JPS583484A - Detector for mobile body - Google Patents

Detector for mobile body

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JPS583484A
JPS583484A JP56102698A JP10269881A JPS583484A JP S583484 A JPS583484 A JP S583484A JP 56102698 A JP56102698 A JP 56102698A JP 10269881 A JP10269881 A JP 10269881A JP S583484 A JPS583484 A JP S583484A
Authority
JP
Japan
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circuit
television camera
filter function
camera
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP56102698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Suzuki
正俊 鈴木
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Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Priority to US06/392,246 priority patent/US4449144A/en
Publication of JPS583484A publication Critical patent/JPS583484A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • G06T7/262Analysis of motion using transform domain methods, e.g. Fourier domain methods

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform the detection of a travelling body in a high speed, the measurement of speed and discrimination of the shape, by arithmetic processing a video signal from a television camera and a space filter function from a memory. CONSTITUTION:A memory 3 stores a space filter function in response to each picture element of a television camera 1. A control circuit 2 reads out a space filter function in response to each picture element from the memory 3 in synchronizing with the scanning of the television camera 1. The space filter function read out and a video signal from a television camera 1 are multiplied at a multiplication circuit 5, integrated at an integration circuit and inputted to a CPU4 via an A/D conversion circuit 7 to calculate travelling body information.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、移動体検出装置、さらに詳しくは、対象物
をテレビ・カメラで撮像し、テレビ・カメラから出力さ
れる映像信号を処理することにより、移動体の検知、そ
の速度の洞室、および形状判別などを行なう移動体検出
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a moving object detection device, more specifically, a moving object detection device, which detects a moving object by capturing an image of an object with a television camera and processing a video signal output from the television camera. The present invention relates to a moving body detection device that determines the speed of the cave and its shape.

移動体検出装置の1つに、空間フィルタ作用を利用した
ものがある。空間フィルタは、基本的には、赤外線また
は可視光を透過させる対象物レンズまたは反射する反射
鏡の像面において構成され、視野内に含まれる対象以外
の背景からの放射の影響を抑制して、対象についての検
出能力を改善し、さらに速度測定のために有効に使用さ
れる。空間フィルタは具体的には、光学系の像面に配置
されたレチクル、または互いに平行に配列された多数の
光キ変換素子によって構成される検知器により、構成さ
れる。レチクルは、格子状のも8のの他に、不透明部分
と透明部分とが交互に配列した状態のまま一方向に移動
するように制御される電気光学的レチクルもある。とこ
ろが、このようなレチクルまたは受光素子アレイでは、
それらの構成要素の配列の間隔が一定しているから、空
間周波数がその間隔によって規定される値に固定されて
しまい、対象物の特定の周波数成分しか検知できず汎用
性に欠けるという問題がある。
One type of moving object detection device is one that utilizes a spatial filter effect. A spatial filter is basically configured at the image plane of an object lens that transmits infrared or visible light or a reflector that reflects it, and suppresses the influence of radiation from the background other than the object included in the field of view. It improves the detection ability for objects and is also effectively used for speed measurements. Specifically, the spatial filter is constituted by a reticle placed on the image plane of the optical system, or a detector constituted by a large number of light conversion elements arranged parallel to each other. In addition to the grid-like reticle 8, there is also an electro-optical reticle that is controlled to move in one direction with opaque parts and transparent parts arranged alternately. However, with such a reticle or photodetector array,
Since the spacing between the arrays of these components is constant, the spatial frequency is fixed to the value specified by the spacing, and there is a problem that only specific frequency components of the target can be detected, resulting in a lack of versatility. .

この発明の目的は、任意の空間周波数成分を選択子るこ
とができ、汎用性に富む移動体検出装・置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a moving object detection device/apparatus that can select any spatial frequency component and is highly versatile.

この発明の他の目的は、高速処理が可能であって、高速
の移動体にも対応できる移動体検出用装置を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a moving object detection device that is capable of high-speed processing and can also handle high-speed moving objects.

さらにこの発明の目的は、テレビカメラの視野内に含ま
れる複数の移動体についてそれぞれ別個の移動体情報を
得ることのできる移動体検出装置を提供することにある
A further object of the present invention is to provide a moving object detection device that can obtain separate moving object information for each of a plurality of moving objects included within the field of view of a television camera.

以下、図面を参照してこの発明の実施例について詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

この発明においては、対象物を把える検知器としてテレ
ビ・カメラが用いられている。レンズ系を通してテレビ
・カメラに投影された対象物の映像パターンを関数f(
x、y)で表わす。
In this invention, a television camera is used as a detector for detecting an object. The image pattern of the object projected onto the television camera through the lens system is expressed by the function f(
x, y).

この映像パターンの空間周波数の関数をF(U、■)と
すれは、これを次式で表わされる。
Letting the spatial frequency function of this video pattern be F(U, ■), it can be expressed by the following equation.

F(U、V) =  H,f(X+y)@eXP(−j(UaX+V@
y))@dX11dy’          +161
1 +11ここで、Sは積分する領域を示し、テレビ・
カメラに投影された画像の領域またはそれよりも小さい
領域でさる。eXP(−j(Usx十V・y))を空間
フィルタ関数という。U、Vはそれぞれx、y方向への
空間周波数成分(角速度)であり、λX、λyをそれぞ
れX、7方向の波長とすれば、次式で表わされる。
F(U,V) = H,f(X+y)@eXP(-j(UaX+V@
y)) @dX11dy' +161
1 +11 Here, S indicates the area to be integrated, and TV
The area of the image projected onto the camera or a smaller area. eXP(-j(Usx+V·y)) is called a spatial filter function. U and V are spatial frequency components (angular velocities) in the x and y directions, respectively, and if λX and λy are wavelengths in the x and 7 directions, respectively, they are expressed by the following equation.

U=2π/λX        ・・・(2)V=2 
′r/λy        ・・・(3)また、空間周
波数ΦおよびそのベクトルのX軸方向を基準とする方向
θは次式で表わされる。
U=2π/λX...(2)V=2
'r/λy (3) Furthermore, the spatial frequency Φ and the direction θ of its vector with respect to the X-axis direction are expressed by the following equation.

Φ=f】7四      ・・・(4)第(1)式を三
角関数を用いて表わすと、次式が得られる。
Φ=f】74...(4) When equation (1) is expressed using trigonometric functions, the following equation is obtained.

F(U、V) =JJ8f(x、y) @(008(U11X+V@)l)−jsin(U@x
+V@y月sdx@dy= ff 8f(X、y)ac
os(U@x−1−V*y)*dx@dy−j’)’)
8 f(x、y)ssin(Uex+V*y)sdi@
dy・・・(61 この関数F(U、V)は、後述する電気回路によって等
測的に構成される空間フィルタの出力であるから、これ
を空間フィルタ出力という。
F(U,V) =JJ8f(x,y) @(008(U11X+V@)l)−jsin(U@x
+V@y month sdx@dy= ff 8f (X, y) ac
os(U@x-1-V*y)*dx@dy-j')')
8 f(x,y)ssin(Uex+V*y)sdi@
dy...(61) This function F(U, V) is the output of a spatial filter constructed isometrically by an electric circuit, which will be described later, and is therefore referred to as a spatial filter output.

この空間フィルタ出力F(U、V)は、テレビ・カメラ
の視野内にある対象物が移動している場合には、対象物
の移動速度に比例した周波数で正弦波状に変化する。F
(U、V)は複素数であるから、これを複素面上にベク
トルで表わすと第1図に示すようになる。ここで Q  = Jf8 f(x、y)ecos(Bx+Vs
y)*dxsdy−・−(71 R=  −’)丁、  f(x、y)*5in(Usx
+V11y)dx*dy・・・(8) (Z = tBn ”旦 Q         ・・・(9) この位相角α゛を1画面の走査ごとに求め、その変化分
△αを算出することにより、対象物の移動速度Wは、次
式で得られる。
When an object within the field of view of the television camera is moving, this spatial filter output F(U, V) changes sinusoidally at a frequency proportional to the moving speed of the object. F
Since (U, V) are complex numbers, they can be expressed as vectors on the complex plane as shown in FIG. Here, Q = Jf8 f(x, y) ecos(Bx+Vs
y)*dxsdy-・-(71 R=-') ding, f(x, y)*5in(Usx
+V11y) dx*dy...(8) (Z = tBn ``DanQ...(9) This phase angle α'' is obtained for each scan of one screen, and by calculating its change △α, the target The moving speed W of an object is obtained by the following equation.

ここでτは、1画面の走査時間であり、1フイールドの
場合には約16.7m8である。対象物の移動方向は、
△αの極性(正または負)により知ることができる。
Here, τ is the scanning time for one screen, and is approximately 16.7 m8 in the case of one field. The direction of movement of the object is
This can be determined by the polarity (positive or negative) of Δα.

空間周波数の波長(空間フィルタのピッチ)をP、出力
F(U、V)の変化する周期をTとすれば、速度Wは次
式からも得られる。
If the wavelength of the spatial frequency (the pitch of the spatial filter) is P, and the period at which the output F (U, V) changes is T, then the speed W can also be obtained from the following equation.

W=P/T                    
    ・・二 Ollただし、p=17f歪肩ハ戻で
ある。
W=P/T
...2 Oll However, p=17f strain shoulder is back.

空間周波数Φは、UおよびVの値によって規定されてい
るから、これらのU、Vを変えることにより空間周波数
Φを変えることができる。
Since the spatial frequency Φ is defined by the values of U and V, the spatial frequency Φ can be changed by changing these U and V.

これは、上述の空間フィルタを構成するレチクルや受光
素子アレイの構成要素の間隔を変えることと等価である
。この発明では、以下に述べるように、UおよびVの値
を任意に設定することができるので、対象物の任意の空
間周波数成分が得られ、汎用性がある。
This is equivalent to changing the interval between the components of the reticle and light receiving element array that constitute the above-mentioned spatial filter. In this invention, as described below, since the values of U and V can be arbitrarily set, any spatial frequency component of the object can be obtained, and the invention is versatile.

第2図は、移動体検出装置の構成を示すブロック図であ
る。これらの各ブロックの出力信号が第3図に示されて
いる。第3a図には1フイールドの各信号が、第3b図
には水平l走査の信号が拡大されて、第3C図には1画
素の信号がさらに拡大されてそれぞれ示されている。テ
レビ・カメラ(1)は、対象物を撮像し、その映像信号
(Alを出力するものであって、制御回路(2)により
制御される。映像信号(A)は、上述の関数f(x、y
)を表わしている。映像信号(A)は、高帯域通過フィ
ルタ(101でその低周波成分および直1)となる。第
5図に破線で示すように、映像信号(Alには低周波成
分および直流成分が多く含まれている。これは、主に対
象物の背景の明るさなどによる。フィルタ側を通過した
のちの映像信号(A1)が第5図に実線で示されている
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the moving object detection device. The output signals of each of these blocks are shown in FIG. FIG. 3a shows each signal of one field, FIG. 3b shows an enlarged horizontal l-scan signal, and FIG. 3C shows a further enlarged signal of one pixel. The television camera (1) captures an image of an object and outputs its video signal (Al), and is controlled by a control circuit (2). ,y
). The video signal (A) is passed through a high band pass filter (its low frequency component and filter 101). As shown by the broken line in Figure 5, the video signal (Al contains many low frequency components and DC components. This is mainly due to the brightness of the background of the object. The second video signal (A1) is shown by a solid line in FIG.

抽出しようとするY方向の空間周波数に相当する周波数
以下の成分をフィルタ(lO)でカットすることが好ま
しい。テレビ・カメラ(1)の走査周波数(約60H2
)以下の周波数成分をカットしても効果的である。フィ
ルタ(lO)は具体的には、第4図に示すように、コン
デンサ051と抵抗(161とからなる微分回路および
増巾器α′71から構成される。フィルタ(101によ
って低周波成分および直流成分が遮断される結果、後述
する乗算および積分が正確に行なえる。
It is preferable to use a filter (lO) to cut components whose frequency is lower than the spatial frequency in the Y direction to be extracted. Scanning frequency of TV camera (1) (approximately 60H2
) It is also effective to cut the following frequency components. Specifically, as shown in FIG. 4, the filter (lO) is composed of a differentiator circuit consisting of a capacitor 051 and a resistor (161), and an amplifier α'71. As a result of the components being cut off, multiplication and integration, which will be described later, can be performed accurately.

制御回路(2)は、垂直同期信号および水平同期信号を
出力してビデオ・カメラ(1)を制御するとともに、こ
れらの同期信号に同期した垂直アドレス信号(Blおよ
び水平アドレス信号(C1を出方する。また、制御回路
(2)は後述するリセット信号(DJおよびゲート信号
(ト))を発生する。
The control circuit (2) outputs a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal to control the video camera (1), and also outputs a vertical address signal (Bl) and a horizontal address signal (C1) in synchronization with these synchronization signals. The control circuit (2) also generates a reset signal (DJ and gate signal (g)), which will be described later.

記憶装置(以下単にRAMという)(3)は、第(7)
および第(8)式の(U S X + V @ y )
 (ラジアン)(以下単に偏角データという)および領
域指定データを記憶するものである。RA M [3)
 ニは、第5allに示すように、テレビ・カメラ(1
)の画素数に等しい記憶場所があり、これらの各記憶場
所は、偏角データおよび指定データを表わすことのでき
るビット数の記憶容量をもっている。水平走査方向(X
方向)の画素数(記憶場所数)をNx、垂直走査方向(
X方向)の画素数をNyとする。RA 、M 131は
また、複数の領域に分割されている。この例、では、R
A M +31は、4つの領域0〜3に分割されており
、各領域はすべて方形である。RAM +31は、テレ
ビ・カメラ(1)の撮像面(視野)に対応しているから
、RA M +31が複数の領域に分割されているとい
うことは、テレビ・カメラ(1)の視野が同じ領域に分
割されていることを意味する。後に述べるところから明
らかなるように、第+61式または第+71 +81式
の演算が各領域ごとに行なわれ、各領域ごとに空間フィ
ルタ出力が得られる。したがって、テレビ−カメラ(1
)の視野の分割された各領域ごとに移動体が存在した場
合には、各移動体についての空間フィルタ出力が別個に
得られることになる。これらの領域は、図示のように必
ずしも方形ではなく、台形、円その他任意の形状を採用
することができるのは言うまでもない。RAM(31の
各記憶場所には、第6b図に示すように、テレビ・カメ
ラ(1)の対応する画素(”py)における偏角データ
(U * x −1−V @y )、およびその画素が
含まれている領域を示す領域指定データが記憶されてい
る。RA M (31の各記憶場所は、制御回路(2)
から出力されるアドレス信号(81(C1によって指定
され、カメラ(1)の走査に同期して記憶されているデ
ータが読出される。読出された偏置データおよび領域指
定データの各信号をそれぞれ(Fl )(F2)で表わ
す。
Storage device (hereinafter simply referred to as RAM) (3) is No. (7)
and (U S X + V @ y ) in equation (8)
(radians) (hereinafter simply referred to as declination data) and area designation data. RAM [3]
2. As shown in the 5th all, the TV camera (1
), and each of these locations has a storage capacity of the number of bits that can represent the argument data and the specification data. Horizontal scanning direction (X
The number of pixels (number of memory locations) in the vertical scanning direction (
The number of pixels in the X direction is Ny. RA, M 131 is also divided into multiple regions. In this example, R
A M +31 is divided into four regions 0 to 3, and each region is all rectangular. Since RAM +31 corresponds to the imaging plane (field of view) of the television camera (1), the fact that RAM +31 is divided into multiple areas means that the field of view of the television camera (1) is the same area. It means that it is divided into. As will be clear from what will be described later, the calculation of the +61st expression or the +71st to +81st expressions is performed for each region, and a spatial filter output is obtained for each region. Therefore, the TV-camera (1
), if a moving object exists in each divided area of the field of view, a spatial filter output for each moving object will be obtained separately. It goes without saying that these regions are not necessarily rectangular as shown in the drawings, but may be trapezoidal, circular, or any other arbitrary shape. Each storage location in the RAM (31) stores the declination data (U * x −1−V @y ) at the corresponding pixel (“py”) of the television camera (1) and its Area designation data indicating the area in which pixels are included is stored.RAM (Each storage location of 31 is stored in the control circuit (2).
The data output from the address signal (81 (C1) and stored in synchronization with the scanning of the camera (1) is read out. Fl) (F2).

ROM +81および(9)は、偏角データ(U−X+
v@y)の値に応じて008(U11x十v11y)(
以下単に〔CO8〕で表わす)、および−Bin(Ue
x十V@y)(以下単に(Sin)で表わす)をそれぞ
れ記憶するものである。〔cog)または(8in)は
正および負の値をとる。ROM +81または(9)内
では[cos]または(−i−)は、たとえば8ビツト
で表わされ、その最上位の数字(MSB)が正または負
の符号を表わし、それ以外の7ビツトの数字が〔Co5
)または[8in)の絶対値を表わしている。ROM 
+81191のより詳細な構成が第7図に示されてい7
bRA M +31から出力される信号(Fl)がデコ
ーダa9に入力し、ここで入力する偏角データの値から
、その値に対応する〔co8〕または〔8in〕が記憶
されている場所を指定するアドレスが解読され、この解
読結果によって指定されるアドレスの〔coB〕または
(sin〕が読出される。読出されたデータが信号(G
)および四である。
ROM +81 and (9) are declination data (U-X+
008 (U11x + v11y) (
(hereinafter simply represented as [CO8]), and -Bin (Ue
x 0 V @ y) (hereinafter simply expressed as (Sin)). [cog) or (8in) takes positive and negative values. In ROM +81 or (9), [cos] or (-i-) is represented by, for example, 8 bits, the most significant digit (MSB) of which represents a positive or negative sign, and the other 7 bits. The number is [Co5
) or [8in). ROM
A more detailed configuration of +81191 is shown in Figure 7.
The signal (Fl) output from bRAM +31 is input to decoder a9, and from the value of the declination data input here, the location where [co8] or [8in] corresponding to that value is stored is specified. The address is decoded, and [coB] or (sin) of the address specified by the decoding result is read.The read data is transmitted to the signal (G
) and four.

乗算回路(5)には、テレビ・カメラ(1)の映像信号
(A1)およびROM +81 (91から読出された
〔C08〕または(8in)の値を示す信号(G) (
H)が入力しており、f(xty)・〔co8〕または
f(x、y)・〔8in〕が算出される。
The multiplier circuit (5) receives the video signal (A1) of the television camera (1) and a signal (G) indicating the value of [C08] or (8in) read from the ROM +81 (91).
H) is input, and f(xty)·[co8] or f(x, y)·[8in] is calculated.

この乗算回路(5)の−例が第8図に示されている。An example of this multiplication circuit (5) is shown in FIG.

映像信号(A1)はアナログ信号であり、〔008〕お
よび〔8in〕はデジタル信号である。
The video signal (A1) is an analog signal, and [008] and [8in] are digital signals.

乗算回路(5)はDA変換機能を有し、乗算結果をアナ
ログ信号+IHJIとして出力する。乗算回路(5)は
、映像信号(A1)を入力とし、8つの出力端子をもつ
梯子状抵抗回路αの、この抵抗回路Q2+の各出力端子
に接続され、かつ信号(Gl (Hlの各ビットによつ
′て 忙=t=ズ制御されるアナログ切換スイッチ翰〜(イ)
、これらのスイッチの端子talN側の出力を加算する
、反転増巾器r31)と抵抗儲とからなる第1の加算回
路、ならびにこの第1の加算回路の出力およびスイッチ
の端子tbl側の出力を加算する、反転増巾器(支)と
抵抗(至)とからなる第2゛の加算回路からなり、第2
の加算回路の出力が出力信号(Il(Jlとなる。信号
(G) (H)は、その各桁に応じて重み(2の累乗)
をもっている。抵抗回路04は、映像信号(AI)をこ
れらの重みに応じて分割するものである。スイッチ翰に
流入する電流をIとすると、スイッチ■には27Iの電
流が流入する。信号(Gl (H)のうちのMSBのみ
は、N01回路(2)で反転されており、この反転ビッ
トによってスイッチ(イ)が制御されている。信号fG
l(Hlのあるビットが0のときはスイッチ(5)を除
いて、対応するアナログ・スイッチは+bl側に接続さ
れ、■のときには(Al側に切換えられる。スイッチ■
〜万が第8図に図示の状態は、信号(F′)がooo−
oooooの場合である。そして、この場合に、信号側
が0となるように各抵抗国(至)および増巾。器ant
の出力端子と増巾器■の反転入力端子との間に接続され
た抵抗(至)の値が定められている。入力信号(G)(
または但))の値に対応する信号(I)(または(J)
)の値の一例を挙げれば、次のようになる。ここでMS
Bが0のときは〔C0−)(または(,1n))は正で
あり、1のときは負である。
The multiplication circuit (5) has a DA conversion function and outputs the multiplication result as an analog signal +IHJI. The multiplier circuit (5) receives the video signal (A1) as input, is connected to each output terminal of this resistor circuit Q2+ of the ladder-like resistor circuit α having eight output terminals, and is connected to each output terminal of the resistor circuit Q2+ of the ladder-like resistor circuit α having eight output terminals. An analog changeover switch controlled by
, a first adding circuit consisting of an inverting amplifier r31) and a resistor, which adds the outputs of the terminals talN of these switches, and the output of this first adding circuit and the output of the terminal tbl of the switch. It consists of a second adding circuit consisting of an inverting amplifier (support) and a resistor (toward), which performs addition.
The output of the adder circuit becomes the output signal (Il (Jl). The signal (G) (H) is weighted (a power of 2) according to each digit.
have. The resistance circuit 04 divides the video signal (AI) according to these weights. If the current flowing into the switch handle is I, then a current of 27I flows into the switch (2). Only the MSB of the signal (Gl (H)) is inverted by the N01 circuit (2), and this inverted bit controls the switch (A).The signal fG
When a certain bit of l(Hl is 0, the corresponding analog switch except switch (5) is connected to the +bl side, and when it is ■, it is switched to the (Al side. Switch ■
~In the situation shown in FIG. 8, the signal (F') is ooo-
This is the case of oooooo. In this case, each resistance country (to) and increase width so that the signal side becomes 0. vessel ant
The value of the resistor (to) connected between the output terminal of amplifier (2) and the inverting input terminal of amplifier (2) is determined. Input signal (G) (
signal (I) (or (J)) corresponding to the value of
) is as follows. MS here
When B is 0, [C0-) (or (, 1n)) is positive, and when B is 1, it is negative.

41(または(H))         (Il(また
は(J))MSB      LSB 01111111 −  (Al)X127/12B?
            ? 00000001  → (Al)X  1/128o
ooooooo  →    0 11111111  → (A 1 ) X (−1/
 12B)?             ? 10000001  → (AI ) x (−127
/128)10000000  → (Al)X  (
−1)積分回路(6)は、乗算回路(5)の出力信号(
Ilまたは(Jlを各領域0〜3ごとに積分するもので
ある。
41 (or (H)) (Il (or (J)) MSB LSB 01111111 - (Al)X127/12B?
? 00000001 → (Al)X 1/128o
ooooooo → 0 11111111 → (A 1 ) X (-1/
12B)? ? 10000001 → (AI) x (-127
/128) 10000000 → (Al)X (
-1) The integrating circuit (6) receives the output signal (
Il or (Jl is integrated for each region 0 to 3.

積分回路(61の呉体的な一例が第9図に示されている
。積分回路(6)は、各領域ごとに設けられた積分回路
(6a)〜(6d)から構成されている。これらの積分
回路(6a)〜(6d)はいずれも演i増巾器(41)
、その入力抵抗(47J、増巾器(41)の反転入力端
子と出力端子との間に接続されたコンデンサに、抵抗(
4’lJと反転入力端子との間に接続されたスイッチ+
441 、およびコンデンサ卿を短絡するためのスイッ
チ卿から構成されている。リセット信号 、(D)は一
画面(1フイールドまたは1フレーム)の走査の開始に
あたって出力され、このリセット信号(D+によってス
イッチ(49がオンとされる。
A typical example of the integrating circuit (61) is shown in FIG. 9. The integrating circuit (6) is composed of integrating circuits (6a) to (6d) provided for each area. The integrating circuits (6a) to (6d) are all amplifiers (41).
, whose input resistance (47J) is connected to the capacitor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the amplifier (41).
4'lJ and the switch connected between the inverting input terminal +
441, and a switch for shorting the capacitor. A reset signal (D) is output at the start of scanning one screen (one field or one frame), and the switch (49) is turned on by this reset signal (D+).

スイッチ(451がオンとなることによってコンデンサ
關の電荷が放電されるので、各積分回路はすセットされ
る。
When the switch (451) is turned on, the charge on the capacitor is discharged, so each integrating circuit is set.

スイッチ(441は、デコーダ(11)から出力される
領さ 域指定信号(EO)〜(F3)によって主ン。
The switch (441) is switched on by the area designation signals (EO) to (F3) output from the decoder (11).

オフ制御される。デコーダ01)は、RA M +3)
から読出された領域指定データ信号(F2)を解読し、
この解読結果を制御回路(2)から出力されるゲート信
号(ト))が入力したときのみ、信号(EO)〜(F3
)として出力するものである。信号(EO)〜(F3)
は、領域O〜3をそれぞれ表わしている。1画面の走査
期間には、映像信号がない帰線期間が含まれている。ま
た、第3C図に示すように、RA M (3)から各デ
ータの読出しのための時間遅れ(TD、1)、ROM 
+81 +91からの〔COs〕、[:8in]の読出
しのための時間遅れ(TD2)および乗算回路(5)の
遅れ(TD3)が存在する。ゲート信号停)は、このよ
うな帰線期間および遅れ時間を排除し、有効な人力信号
のみを積分するよう積分期間を定めるものであり、この
積分期間のみ、信号(F2)によって指定された領域の
積分回路のスイッチ+44]がオンとなって、信号[1
1[Jlが入力する。積分回路+61の出力(KO)〜
(K3)、(LOン〜(F3)は、各領域0〜3につい
ての第+71 +81式のQ、Rをそれぞれ表わしてい
る。これらの出力信号(KO)〜(L3〕は、AD変換
回路(7)でデジタル信号に変換され、CP U (4
1によって読込まれる。
Controlled off. Decoder 01) has RAM +3)
decode the area designation data signal (F2) read from
Only when this decoding result is input to the gate signal (G) output from the control circuit (2), the signals (EO) to (F3
). Signal (EO) ~ (F3)
represent regions O to 3, respectively. The scanning period for one screen includes a blanking period in which there is no video signal. In addition, as shown in FIG. 3C, there is a time delay (TD, 1) for reading each data from RAM (3),
There is a time delay (TD2) for reading [COs], [:8in] from +81 +91 and a delay (TD3) for the multiplier circuit (5). Gate signal stop) eliminates such retrace period and delay time and determines the integration period to integrate only valid human input signals, and only during this integration period, the area specified by signal (F2) switch +44] of the integrating circuit is turned on, and the signal [1
1 [Jl enters. Output of integral circuit +61 (KO) ~
(K3) and (LO-(F3)) represent Q and R of the +71st and +81st expressions for each region 0 to 3, respectively.These output signals (KO) to (L3) are the output signals of the AD conversion circuit. (7), it is converted into a digital signal and sent to the CPU (4
1.

CPU(中央処理装置)(4)は、RA M (31へ
の各データの書込みおよびAD変換回路(7)から読込
んだデーターにもとづく対象物の移動速度算出処理など
を行なう。CP U 、+41は好ましくはマイクロプ
ロセッサである。
The CPU (Central Processing Unit) (4) performs processing such as writing each data to the RAM (31) and calculating the moving speed of the object based on the data read from the AD conversion circuit (7).CPU, +41 is preferably a microprocessor.

第10図は、テレビ・カメラ(1)の視野(511と、
テレビ・カメラ(1)内のレンズ団と、テレビ・カメラ
(1)に結像された画像に対応するR AM +31を
示している。RA M [31には、上述のように、テ
レビ・カメラ(1)の画素数に等しい数(N x X 
Ny)の記憶場所がある。1画素の水平方向の長さ番こ
相当する視野(51)の長さをMx、1画素の垂直方向
の長さに相当する視野(51)の長さをM7で表わす。
Figure 10 shows the field of view (511) of the television camera (1).
The lens group in the television camera (1) and the RAM +31 corresponding to the image formed on the television camera (1) are shown. RAM [31 has a number (N x X
There is a memory location for Ny). The length of the field of view (51) corresponding to the length of one pixel in the horizontal direction is represented by Mx, and the length of the field of view (51) corresponding to the length of one pixel in the vertical direction is represented by M7.

視野゛(5]1の水平方向および垂直方向の長さはそれ
ぞ(LMx @NX、M)’ @Nyとなる。
The horizontal and vertical lengths of the field of view (5)1 are (LMx @NX, M)' @Ny, respectively.

第11図は、RAM +31の領域0についての記憶場
所のアドレスを示している。領域0のX方第12図は、
CP U +41によるR AM (3)の領域0への
各データの書込み処理を示している。この処理は、CP
U(41のイニシャル処理のときに行なわれる。RAM
 +31の各記憶場所のX方向およびX方向のアドレス
を指定するアドレス−カウンタをCx、Cyで表わし、
その内容を(Cx゛)、(C’y )でそれぞれ表わす
。また上述の空間周波数成分U%Vを2πで除した値は
、第2図の回路で電気的に構成された空間フィルタの指
定領域におけるペア数を表わしている。このUおよびV
はあらかじめ設定されているものとする。また、上述の
倍率Mx、Myもあらかじめ設定されている。
FIG. 11 shows the address of the storage location for area 0 of RAM +31. Figure 12 in the X direction of area 0 is
It shows the process of writing each data into area 0 of RAM (3) by CPU +41. This process
Performed during initial processing of U(41.RAM
Let Cx and Cy represent address-counters that specify the addresses in the X direction and the X direction of each storage location of +31,
The contents are represented by (Cx゛) and (C'y), respectively. Further, the value obtained by dividing the above-mentioned spatial frequency component U%V by 2π represents the number of pairs in the specified region of the spatial filter electrically configured with the circuit shown in FIG. This U and V
is assumed to be set in advance. Further, the above-mentioned magnifications Mx and My are also set in advance.

第12図を参照して、まず、(Axe−Axs −1−
1) −M X、および(Ay e−Ay 8+1) 
* M yの演算により、領域0の大きさAX、Ayが
算出される(ステップ(61)(62)  )。これら
のAx、Ayは適当なレジスタにロードされる。次に、
各アドレス−カウンタCy、Cxにスタート・アドレス
Ays%Axeがそれぞれセットされる(ステップ(6
3X64)  )。これらのカウンタの内容(Cx)(
Cy)に倍率Mx、Myをそれぞれ乗じた値が、X、Y
と、置かれる(ステップ(65)  )。これらのX%
Y、上述のU、VおよびAx、Ayを用イテ、(U・X かれる(ステ゛ンプ(66)ン。ステ゛ンプ(66ンで
得られた偏角データ2および領域指定データOが、アド
レス・カウンタCx%CyでアドレスされるR A M
 (31内の記憶場所に書込まれる(ステップ(67)
  )。カウンタCxの内容に+1され(ステップ(6
8)  )、新たな(Cx)がエンド・アドレスAX6
を超えたかどろかが検査される(ステップ(69)  
)。ステップ(69)でNOであればステップ(65)
に戻り、新たな(Cx)を用いて上述の処理が繰返えさ
れる。ステップ(69)でYESであれば、領域0につ
いて水平方向の1走査が終了したのであるから、カウン
タcyの内容に+1され(ステップ(70)  )、こ
の新たな(Cy)がAyeを超えたがどうがか検査され
る(ステップ(71)  )。ステップ(71)でNO
であれば、ステップ(64)ニ戻り、(Cx)をAxs
lこして、ステ°ンプ(64ン〜(69)の、処理が(
A x e −A x e +l )回繰返えされる。
Referring to FIG. 12, first, (Axe-Axs -1-
1) -M X, and (Ay e-Ay 8+1)
* By calculating M y, the sizes AX and Ay of area 0 are calculated (steps (61) and (62)). These Ax, Ay are loaded into appropriate registers. next,
A start address Ays%Axe is set in each address counter Cy, Cx (step (6)
3X64) ). The contents of these counters (Cx) (
The values obtained by multiplying Cy) by the magnification Mx and My are X, Y
and is placed (step (65)). X% of these
Y, using the above U, V, Ax, and Ay, (U. RAM addressed in %Cy
(Written to memory location in 31 (step (67)
). The contents of counter Cx are incremented by 1 (step (6)
8) ), the new (Cx) is the end address AX6
(step (69))
). If NO in step (69), step (65)
, and the above process is repeated using a new (Cx). If YES in step (69), one horizontal scan has been completed for area 0, so the contents of counter cy are incremented by 1 (step (70)), and this new (Cy) exceeds Aye. is examined (step (71)). NO at step (71)
If so, return to step (64) and change (Cx) to Axs
l Strain and process the stamps (64 to (69)).
It is repeated A x e - A x e +l ) times.

ステップ(71)でYESとなれば、RA M (3)
の領域0の全記憶場所についての各データの書込みが終
了する。
If YES in step (71), RAM (3)
The writing of each data for all storage locations in area 0 of is completed.

他の領域1〜3の各記憶場所への偏角データおよび領域
指定データの書込みについても、全く同じ手法により行
なえるのはよく理解されよ−う。この場合には、ステッ
プ(67)の領域指定データとして1〜3が書込まれる
It will be well understood that the writing of declination data and area designation data to each storage location of other areas 1 to 3 can be performed using exactly the same method. In this case, 1 to 3 are written as the area designation data in step (67).

テレビ・カメラ(1)の視野は、RA M f31の各
記憶場所によって不連続的に分割されており、また領域
0の大きさはAx%Ayであるから、第(7)式および
第(8)式は、領域Oについては、次のように修正され
る。
Since the field of view of the television camera (1) is discontinuously divided by each memory location of RAM f31, and the size of area 0 is Ax%Ay, Equations (7) and (8) ) is modified as follows for region O.

・・・(12) ・・・(131 第13図は、1つの領域についてCP U (41によ
る対象物の移動速度Wの算出処理を示している。この処
理は、テレビ−カメラ(1)Iこよる1画面の走査終了
ごとにAD変換回路(7)から人力する割込みによって
開始され、かつ割込みごとに実行される。1画面の走査
周期を上述のようにτ(たとえば16.7m8)とする
。各側込みごとにAD変換回路(7)から読込んだ信号
(KO)〜(K3)、(LO)〜(L3)にそれぞれ対
応するデータをCAD)K、(A D)Lで代表して表
わす。また、空間フィルタのピッチPは、かじめ算出さ
れているものとする。さらに、前回の画面走査時に算出
した位相角をα1とする。
...(12) ...(131) Fig. 13 shows the process of calculating the moving speed W of the object by the CPU (41) for one area. This process is started by a manual interrupt from the AD conversion circuit (7) every time one screen is scanned, and is executed for each interrupt.The scanning period for one screen is set to τ (for example, 16.7m8) as described above. The data corresponding to the signals (KO) to (K3) and (LO) to (L3) read from the AD conversion circuit (7) for each side input, respectively, are represented by CAD)K and (AD)L. Furthermore, it is assumed that the pitch P of the spatial filter has been calculated in advance.Furthermore, it is assumed that the phase angle calculated during the previous screen scan is α1.

第13図を参照して、AD変換回路(7)からAD変換
されたデータ(AD)K、(ADILが読込まれ、CP
 U (41内のレジスタRa%Rbにそれぞれロード
される(ステップ(81)  )。次に、各レジスタR
a、Rbのデータを用いて第(9)式により位相角αが
算出される(ステップ(82))。この位相角αと前回
の位相角α1とからその変化分△αが算出され(ステッ
プ(83) )、今回の位相角が次回の演算のためにα
1として記憶される(ステップ(84)。そして、第、
αα式の演算によって速度Wが算出される(ステップ(
85))。対象物の移動方向は△αの極性を調べること
により検出できるのは上述した通りである。
Referring to FIG. 13, AD-converted data (AD) K and (ADIL) are read from the AD conversion circuit (7), and CP
Each register Ra%Rb in U (41 is loaded (step (81)). Next, each register R
The phase angle α is calculated by equation (9) using the data of a and Rb (step (82)). The change Δα is calculated from this phase angle α and the previous phase angle α1 (step (83)), and the current phase angle is used for the next calculation.
1 (step (84)).
The speed W is calculated by calculating the αα formula (step (
85)). As described above, the moving direction of the object can be detected by checking the polarity of Δα.

上記実施例では、RAM (31に偏角データおよび領
域指定データが記憶されているが、このようなRAMを
2台設け、これらに(co8)、(8in)および領域
指定データを記憶してRQ M (81+91を省略す
るようにしてもよい。また、第(7)式および(8)式
の演算が乗算回路(5)および積分回路(6)によって
行なわれているが、映像信号(Al )をAD変換して
CP U (41に取込んだのち、これらの演算をCP
 U +41で行なうようにすることもできる。
In the above embodiment, the declination data and area specification data are stored in the RAM (31), but two such RAMs are provided, and (co8), (8in) and area specification data are stored in these and the RQ M (81+91 may be omitted.Also, although the calculations of equations (7) and (8) are performed by the multiplier circuit (5) and the integration circuit (6), the video signal (Al) After AD converting and importing into the CPU (41), these calculations are
It is also possible to use U+41.

以上詳細に説明したように、この発明によれば、ピッチ
U、Vを任意に設定することができるので、従来の空間
フィルタを用いた移動体検出装置に比べては番かに汎用
1性がある。またテレビ・カメラの走査時間は、通常1
フイールド覧 約16.7mg、1フレーム約33.3mgであって、
1画面の走査情報から、少なくとも移動体の移動速度お
よび方向を検出することだでき、高速処理が・可能であ
る。したがって、複雑な運動をする移動体や高速で動く
移動体にも即応できる。さらに、テレビ・カメラの視野
の任意の領域を設定して、この領域における移動体情報
が得られるので、テレビ・゛カメラの視野を複数に分割
すれば複数の移動体情報をそれ、ぞれ別個に得ることが
できる。したがって、たとえば道路上を走行する複数台
の車両についての情報を1台のテレビ・カメラで得るこ
とができ、交通流計測に大いに役立つ。
As explained in detail above, according to the present invention, the pitches U and V can be set arbitrarily, so compared to a moving object detection device using a conventional spatial filter, it is much more versatile. be. Also, the scanning time of a television camera is usually 1
The field size is approximately 16.7 mg, and one frame is approximately 33.3 mg,
At least the moving speed and direction of the moving body can be detected from the scanning information of one screen, and high-speed processing is possible. Therefore, it can immediately respond to moving objects that make complex movements or move at high speed. Furthermore, by setting an arbitrary area of the TV/camera's field of view, moving object information in this area can be obtained, so if the TV/camera's field of view is divided into multiple areas, information on multiple moving objects can be obtained separately for each area. can be obtained. Therefore, for example, information about a plurality of vehicles traveling on a road can be obtained with a single television camera, which is very useful for measuring traffic flow.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は複素面で空間フィルタ出力を示す図、第2図は
この発明の実施例を示すブロック図、第3図は、第2図
の各ブロックの出力信号を示すタイム・チャート、第4
図は高帯域通過フィルタの一例を示す回路図、第5図は
映像信号の周波数成分を示すグラフ、第6図・はRAM
の構成を示す図、第7図はROMの構成を示す図、第8
図は乗算回路の一例を示す回路図、第9図は積分回路の
一例を示す回路図、第10図は、テレビ・カメラの視野
とRAMの関係を示す図、第11図はRAMのアドレス
を示す図、第12図はRAMへの書込み処理の手順を示
すフロー・チャート、第13図は移動速度測定の処理手
順を示すフロー・チャートである。 (1)・・・テレビ・カメラ、(2)・・・制御回路、
(3)・・・RAM、+41・・・CPU、+51・・
・乗算回路、+61 (6a) 〜(6d)−6積分回
路、(8)(9)sea RA M、+I11..・デ
コーダ。 以  上 特許出願人  立石電機株式会社 外4名 1QIrT11!Q−−− 第6a図 Ny−1 第6b図 令両氏で4を式り   枦デ一タ
FIG. 1 is a diagram showing the spatial filter output in a complex plane, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a time chart showing the output signal of each block in FIG. 2, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing an example of a high band pass filter, Figure 5 is a graph showing frequency components of a video signal, and Figure 6 is a RAM
Figure 7 is a diagram showing the configuration of ROM, Figure 8 is a diagram showing the configuration of ROM.
Figure 9 is a circuit diagram showing an example of a multiplication circuit, Figure 9 is a circuit diagram showing an example of an integrating circuit, Figure 10 is a diagram showing the relationship between the field of view of a television camera and RAM, and Figure 11 shows the address of RAM. FIG. 12 is a flow chart showing the procedure for writing into the RAM, and FIG. 13 is a flow chart showing the procedure for measuring the moving speed. (1)...TV camera, (2)...control circuit,
(3)...RAM, +41...CPU, +51...
- Multiplication circuit, +61 (6a) to (6d) -6 integration circuit, (8) (9) sea RAM, +I11. .. ·decoder. Patent applicants: Tateishi Electric Co., Ltd. and 4 others 1QIrT11! Q--- Figure 6a Ny-1 Figure 6b Rei and Mr. and Mrs. Ceremony for 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)対象物を撮像しその映像信号を出力するテレビ・
カメラ、テレビ・カメラの各画素に対応して空間フィル
タ関数を記憶するメモリ、テレビ・カメラの撮像面のあ
らかじめ設定された領域を指定する手段へテレビ・カメ
ラ(/J定走査同期してメモリから各画素に対応した空
間フィルタ関数を読出す手段、読出された空間フィルタ
関数とテレビ・カメラからの映像信号とを乗算する乗算
手段、乗算された信号を指定された領域について積分す
る積分手段、および積分結果から所要の移動体情報を算
出する演算手段、からなる移動体検出装置。
(1) A television that captures an image of an object and outputs the video signal.
A memory that stores a spatial filter function corresponding to each pixel of a camera, a TV camera, and a means for specifying a preset area on the imaging surface of a TV camera (/J) from memory in constant scanning synchronization. means for reading a spatial filter function corresponding to each pixel; a multiplication means for multiplying the read spatial filter function by a video signal from a television camera; an integration means for integrating the multiplied signal over a specified region; A moving object detection device comprising calculation means for calculating required moving object information from an integral result.
(2)  テ゛レビ−カメラの撮像面のあらかじめ設定
された領域を指定するデータが、各画素に対応した空間
フィルタ関数とともにメモリに記憶されている、特許請
求の範囲第(1)項記載の移動体検出装置。
(2) A mobile object according to claim (1), wherein data specifying a preset area of an imaging surface of a television camera is stored in a memory together with a spatial filter function corresponding to each pixel. Detection device.
JP56102698A 1981-06-26 1981-06-30 Detector for mobile body Pending JPS583484A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56102698A JPS583484A (en) 1981-06-30 1981-06-30 Detector for mobile body
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012145502A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Shigeo Hosokawa Spatial filter flowmeter and flow speed measurement method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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