configured to judge the object based on the change in the signal level as described above, the part (a) in FIG. As described above, there is a drawback that it is determined that there is no change in a portion where the signal level is close (| g1 (i, j) -g2 (i, j) | <k) even if there is a change in practice. That is, there is a problem in that a detection omission occurs in which a signal is detected when the background and the object are close to each other in signal level, although the object is actually present but the object is not present. More specifically, based on the simulation image of FIG. 13, for example, (A) is a background image and (A) is
Is the current image signal (both are images actually having 256 gradations), the binarized image of the absolute value of the difference between these signal levels is as shown in (c), and the signal level is particularly close to that of the background image. There are many missing detections from the right shoulder to the right wrist.

【0009】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、信号レベルが近い部分において
も、検出漏れすることなく物体の形状を精度良く検出で
きる物体検出装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides an object detecting device capable of accurately detecting the shape of an object without omission of detection even in a portion where the signal level is close. With the goal.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る物
体検出装置は、背景画像および現画像の信号レベルの差
分絶対値を算出する第一の差分絶対値算出手段と、上記
第一の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値で2値化
する第一の2値化手段と、背景画像および現画像各々に
ついて勾配を算出する勾配算出手段と、背景画像を基に
算出された勾配と現画像を基に算出された勾配の差分絶
対値を算出する第二の差分絶対値算出手段と、上記第二
の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値で2値化する
第二の2値化手段と、上記第一の2値化手段の出力と第
二の2値化手段の出力の論理和を算出する論理回路とを
備えて物体検出を行う。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an object detecting apparatus comprising: a first absolute difference value calculating means for calculating an absolute difference value between signal levels of a background image and a current image; First binarizing means for binarizing the output of the absolute difference value calculating means with a predetermined threshold, gradient calculating means for calculating a gradient for each of the background image and the current image, and a gradient calculated based on the background image. And a second difference absolute value calculation means for calculating a difference absolute value of the gradient calculated based on the current image, and a second difference absolute value calculation means for binarizing the output of the second difference absolute value calculation means with a predetermined threshold value. Object detection is performed by including a binarization unit and a logic circuit that calculates a logical sum of the output of the first binarization unit and the output of the second binarization unit.

【0011】請求項2の発明に係る物体検出装置は、背
景画像および現画像の信号レベルの差分絶対値を算出す
る第一の差分絶対値算出手段と、上記第一の差分絶対値
算出手段の出力を所定の閾値で2値化する第一の2値化
手段と、背景画像および現画像各々について水平勾配を
算出する水平勾配算出手段と、背景画像を基に算出され
た水平勾配と現画像を基に算出された水平勾配の差分絶
対値を算出する第二の差分絶対値算出手段と、上記第二
の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値で2値化する
第二の2値化手段と、背景画像および現画像各々につい
て垂直勾配を算出する垂直勾配算出手段と、背景画像を
基に算出された垂直勾配と現画像を基に算出された垂直
勾配の差分絶対値を算出する第三の差分絶対値算出手段
と、上記第三の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値
で2値化する第三の2値化手段と、上記第一の2値化手
段の出力と第二の2値化手段の出力と第三の2値化手段
の出力の論理和を算出する論理回路とを備えて物体検出
を行う。
An object detecting apparatus according to a second aspect of the present invention comprises a first difference absolute value calculating means for calculating the difference absolute value of the signal levels of the background image and the current image, and the first difference absolute value calculating means. First binarizing means for binarizing an output with a predetermined threshold value, horizontal gradient calculating means for calculating a horizontal gradient for each of the background image and the current image, and a horizontal gradient calculated based on the background image and the current image. Second difference absolute value calculating means for calculating the difference absolute value of the horizontal gradient calculated based on the above, and second binary value for binarizing the output of the second difference absolute value calculating means with a predetermined threshold value. And a vertical gradient calculating means for calculating a vertical gradient for each of the background image and the current image, and an absolute difference between the vertical gradient calculated based on the background image and the vertical gradient calculated based on the current image. The third difference absolute value calculation means and the third difference Third binarizing means for binarizing the output of the absolute value calculating means with a predetermined threshold, the output of the first binarizing means, the output of the second binarizing means, and the third binary Object detection is performed by using a logic circuit that calculates the logical sum of the outputs of the conversion means.

【0012】請求項3の発明に係る物体検出装置は、背
景画像および現画像の信号レベルの差分絶対値を算出す
る第一の差分絶対値算出手段と、上記背景画像および上
記現画像各々について信号レベルの勾配を算出する勾配
算出手段と、上記背景画像を基に算出された勾配と上記
現画像を基に算出された勾配の差分絶対値を算出する第
二の差分絶対値算出手段と、上記第一の差分絶対値算出
手段の出力と第二の差分絶対値算出手段の出力を加算す
る加算手段と、上記加算手段の出力を所定の閾値で2値
化する2値化手段とを備えて物体検出を行うものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an object detecting apparatus, wherein first difference absolute value calculating means for calculating a difference absolute value between signal levels of a background image and a current image, and a signal for each of the background image and the current image. Gradient calculation means for calculating the gradient of the level; second difference absolute value calculation means for calculating the difference absolute value of the gradient calculated based on the background image and the gradient calculated based on the current image; An addition means for adding the output of the first difference absolute value calculation means and the output of the second difference absolute value calculation means, and a binarization means for binarizing the output of the addition means with a predetermined threshold value are provided. The object is detected.

【0013】請求項4の発明に係る物体検出装置は、背
景画像および現画像の信号レベルの差分絶対値を算出す
る第一の差分絶対値算出手段と、上記背景画像および上
記現画像各々について水平勾配を算出する水平勾配算出
手段と、上記背景画像および上記現画像各々について垂
直勾配を算出する垂直勾配算出手段と、上記背景画像を
基に算出された水平勾配と上記現画像を基に算出された
水平勾配の差分絶対値を算出する第二の差分絶対値算出
手段と、上記背景画像を基に算出された垂直勾配と上記
現画像を基に算出された垂直勾配の差分絶対値を算出す
る第三の差分絶対値算出手段と、第一の差分絶対値算出
手段より算出された第一の差分絶対値と、第二の差分絶
対値算出手段より算出された第二の差分絶対値と、第三
の差分絶対値算出手段より算出された第三の差分絶対値
を加算する加算手段と、上記加算手段の出力を所定の閾
値で2値化する2値化手段とを備えて物体検出を行うも
のである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an object detecting device, wherein first difference absolute value calculating means for calculating the difference absolute value of the signal levels of the background image and the current image, and the horizontal difference for each of the background image and the current image. Horizontal gradient calculating means for calculating a gradient; vertical gradient calculating means for calculating a vertical gradient for each of the background image and the current image; a horizontal gradient calculated based on the background image and the current image; Second absolute difference value calculating means for calculating the absolute difference value of the horizontal gradient, and the absolute difference value of the vertical gradient calculated based on the background image and the vertical gradient calculated based on the current image. Third difference absolute value calculation means, the first difference absolute value calculated by the first difference absolute value calculation means, the second difference absolute value calculated by the second difference absolute value calculation means, Third absolute difference calculation And adding means for adding a third absolute difference value calculated from the stage, and performs object detection and a binarizing means for binarizing the output of said adding means with a predetermined threshold value.

【0014】請求項5の発明に係る物体検出装置は、背
景画像および現画像の信号レベルの差分絶対値を算出す
る第一の差分絶対値算出手段と、上記背景画像および上
記現画像各々について勾配を算出する勾配算出手段と、
上記背景画像を基に算出された勾配と上記現画像を基に
算出された勾配の差分絶対値を算出する第二の差分絶対
値算出手段と、上記第二の差分絶対値算出手段の出力を
所定数倍にする乗算手段と、上記第一の差分絶対値算出
手段の出力と乗算手段の出力を加算する加算手段と、上
記加算手段の出力を所定の閾値で2値化する2値化手段
とを備えて物体検出を行うものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an object detecting apparatus, which comprises first difference absolute value calculating means for calculating a difference absolute value between signal levels of a background image and a current image, and a gradient for each of the background image and the current image. Gradient calculating means for calculating
A second difference absolute value calculating means for calculating a difference absolute value of the gradient calculated based on the background image and the gradient calculated based on the current image; and an output of the second difference absolute value calculating means. Multiplying means for multiplying by a predetermined number, adding means for adding the output of the first difference absolute value calculating means and output of the multiplying means, and binarizing means for binarizing the output of the adding means with a predetermined threshold value. And is used to detect an object.

【0015】[0015]

【作用】請求項1の発明に係る物体検出装置において
は、上記の構成により、信号レベルの差が大きい部分ま
たは勾配の差が大きい部分を物体領域と判定する。
In the object detecting apparatus according to the first aspect of the present invention, with the above configuration, the part having a large difference in signal level or the part having a large difference in gradient is determined as the object region.

【0016】請求項2の発明に係る物体検出装置におい
ては、信号レベルの差の大きい部分と水平方向または垂
直方向の勾配の差の大きい部分を物体領域と判定する。
In the object detecting apparatus according to the second aspect of the present invention, the part having a large difference in signal level and the part having a large difference in gradient in the horizontal direction or the vertical direction are determined as the object region.

【0017】請求項3の発明に係る物体検出装置におい
ては、上記の構成により、信号レベルの値そのものだけ
でなく勾配の差異をも加えて物体領域と判定する。
In the object detecting apparatus according to the third aspect of the present invention, with the above configuration, not only the signal level value itself but also the difference in gradient is added to determine the object area.

【0018】請求項4の発明に係る物体検出装置におい
ては、信号レベルの差の大きい部分に水平方向と垂直方
向の両方向の勾配の差異をも加えて物体領域を判定す
る。
In the object detecting apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the object area is determined by adding a difference in both horizontal and vertical gradients to a portion having a large difference in signal level.

【0019】請求項5の発明に係る物体検出装置におい
ては、信号レベルの値そのものの差異と勾配の差異の重
み付けを変更して物体領域を判定する。
In the object detecting apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the object area is determined by changing the weighting of the difference in the signal level value itself and the difference in the gradient.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の実施例1における物体検出装
置のブロック図である。図において、1は現画像信号入
力端子、2は背景画像信号入力端子、3は現画像信号1
と背景画像信号2との差分を算出する減算器、4は減算
器3によって算出された差分値の絶対値を求める絶対値
回路、5、6は現画像信号1の信号レベルの傾き(以
下、「勾配」という)を算出するための遅延手段および
減算器、7、8は背景画像信号2の勾配を算出するため
の遅延手段および減算器、9、10は現画像信号の勾配
と背景画像信号の勾配の差分絶対値を算出するための減
算器および絶対値回路、11は絶対値回路4の出力を所
定のしきい値で2値化する2値化回路、12は絶対値回
路10の出力を所定のしきい値で2値化する2値化回
路、13は2値化回路11の出力と2値化回路12の出
力の論理和を算出する論理回路である。
Example 1. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an object detection device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a current image signal input terminal, 2 is a background image signal input terminal, 3 is a current image signal 1
And a background image signal 2 are subtracted, 4 is an absolute value circuit for obtaining the absolute value of the difference value calculated by the subtractor 3, and 5 and 6 are gradients of the signal level of the current image signal 1 (hereinafter, Delay means and subtractor for calculating the "gradient", 7 and 8 delay means and subtractor for calculating the gradient of the background image signal 2, 9 and 10 the gradient of the current image signal and the background image signal Subtractor and absolute value circuit for calculating the difference absolute value of the gradient of, a binarization circuit 11 for binarizing the output of the absolute value circuit 4 with a predetermined threshold value, 12 an output of the absolute value circuit 10. Is a binarization circuit for binarizing the output of the binarization circuit with a predetermined threshold value, and 13 is a logic circuit for calculating the logical sum of the output of the binarization circuit 11 and the output of the binarization circuit 12.

【0021】次に、図1および図2の波形図に基づいて
動作例を説明する。図2(a)を背景画像信号入力、
(b)を現画像信号入力の1水平ラインの輝度信号とし
て、図1の回路に入力したとする。現画像信号と背景画
像信号の信号レベルの差分絶対値は、従来と同様に減算
器3および絶対値回路4により得られる。この信号レベ
ルの差分絶対値を図2(g)に示す。これに加えて、現
画像信号入力1について、遅延手段5の出力と減算器6
により勾配を算出する。この現画像信号の勾配、すなわ
ち減算器6の出力を図2(d)に示す。同様に、背景画
像信号入力2について、遅延手段7の出力と減算器8に
より勾配を算出する。この背景画像信号の勾配、すなわ
ち減算器8の出力を図2(c)に示す。
Next, an operation example will be described with reference to the waveform diagrams of FIGS. 2 (a) shows the background image signal input,
It is assumed that (b) is input to the circuit of FIG. 1 as a luminance signal of one horizontal line of the current image signal input. The absolute value of the difference between the signal levels of the current image signal and the background image signal is obtained by the subtractor 3 and the absolute value circuit 4 as in the conventional case. The absolute difference value of this signal level is shown in FIG. In addition to this, for the current image signal input 1, the output of the delay means 5 and the subtractor 6
The gradient is calculated by The gradient of the current image signal, that is, the output of the subtracter 6 is shown in FIG. Similarly, the gradient of the background image signal input 2 is calculated by the output of the delay unit 7 and the subtractor 8. The gradient of this background image signal, that is, the output of the subtracter 8 is shown in FIG.

【0022】次に、上記減算器6より出力される現画像
信号の勾配(d)と上記減算器8より出力される背景画
像信号の勾配(c)について、減算器9により差分処理
を行う。ここで出力される差分値は、現画像信号と背景
画像信号が同一の画像であると、現画像信号の勾配と背
景画像信号の勾配は同一の値となり、その差分結果は0
となる。逆に変化が大きい場合には、プラス、またはマ
イナスの大きな値を取ることになる。ここでは、変化量
だけに注目するので、次に絶対値回路10により勾配の
差分信号に対し絶対値処理を行う。
Next, the subtracter 9 performs difference processing on the gradient (d) of the current image signal output from the subtractor 6 and the gradient (c) of the background image signal output from the subtractor 8. As for the difference value output here, if the current image signal and the background image signal are the same image, the gradient of the current image signal and the gradient of the background image signal are the same value, and the difference result is 0.
Becomes On the contrary, when the change is large, it takes a large positive or negative value. Since only the amount of change is focused here, the absolute value circuit 10 next performs absolute value processing on the gradient difference signal.

【0023】上記絶対値回路10の出力、すなわち勾配
の差分絶対値を図2(e)に示す。この勾配の差分絶対
値は、同一座標において現画像信号と背景画像信号との
間の勾配に変化がある時にその変化量に応じた値が出力
される。勾配の差分絶対値(e)を2値化回路12で所
定のしきい値で2値化することにより(f)の2値化出
力が得られる。一方、従来例と同様に信号レベルの差分
絶対値(g)を2値化回路11で所定のしきい値で2値
化すると(h)の2値化出力が得られる。論理回路13
で(f)の2値化出力と(h)の2値化出力の論理和を
とると(i)の2値化出力、すなわち物体検出信号が得
られる。ここで、2値化回路11および12のしきい値
は、例えば256階調の画像に対して、サンプリング等
により生じるノイズ量の5から10に対してマージンを
とった10から30程度に設定する。
The output of the absolute value circuit 10, that is, the difference absolute value of the gradient is shown in FIG. The absolute difference value of the gradient is output when the gradient between the current image signal and the background image signal changes at the same coordinate. The binarization circuit 12 binarizes the absolute difference value (e) with a predetermined threshold value to obtain the binarized output of (f). On the other hand, as in the conventional example, the binarization circuit 11 binarizes the signal level difference absolute value (g) with a predetermined threshold value to obtain a binarized output of (h). Logic circuit 13
Then, when the logical sum of the binarized output of (f) and the binarized output of (h) is taken, the binarized output of (i), that is, the object detection signal is obtained. Here, the threshold values of the binarization circuits 11 and 12 are set to about 10 to 30 with a margin for the noise amount of 5 to 10 caused by sampling, for example, for an image of 256 gradations. .

【0024】従来例における信号レベルの差分絶対値に
対応する図2の(g)を2値化した場合、(h)に示す
ように信号レベルが近い(ア)の部分に“0”となる部
分ができてしまうが、勾配の差分絶対値を2値化した
(f)と(h)の論理和をとることにより(i)に示す
ように検出漏れのない2値化出力が得られる。さらに図
13のシミュレーション画像に基づいて詳しく説明する
と、例えば(ア)を背景画像、(イ)を現画像信号(と
もに実際には256の階調を持つ画像)とすると、これ
らの信号レベルの差分絶対値の2値化出力と勾配の差分
絶対値の2値化出力の論理和画像は(エ)のようにな
り、従来例の(ウ)に比べて検出漏れが減少している。
When (g) of FIG. 2 corresponding to the absolute value of the signal level difference in the conventional example is binarized, as shown in (h), "0" is obtained in the portion (a) where the signal levels are close. Although a part is formed, a binary output without detection omission is obtained as shown in (i) by taking the logical sum of (f) and (h) obtained by binarizing the absolute difference value of the gradient. Further explaining in detail based on the simulation image of FIG. 13, assuming that (A) is a background image and (A) is a current image signal (both actually images having 256 gradations), the difference between these signal levels The logical sum image of the binarized output of the absolute value and the binarized output of the absolute value of the gradient is as shown in (d), and the omission of detection is reduced as compared with (c) of the conventional example.

【0025】実施例2.図3は本発明の実施例2におけ
る物体検出装置のブロック図である。図において、1は
現画像信号入力、2は背景画像信号入力、3は現画像信
号1と背景画像信号2との差分を算出する減算器、4は
減算器3によって算出された差分値の絶対値を求める絶
対値回路、31、32は現画像信号1の水平勾配を算出
するための遅延手段および減算器、33、34は背景画
像信号2の水平勾配を算出するための遅延手段および減
算器、35、36は現画像信号1の垂直勾配を算出する
ための遅延手段および減算器、37、38は背景画像信
号2の垂直勾配を算出するための遅延手段および減算
器、39、40は現画像信号の水平勾配と背景画像信号
の水平勾配の差分絶対値を算出するための減算器および
絶対値回路、41、42は現画像信号の垂直勾配と背景
画像信号の垂直勾配の差分絶対値を算出するための減算
器および絶対値回路、11は絶対値回路4の出力を所定
のしきい値で2値化する2値化回路、43は絶対値回路
40の出力を所定のしきい値で2値化する2値化回路、
44は絶対値回路42の出力を所定のしきい値で2値化
する2値化回路、13は2値化回路11の出力と2値化
回路43の出力と2値化回路44の出力の論理和を算出
する論理回路である。
Example 2. FIG. 3 is a block diagram of an object detection device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a current image signal input, 2 is a background image signal input, 3 is a subtractor for calculating the difference between the current image signal 1 and the background image signal 2, and 4 is the absolute value of the difference value calculated by the subtractor 3. An absolute value circuit for obtaining a value, 31 and 32 are delay means and subtractors for calculating the horizontal gradient of the current image signal 1, 33 and 34 are delay means and subtractor for calculating the horizontal gradient of the background image signal 2. , 35 and 36 are delay means and subtractors for calculating the vertical gradient of the current image signal 1, 37 and 38 are delay means and subtractors for calculating the vertical gradient of the background image signal 2, and 39 and 40 are current delay elements and subtractors. Subtractors and absolute value circuits for calculating the absolute difference between the horizontal gradient of the image signal and the horizontal gradient of the background image signal, 41 and 42 represent the absolute difference between the vertical gradient of the current image signal and the vertical gradient of the background image signal. Subtractor for calculating And an absolute value circuit, 11 is a binarization circuit for binarizing the output of the absolute value circuit 4 with a predetermined threshold value, and 43 is a binary value for binarizing the output of the absolute value circuit 40 with a predetermined threshold value. Circuit,
Reference numeral 44 denotes a binarization circuit that binarizes the output of the absolute value circuit 42 with a predetermined threshold value, and 13 denotes the output of the binarization circuit 11, the output of the binarization circuit 43, and the output of the binarization circuit 44. It is a logic circuit that calculates a logical sum.

【0026】次に、動作について説明する。図3におい
て、現画像信号と背景画像信号の信号レベルの差分絶対
値は、実施例1と同様に減算器3および絶対値回路4に
より得られる。実施例2の実施例1との違いは、水平、
垂直の両方向で勾配の差分絶対値から2値化し、論理和
をとることである。すなわち、現画像信号入力1につい
て、遅延手段31の出力と減算器32により水平勾配を
算出し、遅延手段35の出力と減算器36により垂直勾
配を算出する。また、背景画像信号入力2について、遅
延手段33の出力と減算器34により水平勾配を算出
し、遅延手段37の出力と減算器38により垂直勾配を
算出する。上記減算器32より出力される現画像信号の
水平勾配と上記減算器34より出力される背景画像信号
の水平勾配について、減算器39および絶対値回路40
により差分絶対値が算出される。
Next, the operation will be described. In FIG. 3, the absolute value of the difference between the signal levels of the current image signal and the background image signal is obtained by the subtracter 3 and the absolute value circuit 4 as in the first embodiment. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that
It is to take a logical sum by binarizing the absolute value of the difference between the gradients in both vertical directions. That is, for the current image signal input 1, the output of the delay means 31 and the subtractor 32 calculate the horizontal gradient, and the output of the delay means 35 and the subtractor 36 calculate the vertical gradient. With respect to the background image signal input 2, the output of the delay unit 33 and the subtractor 34 calculate the horizontal gradient, and the output of the delay unit 37 and the subtractor 38 calculate the vertical gradient. Regarding the horizontal gradient of the current image signal output from the subtractor 32 and the horizontal gradient of the background image signal output from the subtractor 34, the subtractor 39 and the absolute value circuit 40
The absolute difference value is calculated by.

【0027】また、上記減算器36より出力される現画
像信号の垂直勾配と上記減算器38より出力される背景
画像信号の垂直勾配について、減算器41および絶対値
回路42により差分絶対値が算出される。絶対値回路4
で算出した信号レベルの差分絶対値は2値化回路11
で、絶対値回路40で算出した水平勾配の差分絶対値は
2値化回路43で、絶対値回路44で算出した垂直勾配
の差分絶対値は2値化回路44でそれぞれ2値化され
る。これら三つの2値化出力を論理回路13で論理和を
とることにより物体検出信号が得られる。
Further, for the vertical gradient of the current image signal output from the subtractor 36 and the vertical gradient of the background image signal output from the subtractor 38, a subtractor 41 and an absolute value circuit 42 calculate difference absolute values. To be done. Absolute value circuit 4
The absolute value of the difference between the signal levels calculated in
Then, the difference absolute value of the horizontal gradient calculated by the absolute value circuit 40 is binarized by the binarizing circuit 43, and the difference absolute value of the vertical gradient calculated by the absolute value circuit 44 is binarized by the binarizing circuit 44. An object detection signal is obtained by taking the logical sum of these three binarized outputs in the logic circuit 13.

【0028】次に、勾配を水平、垂直の両方向で算出す
る効果について説明する。水平、垂直ともに図2の
(a)のような信号レベルの物体が、図4(a)の位置
から図4(b)の位置に垂直方向に平行移動したとす
る。この時、水平勾配の差分絶対値のみを信号レベルの
差分絶対値に加算したとすると、物体の重なった部分付
近では信号レベルの差分絶対値、水平勾配の差分絶対値
ともに値が小さいため、図4(c)のように検出漏れが
生じてしまう。一方、物体の重なった部分付近では垂直
勾配の差分絶対値が大きくなるため、水平、垂直の両方
向の勾配の差分絶対値を加算した場合には、図4(d)
のように検出漏れなく物体を検出することができる。
Next, the effect of calculating the gradient in both the horizontal and vertical directions will be described. It is assumed that an object having a signal level as shown in FIG. 2A is vertically and horizontally translated from the position shown in FIG. 4A to the position shown in FIG. 4B. At this time, if only the absolute difference of the horizontal gradient is added to the absolute value of the difference of the signal level, both the absolute value of the difference of the signal level and the absolute value of the difference of the horizontal gradient are small near the overlapping portion of the object. As shown in 4 (c), detection omission occurs. On the other hand, since the absolute value of the difference between the vertical gradients is large near the overlapping portion of the objects, when the absolute value of the difference between the gradients in both the horizontal and vertical directions is added, FIG.
It is possible to detect an object without omission of detection as in.

【0029】実施例3.図5は、本発明の実施例3にお
ける物体検出装置のブロック図である。図5において、
1は現画像信号入力端子、2は背景画像信号入力端子、
3は現画像信号1と背景画像信号2との差分を算出する
減算器、4は減算器3によって算出された差分値の絶対
値を求める絶対値回路、5、6は現画像信号1の勾配を
算出するための遅延手段および減算器、7、8は背景画
像信号2の勾配を算出するための遅延手段および減算
器、9、10は現画像信号の勾配と背景画像信号の勾配
の差分絶対値を算出するための減算器および絶対値回
路、51は絶対値回路4の出力と絶対値回路10の出力
を加算する加算器、52は加算器51の出力を所定のし
きい値で2値化する2値化回路である。
Example 3. FIG. 5 is a block diagram of an object detection device according to the third embodiment of the present invention. In FIG.
1 is a current image signal input terminal, 2 is a background image signal input terminal,
3 is a subtracter for calculating the difference between the current image signal 1 and the background image signal 2, 4 is an absolute value circuit for obtaining the absolute value of the difference value calculated by the subtractor 3, and 5 and 6 are gradients of the current image signal 1. , 8 are delay means and subtractors for calculating the gradient of the background image signal 2, and 9 and 10 are absolute differences between the gradient of the current image signal and the gradient of the background image signal. A subtracter and an absolute value circuit for calculating a value, 51 is an adder for adding the output of the absolute value circuit 4 and the output of the absolute value circuit 10, and 52 is a binary value of the output of the adder 51 with a predetermined threshold value. It is a binarization circuit for converting into a binary.

【0030】次に、図5および図6の波形図に基づいて
動作例を説明する。図6(a)を背景画像信号入力、
(b)を現画像信号入力の1水平ラインの輝度信号とし
て、図5の回路に入力したとする。現画像信号と背景画
像信号の信号レベルの差分絶対値は、従来と同様に減算
器3および絶対値回路4により得られる。この信号レベ
ルの差分絶対値を図6(f)に示す。これに加えて、現
画像信号入力1について、遅延手段5の出力と減算器6
により勾配を算出する。この現画像信号の勾配、すなわ
ち減算器6の出力を図6(d)に示す。同様に、背景画
像信号入力2について、遅延手段7の出力と減算器8に
より勾配を算出する。この背景画像信号の勾配、すなわ
ち減算器8の出力を図6(c)に示す。
Next, an operation example will be described based on the waveform charts of FIGS. 6 (a) shows the background image signal input,
It is assumed that (b) is input to the circuit of FIG. 5 as a luminance signal of one horizontal line of the current image signal input. The absolute value of the difference between the signal levels of the current image signal and the background image signal is obtained by the subtractor 3 and the absolute value circuit 4 as in the conventional case. The difference absolute value of this signal level is shown in FIG. In addition to this, for the current image signal input 1, the output of the delay means 5 and the subtractor 6
The gradient is calculated by The gradient of this current image signal, that is, the output of the subtracter 6 is shown in FIG. Similarly, the gradient of the background image signal input 2 is calculated by the output of the delay unit 7 and the subtractor 8. The gradient of this background image signal, that is, the output of the subtracter 8 is shown in FIG.

【0031】次に、上記減算器6より出力される現画像
信号の勾配(d)と上記減算器8より出力される背景画
像信号の勾配(c)について、減算器9により差分処理
を行う。ここで出力される差分値は、現画像信号と背景
画像信号が同一の画像であると、現画像信号の勾配と前
画像信号の勾配は同一の値となり、その差分結果は0と
なる。逆に変化が大きい場合には、プラス、またはマイ
ナスの大きな値を取ることになる。ここでは、変化量だ
けに注目するので、次に絶対値回路10により勾配の差
分信号に対し絶対値処理を行う。
Next, the subtracter 9 performs difference processing on the gradient (d) of the current image signal output from the subtractor 6 and the gradient (c) of the background image signal output from the subtractor 8. As for the difference value output here, if the current image signal and the background image signal are the same image, the gradient of the current image signal and the gradient of the previous image signal have the same value, and the difference result is 0. On the contrary, when the change is large, it takes a large positive or negative value. Since only the amount of change is focused here, the absolute value circuit 10 next performs absolute value processing on the gradient difference signal.

【0032】上記絶対値回路10の出力、すなわち勾配
の差分絶対値を図6(e)に示す。この勾配の差分絶対
値は同一座標において現画像信号と背景画像信号との間
の勾配に変化がある時にその変化量に応じた値が出力さ
れる。勾配の差分絶対値(e)と信号レベルの差分絶対
値図6(f)は加算器51により加算される。この加算
値は図6(h)のようになり、これを2値化回路52で
所定のしきい値で2値化することにより物体検出信号が
得られる。従来例である信号レベルの差分絶対値に対応
する図6(f)および本実施例3の信号レベルの差分絶
対値と勾配の差分絶対値の和である図6(h)を同一の
しきい値で2値化を行った場合、(f)の方は、図6
(g)に示すように信号レベルが近い(ア)の部分に
“0”となる部分ができてしまうが、(h)の方は、図
6(i)に示すように検出漏れのない2値化出力とな
る。さらに図13のシミュレーション画像に基づいて詳
しく説明すると、例えば(ア)を背景画像、(イ)を現
画像信号(ともに実際には256の階調を持つ画像)と
すると、これらの信号レベルの差分絶対値と勾配の差分
絶対値の加算値を2値化した2値化画像は(オ)のよう
になり、従来例の(ウ)に比べて検出漏れが減少してい
る。
The output of the absolute value circuit 10, that is, the difference absolute value of the gradient is shown in FIG. 6 (e). When the gradient between the current image signal and the background image signal changes at the same coordinate, the difference absolute value of the gradient is output as a value corresponding to the amount of change. The absolute difference (e) of the gradient and the absolute value of the difference (f) of the signal level are added by the adder 51. This added value is as shown in FIG. 6 (h), and an object detection signal is obtained by binarizing the added value with a predetermined threshold value by the binarizing circuit 52. 6 (f) corresponding to a signal level difference absolute value which is a conventional example and FIG. 6 (h) which is the sum of the signal level difference absolute value and the gradient difference absolute value of the third embodiment have the same threshold. When the value is binarized, FIG.
As shown in (g), a part where the signal level is close to (a) has a part that becomes “0”, but in (h), there is no detection omission as shown in FIG. 6 (i). It becomes a digitized output. Further explaining in detail based on the simulation image of FIG. 13, assuming that (A) is a background image and (A) is a current image signal (both actually images having 256 gradations), the difference between these signal levels The binarized image obtained by binarizing the added value of the absolute value and the difference between the absolute value and the gradient is as shown in (e), and the omission of detection is reduced as compared with (c) of the conventional example.

【0033】実施例4.図7は、本発明の実施例4にお
ける物体検出装置のブロック図である。図7において、
1は現現画像信号入力、2は背景画像信号入力、3は現
画像信号1と背景画像信号2との差分を算出する減算
器、4は減算器3によって算出された差分値の絶対値を
求める絶対値回路、31、32は現画像信号1の水平勾
配を算出するための遅延手段および減算器、33、34
は背景画像信号2の水平勾配を算出するための遅延手段
および減算器、35、36は現画像信号1の垂直勾配を
算出するための遅延手段および減算器、37、38は背
景画像信号2の垂直勾配を算出するための遅延手段およ
び減算器、39、40は現画像信号の水平勾配と背景画
像信号の水平勾配の差分絶対値を算出するための減算器
および絶対値回路、41、42は現画像信号の垂直勾配
と背景画像信号の垂直勾配の差分絶対値を算出するため
の減算器および絶対値回路、61は絶対値回路4の出力
と絶対値回路40と絶対値回路42の出力を加算する加
算器、62は加算器61の出力を所定のしきい値で2値
化する2値化回路である。
Example 4. FIG. 7 is a block diagram of an object detection device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG.
1 is a current image signal input, 2 is a background image signal input, 3 is a subtractor for calculating the difference between the current image signal 1 and the background image signal 2, and 4 is an absolute value of the difference value calculated by the subtracter 3. Absolute value circuits to be obtained, 31, 32 are delay means and subtractors for calculating the horizontal gradient of the current image signal 1, 33, 34
Is a delay means and subtractor for calculating the horizontal gradient of the background image signal 2, 35 and 36 are delay means and subtractor for calculating the vertical gradient of the current image signal 1, and 37 and 38 are for the background image signal 2. Delay means and subtractors for calculating the vertical gradient, 39 and 40 are subtractors and absolute value circuits for calculating the absolute difference between the horizontal gradient of the current image signal and the horizontal gradient of the background image signal, and 41 and 42 are A subtracter and an absolute value circuit for calculating the difference absolute value between the vertical gradient of the current image signal and the vertical gradient of the background image signal, and 61 indicates the output of the absolute value circuit 4 and the outputs of the absolute value circuit 40 and the absolute value circuit 42. An adder for adding 62 is a binarizing circuit for binarizing the output of the adder 61 with a predetermined threshold value.

【0034】次に、動作について説明する。図7におい
て、現画像信号と背景画像信号の信号レベルの差分絶対
値は、実施例1と同様に減算器3および絶対値回路4に
より得られる。実施例4の実施例3との違いは、勾配の
差分絶対値を水平、垂直の両方向で算出し、加算するこ
とである。すなわち、現画像信号入力1について、遅延
手段31の出力と減算器32により水平勾配を算出し、
遅延手段35の出力と減算器36により垂直勾配を算出
する。また、背景画像信号入力2について、遅延手段3
3の出力と減算器34により水平勾配を算出し、遅延手
段37の出力と減算器38により垂直勾配を算出する。
上記減算器32より出力される現画像信号の水平勾配と
上記減算器34より出力される背景画像信号の水平勾配
について、減算器39および絶対値回路40により差分
絶対値が算出される。また、上記減算器36より出力さ
れる現画像信号の垂直勾配と上記減算器38より出力さ
れる背景画像信号の垂直勾配について、減算器41およ
び絶対値回路42により差分絶対値が算出される。水平
勾配の差分絶対値と垂直勾配の差分絶対値は加算器61
によってともに信号レベルの差分絶対値に加算される。
この加算器61の出力を2値化回路62で所定のしきい
値で2値化することで物体検出信号が得られる。
Next, the operation will be described. In FIG. 7, the absolute value of the difference between the signal levels of the current image signal and the background image signal is obtained by the subtractor 3 and the absolute value circuit 4 as in the first embodiment. The difference between the fourth embodiment and the third embodiment is that the absolute difference value of the gradient is calculated in both the horizontal and vertical directions and added. That is, for the current image signal input 1, the horizontal gradient is calculated by the output of the delay means 31 and the subtractor 32,
The output of the delay unit 35 and the subtractor 36 calculate the vertical gradient. Also, with respect to the background image signal input 2, the delay means 3
The horizontal gradient is calculated by the output of No. 3 and the subtractor 34, and the vertical gradient is calculated by the output of the delay unit 37 and the subtractor 38.
The absolute difference between the horizontal gradient of the current image signal output from the subtractor 32 and the horizontal gradient of the background image signal output from the subtractor 34 is calculated by the subtractor 39 and the absolute value circuit 40. Further, with respect to the vertical gradient of the current image signal output from the subtractor 36 and the vertical gradient of the background image signal output from the subtractor 38, a subtractor 41 and an absolute value circuit 42 calculate difference absolute values. The absolute difference between the horizontal gradient and the vertical gradient is calculated by the adder 61.
Are both added to the absolute value of the difference between the signal levels.
An object detection signal is obtained by binarizing the output of the adder 61 by a binarizing circuit 62 with a predetermined threshold value.

【0035】次に、勾配を水平、垂直の両方向で算出す
る効果について説明する。水平、垂直ともに図8(a)
のような信号レベルの物体が、図8(a)の位置から図
8(b)の位置に垂直方向に平行移動したとする。この
時、水平勾配の差分絶対値のみを信号レベルの差分絶対
値に加算したとすると、物体の重なった部分付近では信
号レベルの差分絶対値、水平勾配の差分絶対値ともに値
が小さいため、図8(c)のように検出漏れが生じてし
まう。一方、物体の重なった部分付近では垂直勾配の差
分絶対値が大きくなるため、水平、垂直の両方項の勾配
成分は図8(d)のような信号が得られる。水平、垂直
の両方向の勾配の差分絶対値を加算した場合には、図8
(e)のように検出漏れなく物体を検出することができ
る。
Next, the effect of calculating the gradient in both the horizontal and vertical directions will be described. Figure 8 (a) for both horizontal and vertical
It is assumed that an object having such a signal level has moved in the vertical direction from the position of FIG. 8A to the position of FIG. 8B. At this time, if only the absolute difference of the horizontal gradient is added to the absolute value of the difference of the signal level, both the absolute value of the difference of the signal level and the absolute value of the difference of the horizontal gradient are small near the overlapping portion of the object. 8 (c) results in omission of detection. On the other hand, since the absolute value of the difference between the vertical gradients becomes large in the vicinity of the overlapped portion of the object, a signal as shown in FIG. 8D is obtained for the gradient components of both the horizontal and vertical terms. When the absolute values of the differences between the horizontal and vertical gradients are added,
An object can be detected without omission of detection as in (e).

【0036】実施例5.図9は、本発明の実施例5にお
ける物体検出装置のブロック図である。構成は、上記実
施例3の絶対値回路10の後に乗算器81を付加したも
のである。図9において、1は現画像信号入力、2は背
景画像信号入力、3は現画像信号1と背景画像信号2と
の差分を算出する減算器、4は減算器3によって算出さ
れた差分値の絶対値を求める絶対値回路、5、6は現画
像信号1の勾配を算出するための遅延手段および減算
器、7、8は背景画像信号2の勾配を算出するための遅
延手段および減算器、9、10は現画像信号の勾配と背
景画像信号の勾配の差分絶対値を算出するための減算器
および絶対値回路、81は勾配の差分絶対値を所定倍の
値にする乗算器、51は絶対値回路4の出力と乗算器8
1の出力を加算する加算器、12は加算器51の出力を
所定のしきい値で2値化する2値化回路である。
Example 5. FIG. 9 is a block diagram of an object detection device according to the fifth embodiment of the present invention. The configuration is such that a multiplier 81 is added after the absolute value circuit 10 of the third embodiment. In FIG. 9, 1 is a current image signal input, 2 is a background image signal input, 3 is a subtracter for calculating the difference between the current image signal 1 and the background image signal 2, and 4 is a difference value calculated by the subtracter 3. Absolute value circuits for obtaining absolute values, 5 and 6 are delay means and subtractors for calculating the gradient of the current image signal 1, and 7 and 8 are delay means and subtractor for calculating the gradient of the background image signal 2. Reference numerals 9 and 10 denote a subtracter and an absolute value circuit for calculating the difference absolute value between the gradient of the current image signal and the gradient of the background image signal. Reference numeral 81 denotes a multiplier for making the difference absolute value of the gradient a predetermined value. Output of absolute value circuit 4 and multiplier 8
An adder for adding the output of 1 and a binarization circuit for binarizing the output of the adder 51 with a predetermined threshold value.

【0037】次に、図9および図10の波形図に基づい
て動作例を説明する。図10(a)を背景画像信号入
力、(b)を現画像信号入力の1水平ラインの輝度信号
として、図9の回路に入力したとする。現画像信号と背
景画像信号の信号レベルの差分絶対値は、従来と同様に
減算器3および絶対値回路4により得られる。この信号
レベルの差分絶対値を図10(g)に示す。これに加え
て、現画像信号入力1について、遅延手段5の出力と減
算器6により勾配を算出する。この現画像信号の勾配、
すなわち減算器6の出力を図10(d)に示す。同様
に、背景画像信号入力2について、遅延手段7の出力と
減算器8により勾配を算出する。この背景画像信号の勾
配、すなわち減算器8の出力を図9(c)に示す。
Next, an operation example will be described based on the waveform charts of FIGS. 9 and 10. It is assumed that FIG. 10A is input to the circuit of FIG. 9 as a background image signal input and FIG. 10B is input to the current image signal input as a luminance signal of one horizontal line. The absolute value of the difference between the signal levels of the current image signal and the background image signal is obtained by the subtractor 3 and the absolute value circuit 4 as in the conventional case. The absolute difference value of this signal level is shown in FIG. In addition to this, the gradient of the current image signal input 1 is calculated by the output of the delay means 5 and the subtractor 6. The gradient of this current image signal,
That is, the output of the subtractor 6 is shown in FIG. Similarly, the gradient of the background image signal input 2 is calculated by the output of the delay unit 7 and the subtractor 8. The gradient of this background image signal, that is, the output of the subtracter 8 is shown in FIG.

【0038】次に、上記減算器6より出力される現画像
信号の勾配(d)と上記減算器8より出力される背景画
像信号の勾配(c)について、減算器9により差分処理
を行う。ここで出力される差分値は、現画像信号と背景
画像信号が同一の画像であると、現画像信号の勾配と背
景画像信号の勾配は同一の値となり、その差分結果は0
となる。逆に変化が大きい場合には、プラス、またはマ
イナスの大きな値を取ることになる。ここでは、変化量
だけに注目するので、次に絶対値回路10により勾配の
差分信号に対し絶対値処理を行う。上記絶対値回路10
の出力、すなわち勾配の差分絶対値を図10(e)に示
す。この勾配の差分絶対値は現画像信号と背景画像信号
との間の同一座標の勾配に変化がある時にその変化量に
応じた値が出力される。
Next, the subtracter 9 performs difference processing on the gradient (d) of the current image signal output from the subtractor 6 and the gradient (c) of the background image signal output from the subtractor 8. As for the difference value output here, if the current image signal and the background image signal are the same image, the gradient of the current image signal and the gradient of the background image signal are the same value, and the difference result is 0.
Becomes On the contrary, when the change is large, it takes a large positive or negative value. Since only the amount of change is focused here, the absolute value circuit 10 next performs absolute value processing on the gradient difference signal. Absolute value circuit 10
10E, that is, the absolute difference value of the gradient is shown in FIG. When the gradient of the same coordinates between the current image signal and the background image signal changes, a value corresponding to the amount of change is output as the difference absolute value of this gradient.

【0039】勾配の差分絶対値(e)を乗算器81で例
えば2倍に増幅したとすると乗算器81の出力は図10
(f)のようになる。乗算器出力(f)と信号レベルの
差分絶対値(g)は加算器51により加算される。この
加算値は図10(i)のようになり、これを2値化回路
12で所定のしきい値で2値化することにより物体検出
信号が得られる。従来例である信号レベルの差分絶対値
に対応する図10(g)および本発明である信号レベル
の差分絶対値と勾配の差分絶対値の和である(i)を所
定のしきい値で2値化を行った場合、(g)の方は、
(h)に示すように信号レベルが近い(ア)の部分に
“0”となる部分ができてしまうが、(i)の方は、
(j)に示すように検出漏れのない2値化出力となる。
この時、例えば乗算器81で勾配の差分絶対値を2倍に
増幅した場合、実施例3に比べて(ア)の部分の加算値
がさらに大きくなる。したがって、さらに検出漏れを減
らすこと、あるいは逆に閾値を大きくし誤検出を減らす
ことが可能である。
If the absolute difference (e) of the gradient is amplified by the multiplier 81, for example, twice, the output of the multiplier 81 is shown in FIG.
It becomes like (f). The multiplier output (f) and the signal level difference absolute value (g) are added by the adder 51. This added value is as shown in FIG. 10 (i), and the binarization circuit 12 binarizes it to obtain an object detection signal. 10 (g) corresponding to the signal level difference absolute value which is the conventional example, and (i) which is the sum of the signal level difference absolute value and the gradient difference absolute value which is the present invention is 2 at a predetermined threshold value. When digitized, (g) is
As shown in (h), there is a portion where the signal level is close to (a), which becomes "0". However, in (i),
As shown in (j), the binary output has no detection omission.
At this time, for example, if the multiplier 81 doubles the absolute difference value of the gradient, the added value of the portion (A) becomes larger than that in the third embodiment. Therefore, it is possible to further reduce the omission of detection, or conversely, increase the threshold value to reduce erroneous detection.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、信号レベルの近い部分での検出漏れがなくなり、物
体形状に即した物体検出ができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, detection omission is eliminated in a portion where the signal level is close, and an object can be detected in conformity with the object shape.

【0041】また、請求項2の発明によれば、色々な絵
柄の物体の色々な物体に対しても物体形状に即した物体
検出ができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to detect an object conforming to the object shape even for various objects of various patterns.

【0042】また、請求項3の発明によれば、信号レベ
ルの近い部分での検出漏れがなくなり、物体形状に即し
た物体検出ができる。
According to the third aspect of the present invention, detection omission is eliminated in a portion where the signal level is close, and the object can be detected in conformity with the object shape.

【0043】また、請求項4の発明によれば、絵柄の物
体の色々な動きに対しても物体形状に即した物体検出が
できる。
According to the fourth aspect of the invention, it is possible to detect an object conforming to the shape of the object even with various movements of the object having the pattern.

【0044】また、請求項5の発明によれば、請求項1
の発明で検出漏れを起こすような信号レベル変化の緩や
かな物体においても物体検出ができる。
According to the invention of claim 5, claim 1
According to the invention described above, an object can be detected even in an object with a gentle signal level change that causes detection omission.

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

【図1】 本発明の実施例1における物体検出装置のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an object detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施例1における物体検出装置の動作を説明
するための波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the object detection device in the first embodiment.

【図3】 実施例2における物体検出装置のブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram of an object detection device according to a second embodiment.

【図4】 実施例2における物体検出装置の動作を説明
するための波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the object detection device in the second embodiment.

【図5】 本発明の実施例3における物体検出装置のブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an object detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 実施例3における物体検出装置の動作を説明
するための波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the object detection device in the third embodiment.

【図7】 本発明の実施例4における物体検出装置のブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an object detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 実施例4における物体検出装置の動作を説明
するための波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the operation of the object detection device in the fourth embodiment.

【図9】 本発明の実施例5における物体検出装置のブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of an object detection device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 実施例5における物体検出装置の動作を説
明するための波形図である。
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the operation of the object detection device in the fifth embodiment.

【図11】 従来の物体検出装置の動作を説明するため
の図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the conventional object detection device.

【図12】 従来の物体検出装置のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of a conventional object detection device.

【図13】 従来例と本発明の実施例の物体検出装置を
比較するためのシミュレーション画像である。
FIG. 13 is a simulation image for comparing the conventional example and the object detection device of the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現画像信号入力、2 前画像信号入力、3 減算
器、4 絶対値回路、5遅延手段、6 減算器、7 遅
延手段、8 減算器、9 減算器、10 絶対値回路、
11 2値化回路、12 2値化回路、51 加算器。
1 current image signal input, 2 previous image signal input, 3 subtractor, 4 absolute value circuit, 5 delay means, 6 subtractor, 7 delay means, 8 subtractor, 9 subtractor, 10 absolute value circuit,
11 binarization circuit, 12 binarization circuit, 51 adder.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 背景画像と物体の形状抽出の処理対象と
なる画像(以下、「現画像」という)に対し、信号レベ
ルの差分絶対値を算出する第一の差分絶対値算出手段
と、上記第一の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値
で2値化する第一の2値化手段と、上記背景画像および
上記現画像各々について勾配を算出する勾配算出手段
と、上記背景画像を基に算出された勾配と上記現画像を
基に算出された勾配の差分絶対値を算出する第二の差分
絶対値算出手段と、上記第二の差分絶対値算出手段の出
力を所定の閾値で2値化する第二の2値化手段と、上記
第一の2値化手段の出力と第二の2値化手段の出力の論
理和を算出する論理和演算手段とを備えたことを特徴と
する物体検出装置。
1. A first difference absolute value calculating means for calculating a difference absolute value of a signal level with respect to a background image and an image (hereinafter, referred to as “current image”) which is a processing target of shape extraction of an object, and A first binarization unit that binarizes the output of the first difference absolute value calculation unit with a predetermined threshold value, a gradient calculation unit that calculates a gradient for each of the background image and the current image, and the background image. Second difference absolute value calculating means for calculating the difference absolute value between the gradient calculated based on the current image and the gradient calculated based on the current image, and the output of the second difference absolute value calculating means at a predetermined threshold value. It is provided with a second binarizing means for binarizing, and a logical sum calculating means for calculating a logical sum of the output of the first binarizing means and the output of the second binarizing means. Object detection device.
【請求項2】 背景画像と現画像に対し、信号レベルの
差分絶対値を算出する第一の差分絶対値算出手段と、上
記第一の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値で2値
化する第一の2値化手段と、上記背景画像および現画像
各々について水平勾配を算出する水平勾配算出手段と、
上記背景画像を基に算出された水平勾配と上記現画像を
基に算出された水平勾配の差分絶対値を算出する第二の
差分絶対値算出手段と、上記第二の差分絶対値算出手段
の出力を所定の閾値で2値化する第二の2値化手段と、
上記背景画像および上記現画像各々について垂直勾配を
算出する垂直勾配算出手段と、上記背景画像を基に算出
された垂直勾配と上記現画像を基に算出された垂直勾配
の差分絶対値を算出する第三の差分絶対値算出手段と、
上記第三の差分絶対値算出手段の出力を所定の閾値で2
値化する第三の2値化手段と、上記第一の2値化手段の
出力と第二の2値化手段の出力と第三の2値化手段の出
力の論理和を算出する論理和演算手段とを備えたことを
特徴とする物体検出装置。
2. A first difference absolute value calculating means for calculating a signal level difference absolute value between the background image and the current image, and the output of the first difference absolute value calculating means is binary with a predetermined threshold value. First binarizing means for converting the horizontal image and horizontal gradient calculating means for calculating a horizontal gradient for each of the background image and the current image,
A second difference absolute value calculating means for calculating a difference absolute value between the horizontal gradient calculated based on the background image and the horizontal gradient calculated based on the current image; and the second difference absolute value calculating means Second binarizing means for binarizing the output with a predetermined threshold;
Vertical gradient calculating means for calculating a vertical gradient for each of the background image and the current image, and an absolute difference value between the vertical gradient calculated based on the background image and the vertical gradient calculated based on the current image. A third absolute difference value calculating means,
The output of the third absolute difference value calculation means is set to 2 with a predetermined threshold value.
A third binarizing means for binarizing, an OR of calculating the output of the first binarizing means, the output of the second binarizing means and the output of the third binarizing means. An object detection device comprising: an arithmetic unit.
【請求項3】 背景画像と現画像に対し、信号レベルの
差分絶対値を算出する第一の差分絶対値算出手段と、上
記背景画像および上記現画像各々について勾配を算出す
る勾配算出手段と、上記背景画像を基に算出された勾配
と、上記現画像を基に算出された勾配の差分絶対値を算
出する第二の差分絶対値算出手段と、上記第一の差分絶
対値算出手段の出力と第二の差分絶対値算出手段の出力
を加算する加算手段と、上記加算手段の出力を所定の閾
値で2値化する2値化手段とを備えたことを特徴とする
物体検出装置。
3. A first difference absolute value calculating means for calculating a signal level difference absolute value between the background image and the current image, and a gradient calculating means for calculating a gradient for each of the background image and the current image, Second gradient absolute value calculating means for calculating a gradient absolute value calculated based on the background image and gradient calculated based on the current image, and output of the first differential absolute value calculating means And an adding means for adding the outputs of the second absolute difference value calculating means, and a binarizing means for binarizing the output of the adding means with a predetermined threshold value.
【請求項4】 背景画像と現画像に対し、信号レベルの
差分絶対値を算出する第一の差分絶対値算出手段と、上
記背景画像および上記現画像各々について水平勾配を算
出する水平勾配算出手段と、上記背景画像および上記現
画像各々について垂直勾配を算出する垂直勾配算出手段
と、上記背景画像を基に算出された水平勾配と上記現画
像を基に算出された水平勾配の差分絶対値を算出する第
二の差分絶対値算出手段と、上記背景画像を基に算出さ
れた垂直勾配と上記現画像を基に算出された垂直勾配の
差分絶対値を算出する第三の差分絶対値算出手段と、第
一の差分絶対値算出手段より算出された第一の差分絶対
値と、第二の差分絶対値算出手段より算出された第二の
差分絶対値と、第三の差分絶対値算出手段より算出され
た第三の差分絶対値を加算する加算手段と、上記加算手
段の出力を所定の閾値で2値化する2値化手段とを備え
たことを特徴とする物体検出装置。
4. A first difference absolute value calculating means for calculating a signal level difference absolute value between the background image and the current image, and a horizontal gradient calculating means for calculating a horizontal gradient for each of the background image and the current image. A vertical gradient calculating means for calculating a vertical gradient for each of the background image and the current image, and a difference absolute value between the horizontal gradient calculated based on the background image and the horizontal gradient calculated based on the current image. Second difference absolute value calculating means for calculating, and third difference absolute value calculating means for calculating the difference absolute value of the vertical gradient calculated based on the background image and the vertical gradient calculated based on the current image A first difference absolute value calculated by the first difference absolute value calculating means, a second difference absolute value calculated by the second difference absolute value calculating means, and a third difference absolute value calculating means The third difference absolute value calculated by And an binarizing unit for binarizing the output of the adding unit with a predetermined threshold value.
【請求項5】 背景画像と現画像に対し、信号レベルの
差分絶対値を算出する第一の差分絶対値算出手段と、上
記背景画像および上記現画像各々について勾配を算出す
る勾配算出手段と、上記背景画像を基に算出された勾配
と、上記現画像を基に算出された勾配の差分絶対値を算
出する第二の差分絶対値算出手段と、上記第二の差分絶
対値算出手段の出力を所定数倍にする乗算手段と、上記
第一の差分絶対値算出手段の出力と乗算手段の出力を加
算する加算手段と、上記加算手段の出力を所定の閾値で
2値化する2値化手段とを備えたことを特徴とする物体
検出装置。
5. A first difference absolute value calculation means for calculating a signal level difference absolute value between the background image and the current image, and gradient calculation means for calculating a gradient for each of the background image and the current image, Second gradient absolute value calculating means for calculating a gradient absolute value calculated based on the background image and gradient calculated based on the current image, and output of the second differential absolute value calculating means Is multiplied by a predetermined number, addition means for adding the output of the first absolute difference value calculation means and the output of the multiplication means, and binarization for binarizing the output of the addition means with a predetermined threshold value. An object detection device comprising:
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