KR100270461B1 - 국소영역 화상 추적장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 국소 영역 화상 추적 장치에 관한 것으로, 고속으로 추적 처리를 행할 수 있으며, 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

촬상 수단에 의해 촬상된 입력 화상 데이타 중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내어지는 탐색 화상내의 상기 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 수단(1)으로부터의 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스(3)와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있고 각각 적어도 1개의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 독립하여 행할 수 있는 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)를 가지며, 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 상기 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에서 분산하여 행하도록 구성한다.

Description

국소영역 화상 추적장치

제1도는 본 발명의 따른 국소 영역 화상 추적 장치의 제1 실시예의 개략적 구성을 도시하는 블록도.

제2도는 화소 클록과 화상 데이타와의 관계를 도시하는 도면.

제3도는 제1 실시예에 따른 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제4도는 8화소 × 8화소의 참조 화상을 도시하는 도면.

제5도는 16화소 × 16화소의 탐색 화상을 도시하는 도면.

제6도는 탐색 화상내의 참조 화상과 같은 크기의 부분 영역 화상을 설명하는 도면.

제7도는 참조 화상의 일예를 도시하는 도면.

제8도는 탐색 화상의 일예를 도시하는 도면.

제9도는 제7도의 참조 화상 및 제8도의 탐색 화상에 대하여 상관 연산을 행한 결과를 도시하는 도면.

제10도는 제2 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제11도는 메모리 선택기의 일실시예를 도시하는 블록도.

제12도는 ROM에 공급되는 5 비트의 어드레스 신호를 도시하는 도면.

제13도는 ROM에 공급되는 5 비트의 어드레스 신호의 값과 ROM으로부터 판독되는 선택 데이타의 값과의 관계를 도시하는 도면.

제14도는 탐색 화상 어드레스 발생기의 1 실시예를 도시하는 블록도.

제15도는 참조 화상 어드레스 발생기의 1 실시예를 도시하는 블록도.

제16도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화상 메모리의 절환을 설명하는 도면.

제17도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제18도는 제17도의 메모리 선택기의 1 실시예를 도시하는 블록도.

제19도는 제18도의 ROM에 공급되는 3n+1 비트의 어드레스 신호를 도시하는 도면.

제20도는 제18도의 ROM에 공급되는 3n+1 비트의 어드레스 신호의 값과 ROM으로부터 판독되는 선택 데이타의 값과의 관계를 도시하는 도면.

제21도는 제3 실시예에 따른 화상 메모리의 절환을 설명하는 도면.

제22도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제23도는 본 발명에 따른 국소 영역 화상 추적 장치의 제5 실시예의 개략적 구성을 도시하는 블록도.

제24도는 제4 실시예에 따른 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제25도는 메모리 선택기의 1 실시예를 제어 계산기 I/F의 일부와 같이 도시하는 블록도.

제26도는 프레임 동기 신호와 갱신 지시 플래그와의 관계를 설명하는 도면.

제27도는 본 발명의 제6 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제28도는 참조 화상 어드레스 발생기, 탐색 화상 어드레스 발생기 및 제어 계산기 I/F의 주요부를 도시하는 블록도.

제29도는 본 발명의 제7 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도.

제30도는 제29도의 제어 계산기 I/F의 제1 실시예의 주요부를 도시하는 블록도.

제31도는 256개의 상관치의 2중 포트 메모리로의 저장을 도시하는 도면.

제32도는 제29도의 제어 계산기 I/F의 제2 실시예의 주요부를 도시하는 블록도.

제33도는 클리어된 2중 포트 메모리로의 256개의 상관치의 저장을 도시하는 도면.

제34도는 제33도의 상태 이후에서의 256개의 상관치의 2중 포트 메모리로의 저장을 도시하는 도면.

제35도는 제29도의 제어 계산기 I/F의 제3 실시예의 주요부를 도시하는 블록도.

제36도는 본 발명의 제8 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치의 구성의 주요부를 제어 계산기와 같이 도시하는 블록도.

제37도는 본 발명의 제9 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치의 구성의 주요부를 제어 계산기와 같이 도시하는 블록도.

제38도는 본 발명의 제10 실시예에 있어서의 동작을 설명하는 흐름도.

제39도는 제10 실시예의 동작을 설명하기 위한 도면.

제40도는 제10 실시예의 동작을 설명하기 위한 도면.

제41도는 제10 실시예의 동작을 설명하기 위한 도면.

제42도는 본 발명의 제11 실시예의 주요부를 도시하는 블록도.

제43도는 고려되는 국소 영역 화상 추적 장치를 도시하는 블록도.

제44도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제12 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제45도는 화상 메모리 관리부가 CPU에서 구성되어 있는 경우의 CPU의 동작을 도시하는 흐름도.

제46도는 화상 메모리의 번호의 배열을 설명하는 도면.

제47도는 화상 메모리의 번호의 배열의 초기 상태를 도시하는 도면.

제48도는 메모리 테이블을 설명하는 도면.

제49도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제13 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제50도는 화상 메모리 관리부가 CUP에서 구성되어 있는 경우의 CPU의 동작을 도시하는 흐름도.

제51도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제14 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제52도는 화상 메모리 관리부가 CPU에서 구성되어 있는 경우의 CPU의 동작을 도시하는 흐름도.

제53도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제15 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제54도는 제15 실시예의 동작을 설명하는 도면.

제55도는 제15 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제56도는 카메라 받침대의 제어를 설명하는 도면.

제57도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제16 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제58도는 제16 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제59도는 제16 실시예의 동작을 설명하는 도면.

제60도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제17 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제61도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제18 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제62도는 제18 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제63도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제19 실시예의 구성을 도시하는 블록도.

제64도는 제19 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제65도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제20 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제66도는 복수의 침입 물체를 추적할 때의 라벨링 처리를 설명하는 도면.

제67도는 라벨링 처리를 설명하는 흐름도.

제68도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제21 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제69도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제22 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제70도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제23 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제71도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제24 실시예의 동작을 설명하는 흐름도.

제72도는 종래의 국소 영역 화상 추적 장치의 일예의 주요부를 도시하는 블록도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 촬상 장치 2 : 화상 입력 장치

3 : 화상 데이타 버스 4-1~4-M : 상관 추적 처리 장치

5 : 화상 입력 제어부 6 : 탐색 화상 메모리

7 : 참조 화상 메모리 8 : 상관 연산기

11, 17, 18 : 셀렉터 12-1~12-N : 화상 메모리

15, 16 : 어드레스 셀렉터 19, 19A, 19B : 메모리 선택기

20, 20B : 참조 화상 어드레스 발생기

21, 21B : 탐색 화상 어드레스 발생기

22 : 상관 연산기 23 : 피크위치 검출기

31, 41, 43, 47, 49, 56, 58, 62, 64, 90 : 정수 ROM

32, 45, 51, 60, 66 : 비교기 33 : 프레임 카운터

34, 76, 88 : 래치 회로 35 : 인버터

36 : 플립플롭 37 : ROM

42, 46, 48, 52, 61, 67, 87 : 가산기

44, 59 : X 어드레스 카운터 50, 65 : X 어드레스 카운터

57, 63, 89 : 셀렉터

68, 69, 81, 84, 95, 96, 98, 99 : 선입력 선출력 메모리

70 : 제어 계산기 71 : 제어 계산기 버스

74, 74B, 74C, 74D, 74E : 제어 계산기 I/F

77, 91 : 제어 레지스터 56B, 62B, 41B, 47B, 85 : 레지스터

82 : 어드레스 발생 카운터 83 : 2중 포트 메모리

100 : 메모리 111 : 입력 선택기

112 : 출력 선택기 113-1~113-N : 화상 메모리

115 : 상관도 비교기 116 : 화상 메모리 관리부

117 : 상관도 평가기 118 : 모드 절환기

501 : 촬상 장치 502 : A/D 변환기

503 : 탐색 화상 메모리 505 : 상관 연산기

507 : 상관치 피크위치 검출기

본 발명은 국소 영역 화상 추적 장치에 관한 것으로, 특히 텔레비젼 카메라등으로 촬영되는 화상내에서 운동하고 있는 물체를 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 관한 것이다.

촬상화면 내에서 운동하는 물체를 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치는 가속도 센서 등을 사용하지 않는 비접촉형의 움직임 계측이나 움직임 벡터의 가시화 시스템, 감시나 관찰 자동화 시스템, 인간의 제스처, 표정이나 시선의 인식 시스템, 영화나 스포츠 중계에서의 카메라 제어시스템, 이동 로보트나 자율 주행차의 제어시스템, 인공위성으로부터의 이동 물체의 추적 시스템 등으로 사용된다.

제72도는 종래의 국소 영역 화상 추적 장치의 일례의 주요부를 도시하는 블록도이다. 동 도면중 국소 영역 화상 추적 장치는 대략 촬상 장치(501), 아날로그/디지탈(A/D) 변환기(502), 탐색 화상 메모리(503), 참조 화상 메모리(504), 상관 연산기(505), 어드레스 발생기(506) 및 상관치 피크 위치 검출기(507)로 이루어진다.

촬상 장치(501)에 의해 촬상된 화상에 관한 아날로그 화상 데이타는 A/D 변환기(502)에 의해 디지탈 화상 데이타로 변환되고, 순차적으로 탐색 화상 메모리(503)에 저장된다. 참조 화상 메모리(504)에는 추적해야 할 소정의 물체에 관한 고정된 참조 화상 데이타가 미리 저장되어 있다. 상관 연산기(505)는 상관 연산을 행함으로써, 탐색 화상 메모리(503)내의 화상 데이타와 참조 화상 메모리(504)내의 참조 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 구한다. 상관치 피크 위치 검출기(507)는 이 상관치의 피크 위치, 즉 촬상화면 중 상관성이 가장 높은 위치를 검출한다. 상관치 피크 위치 검출기(507)로부터의 피크 위치는 어드레스 발생기(506)로 피드 백되고, 어드레스 발생기(506)는 피크 위치에 대응하는 메모리 어드레스를 발생하여 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리(504)에 공급한다. 따라서, 상관치 피크 위치 검출기(507)로부터는 항상 상관치의 피크 위치가 얻어지며, 이 피크 위치에 기초하여 촬상 화면내의 소정 물체를 실시간으로 추적할 수 있다.

그러나, 종래의 국소 영역 화상 추적 장치에서는 다음과 같은 문제가 있다.

첫번째로, 촬상 장치(501)로부터의 화상 데이타를 A/D 변환기(502)를 통하여 탐색 화상 메모리(503)에 기록하는 기간중에는 탐색 화상 메모리(503)로부터 화상 데이타를 판독하여 상관 연산기(505)로 상관 연산을 행할 수 없으며, 촬상된 화상에 대하여 각 프레임마다 추적 처리를 할 수 없다는 문제가 있었다. 이 때문에, 종래의 국소 영역 화상 추적 장치에서는 상관 연산기(505)에서의 상관 연산은 예컨대 화상 데이타의 1 프레임 간격마다 행하여 1 프레임 간격마다의 추적 처리를 행하지 않을 수 없었다. 즉, 종래는 추적 처리를 고속으로 행할 수 없었다.

두번째로, 촬상 장치(501)에 대하여 1개의 상관 연산기(505)밖에 설치되어 있지 않기 때문에 상관 연산기(505)의 처리능력에 따라 한번에 추적가능한 물체의 수가 한정되는 문제가 있었다. 즉, 촬상 장치(501)로부터는 1 프레임마다 새로운 화상 데이타가 보내지기 때문에 상관 연산기(505)에서는 상관 연산을 1 프레임 기간내에 종료하지 않으면 안된다. 그러나, 한번에 추적해야 하는 물체의 수가 많으면, 각 물체에 대한 상관 처리를 1 프레임 기간내에 종료하는 것은 불가능하며, 상관 연산기(505)의 처리 능력으로는 한번에 1개의 물체밖에 추적할 수 없었다. 즉, 종래는 추적 처리를 고속으로 행할 수 없었다.

세번째로, 참조 화상 메모리(504)에는 추적해야 하는 소정 물체에 관한 고정된 참조 화상 데이타가 미리 저장되어 있고, 추적 처리중의 임의의 시점에서 참조 화상 메모리(504)의 내용을 갱신할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 행해진 것으로, 고속으로 추적 처리를 행할 수 있으며, 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있는 국소 영역 화상 추적 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제는 본원의 제1 발명에 따른, 촬상 수단에 의해 촬상된 입력 화상 데이타중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 수단으로부터 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 적어도 1개의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 가지며, 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 상기 복수의 상관 추적 처리 장치로 분산하여 행하는 국소 영역 화상 추적 장치에 의해서 달성된다.

상기 본원의 제1 발명에 있어서, 각 상관 추적 처리 장치는 적어도 3개 이상의 화상 메모리와, 이 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 절환하는 셀렉터 수단과, 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단을 갖는다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 셀렉터 수단은 입력 화상 데이타의 상기 화상 메모리로의 저장 순서를 고정적으로 제어함으로써, 입력 화상 데이타의 각 프레임마다의 추적 처리, 각 프레임마다의 탐색 화상 데이타의 상기 화상 메모리로의 저장 및 임의의 프레임 간격으로 참조 화상 데이타의 갱신을 행한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 화상 메모리는 4개 이상 설치되어 있으며, 상기 셀렉터 수단은 입력 화상 데이타의 상기 화상 메모리로의 저장 순서를 고정적으로 제어함으로써, 입력 화상 데이타의 각 프레임마다 추적 처리, 각 프레임마다 탐색 화상 데이타를 상기 화상 메모리로 저장, 복수의 참조 화상 데이타를 복수의 화상 메모리로 저장 및 임의의 프레임 간격에서의 참조 화상 데이타의 갱신을 행한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 상관 연산 수단은 16화소 × 16화소의 참조화상에 대하여 이보다 큰 탐색 화상내의 복수의 부분 영역 화상과 상관 연산을 행하여 상관치를 구한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 화상 메모리로부터 판독된 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 일시적으로 순차적으로 저장하는 선입력 선출력(FIFO)수단을 추가로 갖추고, 상기 상관 연산 수단은 상기 선입력 선출력(FIFO) 수단으로부터 판독된 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타에 기초하여 상관 연산을 행함으로써, 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 판독과 상관 연산을 병렬로 행한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 제어 계산기와, 이 제어 계산기에 접속된 제어 계산기 버스를 더 구비하고, 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는 각각 상기 제어 계산기 버스에 병렬로 접속되어 있고, 상기 제어 계산기는 상기 제어 계산기 버스를 통하여 각 상관 추적 처리 장치에서의 참조 화상 데이타의 갱신에 관한 제어, 상기 화상 메모리의 선택이나 절환에 관한 제어 등을 행한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 각 상관 추적 처리 장치는 적어도 3개 이상의 화상 메모리와, 이 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 절환하는 셀렉터 수단과, 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단과, 적어도 상기 셀렉터 수단 및 상기 제어 계산기 버스에 접속되어 있고, 각각의 상관 추적 처리 장치와 상기 제어 계산기간의 인터페이스를 담당하는 제어 계산기 인터페이스를 가진다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기는 상기 제어 계산기 버스를 통하여 상기 제어 계산기 인터페이스에 대하여 참조 화상 데이타의 갱신을 임의의 시점에서 지시한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기는 상기 제어 계산기 버스를 통하여 상기 제어 계산기 인터페이스에 대하여 상기 탐색 화상 메모리 및 상기 참조 화상 메모리로부터 잘라내는 국소 영역을 임의의 시점에서 지시한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치와 상기 피크 위치 검출 수단으로부터의 피크 위치중 적어도 한쪽을 저장하는 저장 수단을 가지며, 상기 제어 계산기는 상기 제어 계산기 버스를 통하여 임의의 시점에서 상기 저장 수단에 저장된 정보를 판독한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 화상 메모리로부터 판독된 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 일시적으로 순차적으로 저장하는 선입력 선출력 수단을 추가로 가지며, 상기 상관 연산 수단은 상기 선입력 선출력 수단으로부터 판독된 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타에 기초하여 상관 연산을 행함으로써, 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 판독과 상관 연산을 병렬로 행한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 상기 제어 계산기로부터의 지시를 순차적으로 저장하는 제1 선입력 선출력 수단을 가지며, 각 상관 추적 처리 장치는 상기 제1 선입력 선출력 수단에 저장된 복수의 지시에 따라서 복수의 추적 처리를 일괄하여 상기 제어 계산기의 개재없이 행한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치와 상기 피크 위치 검출 수단으로부터의 피크 위치 중 적어도 한쪽을 순차적으로 저장하는 제2 선입력 선출력 수단을 가지며, 상기 제어 계산기는 임의의 시점에서 상기 제2 선입력 선출력 수단에 저장된 정보를 판독한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 추적 처리로 상기 상관 연산 수단으로부터 얻어지는 상관치의 상관치 분포를 저장하는 저장 수단과, 복수회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산하는 가산 수단을 가진다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 상기 가산 수단에 의해 복수회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포의 순차적 가산여부가 상기 제어 계산기로부터의 지시에 의해 제어된다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 제어 계산기는 고정 사이즈의 인접하는 참조 화상에 대한 추적 처리 결과인 상관치 분포를 모두 가산하여 그 피크 위치를 구함으로써, 임의 배율의 참조 화상에 관하여 추적 처리를 행하도록 상기 제어 계산기 인터페이스를 제어한다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 촬상 수단으로부터의 입력 화상 데이타의 비트수를 상기 상관 연산 수단의 처리 비트수에 맞도록 변환하는 변환 수단을 또 가진다.

본원의 제1 발명에 있어서, 상기 변환 수단은 m＞n으로 할 때 m 비트의 컬러 화상 데이타를 n 비트의 의사(疑似) 컬러 화상 데이타로 변환한다.

상기의 과제는 본원의 제2 발명의, 촬상 수단에 의해 촬상된 입력 화상 데이타중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 수단으로부터의 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 분산하여 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 가지며, 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는 각각, 적어도 3 이상의 화상 메모리와, 상기 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 절환하는 셀렉터 수단과, 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단을 더 구비하고, 상기 피크 위치 검출 수단으로부터 구한 피크 위치에 기초하여 상기 셀렉터 수단을 제어하여 참조 화상 데이타의 이력을 순차적으로 상기 화상 메모리에 저장함으로써, 참조 화상 데이타를 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 상관치의 피크 위치의 이력에 기초하여 갱신하는 화상 메모리 관리 수단을 추가로 갖는 국소 영역 화상 추적 장치에 의해서도 달성할 수 있다.

본원의 제2 발명에 있어서, 상기 피크 위치 검출 수단으로부터 구한 피크 위치에 기초하여 추적 처리에 의해 상관도가 최대가 되는 참조 화상 데이타를 저장하고 있는 화상 메모리를 상기 화상 메모리 관리 수단을 통하여 참조 화상 메모리에 설정함으로써 참조 화상 데이타를 갱신하는 상관도 비교 수단을 추가로 가진다.

본원의 제2 발명에 있어서, 상기 피크 위치 검출 수단으로부터 구한 피크 위치에 기초하여 추적 처리에 의해 참조 화상 메모리에 저장되어 있는 참조 화상 데이타에 의한 상관도를 평가하여 그 상관도에 따라 참조 화상 데이타를 갱신하는 상관도 평가 수단을 더 구비한다.

본원의 제2 발명에 있어서, 상기 상관도 평가 수단은 추적 처리에 있어서 상관도가 소정의 임계치 이하가 된 경우에만 참조 화상 데이타를 최신의 참조 화상 데이타로 갱신한다.

본원의 제2 발명에 있어서, 상기 상관도 평가 수단은 추적 처리에 있어서 상관도가 소정의 임계치 이하로 된 것을 검출한 경우에만 상기 피크 위치 검출 수단으로부터 구한 피크 위치에 기초하여 추적 처리에 의해 상관도가 최대로 되는 참조 화상 데이타를 저장하고 있는 화상 메모리를 상기 화상 메모리 관리 수단을 통하여 참조 화상 메모리에 설정함으로써, 참조 화상 데이타를 갱신하는 상관도 비교 수단을 더 구비한다.

상기의 과제는 본원의 제3 발명의, 이동 수단에 지지되어 있는 촬상 수단에 의해 촬상된 입력 화상 데이타 중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 수단으로부터 구한 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 분산하여 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 가지며, 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는 각각, 적어도 3 이상의 화상 메모리와, 상기 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 절환하는 셀렉터 수단과, 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터 구한 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단을 구비하며, 참조 화상 데이타를 상기 입력 화상 데이타로부터 자동적으로 생성하는 참조 화상 데이타 생성 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터 구한 상관치의 피크 위치에 기초하여 상기 이동 수단이 상기 촬상 수단을 임의의 국소 영역을 추적하도록 이동시키는 이동 명령을 출력하는 제어 수단을 추가로 구비한 국소 영역 화상 추적 장치에 의해서도 달성할 수 있다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 메모리 수단은 상기 입력 화상 데이타를 저장하고, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 미리 설정된 배경 화상 데이타와 상기 입력 화상 데이타를 비교하여 비교된 화상 데이타의 불일치의 정도에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 소정 시간 간격을 둔 상기 입력 화상 데이타를 각각 복수의 영역으로 분할하고, 상기 상관 연산 수단에 의해 각 분할 영역에 대하여 상관 연산을 행하게 함으로써, 움직임이 발생한 영역을 구하여 상기 움직임이 발생한 영역의 수가 소정 수를 초과하는지 아닌지에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 상관치의 피크치가 소정치를 초과하면 상기 탐색 화상 데이타의 어드레스를 상기 참조 화상 데이타의 어드레스로서 상기 어드레스 발생 수단으로 설정하여 참조 화상 데이타의 갱신을 행한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 촬상 수단은 줌 수단을 가지며, 상기 제어 수단은 상기 임의의 국소 영역이 서서히 미리 설정된 줌 설정치로 촬상되도록 상기 줌 수단의 줌의 값을 제어한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 임의의 국소 영역의 움직임 및 줌의 값에 기초하여 경보 또는 입력 화상 데이타의 기록 개시를 나타내는 신호를 출력한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 제어 수단은 복수의 국소 영역에 식별용 라벨을 붙이는 수단과, 상기 라벨이 붙여진 복수의 국소 영역중 가장 큰 국소 영역에 대하여 추적 처리를 행하게 하는 수단을 포함한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 촬상 수단은 각각이 상기 이동 수단에 의해 이동가능하게 지지된 제1 촬상 장치 및 줌 수단을 갖는 제2 촬상 장치를 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 임의의 국소 영역의 추적을 상기 제1 촬상 장치로 행하게 하는 동시에 줌비율에 따라서 상기 제2 촬상 장치의 방향을 제어하는 이동 명령을 출력한다.

본원의 제3 발명에 있어서, 상기 제어 수단은 복수의 국소 영역에 식별용 라벨을 붙이는 수단과, 상기 라벨이 붙여진 복수의 국소 영역의 추적을 상기 제1 촬상 장치로 행하게 하는 동시에 각각의 국소 영역을 순서대로 상기 제2 촬상 장치로 줌업하여 촬상시키는 수단을 포함한다.

상기의 과제는 본원의 제4 발명의, 촬상 수단에 의해 촬상된 입력 화상 데이타중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 수단으로부터의 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 분산하여 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 가지며, 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는 각각, 적어도 3 이상의 화상 메모리와, 상기 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 절환하는 셀렉터 수단과, 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단을 구비하고, 복수의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 상기 입력 화상 데이타로부터 자동적으로 생성하는 참조 화상 데이타 생성 수단과, 상기 복수의 국소 영역에 그 국소 영역 식별용의 라벨을 붙이는 라벨링 수단과, 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치에 기초하여 상기 복수의 라벨링된 국소 영역을 추적하는 제어 수단을 추가로 갖고, 상기 상관 연산 수단은 상기 복수의 라벨링된 국소 영역의 각각에 대하여 상관 연산 처리를 행하는 국소 영역 화상 추적 장치에 의해서도 달성할 수 있다.

본원의 제4 발명에 있어서, 상기 메모리 수단은 상기 입력 화상 데이타를 저장하여 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 미리 설정된 배경 화상 데이타와 상기 입력 화상 데이타를 비교하여 비교된 화상 데이타의 불일치의 정도에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성한다.

본원의 제4 발명에 있어서, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 소정 시간 간격을 둔 상기 입력 화상 데이타를 각각 복수의 영역으로 분할하고 상기 상관 연산 수단에 의해 각 분할 영역에 대하여 상관 연산을 행하게 함으로써 움직임이 발생한 영역을 구하며, 상기 움직임이 발생한 영역의 수가 소정 수를 초과하는지 아닌지에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성한다.

본원의 제4 발명에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 상관치의 피크치가 소정치를 초과하면 상기 탐색 화상 데이타의 어드레스를 상기 참조 화상 데이타의 어드레스로서 상기 어드레스 발생 수단에 설정하여 각 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타의 갱신을 행한다.

본원의 제4 발명에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 복수의 국소 영역의 움직임에 기초하여 경보 또는 입력 화상 데이타의 기록 개시를 도시하는 신호를 출력한다.

본원 발명에 의하면, 복수의 상관 추적 처리 장치를 병렬로 동작시킴으로써, 고속으로 추적 처리를 행할 수 있다.

또한, 복수의 상관 추적 처리 장치를 병렬로 동작시킴으로써, 고속으로 추적처리를 행할 수 있는 동시에, 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있다. 또, 어드레스 발생 수단을 만드는 것으로, 1개의 상관 연산 수단으로 1 프레임간에 복수회의 상관 연산을 실행할 수 있다. 또, 참조 화상 메모리내의 복수의 참조 화상 데이타에 관한 상관 연산이나 동일 참조 화상 데이타에 대하여 탐색 화상 메모리내의 복수의 영역에서 상관 연산을 행하는 것으로 탐색 범위를 외관상 넓힐 수도 있다. 즉, 1 프레임간에 복수회 반복하여 추적 처리를 행할 수 있다.

본원 발명에 의하면, 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있다.

또한, 복수의 참조 화상 데이타를 화상 메모리에 저장할 수 있다.

또한, 현존의 LSI 화된 상관 연산 수단 등을 이용할 수 있다.

또한, 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 판독과 상관 연산을 병렬로 행할 수 있으므로, 추적 처리를 보다 고속화할 수 있다.

또한, 제어 계산기에 의해 복수의 상관 추적 처리 장치를 일괄하여 제어하여 각종 추리 처리를 관리할 수 있다.

또한, 제어 계산기는 제어 계산기 인터페이스를 통하여 각종 제어를 행하는 동시에, 제어 계산기 인터페이스를 통하여 각종 정보를 상관 추적 처리 장치로부터 판독할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 참조 화상 데이타의 갱신을 임의의 시점에서 행할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 탐색 화상 내의 국소 영역을 임의의 시점에서 지시할 수 있으므로, 1 프레임간에 복수의 참조 화상 데이타에 관하여 복수 회의 상관 연산을 행하는 경우에도 좋다.

또한, 제어 계산기로부터 임의의 시점에서 각 상관 추적 처리 장치로 얻어진 상관치나 피크 위치 등의 정보를 판독할 수 있다.

또한, 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 판독과 상관 연산을 병렬로 행할 수 있으므로, 추적 처리를 보다 고속화할 수 있다.

또한, 제어 계산기 인터페이스는 제어 계산기로부터의 지시를 순차적으로 저장하므로, 각 상관 추적 처리 장치에서는 저장된 복수의 지시에 따라서 복수의 추적 처리를 일괄하여 제어 계산기의 개재없이 행할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 임의의 시점에서 각 상관 추적 처리 장치로 얻어진 상관치나 피크 위치 등의 정보를 판독할 수 있다.

또한, 복수회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 복수 회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산하는지 아닌지를 제어할 수 있다.

또한, 임의 배율의 참조화상에 관하여 추적 처리를 행할 수 있다.

또한, 상관 추적 처리 장치로서, 예컨대 현존의 것을 이용하여 입력측에서 필요한 비트수 변환을 행할 수 있다.

또한, 간단한 수단으로 의사 컬러 화상 데이타를 각 상관 추적 처리 장치에 입력할 수 있다.

또한, 추적 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 참조 화상 데이타의 이력에 기초하여 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있다.

또한, 참조 화상 데이타를 입력 화상 데이타와의 상관도가 높은 것으로 갱신할 수 있다.

또한, 입력 화상 데이타와의 상관도가 낮아지면 참조 화상 데이타를 최신 참조 화상 데이타로 갱신할 수 있다.

또한, 입력 화상 데이타와의 상관도가 낮아지면, 참조 화상 데이타를 입력 화상 데이타와의 상관도가 높은 것으로 갱신할 수 있다.

또한, 촬상 수단으로 촬상된 입력 화상중의 이동 물체를 자동적으로 검출하여 추적 처리를 행할 수 있으므로, 감시 시스템이나 방범 시스템 등을 자동화할 수 있다.

또한, 비교적 간단한 구성을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 물체의 움직임을 검출하기 위한 전용 부분을 설치하지 않고, 상관 연산 수단을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 비록 이동 물체의 보이는 방향이 변화하더라도 참조 화상 데이타를 순차적으로 갱신함으로써, 양호하게 이동 물체를 추적할 수 있다.

또한, 이동 물체를 추적하여 그 줌업된 화상을 파악할 수 있으므로, 특히 방범 시스템 등에 적합하다.

또한, 비디오 레코더를 접속함으로써, 감시해야 될 영역의 요소 요소를 자동적으로 기록해 둘 수 있다.

또한, 복수의 이동 물체 중 가장 큰 이동 물체를 자동적으로 추적할 수 있다.

또한, 이동 물체의 추적과 그 줌업 촬상을 2개의 촬상 장치로 분담시키고 있으므로, 보다 정확한 추적 처리 및 이동 물체의 촬상을 행할 수 있다.

또한, 복수의 이동 물체를 추적하면서 각 이동 물체의 줌업 촬상을 동시에 행할 수 있다.

또한, 단일의 고정 촬상 장치를 이용하더라도 복수의 이동 물체를 양호하게 추적하여 촬상할 수 있다.

또한, 비교적 간단한 구성을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 물체의 움직임을 검출하기 위한 전용 부분을 설치하지 않고, 상관 연산 수단을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 가령 이동 물체의 보이는 방향이 변화하더라도 참조 화상 데이타를 순차적으로 갱신함으로써, 양호하게 이동 물체를 추적할 수 있다.

또한, 비디오 레코더를 접속함으로써, 감시해야 될 영역의 요소 요소를 자동적으로 기록해 둘 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 고속으로 추적 처리를 행하여 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있는 동시에 추적 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하에, 본 발명의 실시 형태를 각종 실시예를 예로 들어 설명한다.

[실시예]

먼저, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제1 실시예를 제1도~제9도를 참조하여 설명한다.

제1도는 국소 영역 화상 추적 장치의 제1 실시예의 개략적 구성을 도시하는 블록도이다.

제1도의 국소 영역 화상 추적 장치는 카메라 등과 같은 촬상 장치(1)와, A/D 변환기를 포함한 화상 입력 장치(2)와, 화상 데이타 버스(3)를 통하여 화상 입력 장치(2)에 접속된 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)로 구성된다. 즉, 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)가 화상 데이타 버스(3)를 통하여 화상 입력 장치(2)에 대하여 병렬로 접속되어 있다. 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 각각 동일한 구성을 갖는다.

촬상 장치(1)에 의해 촬상된 화상에 관한 화상 데이타는 화상 입력 장치(2)에 의해 디지탈 화상 데이타로 변환되며, 화상 데이타 버스(3)의 프레임 동기 신호선, 화소 클록 신호선 및 화상 데이타 신호선을 통하여 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에 공급된다. 화소 클록 신호선상에서 전송되는 화소 클록과, 화상 데이타 신호선상에서 전송되는 화상 데이타와의 타이밍은, 예컨대 제2도에 도시하는 바와 같은 관계로 되어 있다. 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 화소 클록의 상승 에지에 응답하여 각 화소(픽셀) 데이타를 래치하여 대응하는 화상 메모리내에 저장한다.

상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)중 임의의 상관 추적 처리 장치를 선택적으로 병렬 동작시킴으로써, 추적 처리를 고속으로 행할 수 있다. 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 화상 메모리를 선택적으로 전환하여 사용함으로써, 화상 메모리로의 기록과, 화상 메모리로부터의 판독 및 상관 연산을 병렬로 실행함으로써, 화상 데이타의 각 프레임마다의 추적 처리를 행할 수 있다.

제3도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면의 상관 추적 처리 장치(4)는 화상 데이타 버스(3)에 접속된 화상 입력 제어부(5), 탐색 화상 메모리(6), 참조 화상 메모리(7) 및 상관 연산기(8)로 구성된다. 화상 입력 제어부(5)와, 탐색 화상 메모리(6)와, 참조 화상 메모리(7) 및 상관 연산기(8)는 모두 하나의 기판 상에 설치되어 있다.

촬상 장치(1)에 의해 촬상된 화상에 관한 아날로그 화상 데이타는 화상 입력 장치(2)에 의해 디지탈 화상 데이타로 변환되며, 상관 추적 처리 장치(4)의 화상 입력 제어부(5)를 통하여 순차적으로 탐색 화상 메모리(6)에 저장된다. 참조 화상 메모리(7)에는 추적해야 될 소정 물체에 관한 참조 화상 데이타가 미리 저장되어 있다. 상관 연산기(8)는 상관 연산을 행함으로써, 탐색 화상 메모리(6) 내의 화상 데이타와 참조 화상 메모리(7)내의 참조 화상 데이타 간의 상관성을 나타내는 상관치를 구한다. 이 상관치의 피크 위치, 즉 촬상 화면중에서 상관성이 가장 높은 위치는 상관치 피크 위치 검출기(도시 생략)에 의해 검출된다. 따라서, 상관치 피크 위치 검출기로부터는 항상 상관치의 피크 위치가 얻어지고, 이 피크 위치에 기초하여 촬상 화면 내의 소정 물체를 실시간으로 추적할 수 있다.

상관 연산기(8)는 탐색 화상 메모리(6) 내의 화상 데이타와 참조 화상 메모리(7) 내의 참조 화상 데이타에 대하여 다음과 같은 연산을 실시한다. 여기서, 설명의 편의상, 제4도에 도시된 바와 같이, 참조 화상을 8화소 × 8화소로 하고, 참조 화상내의 화소치를 X_i,j로 나타내는 것으로 한다. 이 경우, 상관 연산기(8)는, 예컨대 제5도에 도시된 16화소 × 16화소의 탐색 화상에 대하여, 제6도에 도시된 바와 같이, 탐색 화상내의 참조 화상과 같은 크기의 부분 영역 화상과 관련하여 다음식의 연산을 행한다. 또한, 다음 식 중 Y_i,j는 탐색 화상 내의 화소치를 나타내며, D_m,n은 2개의 화상이 어느 정도 닮아 있는지를 수치로 나타내는 상관치를 나타내며, m=0~7, n=0~7이다.

[식 1]

상기의 식중 D_m,n의 값은 2개의 화상이 유사한 만큼 작아진다.

제7도는 참조 화상의 일예를 도시하고 있으며, 제8도는 탐색 화상의 일예를 도시하고 있다. 또, 제9도는 제7도의 참조 화상 및 제8도의 탐색 화상에 대하여 상관 연산기(8)가 상관 연산을 행한 결과를 도시한다. 이 예에서는 m=5, n=4이고 D_m,n이 최소치로 되어 있으며, 이 위치에 있는 부분 영역 화상이 참조 화상과 가장 유사함을 나타내고 있다.

이와 같이, 화상의 상관 연산은 참조 화상에 가장 닮은 장소를 찾아낼 수 있으므로, 이 상관 연산 처리를 동화상에 대하여 매 프레임마다 행하는 것으로, 화면내의 운동 물체를 추적할 수 있다.

또한, 상기의 식으로 나타내는 상관 연산 처리를 행하는 상관 연산기(8)는 16화소 × 16화소의 참조 화상에 관하여 32화소 × 32화소의 탐색 화상 내의 256개의 부분 영역 화상과 상관 연산을 행하여 상관치를 구할 정도의 것이면, 상관치의 피크 위치의 검출을 행하는 피크 위치 검출기를 포함하더라도 이미 대규모 집적 회로(LSI)화되어 있으며, 상관 연산 처리에 요하는 계산은 500μs 이하로 행하는 것이 가능하다. 일예로서 상관 연산기(80에는 에스·지·에스·톰슨 사 제품의 STI3220을 사용할 수 있다. 따라서, 본 실시예와 같이 참조 화상의 크기를 16화소 × 16화소로 하여 1 프레임 기간에 50회~70회의 상관 연산을 행할 수 있는 소규모로서 고속인 국소 영역 화상 추적 장치를 구성할 수 있다.

또, 추적해야 될 물체의 수가 많더라도 각 물체에 대하여 행할 상관 연산 등을 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)로 분산하여 병렬로 행할 수 있으므로, 추적해야 될 물체의 수에도 불구하고 고속으로 추적 처리를 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제2 실시예를 제10도~제16도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제1 실시예와 동일하게 제1도에 도시하는 기본 구성을 이용한다.

제10도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면의 상관 추적 처리 장치(4)는 셀렉터(11, 17, 18)와, 화상 메모리(12-1, 12-2, 12-3)와, 어드레스 셀렉터(15, 16)와, 메모리 선택기(19)와, 참조 화상 어드레스 발생기(20)와, 탐색 화상 어드레스 발생기(21)와, 상관 연산기(22)와, 피크 위치 검출기(23)로 구성된다. 본 실시예에서는 3개의 화상 메모리(12-1~12-3)를 전환하여 사용함으로써, 매 프레임에서의 추적 처리, 매 프레임에서의 탐색 화상 입력 및 임의 프레임 간격에서의 참조 화상의 갱신을 가능하게 한다.

셀렉터(11)에는 화상 데이타 버스(3)의 화상 데이타 신호선으로부터 얻어지는 8 비트의 입력 화상 데이타가 공급된다. 셀렉터(11)는 메모리 선택기(19)로부터의 2 비트의 입력 메모리 선택 신호에 기초하여 8 비트의 입력 화상 데이타를 3개의 화상 메모리(12-1~12-3)중 선택된 1개의 화상 메모리에 공급한다.

제11도는 메모리 선택기(19)의 1 실시예를 도시하는 블록도이다. 동 도면에서 메모리 선택기(19)는 정수 ROM(31), 비교기(32), 프레임 카운터(33), 래치 회로(34), 인버터(35), 플립 플롭(36) 및 ROM(37)으로 구성된다.

정수 ROM(31)에는 참조 화상을 전환하는 간격을 나타내는 정수가 미리 저장되어 있다. 한편, 화상 데이타 버스(3)의 프레임 동기 신호선으로부터 얻어지는 프레임 동기 신호는 인버터(35)를 통하여 프레임 카운터(33) 및 플립 플롭(36)의 클록 입력 단자에 공급된다. 따라서, 프레임 카운터(33)는 인버터(35)로부터의 반전 프레임 동기 신호를 카운트하여 카운트 값을 비교기(32)에 공급한다. 비교기(32)는 정수 ROM(31)으로부터의 정수와 프레임 카운터(33)로부터의 카운트 값을 비교하여 일치하면 전환 펄스를 출력한다. 이 절환 펄스는 참조 화상 메모리의 전환을 기동하는 신호이며, 제10도의 참조 화상 어드레스 발생기(20)에 공급되는 동시에 래치회로(34) 및 플립 플롭(36)의 클리어 단자에도 공급된다.

플립 플롭(36)의출력은 그 데이타 입력단자 D에 공급되며, Q 출력은 ROM(37) 어드레스 신호 중 1 비트로서 ROM(37)에 공급된다. ROM(37)에는 래치 회로(34)로부터 ROM(37)의 어드레스 신호의 나머지의 4 비트가 공급된다. ROM(37)에는 미리 화상 메모리(12-1~12-3)의 선택에 관한 선택 데이타가 저장되어 있고, 5 비트의 어드레스 신호에 의해 지정된 어드레스로부터 판독된 선택 데이타는 2 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호와, 2 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호와, 2 비트의 참조 화상 메모리 선택 신호로서 출력된다. 입력 화상 메모리 선택 신호는 화상 메모리(12-1~12-3)중 어떤 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리로서 사용할지를 결정한다. 마찬가지로, 탐색 화상 메모리 선택 신호는 화상 메모리(12-1~12-3)중 어떤 화상 메모리를 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리로서 사용할지를 결정하고, 참조 화상 메모리 선택 신호는 화상 메모리(12-1~12-3)중 어떤 화상 메모리를 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로서 사용할지를 결정한다.

2 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호와 2 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호는 래치 회로(34)를 통하여 ROM(37)에 상기 어드레스 신호의 나머지의 4 비트로서 공급된다. 또, 2 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호는 셀렉터(11)에 공급되고, 2 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호는 어드레스 셀렉터(15) 및 셀렉터(18)에 공급되며, 2 비트의 참조 화상 메모리 선택 신호는 어드레스 셀렉터(16) 및 셀렉터(17)에 공급된다.

제12도는 ROM(37)에 공급되는 5 비트의 어드레스 신호를 도시한 도면이다. 이 도면에 도시된 바와 같이 어드레스 신호는 비트 A0~A4로 이루어진다. 비트 A0는 플립 플롭(36)으로부터의 신호에 대응하고 있다. 또한, 비트 A1과 A2는 래치 회로(34)를 통하여 얻어지는 2 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호에 대응하고 있고, 비트 A3, A4는 래치 회로(34)를 통하여 얻어지는 2 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호에 대응하고 있다. 비트 A0가 「0」인지 「1」인지에 따라서 참조 화상 메모리 이외의 2개의 화상 메모리로 교대로 화상을 입력하도록 화상 메모리(12-1~12-3)의 절환이 행해진다.

제13도는 ROM(37)에 공급되는 5 비트의 어드레스 신호(ROM 어드레스)의 값과, ROM 어드레스에 따라서 ROM(37)으로부터 판독되는 선택 데이타, 즉 2 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호, 2 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호 및 2 비트의 참조 화상 메모리 선택 신호의 값과의 관계를 도시하는 도면이다. 예컨대, ROM 어드레스의 값이 「2」인 경우, 입력 화상 메모리 선택 신호의 값은 「2」, 탐색 화상 메모리 선택 신호의 값은 「0」, 참조 화상 메모리 선택 신호의 값은 「1」이다. 이 예에서는 화상 메모리 선택 신호의 값이 「0」일 때에 화상 메모리 12-1이 선택되고, 「1」일 때에 화상 메모리 12-2가 선택되며, 「2」일 때에 화상 메모리 12-3이 선택된다. 따라서, ROM 어드레스가 「2」인 경우는 화상 메모리 12-3이 입력 화상 메모리로서 선택되고, 화상 메모리 12-1이 탐색 화상 메모리로서 선택되며, 화상 메모리 12-2가 참조 화상 메모리로서 선택된다. 즉, 제10도의 셀렉터(11)는 입력 화상 메모리 선택 신호의 값이 「0」, 「1」 또는 「2」인지에 따라서 화상 데이타를 화상 메모리 12-1, 12-2 또는 12-3에 선택적으로 공급한다. 또한, 제13도는 말할 필요도 없이 모든 관계를 도시하는 것이 아니고, 일부분만을 도시하는 것이다.

제10도의 어드레스 셀렉터(15)는 탐색 화상 어드레스 발생기(21)로부터 발생된 18비트의 탐색 화상 어드레스를 메모리 선택기(19)로부터의 탐색 화상 메모리 선택 신호에 기초하여 화상 메모리(12-1~12-3)중 탐색 화상 메모리로서 선택된 화상 메모리에 공급된다. 또, 어드레스 셀렉터(16)는 참조 화상 어드레스 발생기(20)로부터 발생된 18 비트의 참조 화상 어드레스를 메모리 선택기(19)로부터의 참조 화상 메모리 선택 신호에 기초하여 화상 메모리(12-1~12-3) 중 참조 화상 메모리로서 선택된 화상 메모리에 공급한다.

화상 메모리(12-1~12-3)로부터 판독된 화상 데이타는 셀렉터(17, 18)의 각각에 공급된다. 상술한 바와 같이, 셀렉터(17)에는 메모리 선택기(19)로부터 참조 화상 메모리 참조 신호가 공급되고, 셀렉터(19)에는 메모리 선택기(19)로부터 탐색 화상 메모리 탐색 신호가 공급되고 있다. 따라서, 셀렉터(17, 18)는 화상 메모리(12-1~12-3)로부터 판독된 화상 데이타 중 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타만을 선택하여 상관 연산기(22)에 공급한다. 상관 연산기(22)는 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 상관 연산처리를 행하여 상관치를 구한다. 상관치는 상관 연산기(22)로부터 피크 위치 검출기(23)에 공급되며, 피크 위치 검출기(23)에서 상관치의 피크 위치가 검출된다. 피크 위치 검출기(23)는 피크 위치를 나타내는 18 비트의 피크 위치 어드레스를 출력하므로, 이 피크 위치 어드레스에 기초하여 촬상 화면내의 소정 물체를 실시간으로 추적할 수 있다. 또한, 피크 위치 검출기(23)로부터 출력되는 18 비트의 피크 위치 어드레스는 참조 화상 어드레스 발생기(20) 및 탐색 화상 어드레스 발생기(21)에 공급된다.

제14도는 탐색 화상 어드레스 발생기(21)의 1 실시예를 도시하는 블록도이다. 이 도면중 탐색 화상 어드레스 발생기(21)는 정수 ROM(41, 43, 47, 49), 가산기(42, 46, 48, 52), X 어드레스 카운터(44), 비교기(45, 51) 및 Y 어드레스 카운터(50)로 구성된다.

정수 ROM(41)에는 미리 9 비트의 X 어드레스 최소치(오프셋값)가 저장되어 있다. 가산기(42)는 제10도의 피크 위치 검출기(23)로부터의 18 비트의 피크 위치 어드레스 중 화상 데이타의 X 어드레스에 관한 9 비트와 정수 ROM(41)으로부터 판독된 9 비트의 X 어드레스 최소치를 가산하여 9 비트의 가산치를 가산기(46)에 공급한다. X 어드레스 카운터(44)는 화상 데이타 버스(3)의 화소 클록 신호선으로부터 얻어지는 화소 클록을 카운트하여 9 비트의 카운트 값을 가산기(46) 및 비교기(45)에 공급한다. 화소 클록을 화상 데이타를 구성하는 각 화소에 대응하여 발생되는 클록 신호이다.

한편, 정수 ROM(43)에는 미리 X 사이즈가 9 비트로 저장되어 있다. 이 X 사이즈는 탐색 화상의 X 방향의 사이즈(크기)를 나타낸다. 비교기(45)는 정수 ROM(43)으로부터 판독된 X 사이즈와 X 어드레스 카운터(44)로부터의 카운트 값을 비교하여 일치하면 일치 신호를 출력한다. 이 일치 신호는 X 어드레스 카운터(44)의 클리어 단자에 공급되어 이것을 클리어하는 동시에 Y 어드레스 카운터(50)에도 공급된다.

Y 어드레스 카운터(50)는 일치 신호를 카운트하여 9 비트의 카운트 값이 가산기(52) 및 비교기(51)에 공급한다. 정수 ROM(47)에는 미리 9 비트의 Y 어드레스 최소치(오프셋값)가 저장되어 있다. 가산기(48)는 제10도의 피크 위치 검출기(23)로부터의 18 비트의 피크 위치 어드레스중 화상 데이타의 Y 어드레스에 관한 9 비트와 정수 ROM(47)으로부터 판독된 9 비트의 Y 어드레스 최소치를 가산하여 9 비트의 가산치를 가산기(52)에 공급한다. 정수 ROM(49)에는 미리 Y 사이즈가 9 비트로 저장되어 있다. 이 Y 사이즈는 탐색 화상의 Y 방향의 사이즈(크기)를 나타낸다. 비교기(51)는 정수 ROM(49)으로부터 판독된 Y 사이즈와 Y 어드레스 카운터(50)로부터 구한 카운트 값을 비교하여 일치하면 일치 신호를 출력한다. 이 일치 신호는 Y 어드레스 카운터(50)의 클리어 단자에 공급되어 이것을 클리어한다.

이렇게 하여 가산기(46)로부터 탐색 화상 어드레스의 9 비트의 하위 어드레스가 얻어지고, 가산기(52)로부터 탐색 화상 어드레스의 9 비트의 상위 어드레스가 얻어진다. 가산기(46, 52)로부터 구한 총 18 비트의 탐색 화상 어드레스는 제10도의 어드레스 셀렉터(15)에 공급된다.

제15도는 참조 화상 어드레스 발생기(20)의 1 실시예를 도시하는 블록도이다. 이 도면 중 참조 화상 어드레스 발생기(20)는 래치 회로(55), 정수 ROM(56, 58, 62, 64), 셀렉터(57, 63), X 어드레스 카운터(59), 비교기(60, 66), Y 어드레스 카운터(65) 및 가산기(61, 67)로 구성된다.

래치 회로(55)에는 제10도의 메모리 선택기(19)로부터 전환 펄스가 공급되고, 이 래치 회로(55)의 출력은 셀렉터(57, 63)에 공급된다. 정수 ROM(56)에는 미리 9 비트의 X 어드레스 최소치가 저장되어 있다. 또, 정수 ROM(62)에는 미리 9 비트의 Y 어드레스 최소치가 저장되어 있다. 셀렉터(57)에는 제10도의 피크 위치 검출기(23)로부터 구한 18 비트의 피크 위치 어드레스 중 화상 데이타의 X 어드레스에 관한 9 비트가 공급된다. 또, 셀렉터(63)에는 피크 위치 검출기(23)로부터 구한 18 비트의 피크 위치 어드레스 중 화상 데이타의 Y 어드레스에 관한 9 비트가 공급된다. 셀렉터(57)는 정수 ROM(56)으로부터 구한 X 어드레스 최소치와 피크 위치 어드레스 중 한쪽을 래치 회로(55)의 출력에 따라 가산기(61)로 선택 출력한다. 셀렉터(63)는 정수 ROM(62)으로부터 구한 Y 어드레스 최소치와 피크 위치 어드레스 중 한쪽을 래치 회로(55)의 출력에 따라서 가산기(67)로 선택 출력한다.

X 어드레스 카운터(59)는 화상 데이타 버스(3)의 화소 클록 신호선으로부터 얻어지는 화소 클록을 카운트하여 9 비트의 카운트 값을 가산기(61) 및 비교기(60)에 공급한다. 한편, 정수 ROM(58)에는 미리 X 사이즈가 9 비트로 저장되어 있다. 이 X 사이즈는 참조 화상의 X 방향의 크기를 나타낸다. 비교기(60)는 정수 ROM(58)으로부터 판독된 X 사이즈와 X 어드레스 카운터(59)로부터의 카운트 값을 비교하여 일치하면 일치 신호를 출력한다. 이 일치 신호는 X 어드레스 카운터(59)의 클리어 단자에 공급되어 이것을 클리어하는 동시에, Y 어드레스 카운터(65)에도 공급된다.

Y 어드레스 카운터(65)는 일치 신호를 카운트하여 9 비트의 카운트 값을 가산기(67) 및 비교기(66)에 공급한다. 정수 ROM(64)에는 미리 Y 사이즈가 9 비트로 저장되어 있다. 이 Y 사이즈는 참조 화상의 Y 방향의 크기를 나타낸다. 비교기(66)는 정수 ROM(64)으로부터 판독된 Y 사이즈와 Y 어드레스 카운터(65)로부터의 카운트 값을 비교하여 일치하면 일치 신호를 출력한다. 이 일치 신호는 Y 어드레스 카운터(65)의 클리어 단자에 공급되어 이것을 클리어한다.

이렇게 하여 가산기(61)로부터 참조 화상 어드레스의 9 비트의 하위 어드레스가 얻어지며, 가산기(67)로부터 참조 화상 어드레스의 9 비트의 상위 어드레스가 얻어진다. 가산기(61, 67)로부터 구한 총 18 비트의 참조 화상 어드레스는 제10도의 어드레스 셀렉터(16)에 공급된다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 참조 화상을 고정시켜 입력 화상에 대하여 추적 처리를 행하는 경우, 참조 화상용으로 선택한 화상 메모리 이외의 화상 메모리의 1 개를 탐색 화상용으로서 선택하고, 나머지의 1 개를 입력 화상용으로서 선택한다. 상관 연산기(22)에서의 상관 연산은 입력을 완료하고 있는 최신 입력 화상을 탐색 화상으로서 사용한다. 또, 현 프레임에서 탐색 화상 메모리로서 사용한 화상 메모리를 다음 프레임 이후에서는 참조 화상 메모리로서 사용함으로써, 참조 화상의 갱신을 행할 수 있다. 참조 화상의 갱신 직후의 프레임에서는 그 전의 프레임에서 화상 입력 메모리로서 사용하고 있던 회상 메모리를 탐색 화상 메모리로서 사용하고, 전의 프레임까지는 참조 화상 메모리로서 사용하고 있던 화상 메모리를 입력 화상 메모리로서 사용한다. 이것에 의해, 3개의 화상 메모리(12-1~12-3)를 전환 사용함으로써, 매 프레임에서의 추적 처리, 매 프레임에서의 탐색 화상 입력 및 임의 프레임 간격에서의 참조 화상의 갱신을 가능케 한다.

제16도는 본 실시예에 있어서의 화상 메모리(12-1~12-3)의 전환을 설명하는 도면이다. 동 도면중 □ 표는 화상 메모리가 참조 화상 데이타를 저장하고 있음을 나타내고, O 표는 화상 메모리가 탐색 화상 데이타를 저장하고 있음을 나타내며, 굵은 실선은 화상 메모리가 입력 화상 데이타를 저장하고 있음을 나타낸다. 또, 화살표 SW1, SW2는 제10도의 메모리 선택기(19)로부터의 전환 펄스에 기초하여 참조 화상 메모리가 전환되는 시점을 나타내며, SW1는 참조 화상 메모리를 화상 메모리(12-1)로부터 화상 메모리(12-2)로 변경하는 타이밍, SW2는 참조 화상 메모리를 화상 메모리(12-2)로부터 화상 메모리(12-3)로 변경하는 타이밍을 나타낸다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제3 실시예를 제17도~제21도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제1 실시예와 동일하게 제1도에 도시하는 기본 구성을 이용한다. 제17도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도면 중 제10도와 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는, 제17도에 도시된 바와 같이, N을 4개 이상의 정수로 하여, N개의 화상 메모리(12-1~12-N)가 준비되어 있다. 또, 메모리 선택기(19A)는 n 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호와, n 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호와, n 비트의 참조 화상 메모리 선택 신호를 출력한다. 그 외의 부분은 제10도에 도시하는 구성과 동일하다. 또한, 본 실시예에서는 2^n-1＜N-1＜2ⁿ이다.

제18도는 제17도의 메모리 선택기(19A)의 1 실시예를 도시하는 블록도이다. 제18도에 있어서 제11도와 동일부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 제18도에 도시하는 메모리 선택기(19A)에 있어서, ROM 어드레스 3n+1 비트로, ROM(37)은 각 n 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호와, 탐색 화상 메모리 선택 신호와, 참조 화상 메모리 선택 신호를 출력한다. 또, 래치 회로(34)에는 ROM(37)으로부터의 n 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호도 공급된다. 이런 점을 제외하고, 제18도의 메모리 선택기(19A)의 동작은 제11도의 메모리 선택기(19)의 동작과 기본적으로 동일하다.

제19도는 제18도의 ROM(37)에 공급되는 3n+1 비트의 어드레스 신호를 도시하는 도면이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 어드레스 신호는 비트 A0~A3n으로 이루어진다. 비트 A0는 플립 플롭(36)으로부터의 신호에 대응하고 있다. 또, 비트 A1~An은 래치 회로(34)를 통하여 얻어지는 n 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호에 대응하고 있고, 비트 An+1~A2n은 래치 회로(34)를 통하여 얻어지는 n 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호에 대응하고 있으며, 비트 A2n+1~A3n은 래치 회로(34)를 통하여 얻어지는 n 비트의 참조 화상 메모리 선택 신호에 대응하고 있다. 비트 A0가 「0」인지 「1」인지에 따라서 참조 화상 메모리 이외의 2개의 화상 메모리에 교대로 화상을 입력하도록 화상 메모리(12-1~12-N)의 전환이 행해진다.

제20도는 제18도의 ROM 37에 공급되는 3n+1 비트의 어드레스 신호(ROM 어드레스)의 값과, ROM 어드레스에 따라서 ROM(37)으로부터 판독되는 선택 데이타, 즉 n 비트의 입력 화상 메모리 선택 신호, n 비트의 탐색 화상 메모리 선택 신호 및 11 비트의 참조 화상 메모리 선택 신호의 값과의 관계를 도시하는 도면이다. 여기서는 설명의 편의상, n=3이고 N=6인 경우를 나타낸다. 예컨대, ROM 어드레스의 값이 「34」인 경우, 입력 화상 메모리 선택 신호의 값은 「3」, 탐색 화상 메모리 선택 신호의 값은 「1」, 참조 화상 메모리 선택 신호의 값은 「2」이다. 이 예에서는 화상 메모리 선택 신호의 값이 「0」일 때에 화상 메모리 12-1이 선택되며, 「1」일 때에 화상 메모리 12-2가 선택되고, 「2」일 때에 화상 메모리 12-3이 선택되고, 화상 메모리 선택 신호의 값이 「3」일 때에 화상 메모리 12-4가 선택된다. 따라서, ROM 어드레스가 「34」인 경우는 화상 메모리 12-4가 입력 화상 메모리로서 선택되고, 화상 메모리 12-2가 탐색 화상 메모리로서 선택되며, 화상 메모리 12-3이 참조 화상 메모리로서 선택된다. 즉, 제17도의 셀렉터(11)는 입력 화상 메모리 선택 신호의 값이 「0」, 「1」, … 또는 「N-1」인지에 따라서 화상 데이타를 화상 메모리 12-1, 12-2, … 또는 12-N에 선택적으로 공급한다. 또한, 제13도는 말할 필요도 없이 모든 관계를 도시하는 것이 아니고, 일부분만을 도시하는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 참조 화상을 고정하여 입력 화상에 대하여 추적 처리를 행하는 경우, 참조 화상용으로 선택한 화상 메모리 이외의 화상 메모리의 1 개를 탐색 화상용으로서 선택하고 또 다른 1 개를 입력 화상용으로 선택한다. 상관 연산기(22)에서의 상관 연산은 입력을 완료하고 있는 최신 입력 화상을 탐색 화상으로서 사용한다. 또, 현 프레임에서 탐색 화상 메모리로서 사용한 화상 메모리를 다음 프레임 이후에서는 참조 화상 메모리로서 사용함으로써, 참조 화상의 갱신을 행할 수 있다. 참조 화상의 갱신 직후의 프레임에서는 그 전의 프레임에서 화상 입력 메모리로서 사용하고 있는 화상 메모리를 탐색 화상 메모리로서 사용하여 전의 프레임까지는 참조 화상 메모리로서 사용하고 있는 화상 메모리를 입력 화상 메모리로서 사용할 수도 있다. 이것에 의해, N개의 화상 메모리(12-1~12-N)를 전환 사용함으로써, 매 프레임에서의 추적 처리, 매 프레임에서의 탐색 화상 입력 및 임의 프레임 간격에서의 참조 화상의 갱신을 가능하게 하는 것이다.

또, 참조 화상을 갱신하는 경우, 전의 프레임에서 참조 화상 메모리로서 사용하였던 화상 메모리를, 선택되어 있지 않은 화상 메모리로서 참조 화상 데이타를 저장하고 있지 않은 화상 메모리에 바꿔 놓을 수 있다. 선택되어 있지 않은 화상 메모리의 전부가 과거의 참조 화상 데이타로 저장되어 있는 경우에는 가장 오래된 참조 화상 데이타가 저장되어 있는 화상 메모리에 바꿔 놓을 수 있다. 또, 메모리 선택기(19A)는 참조 화상 데이타가 저장되어 있는 화상 메모리를 임의의 프레임에서 그 시점에서 참조 화상 메모리로서 사용하고 있는 화상 메모리로 바꿔 놓는 기능도 갖는다. 따라서, 참조 화상의 후보를 복수 저장해 둘 수 있는 동시에, 과거에 갱신한 참조 화상중에서 가장 상관치가 높은 참조 화상을 선택하여 사용함으로써, 안정도가 높은 추적 처리를 행할 수 있다.

제21도는 본 실시예에 있어서의 화상 메모리(12-1~12-N)의 전환을 설명하는 도면이다. 동 도면중 □ 표는 화상 메모리가 참조 화상 데이타를 저장하고 있음을 나타내며, O 표는 화상 메모리가 탐색 화상 데이타를 저장하고 있음을 나타내고, 굵은 실선은 화상 메모리가 입력 화상 데이타를 저장하고 있음을 나타낸다. 또, 화살표 SW1, SW2는 제17도의 메모리 선택기(19A)로부터의 전환 펄스에 기초하여 참조 화상 메모리가 전환되는 시점을 나타내며, SW1는 참조 화상 메모리를 화상 메모리 12-i로부터 화상 메모리 12-j로 변경하는 타이밍, SW2는 참조 화상 메모리를 화상 메모리 12-j로부터 화상 메모리 12-k로 변경하는 타이밍을 나타낸다. 또한, i. j, k는 각각 1~N 간의 서로 다른 정수이다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제4 실시예를 제22도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제1 실시예와 동일하게 제1도에 도시하는 기본 구성을 이용한다.

제22도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도면중 제17도와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 제22도에 도시된 바와 같이 셀렉터(17)와 상관 연산기(22)간에 선입력 선출력 수단(FIFO)(68)이 설치되고, 셀렉터(18)와 상관 연산기(22)간에 FIFO(69)가 설치되어 있다. 셀렉터(18, 19)로부터의 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타는 대응하는 FIFO(68, 69)에 공급되며, 순차적으로 이들의 FIFO(68, 69)에 저장된다. 상관 연산기(22)는 FIFO(68, 69)내에 판독할 수 있는 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타가 존재하면 기동되어 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 FIFO(68, 69)로부터 판독하여 상관 연산을 행한다.

본 실시예에 의하면, 셀렉터(17, 18)에 의한 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 추출, 즉, 화상 메모리(12-1~12-N)로부터의 판독과, 상관 연산기(22)에 의한 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타에 대한 상관 연산처리를 병행하여 행할 수 있으므로, 추적 처리 속도를 더욱 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제5 실시예를 제23도~제26도를 참조하여 설명한다.

제23도는 국소 영역 화상 추적 장치의 제5 실시예의 개략적 구성을 도시하는 블록도이다. 제23도에서 국소 영역 화상 추적 장치는 대략 카메라등의 촬상 장치(1)와, A/D 변환기를 포함하는 화상 입력 장치(2)와, 화상 데이타 버스(3)를 통하여 화상 입력 장치(2)에 접속된 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M), 제어 계산기(70) 및 제어 계산기 버스(71)로 구성된다. 즉, 복수의 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)가 화상 데이타 버스(3)를 통하여 화상 입력 장치(2)에 대하여 병렬로 접속되는 동시에 제어 계산기 버스(71)를 통하여 제어 계산기(70)에 대하여 병렬로 접속되어 있다. 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 각각 동일 구성을 갖는다.

촬상 장치(1)에 의해 촬상된 화상에 관한 화상 데이타는 화상 입력 장치(2)에 의해 디지탈 화상 데이타로 변환되며, 화상 데이타 버스(3)의 프레임 동기 신호선, 화소 클록 신호선 및 화상 데이타 신호선을 통하여 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에 공급된다. 화소 클록 신호선상에서 전송되는 화소 클록과 화상 데이타 신호선상에서 전송되는 화상 데이타와의 타이밍은 예컨대 제2도에 도시된 바와 같은 관계로 되어 있다. 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 화소 클록의 상승 에지에 응답하여 각 화소 데이타를 래치하여 대응하는 화상 메모리내에 저장한다.

상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)중 임의의 상관 추적 처리 장치를 선택적으로 병렬 동작시킴으로써, 추적 처리를 고속으로 행할 수 있다. 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에서는 화상 메모리를 선택적으로 전환 사용함으로써, 화상 메모리로의 기록과, 화상 메모리로부터의 판독 및 상관 연산을 병렬로 실행함으로써, 화상 데이타의 각 프레임마다의 추적 처리를 행할 수 있다.

제어 계산기(70)는 제어 계산기 버스(71)를 통하여 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에 대한 각종 제어를 행한다. 제어 계산기(70)가 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에 대하여 행하는 제어로서는 예컨대 참조 화상의 갱신에 관한 제어, 화상 메모리의 선택이나 전환에 관한 제어 등이 있다. 후술하는 바와 같이, 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 각각 각종 제어레지스터가 설치된 제어 계산기 인터페이스를 가지며, 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)의 동작은 각자의 제어 계산기 인터페이스내의 제어레지스터에 설정된 값에 기초하여 제어된다. 각 제어 계산기 인터페이스내의 제어레지스터는 제어 계산기 버스(71)의 다른 어드레스 공간에 맵(map)되어 있으며, 제어 계산기(70)가 소정의 어드레스 공간에 액세스함으로써, 각 제어 계산기 인터페이스내의 제어레지스터에 대하여 기록 및 판독이 행해진다. 즉, 제어 레지스터에 설정되는 값은 제어 계산기(70)로부터 자유롭게 설정할 수 있다. 또, 제어 계산기(70)는 제어 계산기 버스(71)를 통하여 얻어지는 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)에서의 상관치의 피크 위치를 관리하여 1 또는 복수의 운동 물체를 용이하게 추적할 수 있다.

또한, 제어 계산기 버스(71)로서는 예컨대 VME 규격의 버스를 사용할 수 있으며, 이 경우는 VME 버스 규정의 보드 컴퓨터를 제어 계산기(70)로서 사용한다.

제24도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도면중 제17도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는, 제24도에 도시된 바와 같이, 제어 계산기 인터페이스(I/F)(74)가 설치되어 있다. 이 제어 계산기 I/F(74)는 제어 계산기 버스(71)를 통하여 제어 계산기(70)와 접속되어 있다. 또한, 제어 계산기 I/F(74)는 메모리 선택기(19B)에도 접속되어 있다.

제25도는 메모리 선택기(19B)의 1 실시예를 제어 계산기 I/F(74)의 일부와 함께 도시하는 블록도이다. 이 도면중 제18도와 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제25도에 있어서, 메모리 선택기(19B)는 제18도의 비교기(32) 및 프레임 카운터(33)를 대신하여 래치 회로(76)를 갖는다. 이 래치 회로(76)에는 제어 계산기 I/F(74)내의 제어레지스터(77)에 저장된 갱신지시 플래그 RN이 공급되어 있다. 갱신 지시 플래그 RN은 제어 계산기(70)로부터 제어 계산기 버스(71)를 통하여 설정될 수 있고, 갱신 지시 플래그가 설정되어 있으면 메모리 선택기(19B)에 참조 화상의 갱신을 지시한다. 래치 회로(76)에는 인버터(35)를 통하여 얻어지는 반전 프레임 동기 신호도 공급되어 있고, 제26도에 도시된 바와 같이, 갱신 지시 플래그 RN이 설정되어 있는 상태에서 프레임 동기 신호가 하강하면, 이 하강 에지에 응답하여 전환펄스를 출력한다. 또한, 제어 계산기 I/F(74)의 제어레지스터(77)에는 갱신 지시 플래그 RN 외에도 각종 플래그가 저장되어 있지만, 본 발명의 요지와는 직접 관계가 없으므로, 그 도시 및 설명은 생략한다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제6 실시예를 제27도 및 제28도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제5 실시예와 마찬가지로 제23도에 도시하는 기본 구성을 이용한다.

제27도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제22도 및 제24도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 참조 화상 어드레스 발생기(20B) 및 탐색 화상 어드레스 발생기(21B)가 각각 제어 계산기 I/F(74B) 및 제어 계산기 버스(71)를 통하여 제어 계산기(70)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 참조 화상 어드레스 발생기(20B) 및 탐색 화상 어드레스 발생기(21B)는 제어 계산기(70)로부터의 지시에 따라서 참조 화상 어드레스 및 탐색 화상 어드레스를 발생시킬 수 있다.

제28도는 참조 화상 어드레스 발생기(20B), 탐색 화상 어드레스 발생기(21B) 및 제어 계산기 I/F(74B)의 주요부를 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제14도 및 제15도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제28도에 도시된 바와 같이 참조 화상 어드레스 발생기(20B)에는 X 어드레스 최소치를 저장하는 정수 ROM(56) 및 Y 어드레스 최소치를 저장하는 정수 ROM(62)이 준비되어 있지 않으며, 정수 ROM(56)에 대응하는 X 어드레스 최소치 레지스터(56B) 및 정수 ROM(62)에 대응하는 Y 어드레스 최소치 레지스터(62B)가 각각 제어 계산기 I/F(74B)내에 설치되어 있다. 동일하게, 탐색 화상 어드레스 발생기(21B)에는 X 어드레스 최소치를 저장하는 정수 ROM(41) 및 Y 어드레스 최소치를 저장하는 정수 ROM(47)이 설치되어 있지 않으며, 정수 ROM(41)에 대응하는 X 어드레스 최소치 레지스터(41B) 및 정수 ROM(47)에 대응하는 Y 어드레스 최소치 레지스터(47B)가 각각 제어 계산기 I/F(74B) 내에 설치되어 있다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 제어 계산기(70)로부터 제어 계산기 I/F(74B)내의 각 레지스터(56B, 62B, 41B, 47B)를 설정함으로써, 참조 화상의 X, Y 어드레스 최소치 및 탐색 화상의 X, Y 어드레스 최소치를 임의로 결정할 수 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 참조 화상 어드레스 발생기(20B)내의 정수 ROM(58, 64)도 생략하고 대응하는 레지스터를 제어 계산기 I/F(74B)에 설치함으로써, 참조 화상의 X, Y 사이즈를 제어 계산기(70)로부터 동일하게 임의의 사이즈로 설정할 수도 있다. 또, 탐색 화상 어드레스 발생기(21B)내의 정수 ROM(43, 49)도 생략하고 대응하는 레지스터를 제어 계산기 I/F(74B)에 설치함으로써, 탐색 화상의 X, Y 사이즈를 제어 계산기(70)로부터 동일하게 임의의 사이즈로 설정할 수도 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제7 실시예를 제29도~제35도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제5 실시예와 동일하게 제23도에 도시하는 기본 구성을 이용한다.

제29도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도면중 제27도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 제어 계산기 I/F(74C)가 상관 연산기(22), 피크 위치 검출기(23), 메모리 선택기(19B), 참조 화상 어드레스 발생기(20B) 및 탐색 화상 어드레스 발생기(21B)에 접속되어 있다.

제30도는 제29도의 제어 계산기 I/F(74C)의 제1 실시예의 주요부를 도시하는 블록도이다. 제어 계산기 I/F74C는 FIFO(81, 84)와, 어드레스 발생 카운터(82)와, 2중 포트 메모리(83)와, 레지스터(85)를 포함한다. FIFO(81)에는 상관 연산기(22)로부터의 상관치가 순차적으로 저장되고, 2중 포트 메모리(83)내의 어드레스 발생 카운터(82)에 의해 발생된 어드레스에 저장된다. 상관 연산기(22)가 탐색 화상내의 256의 부분 영역 화상과 참조 화상과의 상관치를 연산하는 것으로 하면, 어드레스 발생 카운터(82)는 「0」~ 「255」의 어드레스를 반복 발생시킨다. 2중 포트 메모리(83)내의 상관치는 제어 계산기 버스(71)를 통하여 제어 계산기(70)에서 참조할 수 있다. 한편, FIFO(84)에는 피크 위치 검출기(23)로부터의 피크 위치가 순차적으로 저장되며, 예컨대 상기 256개의 상관치에 대하여 1개의 피크 위치가 레지스터(85)에 저장된다. 이 레지스터(85)내의 피크 위치도 제어 계산기 버스(71)를 통하여 제어 계산기(70)에서 참조할 수 있다.

제31도는 상기 256개의 상관치의 2중 포트 메모리(83)로의 저장을 도시하는 도면이다. 이 도면중 좌측은 탐색 화상을 나타내며, 우측은 2중 포트 메모리(83)에 저장되는 상관치 D_i,j를 나타낸다.

제32도는 제29도의 제어 계산기 I/F 74C의 제2 실시예의 주요부를 도시하는 블록도이다. 제32도중 제30도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제32도에 있어서, 제어 계산기 I/F(74C)는 FIFO(81), 어드레스 발생 카운터(82), 2중 포트 메모리(83), 가산기(87) 및 래치 회로(88)를 포함한다. 2중 포트 메모리(83)는 최초의 1 프레임 기간의 개시시에 프레임 동기 신호의 상승 에지에 응답하여 클리어된다. 그 후는 2중 포트 메모리(83)로부터 판독된 상관치가 래치회로(88)를 통하여 가산기(87)에 공급되므로, 2중 포트 메모리(83)에는 지금까지의 상관치와 이번의 상관치와의 가산치가 가산기(87)로부터 공급되어 저장된다.

제33도는 클리어된 2중 포트 메모리(83)에의 상기 256개의 상관치의 저장을 도시하는 도면이다. 동 도면중 좌측은 탐색 화상을 나타내며, 우측은 2중 포트 메모리(83)에 「0」이 가산되어 저장되는 상관치 D_i,j를 나타낸다.

제34도는 제33도의 상태 이후에 상기 256개의 상관치의 2중 포트 메모리(83)에의 저장을 도시하는 도면이다. 동 도면중 좌측은 탐색 화상을 나타내며, 우측은 2중 포트 메모리(83)에 지금까지의 상관치 D_i,j가 가산되어 저장되는 상관치 D'_i,j를 나타낸다.

따라서, 제어 계산기 I/F(74C)의 제2 실시예에 의하면, 복수회의 추적 처리의 각각으로 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산하여 2중 포트 메모리(83)에 저장한다.

제35도는 제29도의 제어 게산기 I/F(74C)의 제3 실시예의 주요부를 도시하는 블록도이다.

제35도중 제32도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제35도에 있어서, 제어 계산기 I/F(74C)는 FIFO(81), 어드레스 발생 카운터(82), 2중 포트 메모리(83), 가산기(87), 래치 회로(88), 셀렉터(89), 정수 ROM(90) 및 제어레지스터(94)를 포함한다. 셀렉터(89)에는 가산기(87)로부터의 가산치와 정수 ROM(90)으로부터의 「0」인 값이 공급되고, 제어레지스터(94)내의 클리어 플래그(CF)가 설정되어 있으면, 「0」을 2중 포트 메모리(83)에 공급하여 저장함으로써, 2중 포트 메모리(83)를 클리어한다. 클리어 플래그(CF)가 설정되어 있지 않으면, 셀렉터(89)는 가산기(87)로부터의 가산치를 2중 포트 메모리(83)에 공급하여 저장한다.

따라서, 제어 계산기 I/F(74C)의 제3 실시예에 의하면, 복수회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산하여 2중 포트 메모리(83)에 저장하는지 아닌지를, 제어 계산기(70)로부터 제어레지스터(94) 내의 클리어 플래그(CF)를 설정 또는 재설정함으로써 지시할 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제8 실시예를 제36도를 참조하여 설명한다. 이 실시예에서는 제5 실시예와 동일하게 제23도에 도시하는 기본 구성을 이용한다.

제36도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성의 주요부를 제어 계산기(70)와 함께 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제29도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 제어 계산기(70)가 제어 계산기 버스(71)를 통하여 참조 화상 및 탐색 화상의 위치를 나타내는 어드레스의 데이타 블록을 순차적으로 제어 계산기 I/F(74D)내의 FIFO(95, 96)에 기록한다. 즉, FIFO(95)에는 참조 화상 어드레스 발생기(20B)에 공급해야 될 참조 화상 X 어드레스 최소치 및 참조 화상 Y 어드레스 최소치가 미리 제어 계산기(70)로부터 기록된다. 또, FIFO(96)에는 탐색 화상 어드레스 발생기(21B)에 공급해야 될 탐색 화상 X 어드레스 최소치 및 탐색 화상 Y 어드레스 최소치가 미리 제어 계산기(70)로부터 기록된다. 따라서, 본 실시예는 레지스터 대신에 FIFO(95, 96)가 사용되는 점을 제외하면, 제27도 및 제28도를 참조하여 설명한 제6 실시예와 동일하다.

본 실시예에 의하면, 복수의 데이타 블록을 FIFO(95, 96)에 기록해 둠으로써, 복수회의 추적 처리를 일괄하여 제어 계산기(70)의 개재없이 실행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제9 실시예를 제37도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제5 실시예와 마찬가지로 제23도에 도시하는 기본 구성을 이용한다.

제37도는 본 실시예에 있어서의 상관 추적 처리 장치(4)의 구성의 주요부를 제어 계산기(70)와 함께 도시하는 블록도이다.

본 실시예에서는 상관 연산기(22)로부터의 상관치가 순차적으로 제어 계산기 I/F(74E)내의 FIFO(98)에 기록되고, 피크 위치 검출기(23)로부터의 피크 위치가 순차적으로 제어 계산기 I/F(74E)내의 FIFO(99)에 기록된다. 2중 포트 메모리나 레지스터를 사용하지 않은 점을 제외하면, 기본적으로는 제29도 및 제30도를 참조하여 설명한 제7 실시예와 동일하다. 본 실시예에 의하면, 제어 계산기(70)는 임의의 시점에서 제어 계산기 I/F(74E)내의 FIFO(98, 99)를 참조하여 기록된 상관치 및 피크 위치가 있으면 이들을 판독할 수 있다.

또한, 제36도 및 제37도에 도시하는 구성을 1개의 제어 계산기 I/F 내에 설치해도 좋다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제10 실시예를 제38도~제41도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제5 실시예와 동일하게 제23도에 도시하는 기본 구성을 이용한다. 또, 상관 추적 처리 장치(4)의 주요부는 예컨대 제29도의 구성을 가지며, 제어 계산기 I/F(74C)는 예컨대 제35도 및 제36도의 구성을 갖는다.

제38도는 본 실시예에 있어서의 동작을 설명하는 흐름도이다. 설명의 편의상, 16n 화소 × 16m 화소의 참조 화상에 관하여 추적 처리를 행하는 것으로 한다. 동 도면중 제어 계산기(70)는 단계 S1에서 제어 계산기 I/F(74) 내의 2중 포트 메모리(83)의 내용을 클리어하고 단계 S2, S3에서 각각 j 및 i를 「0」으로 설정한다. 또, 제어 계산기(70)는 단계 S4에서 제어 계산기 I/F(74)내의 FIFO(95)에 참조 화상 어드레스 Rx, Ry를 설정하고, 단계 S5에서 제어 계산기 I/F(74)내의 FIFO(96)에 탐색 화상 어드레스 Sx, Sy를 설정한다. 여기서, Rx는 Rx0 + 16 × i로 표시되는 상기 참조 화상 X 어드레스 최소치이고, Ry는 Ry0 + 16 × j로 표시되는 상기 참조 화상 Y 어드레스 최소치이다. 또, Sx는 Sx0 + 16 × i로 표시되는 상기 탐색 화상 X 어드레스 최소치이고, Sy는 Sy0 + 16 × j로 표시되는 상기 탐색 화상 Y 어드레스 최소치이다.

상관 연산기(22)는 단계 S6에서 상관 연산을 행한다. 그 후, 제어 계산기(70)는 단계 S7에서 i를 증분하고, 단계 S8에서 i=n 인지 아닌지를 판정한다. 단계 S8의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S4로 되돌아간다. 한편, 단계 S8의 판정 결과가 "예"이면, 제어 계산기(70)는 단계 S9에서 j를 증분하여 단계 S10에서 j=m 인지 아닌지를 판정한다. 단계 S10의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S3으로 되돌아간다. 한편, 단계 S10의 판정 결과가 "예"이면, 피크 위치 검출기(23)에서 상관치의 피크 위치가 검출된다(단계 S11). 제어 계산기(70)는 움직임 벡터를 vx, vy로 하면, Sx0에 vx를 가산하고 Sy0에 vy를 가산(단계 S12)한 후, 처리는 단계 S1로 되돌아간다.

제39도에 있어서, (a)는 인접하는 참조 화상중의 한쪽을 나타내며, (b)는 이것에 대응하는 탐색 화상을 나타내며, (c)는 이들로부터 얻어지는 상관치 분포를 나타낸다. 또, 제40도에 있어서, (a)는 인접하는 참조 화상중의 다른쪽을 나타내며, (b)는 이것에 대응하는 탐색 화상을 나타내며, (c)는 이들로부터 얻어지는 상관치 분포를 나타낸다. 또, 제41도에 있어서, (a)는 제39도 (a) 및 제40도 (a)에 도시하는 2개의 인접하는 참조 화상으로 이루어지는 참조 화상을 나타내며, (b)는 이것에 대응하는 탐색 화상을 나타내며, (c)는 제39도 (c) 및 제40도 (c)의 상관치 분포를 가산하여 얻어지는 상관치 분포를 나타낸다. 즉, 제어 계산기 I/F(74C)의 가산기(87)가 제39도 (c) 및 제40도 (c)의 상관치 분포를 가산함으로써 제41도 (c)의 상관치 분포가 2중 포트 메모리(83)에 저장된다.

본 실시예에 의하면, 인접하는 참조 화상에 대한 추적 처리결과인 상관치 분포를 모두 가산하여 그 피크 위치를 구함으로써, 16n 화소 × 16m 화소(즉, 임의배)의 참조 화상에 관하여 추적 처리를 행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제11 실시예를 제42도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 제1 실시예와 같이 제1도의 기본 구성을 이용하거나, 제5 실시예와 같이 제23도에 도시한 기본 구성을 이용해도 좋다. 또, 상관 추적 처리 장치(4)의 주요부는 상기 어느 쪽의 실시예의 구성이라도 사용할 수 있다.

상기 제2 실시예 이후의 각 실시예에 있어서는 화상 입력 장치(2)가 출력하는 화상 데이타는 8 비트의 흑백사진 혹은 컬러 정보이기 때문에, 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 8 비트의 구성을 가지면 좋다. 즉, 상관 연산기(22)등에는 이미 시판되고 있는 8 비트의 LSI 등을 사용할 수 있다. 그러나, 화상 입력 장치(2)가 출력하는 화상 데이타가 예컨대 24 비트의 컬러 정보인 경우, 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)는 24 비트의 구성으로 변경하지 않으면 안된다.

제42도는 본 실시예의 주요부를 도시하는 블록도이다. 동 도면중 16M 바이트의 메모리(ROM)(100)는 화상 입력 장치(2)로부터의 24 비트의 컬러화상 데이타를 8비트의 의사 컬러화상 데이타로 변환하는 변환 테이블을 미리 저장하고 있다. 구체적으로는 24 비트의 컬러화상 데이타가 어드레스로서 메모리(100)에 입력되고, 입력된 어드레스로부터 8 비트의 의사 컬러화상 데이타가 출력된다.

또한, 메모리(100)는 화상 입력 장치(2)내에 설치하거나, 화상 입력 장치(2)와 화상 데이타 버스(3)간에, 또는 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)내에 설치해도 좋다.

본 실시예에 의하면, 화상 입력 장치(2)가 출력하는 화상 데이타의 비트수와 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M)가 처리하는 비트수가 달라도 메모리(100)에서 필요한 변환을 행함으로써, 각 상관 추적 처리 장치(4-1~4-M) 내에서는 고정 비트수를 처리하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 메모리(100)의 입력 비트수 및 출력 비트수는 각각 24와 8로 한정되지 않는 것은 아니다.

그런데, 참조 화상은 각 프레임마다 무조건으로 탐색 화상내의 상관치 분포의 피크 위치의 영역의 화상으로 갱신하는 것을 고려할 수 있다.

제43도는 이 고려되는 국소 영역 화상 추적 장치를 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제72도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제43도에 있어서, 참조 화상 메모리(504)에는 미리 참조 화상 데이타가 저장되어 있는 것으로 한다. 먼저, 최초의 1 프레임에서 입력 전환기(511)는 버퍼 메모리(514)에 A/D 변환기(502)로부터의 화상 데이타를 공급하여 저장하도록 전환되어 있다. 또, 출력 전환기(512)는 참조 화상 메모리(504)로부터 판독된 참조 화상 데이타를 상관 연산기(505)에 공급하도록 전환되어 있다.

이렇게 하여 최초의 1 프레임에 관하여 상관치의 피크 위치가 검출되어 상관치 피크 위치 검출기(507)로부터 어드레스 발생기(506)로 피드백되면, 입력 전환기(511) 및 출력 전환기(512)가 함께 상기의 상태로부터 전환되어 A/D 변환기(502)로부터의 화상 데이타가 참조 화상 메모리 504에 저장되는 동시에 버퍼 메모리(514)로부터 판독된 화상 데이타가 참조 화상 데이타로서 상관치 연산기(505)에 공급된다. 이것에 의해, 참조 화상은 각 프레임마다 무조건으로 탐색 화상내의 상관치 분포의 피크 위치의 영역의 화상으로 갱신된다.

그러나, 상기와 같이 각 프레임마다 참조 화상을 갱신하는 방법을 채용하면, 참조 화상과의 상관치가 낮은 영역의 화상을 새로운 참조 화상으로서 이용하여 추적 처리를 행할 가능성이 있으며, 추적 처리의 오차가 누적되기 쉽다. 또, 노이즈를 포함하는 영역의 화상을 참조 화상으로서 이용하면, 추적 처리의 오차가 커져서 국소 영역 화상 추적 장치가 노이즈에 영향받기 쉽다.

그래서, 이러한 문제점을 해소할 수 있는 국소 영역 화상 추적 장치를 이하에 설명한다. 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제12 실시예를 제44도~제48도를 참조하여 설명한다. 제44도는 국소 영역 화상 추적 장치의 제12 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제43도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제44도중 국소 영역 화상 추적 장치는 촬상 장치(501), A/D 변환기(502), 탐색 화상 메모리(503), 상관 연산기(505), 상관치 피크 위치 검출기(507), 입력 선택기(111), 출력 선택기(112), 화상 메모리(113-1~113-N), 상관도 비교기(115) 및 화상 메모리 관리부(116)으로 구성된다. 또한, N은 3 이상의 정수이다. 본 실시예에서는 N개의 화상 메모리(113-1~113-N)중 적어도 2개의 화상 메모리를 참조 화상 메모리로서 사용하고, 1개의 화상 메모리를 입력 화상 메모리로서 사용한다.

촬상 장치(501)에 의해 촬상된 화상에 관한 아날로그 화상 데이타는 A/D 변환기(502)에 의해 디지탈 화상 데이타로 변환되며, 순차적으로 탐색 화상 메모리(503)에 저장되는 동시에 입력 선택기(111)에 공급된다. 화상 메모리(113-1~113-N)는 과거의 입력 화상 데이타를 저장하기 위해서 설치되어 있다. 상관 연산기(505)는 상관 연산을 행함으로써, 탐색 화상 메모리(503)내의 화상 데이타와 화상 메모리(113-1~113-N)중 참조 화상 메모리로서 사용되는 1개의 화상 메모리내의 참조 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 구한다. 이 상관치의 피크 위치, 즉, 촬상화면중에서 상관성이 가장 높은 위치는 상관치 피크 위치 검출기(507)에 의해 검출된다. 따라서, 상관치 피크 위치 검출기(507)로부터는 항상 상관치의 피크 위치가 얻어지며, 이 피크 위치에 기초하여 촬상화면내의 소정 물체를 실시간으로 추적할 수 있다.

상관 연산기(505)는 탐색 화상 메모리(503)내의 화상 데이타와 참조 화상 메모리내의 참조 화상 데이타에 대하여 다음과 같은 연산을 실시한다. 여기서, 설명의 편의상, 참조 화상을 상기 제4도에 도시된 바와 같이 8화소 × 8화소로 하고, 참조 화상내의 화소치를 X_i,j로 나타내는 것으로 한다. 이 경우, 상관 연산기(505)는 예컨대 상기 5도에 도시하는 16화소 × 16화소의 탐색 화상에 대하여 상기 제6도에 도시된 바와 같이 탐색 화상내의 참조 화상과 같은 크기의 부분 영역 화상과 관련하여 다음 식의 연산을 행한다. 또한, 다음 식중 Y_i,j는 탐색 화상내의 화소치를 나타내고, D_m,n은 2개의 화상이 어느 정도 닮아 있는지를 수치로 나타내는 상관치를 나타내며, m=0~7, n=0~7이다.

[식 2]

상기의 식중 D_m,n의 값은 2개의 화상이 닮아 있는 만큼 작아진다.

상기 제7도는 참조 화상의 일예를 나타내며, 상기 제8도는 탐색 화상의 일예를 나타낸다. 또, 상기 제9도는 제7도의 참조 화상 및 제8도의 탐색 화상에 대하여 상관 연산기(505)가 상관 연산을 행한 결과를 나타낸다. 이 예에서는 m=5, n=4이며 D_m,n이 최소치가 되고 있고, 이 위치에 있는 부분 영역 화상이 참조 화상과 가장 닮아 있음을 나타내고 있다.

이와 같이, 화상의 상관 연산은 참조 화상에 가장 닮은 장소를 찾아낼 수 있으므로, 이 상관 연산처리를 동화상에 대하여 매 프레임마다 행하는 것으로 화면내의 운동 물체를 추적할 수 있다.

또한, 상기의 식으로 나타내는 상관 연산처리를 행하는 상관 연산기(505)는 16화소 × 16화소의 참조 화상에 관하여 32화소 × 32화소의 탐색 화상내의 256개의 부분 영역 화상과 상관 연산을 행하여 상관치를 구하는 정도의 것이면, 상관치의 피크 위치의 검출을 행하는 피크 위치 검출기를 포함하더라도 이미 대규모 집적회로(LSI)화되어 있으며, 상관 연산처리에 요하는 계산은 500μs 이하로 행할 수 있다. 일예로서 상관 연산기(505)에는 에스·지·에스·톰슨사 제품의 STI 3220을 사용할 수 있다. 따라서, 본 실시예와 같이 참조 화상의 크기를 16화소 × 16화소로 하는 식으로, 1 프레임 기간에 50회~70회의 상관 연산을 행할 수 있는 소규모이면서 고속인 국소 영역 화상 추적 장치를 구성할 수 있다.

상관치 피크 위치 검출기(507)는 제9도의 상관치 분포로부터 상관치의 피크 위치를 검출하여 상관도 비교기(115)를 통하여 화상 메모리 관리부(116)에 공급한다. 이 피크 위치는 화상 메모리 관리부(116)에서 화상 메모리의 어드레스를 발생할 때에 이용된다. 또, 화상 메모리 관리부(116)는 입력 화상 메모리로서 사용한 화상 메모리의 번호와 상관치의 피크 위치의 쌍을 보존하는 동시에, 각 프레임에서 참조 화상 메모리 및 입력 화상 메모리로서 사용하는 화상 메모리를 결정하여 이 결정에 따른 전환신호를 입력 선택기(111) 및 출력 선택기(112)에 공급한다. 각 프레임에서의 추적 처리에 있어서, 화상 메모리(113-1~113-N)중 입력 화상 메모리 및 참조 화상 메모리로서 사용하는 화상 메모리를 선택함으로써, 탐색 화상내의 상관치 분포의 피크 위치의 영역의 화상의 이력을 보존하고, 또, 참조 화상을 화상의 이력으로부터 선택된 화상으로 갱신한다.

상관도 비교기(115)는 상관치 피크 위치 검출기(507)로부터의 각 상관치 분포의 피크 위치를 비교하여 상관도가 최대인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리(참조 화상 메모리) 및 상관도가 최소인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리(참조 화상 메모리)를 결정하여 화상 메모리 관리부(116)에 통지한다. 이 상관도 비교기(115)에서의 화상 메모리(참조 화상 메모리)의 결정 및 통지는 1 프레임 기간중에 입력 화상 메모리로서 사용하고 있지 않은 화상 메모리를 순서대로 참조 화상 메모리로서 N-1회의 추적 처리를 행할 때에 행해진다.

따라서, 화상 메모리 관리부(116)는 최대의 상관도에 대한 피크 위치와 현재 입력 화상 메모리로서 사용하고 있는 화상 메모리의 번호의 쌍을 보존하여 상관도가 최대인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리를 참조 화상 메모리로 한다. 또, 빈(미사용) 화상 메모리가 존재하는 경우에는 그 빈 화상 메모리를, 그리고 빈 화상 메모리가 존재하지 않는 경우에는 상관도가 최소인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리를, 다음 프레임의 입력 화상 메모리로서 사용하도록 전환신호를 입력 선택기(111) 및 출력 선택기(112)에 공급한다.

또한, 상관도 비교기(115)는 화상 메모리 관리부(116)의 일부라도 좋다. 본 실시예에 의하면, 참조 화상을 화상의 이력중 입력 화상 메모리에 저장되어 있는 입력 화상과의 상관도가 높은 화상으로 순차적으로 갱신하므로, 추적중에 보이는 방향이 변화하는 물체의 추적등에도 추적 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 실시예의 동작을 제45도의 흐름도를 참조하여 설명한다. 제45도는 화상 메모리 관리부(116)가 중앙처리 장치(CPU)로 구성되어 있는 경우의 CPU의 동작을 도시하는 흐름도이다.

제45도에 있어서, 단계 S21은 메모리 번호 Mem[I]의 화상 메모리를 입력 화상 메모리, 메모리 번호 Mem[S]의 화상 메모리를 탐색 화상 메모리, 메모리 번호 R의 화상 메모리를 참조 화상 메모리로 설정한다. 본 실시예에서는 메모리 번호의 배열은 제46도와 같이 되어 있다. 제46도중 S는 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스를 나타내며, I는 입력 화상 메모리의 배열 인덱스를 나타낸다. 또, 제47도는 메모리 번호의 배열의 초기 상태를 도시하는 도면이며, 참조 화상 메모리 번호 R은 「0」으로 설정되어 있다.

단계 S22는 상관 연산기(505)에 참조 화상 데이타를 공급하여 상관 연산처리, 즉, 추적 처리를 개시한다. 단계 S23은 제48도에 도시하는 메모리 테이블의 메모리 번호 Mem[S]의 슬롯에 상관치의 피크 위치의 좌표를 기입한다. 단계 S24는 참조 화상을 갱신하는지 아닌지를 판정한다. 제48도의 메모리 테이블에 있어서, 「0」~「N-1」은 메모리 번호, 「X0」~「X6」는 상관치의 피크 위치의 X 좌표, 「Y0」~「Y6」는 상관치의 피크 위치의 Y 좌표를 나타내며, 「-1」은 미기입임을 나타낸다.

단계 S24의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 S25에서 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S를 증분한다. 단계 S26은 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S가 N-2 인지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "예"이면 단계 S27에서 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S를 「0」로 설정한다. 단계 S27 후, 또는, 단계 S26의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 S28에서 입력 화상 메모리의 배열 인덱스 I를 증분한다. 단계 S29는 입력 화상 메모리의 배열 인덱스가 N-2 인지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "예"이면 단계 S30에서 입력 화상 메모리의 배열 인덱스 I를 「0」으로 설정한다. 단계 S30 후, 또는 단계 S29의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S21로 되돌아간다.

한편, 단계 S24의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S31에서 갱신후의 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S*를 S-1로 설정한다. 단계 S32는 갱신후의 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S*가 「0」보다 작은지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "예"이면 단계 S33에서 갱신후의 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S*를 N-2로 설정한다. 단계 S33 후, 또는, 단계 S32의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 S34에서 갱신후의 입력 화상 메모리의 배열 인덱스 I*를 I+1로 설정한다. 단계 S35는 갱신후의 입력 화상 메모리의 배열 인덱스 I*가 N-2 보다 큰지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "예"이면 단계 S36에서 갱신후의 입력 화상 메모리의 배열 인덱스 I*를 0으로 설정한다. 단계 S36 후, 또는, 단계 S35의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S37로 진행한다.

단계 S37는 I*=S*인 경우는 Mem[I*]의 것을, I*＜S*인 경우는 Mem[I*]~Mem[S*]의 것을, 기타의 경우는 Mem[I*]~Mem[N-2], Mem[0]~Mem[S*] 중 미입력이 아닌 것을 순서대로 참조 화상 메모리, Mem[S]을 탐색 화상 메모리로 하여 추적 처리를 행한다. 그리고, 가장 상관도가 높은 참조 화상 데이타를 저장하고 있는 참조 화상 메모리의 인덱스 Max 와, 가장 상관도가 낮은 참조 화상 데이타를 저장하고 있는 참조 화상 메모리의 인덱스 Min을 구한다. 다만, 미입력인 화상 메모리가 존재하는 경우에는 그 화상 메모리의 인덱스를 Min으로 한다.

다음에, 단계 S38는 Mem[N-2]에 R, Mem[0]에 Mem[S], Mem[1]에 Mem[I], Mem[2]에 Mem[Min], Mem[3]~Mem[N-3]에 I*＜S* 일 때는 Mem[I*]~Mem[S*], I*＞S* 일 때는 Mem[I*]~Mem[N-2], Mem[0]~Mem[S*]에서 인덱스가 Max, Min이 아닌 것을 순서대로 설정하여 R=Mem[Max]로 한다.

단계 S39는 탐색 화상 메모리의 배열 인덱스 S를 「1」로 설정하는 동시에, 입력 화상 메모리 배열 인덱스 I를 「2」로 설정한다. 단계 S39 후, 처리는 단계 S21로 되돌아간다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제13 실시예를 제49도 및 제50도를 참조하여 설명한다. 제49도는 국소 영역 화상 추적 장치의 제13 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제44도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 제49도에 도시된 바와 같이 제44도의 상관도 비교기(115) 대신에 상관도 평가기(117)가 설치되어 있다. 이 상관도 평가기(117)는 각 프레임 마다에서의 추적 처리로 얻어지는 상관치 분포의 피크 위치의 상관도를 미리 설정된 임계치와 비교하여 상관도가 임계치이하인 경우에만 참조 화상 메모리를 전환시켜 참조 화상의 갱신을 행한다. 즉, 참조 화상 메모리 및 탐색 화상 메모리에 저장되어 있는 화상 데이타간에서 상관 연산을 행하여 추적 처리를 행하지만, 상관도 평가기(117)에 있어서 상관도의 피크치와 미리 설정되어 있는 임계치와의 비교를 행한다. 이 비교 결과, 상관도의 피크치가 임계치보다 크면, 현재의 입력 화상 메모리의 번호와 상관도의 피크치의 쌍을 기록한다. 빈 화상 메모리가 존재하는 경우에는 그 빈 화상 메모리를, 존재하지 않는 경우에는 가장 과거에 입력이 된 화상 메모리를 다음 입력 화상 메모리로 한다. 한편, 상관도의 피크치가 임계치 이하인 경우는 가장 최근에 입력된 화상 메모리를 참조 화상 메모리로서 현재의 입력 화상 데이타에 대하여 추적 처리를 재실행하는 동시에, 이 경우의 상관도의 피크 위치와 현재의 입력 화상 메모리의 번호와의 쌍을 기록한다. 그리고, 빈 화상 메모리가 존재하는 경우에는 그 빈 화상 메모리를, 존재하지 않는 경우에는 가장 과거에 입력된 화상 메모리를 다음 입력 화상 메모리로 한다.

또한, 상관도 평가기(117)는 화상 메모리 관리부(116)의 일부라도 좋다. 본 실시예에 의하면, 참조 화상을 화상의 이력 중 입력 화상 메모리에 저장되어 있는 입력 화상과의 상관도가 높은 화상으로 순차적으로 갱신하므로, 추적중에 보이는 방향이 변화하는 물체의 추적등의 경우에도 추적 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또, 추적 처리에 있어서 상관도가 설정된 임계치 이하가 된 경우에 참조 화상을 화상 메모리내의 최신의 화상으로 갱신할 수 있다.

다음에, 본 실시예의 동작을 제50도의 흐름도를 참조하여 설명한다. 제50도는 화상 메모리 관리부(116)가 중앙처리 장치(CPU)로 구성되어 있는 경우의 CPU의 동작을 도시하는 흐름도이다. 제50도중 제45도와 동일한 단계에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제50도에 있어서, 단계 S44는 상관도의 피크치가 임계치보다 작은지 아닌지를 판정한다. 단계 S44의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S25로 진행한다. 한편, 단계 S44의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 단계 S31로 진행한다. 단계 S47는 I*=S*인 경우는 Mem[I*] 의, I*＜S*인 경우는 Mem[I*]~Mem[S*]의, 그 외의 경우는 Mem[I*]~Mem[N-2], Mem[0]~Mem[S*]중 미 입력이 아닌 최초의 화상 메모리의 인덱스를 Min으로 하고, 최후의 화상 메모리의 인덱스를 Max로 한다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제14 실시예를 제51도 및 제52도를 참조하여 설명한다. 제51도는 국소 영역 화상 추적 장치의 제14 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제44도 및 제49도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제51도에 도시된 바와 같이 상관도 비교기(115)와 상관도 평가기(117)외에 모드 전환기(118)가 설치되어 있다. 상관도 비교기(115) 및 상관도 평가기(117)의 동작은 상기 제12 및 제13 실시예의 경우와 같다. 모드 전환기(118)는 모드를 전환하는 것으로, 제12 실시예의 동작 또는 제13 실시예의 동작을 선택적으로 행할 수 있다.

참조 화상 메모리 및 탐색 화상 메모리에 저장되어 있는 화상 데이타간에서 상관 연산을 행하여 추적 처리를 행하지만, 상관도 평가기(117)에 있어서 상관도의 피크치와 미리 설정되어 있는 임계치와의 비교를 행한다. 이 비교 결과, 상관도의 피크치가 임계치보다 크면, 현재의 입력 화상 메모리의 번호와 상관도의 피크치의 페어를 기록한다. 빈 화상 메모리가 존재하는 경우에는 그 빈 화상 메모리를, 존재 하지 않은 경우에는 가장 과거에 입력이 된 화상 메모리를 다음 입력 화상 메모리로 한다. 한편, 상관도의 피크치가 임계치 이하인 경우는 다음 순서로 참조 화상을 갱신한다.

상관도의 피크치가 임계치 이하인 경우는 상관도 비교기(115)는 상관치 피크 위치 검출기(507)로부터의 각 상관치 분포의 피크 위치를 비교하여 상관도가 최대인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리(참조 화상 메모리) 및 상관도가 최소인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리(참조 화상 메모리)를 결정하여 화상 메모리 관리부(116)에 통지한다. 이 상관도 비교기(115)에서의 화상 메모리(참조 화상 메모리)의 결정 및 통지는 1 프레임 기간중에 입력 화상 메모리로서 사용하고 있지 않은 화상 메모리를 순서대로 참조 화상 메모리로서 N-1회의 추적 처리를 행할 때에 행해진다. 따라서, 화상 메모리 관리부(116)는 최대의 상관도에 대한 피크 위치와 현재 입력 화상 메모리로서 사용하고 있는 화상 메모리의 번호의 페어(pair)를 보존하여 상관도가 최대인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리를 참조 화상 메모리로 한다. 또, 빈(미사용) 화상 메모리가 존재하는 경우에는 그 빈 화상 메모리를, 그리고 빈 화상 메모리가 존재하지 않은 경우에는 상관도가 최소인 참조 화상을 저장하고 있는 화상 메모리를 다음 프레임의 입력 화상 메모리로서 사용하도록 전환신호를 입력 선택기(111) 및 출력 선택기(112)에 공급한다.

또한, 상관도 비교기(115)와 상관도 평가기(117)와 모드 전환기(118)와는 각각 화상 메모리 관리부(116)의 일부라도 좋다.

다음에, 본 실시예의 동작을 제52도의 흐름도를 참조하여 설명한다. 제52도는 화상 메모리 관리부(116)가 중앙처리 장치(CPU)로 구성되어 있는 경우의 CPU의 동작을 도시하는 흐름도이다. 제52도중 제45도 및 제50도와 동일 단계에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제52도에 있어서, 단계 S44는 제50도의 단계 S44와 동일하고, 단계 S37, S38는 제45도의 단계 S37, S38와 동일하다.

또한, 상기 제12~14 실시예를 제1도 또는 제23도와 같은 기본 구성에도 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.

그런데, 상기 국소 영역 화상 추적 장치의 각 실시예를 침입자를 자동적으로 추적 촬상하는 자동경비 시스템이나 방범 시스템 및 텔레비전 카메라로 야구공이나 골프공을 자동적으로 추적 촬상하는 자동촬상 시스템 등에 적용하는 경우, 참조 화상 데이타는 미리 알지 못하며, 추적촬상 동작을 행할 때마다 설정할 필요가 있다. 이하에, 참조 화상 데이타를 자동적으로 검출하여 설정할 수 있는 실시예를 설명한다.

제53도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제15 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제44도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제53도에 있어서, 국소 영역 화상 추적 장치는 도시된 바와 같이 접속된 촬상 장치(텔레비전 카메라)(501), A/D 변환기(502), 비디오 레코더(201), 입력 화상 메모리(202), 움직임 검출기(203), 배경화상 메모리(204), 경보 장치(205), 입력 전환기(206), 탐색 화상 메모리(503), 참조 화상 메모리(207), 상관 연산기(505), 어드레스 발생기(506A), 상관치 피크 위치 검출기(507), 카메라 받침대 제어기(208) 및 카메라 받침대(209)로 구성된다. 카메라 받침대(209)에는 카메라(501)를 이동하기 위한 모터 등이 포함된다.

A/D 변환기(502)로부터는 카메라(501)가 예컨대 제54도 (a)에 도시하는 입력 화상을 촬상함으로써 얻어진 입력 화상 데이타가 출력되어 입력 화상 메모리(202)에 저장되는 동시에 입력 전환기(206)를 통하여 참조 화상 메모리(207)에 저장된다. 한편, 배경화상 메모리(204)에는 예컨대 제54도 (b)에 도시하는 배경화상에 관한 배경화상 데이타가 미리 저장되어 있다. 따라서, 움직임 검출기(203)는 입력 화상 메모리(202)로부터 판독된 입력 화상 데이타로부터 배경화상 메모리(204)로부터 판독된 배경화상 데이타를 감산함으로써, 제54도 (c)에 도시하는 차이분 화상에 관한 차이분 화상 데이타를 구한다.

본 실시예 및 후술하는 각 실시예에서는 설명의 편의상, 국소 영역 화상 추적 장치가 방범 시스템에 적용되어 있는 것으로 한다. 따라서, 제54도 (b)에 도시하는 배경화상에 관한 배경화상 데이타는 감시하고 있는 방에 관한 것으로 고정이다. 움직임 검출기(203)는 상기 차이분 화상 데이타가 소정치 이상이면 방에 침입 물체가 있는 것으로 판단하여 검출 신호를 경보 장치(205) 및 입력 전환기(206)에 공급한다. 이것에 의해, 경보 장치(205)는 움직임 검출기(203)로부터의 검출 신호에 응답하여 경보를 발생시킨다.

또한, 카메라(501)로부터의 입력 화상 데이타는 비디오 레코더(201)에도 공급되어 기록 매체에 기록된다. 이 비디오 레코더(201)는 경보 장치 205 에도 접속되어 있으므로, 경보 장치(205)가 경보를 발생한 시점에서의 입력 화상 데이타를, 기록 매체에 기록된 입력 화상 데이타중에서 특정할 수 있다. 또, 비디오 레코더(201)는 경보 장치(205)가 경보를 발생시킨 시점으로부터 입력 화상 데이타를 기록하도록 해도 좋다. 후자의 경우, 비디오 레코더(201)로 사용하는 기록 매체의 기억용량의 감소가 가능하다.

입력 전환기(206)는 움직임 검출기(203)로부터의 검출 신호에 응답하여 A/D 변환기(502)로부터의 입력 화상 데이타를 탐색 화상 메모리(503)에 공급하도록 전환된다. 이것에 의해, 상기 차이분(差分) 화상 데이타가 소정치 이상이 된 시점 이후의 입력 화상 데이타는 탐색 화상 메모리(503)에 저장된다.

움직임 검출기(203)는 차이분 화상 데이타로부터 추적 처리용 참조 화상의 위치를 구하여 어드레스 발생기(506A)에 설정한다. 이것에 의해, 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리(207)로부터는 각각 제54도 (a)에 도시하는 탐색 화상 데이타 및 제54도 (d)에 도시하는 참조 화상 데이타가 분리되어 상관 연산기(505)에 공급된다. 상관 연산기(505)는 이미 설명한 방법으로 상관치를 구하고, 상관치 피크 위치 검출기(507)는 상관치의 피크 위치를 이미 설명한 방법으로 구한다. 따라서, 상관치 피크 위치 검출기(507)는 결과적으로 침입 물체의 이동량을 구하여 이 이동량을 어드레스 발생기(506A)에 공급하여 탐색 화상 어드레스에 가산한다. 또, 상관치 피크 위치 검출기(507)는 침입 물체의 이동량을 카메라 받침대 제어기(208)에 공급한다. 카메라 받침대 제어기(208)는 이동량에 기초하여 침입 물체가 화면의 중앙 부분에 위치하도록 카메라 받침대(209)를 이동하여 카메라(501)의 촬상 위치를 제어한다.

또한, 일단 참조 화상 데이타가 참조 화상 메모리(207)에 저장된 후의 국소 영역 화상 추적 처리 자체는 상기 실시예의 어느 방법을 이용해도 좋다.

제55도는 제15 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이다. 동 도면중 단계 S51는 입력 화상 메모리(202) 및 참조 화상 메모리(207)에 동시에 입력 화상 데이타를 입력 저장한다. 단계 S52는 입력 화상 메모리(202)에 저장된 입력 화상 데이타와 배경화상 메모리(204)에 저장된 배경화상 데이타와의 차이분 화상 데이타를 구하고, 단계 S53은 입력 화상 데이타에 배경화상 데이타로부터의 변화가 있는지 없는지를 판정한다. 구체적으로는 단계 S53은 잡음 등에 과민하게 반응하지 않도록 차이분 화상 데이타가 소정치 이상으로 되면 상기 변화가 있는 것으로 판단한다. 단계 S53의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 처리는 단계 S51로 되돌아간다. 한편, 단계 S53의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S54에서 비디오 레코더(201)에 의한 입력 화상 데이타의 기록을 개시하여 경보 장치(205)에 의한 경보의 발생을 행한다. 단계 S55는 움직임 검출기(203)에 의해 추적 처리용 참조 화상(템플레이트 화상)의 위치를 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스로서 어드레스 발생기(506A)에 설정한다.

단계 S56은 움직임 검출기(203)에 의해 입력 전환기(206)를 전환하여 입력 화상 데이타가 탐색 화상 메모리(503)에 공급되도록 한다. 이것에 의해, 단계 S57은 탐색 화상 메모리(503)에 입력 화상 데이타를 저장한다. 단계 S58는 어드레스 발생기(506A)에서 발생되는 어드레스에 기초하여 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리(207)로부터 각각 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 판독하여 상관 연산기(505)에 공급하여 상관치를 구한다. 단계 S59는 상관 연산기(505)에 의해 구한 상관치에 기초하여 상관치 피크 위치 검출기(507)에 의해 침입 물체의 이동량을 구한다. 단계 S60은 구한 이동량을 어드레스 발생기(506A)에 공급하여 탐색 화상 어드레스에 가산한다. 또, 단계 S61는 이동량에 따라서 침입 물체가 카메라(501)가 촬상하고 있는 화면의 중앙 부분에 위치하도록 카메라 받침대(209)를 움직이는 이동 명령을 카메라 받침대(209)에 공급하고, 처리는 단계 S57로 되돌아간다.

제56도는 카메라 받침대(209)의 제어를 설명하는 도면이다. 제56도는 카메라(501)에 의해 촬상된 입력 화상을 나타내며, 화면의 중심 좌표는 (Cx, Cy), 침입 물체의 중심 좌표는 (Tx, Ty)로 표시되고 있다. 이 경우, 침입 물체의 중심 좌표(Tx, Ty)는 화면의 중심 좌표(Cx, Cy)로부터 x 축상 거리 △x 만큼 떨어지고, y 축상 거리 △y 만큼 떨어저 있다. 그래서, 이러한 경우, 카메라 받침대 제어기(208)는 침입 물체의 중심 좌표(Tx, Ty)가 거의 화면의 중심 좌표(Cx. Cy)와 일치하여 침입 물체의 추적이 용이하도록 카메라 받침대(209)를 이동 제어한다. 구체적으로는 카메라 받침대(209)에 공급되는 이동 명령은 x 축 방향의 이동량을 지시하는 △pan=Kp·△x와 y 축 방향의 이동량을 지시하는 △tilt=Kt·△y로 이루어진다. 여기서, Kp, Kt는 각각 카메라 받침대(209)의 모터 등에 따라서 설정된 정수이다. 상기 이동 명령은 예컨대 1/30 초로 한 소정 시간 간격마다 카메라 받침대 제어기(208)로부터 카메라 받침대(209)에 공급된다.

이것에 의해, 본 실시예에 의하면, 참조 화상 데이타를 자동적으로 검출하여 설정할 수 있다.

제57도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제16 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제53도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 본 실시예에서는 입력 화상중의 움직임도 상관 연산기에 의해 구한다.

제57도에 있어서, 국소 영역 화상 추적 장치는 도시된 바와 같이 접속된 카메라(501), A/D 변환기(502), 비디오 레코더(201), 경보 장치(205), 탐색 화상 메모리(503), 참조 화상 메모리(207-1),(207-2), 상관 연산기(505), 어드레스 발생기(506B), 상관치 피크 위치 검출기(507), 입력 전환기(210), 출력 전환기(211), 제어 계산기(212), 카메라 받침대 제어기(208) 및 카메라 받침대(209)로 구성된다.

제58도는 제16 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이고, 이하에 본 실시예의 동작을 이 흐름도를 참조하여 설명한다.

본 실시예에서는 카메라(501)로부터의 입력 화상 데이타가 A/D 변환기(502)를 통하여 탐색 화상 메모리(503) 및 입력 전환기(210)에 공급되는 동시에 비디오 레코더(201)에도 공급된다. 제58도중 단계 S71은 입력 전환기(210)가 입력 화상 데이타를 참조 화상 메모리(207-1)에 공급하고, 출력 전환기(211)가 이 참조 화상 메모리(207-1)로부터 판독한 입력 화상 데이타를 출력하도록 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210) 및 출력 전환기(211)를 전환제어한다. 단계 S72은 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210)를 전환하여 입력 화상 데이타가 다른 한쪽의 참조 화상 메모리(207-2)에 입력되도록 한다. 즉, 제어 계산기(212)는 참조 화상 메모리(207-1),(207-2)중 한쪽에 기록을 행하고 있는 경우에는 다른 쪽에서 판독이 행해지고, 한쪽으로부터 판독을 행하고 있는 경우에는 다른 쪽에 기록을 행하도록 액세스의 제어를 행한다.

단계 S73은 제어 계산기(212)에 의해 어드레스 발생기(506B)를 제어함으로써, 어드레스 발생기(506B)에서 발생되는 어드레스에 기초하여 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리(207-1)로부터 각각 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 판독한다. 이 판독된 화상 데이타는 소정시간 간격을 둔 입력 화상 데이타에 대응하여 각각 제59도에 도시된 바와 같이 화면내의 복수의 소 영역으로 분할되어 상관 연산기(505)에 공급되므로, 상관 연산기(505)는 각 소 영역에 관하여 상기한 바와 같이 상관 연산을 행한다. 제59도중 1 화면은 25의 정방형의 소 영역으로 분할되어 있지만, 소 영역의 수 및 형상은 이것에 한정되지는 않는다. 제59도는 침입 물체가 A에서 A'의 위치로 이동하는 경우를 도시하고 있다. 상관 연산기(505)는 탐색 화상 데이타와 참조 화상 데이타간에서 각 소 영역의 상관치를 구하고, 상관 연산기(505)의 출력은 상관치 피크 위치 검출기(507)를 통하여 제어 계산기(212)에 공급되므로, 제어 계산기(212)는 각 소 영역에 관한 상관치의 변화로부터 입력 화상중의 움직임을 검출할 수 있다.

단계 S74는 제어 계산기(212)에 의해 움직임이 검출된 소 영역의 수가 임계치보다 큰지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 S75는 출력 전환기(211)가 참조 화상 메모리(207-2)로부터 판독한 참조 화상 데이타를 출력하도록 출력 전환기(211)를 전환제어하고, 처리가 단계 S72로 되돌아간다. 한편, 단계 S74의 판정 결과가 "예"인 경우에는 단계 S76은 비디오 레코더(201)가 입력 화상 데이타를 기록하여 경보 장치(205)가 경보를 발생하도록 제어 계산기(212)에 의해 비디오 레코더(201) 및 경보 장치(205)를 제어한다.

단계 S77는 제어 계산기(212)에 의해 추적 처리용 참조 화상(템플레이트 화상)의 위치를 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스로서 어드레스 발생기(506B)에 설정한다. 단계 S78은 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210)를 전환하여 참조 화상 데이타를 저장하고 있지 않은 쪽의 예컨대 참조 화상 메모리(207-1)에 입력 화상 데이타가 공급되도록 한다. 또, 단계 S79는 탐색 화상 메모리(503)에 입력 화상 데이타를 저장한다. 단계 S80은 어드레스 발생기(506B)에서 발생되는 어드레스에 기초하여 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리(207-1)로부터 각각 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 판독하여 상관 연산기(505)에 공급하여 상관치를 구한다. 단계 S81은 상관 연산기(505)에 의해 구한 상관치에 기초하여 상관치 피크 위치 검출기(507)에 의해 침입 물체의 이동량을 구한다. 단계 S82은 구한 이동량을 어드레스 발생기 506B에 공급하여 탐색 화상 어드레스에 가산한다. 또, 단계 S83는 이동량에 따라서 침입 물체가 카메라(501)가 촬상하고 있는 화면의 중앙 부분에 위치하도록 카메라 받침대(209)를 움직이는 이동 명령을 카메라 받침대(209)에 공급하고, 처리는 단계(S79)로 되돌아간다.

본 실시예에서는 입력 화상중의 움직임을 검출하기 위한 전용 움직임 검출기 등이 불필요하기 때문에, 비교적 간단한 구성을 이용하여 참조 화상 데이타를 자동적으로 검출하여 설정할 수 있다.

제60도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제17 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 실시예에서 국소 영역 화상 추적 장치의 구성은 제57도에 도시한 구성과 동일하므로, 그 도시는 생략한다. 또, 제60도중 제58도와 동일 단계에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 상관치의 피크치가 임계치이하로 되면, 참조 화상을 입력 화상으로 갱신한다.

제60도에 있어서, 단계 S79-1는 제57도에 도시하는 탐색 화상 메모리(503)에 입력 화상 데이타를 저장하면서 동시에 비어 있는 쪽의 예컨대 참조 화상 메모리(207-2)에도 입력 화상 데이타를 저장한다. 단계 S80은 어드레스 발생기(506B)에서 발생되는 어드레스에 기초하여 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리(207-1)로부터 각각 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 판독하여 상관 연산기(505)에 공급하여 상관치를 구한다. 단계 S81은 상관 연산기(505)에 의해 구한 상관치에 기초하여 상관치 피크 위치 검출기(507)에 의해 침입 물체의 이동량을 구한다. 단계 S82는 구한 이동량을 어드레스 발생기(506B)에 공급하여 탐색 화상 어드레스에 가산한다. 단계 S85는 상관치 피크 위치 검출기(507)로 구한 상관치의 피크치가 임계치보다 큰지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "아니오"이면 처리가 단계 S83으로 진행한다. 단계 S83은 이동량에 따라서 침입 물체가 카메라(501)가 촬상하고 있는 화면의 중앙 부분에 위치하도록 카메라 받침대(209)를 움직이는 이동 명령을 카메라 받침대(209)에 공급하고, 처리는 단계 S79-1로 되돌아간다.

한편, 단계 S85의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S86은 제어 계산기(212)에 의해 탐색 화상 어드레스를 참조 화상 어드레스로서 어드레스 발생기(506B)에 설정한다. 또, 단계 S87은 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210) 및 출력 전환기(211)를 전환제어하고, 처리가 단계 S83로 진행된다.

이것에 의해, 국소 영역 화상 추적 처리에 사용하는 참조 화상 데이타는 탐색 화상 메모리(503)에 저장되어 있는 입력 화상 데이타로 갱신되므로, 침입 물체를 추적중에 침입 물체의 보이는 방향, 즉, 화면상에서 나타나는 이차원 영상이 파악된 각도 등에 의해 변화한 경우라도 안정된 추적이 가능하다.

제61도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제18 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제57도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 줌기구를 이용하여 침입 물체의 클로즈업 화상을 기록한다.

본 실시예에서는 제61도에 도시된 바와 같이 카메라(501)에 줌기구(222)가 설치되어 있고, 제어 계산기(212)는 줌제어기(221)를 통하여 줌기구(222)의 줌 설정을 행한다. 줌제어기(221) 및 줌기구(222)를 제외한 국소 영역 화상 추적 장치의 부분은 제57도에 도시하는 국소 영역 화상 추적 장치와 동일하다.

제62도는 제18 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이다. 동 도면중 제60도와 동일 단계에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 제62도에 있어서, 단계 S71로부터 단계 S87까지의 처리는 제60도의 처리와 동일하다. 그러나, 본 실시예에서는 단계 S83 후, 단계 S91은 제어 계산기(212)에 의해 줌기구(222)의 줌 설정치가 미리 설정되어 있는 목표치보다 작은지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "예"이면 처리가 단계 S79-1로 되돌아간다. 한편, 단계 S91의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 S92는 제어 계산기(212)에 의해 줌제어기(221)를 제어함으로써 줌 설정치를 증대시킨다. 단계 S92 후는 처리가 단계 S79-1로 되돌아간다.

따라서, 본 실시예에서는 상기 제17 실시예와 같이 참조 화상 데이타를 갱신하면서 줌 설정치를 서서히 목표치에 가까이 함으로써, 안정되게 침입 물체를 추적하면서 침입 물체를 줌업하여 클로즈 업 화상을 비디오 레코더(201)로 기록할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예를 방범 시스템에 적용한 경우에는 침입 물체인 침입자의 얼굴의 클로즈 업을 기록할 수 있으며, 방범 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

제63도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제19 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 동 도면중 제57도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 2개의 카메라중 한쪽의 줌기구를 이용하여 침입 물체의 클로즈 업 화상을 기록한다.

본 실시예에서는 제63도에 도시된 바와 같이 카메라(501)에 덧붙여서 줌기구가 설치된 촬상 장치(줌 카메라) 501-1가 카메라 받침대(209-1)에 지지되어 있다. 제어 계산기(212)는 카메라 받침대 제어기(208-1)를 통하여 줌 카메라(501-1)의 줌 설정 및 위치제어를 행한다. 카메라 받침대 제어기(208-1), 카메라 받침대(209-1) 및 줌 카메라(501-1)를 제외한 국소 영역 화상 추적 장치의 부분은 제57도에 도시하는 국소 영역 화상 추적 장치와 동일하다.

제64도는 제19 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이다. 동 도면중 제60도와 동일 단계에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 제64도에 있어서, 단계 S71로부터 단계 S87까지의 처리는 제60도의 처리와 동일하다. 그러나, 본 실시예에서는 단계 S83 후, 단계 S94는 제어 계산기(212)에 의해 줌 설정(줌비)에 따라서 줌 카메라(501-1)의 카메라 받침대(209-1)를 제어하기 위한 이동 명령이 카메라 받침대 제어기(208-1)에서 출력되도록 카메라 받침대 제어기(208-1)를 제어한다. 단계 S94 후는 처리가 단계 S791로 되돌아간다.

이것에 의해, 본 실시예에서는 줌 다운한 카메라(501)에 의해 촬상한 입력 화상으로 침입 물체의 추적 처리를 행하면서, 줌 업한 줌 카메라(501-1)의 위치를 제어하는 것으로, 빠른 움직임의 침입 물체라도 놓치는 일없이 안정되게 추적하고 또한, 침입 물체의 클로즈 업을 비디오 레코더(201)에 의해 기록할 수 있다. 따라서, 본 실시예를 방범 시스템에 적용한 경우에는 침입 물체인 침입자의 얼굴의 클로즈 업을 확실히 기록할 수 있으며, 방범 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

제65도는 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제20 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 실시예에서는 국소 영역 화상 추적 장치의 구성은 제61도에 도시한 구성과 동일하므로 그 도시는 생략한다. 또, 제65도중 제62도와 동일 단계에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 제65도에 있어서, 단계 S71로부터 단계 S87까지의 처리는 제62도의 처리와 동일하다. 본 실시예에서는 한정적으로 줌을 제어하여 줌 업 화상을 얻는다.

제65도에 있어서, 단계 S83 후, 단계 S101은 제어 계산기(212)에 의해 비디오 레코더(201)에 입력 화상 데이타의 기록이 개시되었는지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "예"이면 단계 S102는 제어 계산기(212)에 의해 줌 설정치가 목표치보다 작은지 아닌지를 판정한다. 단계 S102의 판정 결과가 "예"이면 단계 S103에서 줌업하도록 줌제어기(221)를 제어하고 처리가 단계 S79-1로 되돌아간다. 한편, 단계 S102의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 S104에서 비디오 레코더(201)에 의한 입력 화상 데이타의 기록을 개시하여 처리가 단계 S79-1로 되돌아간다.

단계 S101의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 단계 S105는 제어 계산기(212)에 의해 비디오 레코더(201)에 의한 입력 화상 데이타의 기록이 종료되었는지 아닌지를 판정하여 판정 결과가 "아니오"이면 처리가 단계 S79-1로 되돌아간다. 단계 S105의 판정 결과가 "예"인 경우는 단계 S106은 제어 계산기(212)에 있어서 줌 설정치가 초기치보다 큰지 아닌지를 판정한다. 단계 S106의 판정 결과가 "예"이면 단계 S107에서 줌 설정치를 감소시키도록 줌제어기(221)를 제어하고, 처리가 단계 S79-1로 되돌아간다. 한편, 단계 S106의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S79-1로 되돌아간다.

또한, 비디오 레코더(201)에 의한 입력 화상 데이타의 기록 개시 및 기록 종료의 지시는 예컨대 일정한 시간 간격으로 행하여 입력 화상 데이타를 일정한 시간 기록한다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제21 실시예를 제66도~제68도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 국소 영역 화상 추적 장치의 구성은 제57도에 도시한 구성과 같으므로 그 도시는 생략한다. 제66도는 라벨링 처리를 설명하는 도면이고, 제67도는 라벨링 처리를 설명하는 흐름도이다. 또, 제68도는 제21 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 실시예에서는 복수의 침입 물체를 검출하여 추적한다.

먼저, 제66도 및 제67도와 함께 라벨링 처리에 관하여 설명한다. 침입 물체가 복수 존재하는 경우, 각 침입 물체에 라벨링 처리를 실시하여 각 침입 물체를 식별한다. 제66도 (a)에 있어서, 해칭으로 도시하는 부분은 입력 화상중 움직임이 발생한 부분, 즉, 침입 물체를 나타낸다. 라벨링 처리는 제66도 (b)에 도시하는 바와 같이, 움직임이 검출된 영역을 독립된 영역으로 분할하여 분할된 각각의 영역을 개별의 침입 물체로서 분리한다. 이것에 의해, 각 침입 물체에 대하여 예컨대 A~E인 라벨이 붙여진다.

제67도에 도시하는 라벨링 처리는 예컨대 제57도에 도시하는 제어 계산기(212)에 의해 행해진다. 제67도중 단계 S501은 이동 물체에 붙이는 이동물 번호(라벨) L을 「1」로 초기 설정하는 동시에, 영역(i,j)의 i 및 j를 함께 「0」으로 초기치 설정한다. 단계 S502는 영역(i,j)에서 움직임이 발생했는지의 여부를 판정한다. 이 움직임을 검출하는 처리는 상기 실시예중에서 채용된 방법을 이용할 수 있다. 단계 S502의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S503은 영역(i,j)의 라벨을 L, k를 「0」, 1을 「0」, 카운트를 「0」으로 설정한다. 단계 S504는 영역(k, l)의 라벨이 L 인지 아닌지를 판정하고, 판정 결과가 "예"이면 단계 S505에서 영역(k-1, l-1)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S505의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S506에서 영역(k-1, l-1)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다. 단계 S504의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 후술하는 단계 S521로 진행한다.

단계 S505의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S506 후에는, 단계 S507에서 영역(k-1, l)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S507의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S508에서 영역(k-1, l)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다. 단계 S507의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S508 후에는, 단계 S509에서 영역(k-1, l+1)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S509의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S510에서 영역(k-1, l+1)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다.

단계 S509의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S510 후에는, 단계 S511에서 영역(k, l-1)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S511의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S512에서 영역(k, l-1)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다. 단계 S511의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S512 후에는, 단계 S513에서 영역(k, l+1)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S513의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S514에서 영역(k, l+1)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다.

단계 S513의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S514 후에는, 단계 S515에서 영역(k+1, l-1)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S515의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S516에서 영역(k+1, l-1)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다. 단계 S515의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S516 후에는, 단계 S517에서 영역(k+1, l)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S517의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S518에서 영역(k+1, l)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다.

단계 S517의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S518 후에는, 단계 S519에서 영역(k+1, l+1)에서 움직임이 발생하고, 또한, 미라벨인지 아닌지를 판정한다. 단계 S519의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S520에서 영역(k+1, l+1)의 라벨을 L로 하고, 카운트를 「1」 증분한다. 단계 S519의 판정 결과가 "아니오"이거나 또는 단계 S520 후에는, 단계 S521에서 1을 「1」 증분하고, 단계 S522에서 1이 NUM_X와 같은지 아닌지를 판정한다. 단계 S522의 판정 결과가 "아니오"인 경우는 처리가 단계 S504로 되돌아가고, "예"인 경우는 단계 S523에서 1을 「0」으로 설정하는 동시에 k를 「1」 증분한다. 또, 단계 S524는 k가 NUM_Y와 같은지 아닌지를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 처리가 단계 S504로 되돌아간다. 단계 S524의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S525에서 카운트가 「0」인지 아닌지를 판정하고, 판정 결과가 "예"이면 단계 S526에서 L을 「1」 증분한다. 또한, 단계 S525의 판정 결과가 "아니오"인 경우는 처리가 단계 S503으로 되돌아간다.

단계 S502의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 또는 단계 S526 후에는, 단계 S527은 j를 「1」 증분하고, 단계 S528은 j가 NUM_X와 같은지 아닌지를 판정한다. 단계 S528의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S529에서 j를 「0」으로 설정하는 동시에 i를 「1」 증분한다. 단계 S530은 i가 NUM_Y와 같은지 아닌지를 판정하고, 판정 결과가 "예"이면 처리는 종료된다. 한편, 단계 S528 또는 단계 S530의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 단계 S502로 되돌아간다.

이렇게 하여 입력 화상중 움직임이 있는 각 영역에 라벨을 자동적으로 붙일 수 있다.

제68도는 제21 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이고, 동 도면중 제58도와 동일 단계에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 편의상 카메라(501)가 고정이고, 이 고정 카메라(501)의 시야내의 복수의 이동 물체(침입 물체)를 자동적으로 추적하는 것으로 한다. 따라서, 제57도에 도시하는 카메라 받침대 제어기(208) 및 모터 등의 이동 수단을 구비한 카메라 받침대(209)는 생략할 수 있다. 고정 카메라(501) 로서는 넓은 시야를 갖는 광각 렌즈 카메라 등이 적합하다.

제68도에 있어서, 단계 S71로부터 단계 S73까지의 처리가 행해지면, 단계 S111이 제어 계산기(212)에 의해 입력 화상중 움직임이 발생한 각 영역에 대하여 라벨링 처리를 행하여 개개의 침입 물체로 나눈다. 이 단계 S111은 제67도에 도시하는 처리에 대응한다. 다음에, 단계 S112는 제어 계산기(212)에 의해 움직임이 발생한 영역의 수가 임계치보다 커지는 물체가 있는지 없는지를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 단계 S113이 제어 계산기(212)에 의해 출력 전환기(211)를 전환제어하고, 처리가 단계 S72로 되돌아간다.

한편, 단계 S112의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S114는 제어 계산기(212)에 의해 비디오 레코더(201)에 의한 입력 화상 데이타의 기록을 개시시키는 동시에 경보 장치(205)에 경보를 발생시킨다. 단계 S115는 움직임이 발생한 영역의 수가 임계치보다 큰 각각의 침입 물체(또는 이동 물체)의 추적 처리용 참조 화상(템플레이트 화상)의 위치를 각각 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스의 초기치로서 제어 계산기(212)내 또는 제어 계산기(212)에 접속된 메모리에 기억된다. 단계 S116은 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210)를 전환제어하고, 단계 S117은 탐색 화상 메모리(503)에 입력 화상 데이타를 저장한다. 단계 S118은 제어 계산기(212)에 의해 i를 「0」으로 설정한다.

단계 S119는 제어 계산기(212)에 의해 침입 물체(i)에 관하여 저장되어 있는 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스를 어드레스 발생기(506B)에 설정하고, 상관 연산기(505)는 상관 연산을 행한다. 또, 단계 S120에서는 상관치 피크 위치 검출기(507)가 침입 물체(i)의 이동량을 구하고, 단계 S121에서는 제어 계산기(212)가 침입 물체(i)의 탐색 화상 어드레스에 이동량을 가산하여 탐색 화상 어드레스를 갱신한다. 단계 S122는 제어 계산기(212)에 의해 i를 「1」 증분하고, 단계 S123은 i가 침입 물체수보다 작은지 아닌지를 판정한다. 단계 S123의 판정 결과가 "예"인 경우, 처리는 단계 S119로 되돌아가고, "아니오"인 경우는 처리가 단계 S117로 되돌아간다.

본 실시예에 의하면, 고정 카메라의 시야내의 복수의 침입 물체(이동 물체)의 각각에 대하여 추적 처리를 행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제22 실시예를 제69도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서 국소 영역 화상 추적 장치의 구성은 제57도에 도시한 구성과 같으므로 그 도시는 생략한다. 제69도는 제22 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이며, 동 도면중 제68도와 동일 단계에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 편의상 카메라(501)가 고정이고, 이 고정 카메라(501)의 시야내의 복수의 이동 물체(침입 물체)를 참조 화상을 자동적으로 갱신하면서 자동적으로 추적하는 것으로 한다. 따라서, 제57도에 도시하는 카메라 받침대 제어기(208) 및 모터 등의 이동 수단을 구비한 카메라 받침대(209)는 생략할 수 있다. 고정 카메라(501)로서는 넓은 시야를 갖는 광각 렌즈 카메라등이 적합하다.

제69도에 있어서, 단계 S71로부터 단계 S122까지의 처리는 제68도의 경우와 동일하다. 그러나, 제69도에서는 단계 S123의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리가 단계 S125로 진행한다. 단계 S125는 제어 계산기(212)에 의해 상관치의 피크치가 임계치보다 큰 침입 물체가 있는지 없는지를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 처리는 단계 S117로 되돌아간다. 한편, 단계 S125의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S126은 제어 계산기(212)에 의해 각 침입 물체의 참조 화상 어드레스를 현재의 탐색 화상 어드레스로 갱신한다. 또, 단계 S217는 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210) 및 출력 전환기(211)를 전환제어하고, 처리가 단계 S117로 되돌아간다.

본 실시예에 의하면, 상관치가 열화한 침입 물체가 1 개라도 있는 경우에 화면마다 참조 화상을 갱신, 즉, 모든 침입 물체의 참조 화상을 갱신하므로, 각 침입 물체를 확실히 추적할 수 있다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제23 실시예를 제70도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서 국소 영역 화상 추적 장치의 구성은 제57도에 도시한 구성과 같으므로, 그 도시는 생략한다. 제70도는 제23 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이고, 동 도면중 제68도와 동일 단계에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서 카메라(501)는 카메라 받침대 제어기(208) 및 모터 등의 이동 수단을 구비한 카메라 받침대(209)에 의해 이동 가능하다.

제70도에 있어서, 단계 S114 다음의 단계 S115-1은 제어 계산기(212)에 의해 움직임이 발생한 영역수가 가장 큰 침입 물체에 대하여 추적 처리를 행하기 위한 참조 화상의 위치를 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스로서 어드레스 발생기(506B)에 설정한다. 단계 S116 및 단계 S117은 제68도와 동일하다. 단계 S117 후의 단계 S131은 제어 계산기(212)에 의해 어드레스 발생기(506B)를 제어하며 탐색 화상 메모리(503) 및 참조 화상 메모리 207-1 또는 207-2로부터 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타를 판독하여 상관 연산기(505)에 의해 상관 연산을 행한다. 단계 S132는 상관치 피크 위치 검출기(507)에 의해 침입 물체의 이동량을 구하고, 단계 S133은 제어 계산기(212)에 의해 탐색 화상 어드레스에 이동량을 가산하여 어드레스 발생기(506B)에 설정한다. 단계 S134는 제어 계산기(212)에 의해 이동량에 따라서 침입 물체가 화면의 중앙 부분에 위치하도록 카메라 받침대(209)를 카메라 받침대 제어기(208)를 통하여 제어하는 이동 명령을 출력하고, 처리는 단계 S117로 되돌아간다.

본 실시예에 의하면, 검출된 복수의 침입 물체중 가장 큰 것 즉, 움직임이 검출된 영역의 총계가 가장 큰 것을 자동적으로 선택하여 카메라 받침대(209)를 제어함으로써 자동적으로 추적하므로, 특히 무인 감시 시스템등으로의 적용에 적합하다.

다음에, 본 발명의 대상인 국소 영역 화상 추적 장치의 제24 실시예를 제71도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서 국소 영역 화상 추적 장치의 구성은 제63도에 도시한 구성과 같으므로, 그 도시는 생략한다. 제71도는 제24 실시예의 동작을 설명하는 흐름도이고, 동 도면중 제68도와 동일 단계에는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 2 대의 카메라(501, 501-1)를 이용하고, 바람직하게는 시야가 넓은 카메라(501)로 복수의 침입 물체를 참조 화상의 갱신을 행하면서 추적하는 동시에, 개개의 침입 물체를 순서대로 줌 카메라(501-1)로 촬상한다.

제71도에 있어서, 단계 S112의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S141은 제어 계산기(212)에 의해 움직임이 발생한 영역의 수가 임계치보다 큰 각각의 침입 물체(또는 이동 물체)의 추적 처리용 참조 화상(템플레이트 화상)의 위치를 각각 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스의 초기치로서 제어 계산기(212)내 또는 제어 계산기(212)에 접속된 메모리에 기억한다. 단계 S142는 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210)를 전환제어하는 동시에, j를 「0」으로 설정한다. 단계 S143은 탐색 화상 메모리(503)에 입력 화상 데이타를 저장하는 동시에, i를 「0」으로 설정한다.

단계 S144는 제어 계산기(212)에 의해 침입 물체(i)에 관하여 저장되어 있는 탐색 화상 어드레스 및 참조 화상 어드레스를 어드레스 발생기(506B)에 설정하고, 상관 연산기(505)는 상관 연산을 행한다. 또, 단계 S145에서는 상관치 피크 위치 검출기(507)가 침입 물체(i)의 이동량을 구하고, 단계 S146에서는 제어 계산기(212)가 침입 물체(i)의 탐색 화상 어드레스에 이동량을 가산하여 탐색 화상 어드레스를 갱신한다. 단계 S147은 제어 계산기(212)에 의해 i를 「1」 증분하고, 단계 S148은 i가 침입 물체수보다 작은지 아닌지를 판정한다. 단계 S148의 판정 결과가 "예"인 경우 처리는 단계 S144로 되돌아가고, "아니오"인 경우는 처리가 단계 S149로 진행한다. 단계 S149는 제어 계산기(212)에 의해 상관치의 피크치가 임계치보다 큰 침입 물체가 있는지 없는지를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 처리는 단계 S143으로 되돌아 가고, "예"이면 단계 S150으로 진행된다.

단계 S150은 제어 계산기(212)에 의해 각 침입 물체의 참조 화상 어드레스를 현재의 탐색 화상 어드레스로 갱신한다. 단계 S151은 제어 계산기(212)에 의해 입력 전환기(210) 및 출력 전환기(211)의 전환제어를 행하고, 단계 S152는 제어 계산기(212)에 의해 촬영(촬상) 시간이 종료했는지 아닌지를 판정한다. 단계 S152의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S153은 제어 계산기(212)에 의해 j를 「1」 증분하고, 단계 S154는 제어 계산기(212)에 의해 j가 침입 물체수보다 작은지 아닌지를 판정한다. 단계 S154의 판정 결과가 "예"이면, 단계 S155는 제어 계산기(212)에 의해 침입 물체(i)의 방향으로 줌 카메라(501-1)가 향하도록 카메라 받침대(209-1)를 제어하는 이동 명령을 카메라 받침대 제어기(208-1)를 통하여 출력하여 촬상을 개시한다. 단계 S152 또는 단계 S154의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 혹은 단계 S155 후에는 처리가 단계 S143으로 되돌아간다.

본 실시예에 의하면, 복수의 침입 물체를 참조 화상의 갱신을 행하면서 추적하는 동시에, 개개의 침입 물체를 순서대로 줌 카메라로 촬상할 수 있으며, 복수의 침입 물체에 대한 감시를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서, 카메라, 카메라 받침대, A/D 변환기, 비디오 레코더 및 경보 장치를 제외한 국소 영역 화상 추적 장치의 부분은 예컨대 반도체 장치 또는 반도체 장치 유닛으로서 용이하게 패키지화할 수 있다. 또, 카메라 받침대 제어기는 패키지에 포함시키지 않고 외부 부착의 형태를 취해도 좋으며, A/D 변환기는 패키지에 포함하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

또, 상기 제15 실시예~제24 실시예는 임의로 조합할 수 있음은 물론이다.

이상, 본 발명을 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위내에서 여러가지의 개량 및 변형이 가능함은 물론이다.

본원 발명의 국소 영역 화상 추적 장치에 의하면, 복수의 상관 추적 처리 장치를 병렬로 동작시킴로써, 고속으로 추적 처리를 행할 수 있다.

또한, 복수의 상관 추적 처리 장치를 병렬로 동작시킴로써, 고속으로 추적 처리를 행할 수 있는 동시에 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있다. 또, 어드레스 발생 수단을 설치하는 것으로, 1개의 상관 연산 수단으로 1 프레임간에 복수회의 상관 연산을 실행할 수 있다. 또, 참조 화상 메모리내의 복수의 참조 화상 데이타에 관한 상관 연산이나, 동일 참조 화상 데이타에 대하여 탐색 화상 메모리내의 복수의 영역에서 상관 연산을 행하는 것으로 탐색 범위를 외관상 넓힐 수도 있다. 즉, 1 프레임간에 복수회 반복하여 추적 처리를 행할 수 있다.

또한, 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있다.

또한, 복수의 참조 화상 데이타를 화상 메모리에 저장할 수 있다.

또한, 현존의 LSI 화된 상관 연산 수단 등을 이용할 수 있어 좋다.

또한, 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 판독과 상관 연산을 병렬로 행할 수 있으므로, 추적 처리를 보다 고속화할 수 있다.

또한, 제어 계산기에 의해 복수의 상관 추적 처리 장치를 일괄하여 제어하여 각종 추적 처리를 관리할 수 있다.

또한, 제어 계산기는 제어 계산기 인터페이스를 통하여 각종 제어를 행할 수 있는 동시에 제어 계산기 인터페이스를 통하여 각종 정보를 상관 추적 처리 장치로 부터 판독할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 참조 화상 데이타의 갱신을 임의의 시점에서 행할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 탐색 화상내의 국소 영역을 임의의 시점에서 지시할 수 있으므로, 1 프레임간에 복수의 참조 화상 데이타에 관하여 복수회의 상관 연산을 행하는 경우에도 좋다.

또한, 제어 계산기로부터 임의의 시점에서 각 상관 추적 처리 장치로 얻어진 상관치나 피크 위치등의 정보를 판독할 수 있다.

또한, 탐색 화상 데이타 및 참조 화상 데이타의 판독과 상관 연산을 병렬로 행할 수 있으므로, 추적 처리를 보다 고속화할 수 있다.

또한, 제어 계산기 인터페이스는 제어 계산기로부터의 지시를 순차적으로 저장하므로, 각 상관 추적 처리 장치로서는 저장된 복수의 지시에 따라서 복수의 추적 처리를 일괄하여 제어 계산기의 개재없이 행할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 임의의 시점에서 각 상관 추적 처리 장치로 얻어진 상관치나 피크 위치등의 정보를 판독할 수 있다.

또한, 복수회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산할 수 있다.

또한, 제어 계산기로부터 복수회의 추적 처리의 각각에서 얻어지는 상관치 분포를 순차적으로 가산하는지 아닌지를 제어할 수 있다.

또한, 임의 배율의 참조 화상에 관하여 추적 처리를 행할 수 있다.

또한, 상관 추적 처리 장치로서 예컨대 현존의 것을 이용하여 입력측에서 필요한 비트수 변환을 행할 수 있다.

또한, 간단한 수단으로 유사 컬러화상 데이타를 각 상관 추적 처리 장치에 입력할 수 있다.

또한, 추적 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 참조 화상 데이타의 이력에 기초하여 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있다.

또한, 참조 화상 데이타를 입력 화상 데이타와의 상관도가 높은 것으로 갱신할 수 있다.

또한, 입력 화상 데이타와의 상관도가 낮아지면, 참조 화상 데이타를 최신의 참조 화상 데이타로 갱신할 수 있다.

또한, 입력 화상 데이타와의 상관도가 낮아지면, 참조 화상 데이타를 입력 화상 데이타와의 상관도가 높은 것으로 갱신할 수 있다.

또한, 촬상 수단으로 촬상된 입력 화상중의 이동 물체를 자동적으로 검출하여 추적 처리를 행할 수 있으므로, 감시 시스템이나 방범 시스템 등을 자동화할 수 있다.

또한, 비교적 간단한 구성을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 물체의 움직임을 검출하기 위한 전용 부분을 설치하지 않고, 상관 연산 수단을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 가령 이동 물체의 보이는 방향이 변화해도 참조 화상 데이타를 순차적으로 갱신함으로써, 양호하게 이동 물체를 추적할 수 있다.

또한, 이동 물체를 추적하여 그 줌업된 화상을 파악할 수 있으므로, 특히 방범 시스템 등에 적합하다.

또한, 비디오 레코더를 접속함으로써, 감시해야 될 영역의 요소요소를 자동적으로 기록해 둘 수 있다.

또한, 복수 개의 이동 물체중 가장 큰 이동 물체를 자동적으로 추적할 수 있다.

또한, 이동 물체의 추적과 그 줌업 촬상을 2개의 촬상 장치에 분담시키고 있으므로, 보다 정확한 추적 처리 및 이동 물체의 촬상을 행할 수 있다.

또한, 복수 개의 이동 물체를 추적하면서 각 이동 물체의 줌업 촬상을 동시에 행할 수 있다.

또한, 단일의 고정 촬상 장치를 이용해도 복수의 이동 물체를 양호하게 추적하고 촬상할 수 있다.

또한, 비교적 간단한 구성을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 물체의 움직임을 검출하기 위한 전용 부분을 설치하지 않고, 상관 연산 수단을 이용하여 이동 물체를 검출할 수 있다.

또한, 비록 이동 물체의 보이는 방향이 변화해도 참조 화상 데이타를 순차적으로 갱신함으로써, 양호하게 이동 물체를 추적할 수 있다.

또한, 비디오 레코더를 접속함으로써, 감시해야 될 영역의 요소요소를 자동적으로 기록해 둘 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 고속으로 추적 처리를 행할 수 있으며, 추적 처리중의 임의의 시점에서 상관 연산에 이용하는 참조 화상 데이타를 갱신할 수 있는 동시에, 추적 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 실용적으로 극히 유용하다.

Claims (50)

1. 촬상 소자와 접속되어 있고, 입력 화상을 나타내는 입력 화상 데이타를 촬상 소자로부터 전송하는 영상 데이타 버스 및 상기 영상 데이타 버스와 병렬로 접속되어 있으며, 상기 입력 화상의 각각의 국소 영역을 독립적으로 추적할 수 있는 복수의 상관 추적 처리기를 구비하는 국소 영역 화상 추적 장치로서, 각각의 상기 상관 추적 처리기는 적어도 세 개의 화상 메모리들, 상기 적어도 세 개의 화상 메모리들로부터, 입력 화상 데이타에 포함된 수신 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 추적된 국소 영역을 포함하는 탐색 화상으로서 입력 화상에 포함된 탐색 화상을 나타내는 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 상기 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리를 선택하는 선택기, 상기 탐색 화상 메모리를 식별하는 탐색 화상 주소 및 상기 참조 화상 메모리를 식별하는 참조 화상 주소를 발생하는 주소 발생기, 상기 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 데이타 사이의 상관성을 나타내는 상관치를 계산하는 상관 계산 소자, 및 입력 화상에서 가장 높은 상관성을 나타내는 상관치를 갖는 피크 위치를 검출하는 피크 위치 검출기를 포함하는 것인 국소 영역 화상 추적 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력 화상 데이타는 복수 개의 프레임을 포함하고, 상기 선택기는 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여 소정의 저장 순서에 따라, 입력 화상 데이타의 각 프레임을 추적하기 위하여 수신된 입력 화상 데이타를 입력 화상 메모리에 저장하는 것과, 탐색 화상 데이타의 각 프레임을 탐색 화상 메모리에 저장하는 것과, 참조 화상 데이타를 임의의 프레임 간격으로 갱신하는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
3. 제1항에 있어서, 각각의 상기 상관 추적 처리기는 네 개의 화상 메모리를 더 구비하고, 상기 선택기는 각각의 상기 상관 처리기에 대하여 소정의 저장 순서에 따라, 수신된 입력 화상 데이타의 각 프레임을 추적하기 위하여 수신된 입력 화상 데이타를 입력 화상 메모리에 저장하는 것과, 탐색 화상 데이타의 각 프레임을 검색 화상 메모리에 저장하는 것과, 참조 화상 데이타를 참조 화상 메모리에 저장하고 연속 참조 화상 데이타를 적어도 다른 화상 메모리에 저장하는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 참조 화상 데이타는 한변에 16개의 화소를 갖는 정사각형 화소 배열로 이루어진 참조 화상을 나타내고, 상기 탐색 화상은 상기 참조 화상보다 더 크고, 복수 개의 부분 영역 화상들을 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
5. 촬상 소자와 접속되고, 입력 화상을 나타내는 입력 화상 데이타를 촬상 소자들로부터 전송하는 화상 데이타 버스, 및 상기 화상 데이타 버스와 병렬로 접속되어 있고, 각 국소 영역에 대해, 국소 영역을 포함하는 탐색 화상을 나타내는 탐색 화상 데이타와 상기 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 비교함에 의해 국소 영역을 분배적으로 추적하는 복수 개의 상관 추적 처리기를 구비하는 국소 영역 화상 추적 장치로서, 상기 상관 추적 처리기의 각각은 적어도 세 개의 화상 메모리; 연속되는 일련의 반복처리(iteration) 중 각각의 반복처리에 대하여, 입력 화상 데이타에 포함된 수신 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 메모리, 입력 화상에 포함되며 추적되는 국소 영역을 포함하는 탐색 화상을 나타내는 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리를 상기 화상 메모리들로부터 선택하는 선택기, 화상 메모리로부터 읽어온 복수 개의 연속 참조 화상 데이타 및 상기 화상 메모리로부터 읽어온 복수 개의 연속 탐색 화상 데이타를 일시적으로 그리고 연속적으로 저장하는 선입력 선출력(FIFO;First In First Out) 메모리, 및 상기 선입력 선출력 메모리로부터 읽어온 연속 참조 화상 데이타 및 상기 선입력 선출력 메모리로부터 읽어온 대응되는 연속 탐색 화상 데이타 사이의 상관성을 나타내는 상관치를 계산하는 상관 계산 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
6. 촬상 소자와 접속되고, 입력 화상을 나타내는 입력 화상 데이타를 촬상 소자들로부터 전송하는 화상 데이타 버스; 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되고, 입력 화상에 포함되고 추척되는 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 저장하는 선택 화상 메모리를 갖는 복수 개의 화상 메모리를 포함하는 복수 개의 상관 추적 처리기들; 상기 복수 개의 상관 추적 처리기와 병렬로 접속된 제어 계산기 버스; 및 상기 제어 계산기 버스와 접속되어 있고, 이들을 통하여 상관 추적 처리기들과 통신하여 참조 화상 데이타를 갱신 및 선택하고 상기 상관 추적 처리기내의 화상 메모리로의 전환을 제어하는 제어 계산기를 구비하는 분포 국소 영역 화상 추적용 국소 영역 화상 추적 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 복수 개의 화상 메모리는 각각의 상관 추적 처리기에 대하여 적어도 3개 이상의 화상 메모리를 포함하고, 각각의 상기 상관 추적 처리기는 상기 입력 화상 데이타에 포함된 수신 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 입력 화상에 포함된 탐색 화상을 나타내는 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리를 상기 화상 메모리들로부터 선택하는 선택기; 상기 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 데이타 사이의 상관성을 나타내는 상관치를 계산하는 상관 계산 소자; 가장 높은 상관성을 나타내는 상관치를 갖는 피크 위치를 상기 입력 화상내에서 검출하는 피크 위치 검출기; 및 상기 선택기 및 상기 제어 계산기 버스에 접속되어 있는 제어 계산기 인터페이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어 계산기는 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여 상기 제어 계산기 버스를 통하여 상기 제어 계산기 인터페이스에 명령을 기록하여 제1 임의 시간에 참조 화상 데이타를 갱신하도록 하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 제어 계산기는, 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여, 상기 제어 계산기 버스를 통하여 상기 제어 계산기 인터페이스에 명령을 기록하여 제1 임의 순간에 상기 탐색 화상 메모리 및 상기 참조 화상 메모리로부터 국소 영역을 나타내는 데이타를 읽도록 하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는, 각각의 상시 상관 추적 처리기에 대하여, 상기 상관 계산 소자로부터의 상관치와 상기 피크 위치 검출기로부터의 피크 위치중 적어도 하나를 저장하는 저장 장치를 구비하며, 상기 제어 계산기는 상기 제어 계산기 버스를 통하여 제1 임의 시점에 상기 저장 장치에 저장된 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
11. 제6항에 있어서, 각각의 상기 상관 추적 처리기는, 상기 화상 메모리로부터 판독한 복수 개의 연속 참조 화상 데이타 및 상기 화상 메모리들로부터 판독한 복수 개의 연속 탐색 화상 데이타를 일시적으로 그리고 연속적으로 저장하는 선입력 선출력 메모리; 및 상기 선입력 선출력 메모리에 연속적으로 저장된 상기 연속 탐색 화상 데이타 및 상기 연속 참조 화상 데이타에 기초하여 상관치를 계산하는 상관 계산 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
12. 제7항에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는, 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여, 상관 추적 처리기를 제어하여 상기 제어 계산기의 조정없이 국소 영역을 추적하게 하는 상기 제어 계산기로부터의 명령을 연속적으로 저장하는 제1 선입력 선출력 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는, 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여, 상기 상관 계산 소자로부터의 상관치와 상기 피크 위치 검출기로부터의 피크 위치 중 적어도 하나를 연속적으로 저장하는 제2 선입력 선출력 메모리를 구비하고, 상기 제어 계산기는 제2 임의 시점에서 상기 제2 선입력 선출력 메모리에 저장된 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
14. 제7항에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여, 상기 국소 영역을 추적하는 동안 상기 상관 계산 소자로부터 구한 복수 개의 상관치의 상관치 분포를 저장하는 저장 장치; 및 상기 제1 상관치 분포에 상기 국소 영역 추적에 대해 얻은 제2 상관치 분포를 가산하는 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 제어 계산기 인터페이스는 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여 제1 상관치 분포 및 제2 상관치 분포를 가산할지의 여부를 지시하는 상기 제어 계산기로부터의 명령에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
16. 제7항에 있어서, 상기 제어 계산기는 각각의 상기 상관 추적 처리기에 대하여 상기 제어 계산 인터페이스를 제어하여, 상기 참조 화상 데이타에 의해 표현된 복수 개의 정해진 크기의 인접 참조 화상의 각각에 대해, 상기 인접 참조 화상에 따라 상기 상관 계산 소자로부터 구한 상관치 분포를 생성하고, 각각의 인접 참조 화상들에 대한 모든 상관치 분포들의 합을 구하고, 상기 합의 피크 위치를 구함에 의해 임의 배율의 참조 화상에 대한 상기 국소 영역을 추적하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
17. 제1항에 있어서, 상기 촬상 소자는 처리 비트의 제1 개수에 따라 입력 화상 데이타를 생성하고, 입력 화상 데이타를 복수 개의 상관 추적 처리기에 의한 처리에 대응하는 처리 비트의 제2 개수에 따른 변환 화상 데이타로 변환하는 변환기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 제1 개수는 상기 제2 개수보다 크며, 상기 입력 화상 데이타는 처리 비트의 제1 개수에 의해 각각 표현되는 칼라를 갖는 칼라 화상 데이타이며, 상기 변환 화상 데이타는 처리 비트의 제2 개수에 의해 각각 표현되는 의사 칼라를 갖는 의사 칼라 데이타인 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
19. 촬상 소자에 의해 촬상된 입력 화상 데이타 중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 소자로부터의 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 분산하여 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 가지며, 각각의 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는, 적어도 3 이상의 화상 메모리; 상기 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 전환하는 셀렉터 수단; 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단; 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 계산 처리에 의해 산출하는 상관 계산 수단; 상기 상관 계산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출기; 및 상기 피크 위치 검출 수단으로부터의 피크 위치에 기초하여 상기 셀렉터 수단을 제어하여 참조 화상 데이타의 이력을 순차적으로 상기 화상 메모리에 저장함으로써, 참조 화상 데이타를 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 상관치의 피크 위치의 이력에 기초하여 갱신하는 화상 메모리 관리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 피크 위치 검출 수단으로부터의 피크 위치에 기초하여 추적 처리에 의해 상관도가 최대로 되는 참조 화상 데이타를 저장하고 있는 화상 메모리를 상기 화상 메모리 관리 수단을 통하여 참조 화상 메모리에 설정함으로써 참조 화상 데이타를 갱신하는 상관도 비교 수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
21. 제19항에 있어서, 상기 피크 위치 검출 수단으로부터의 피크 위치에 기초하여 추적 처리에 의해 참조 화상 메모리에 저장되어 있는 참조 화상 데이타에 의한 상관도를 평가하여 상관도에 따라 참조 화상 데이타를 갱신하는 상관도 평가 수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 상관도 평가 수단은 추적 처리에 있어서 상관도가 소정의 임계치 이하가 된 경우에만 참조 화상 데이타를 최신 참조 화상 데이타로 갱신하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
23. 제21항에 있어서, 상기 상관도 평가 수단은 추적 처리에 있어서 상관도가 소정의 임계치 이하로 된 것을 검출한 경우에만 상기 피크 위치 검출 수단으로부터의 피크 위치에 기초하여 추적 처리에 의해 상관도가 최대로 되는 참조 화상 데이타를 저장하는 화상 메모리를 상기 화상 메모리 관리 수단을 통하여 참조 화상 메모리에 설정함으로써 참조 화상 데이타를 갱신하는 상관도 비교 수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
24. 이동 수단에 지지되어 있는 촬상 소자에 의해 촬상된 입력 화상 데이타 중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 소자로부터의 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스; 및 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 분산하여 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 구비하며, 각각의 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는, 적어도 3 이상의 화상 메모리; 상기 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 전환하는 셀렉터 수단; 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단; 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단; 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단; 참조 화상 데이타를 상기 입력 화상 데이타로부터 자동적으로 생성하는 참조 화상 데이타 생성 수단; 및 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치에 기초하여 상기 이동 수단이 상기 촬상 소자를 임의의 국소 영역을 추적하도록 이동시키는 이동 명령을 출력하는 제어 수단을 포함하는 국소 영역 화상 추적 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 메모리 수단은 상기 입력 화상 데이타를 저장하고, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 미리 설정된 배경 화상 데이타와 상기 입력 화상 데이타를 비교하여 비교된 화상 데이타의 불일치의 정도에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
26. 제24항에 있어서, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 소정 시간 간격을 둔 상기 입력 화상 데이타를 각각 복수의 영역으로 분할하여 상기 상관 연산 수단에 의해 각 분할 영역에 대하여 상관 연산을 행하게 함으로써 움직임이 발생한 영역을 구하고, 그 움직임이 발생한 영역의 수가 소정수를 초과하는지의 여부에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
27. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 상관치의 피크치가 소정치를 초과하면 상기 탐색 화상 데이타의 어드레스를 상기 참조 화상 데이타의 어드레스로서 상기 어드레스 발생 수단에 설정하여 참조 화상 데이타의 갱신을 행하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
28. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 소자는 줌 수단을 가지며, 상기 제어 수단은 상기 임의의 국소 영역이 서서히 미리 설정된 줌 설정치로 촬상되도록 상기 줌 수단의 줌의 값을 제어하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
29. 제28항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 임의의 국소 영역의 움직임 및 줌의 값에 기초하여 경보 또는 입력 화상 데이타의 기록 개시를 나타내는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
30. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 복수의 국소 영역에 식별용 라벨을 붙이는 수단과, 상기 라벨이 붙은 복수의 국소 영역 중 가장 큰 국소 영역에 대하여 추적 처리를 행하게 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
31. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 소자는 각각이 상기 이동 수단에 의해 이동 가능하도록 지지된 제1 촬상 장치 및 줌 수단을 갖는 제2 촬상 장치를 포함하여, 상기 제어 수단은 상기 임의의 국소 영역의 추적을 상기 제1 촬상 장치로 행하게 하는 동시에 줌 배율에 따라서 상기 제2 촬상 장치의 방향을 제어하는 이동 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
32. 제31항에 있어서, 상기 제어 수단은 복수의 국소 영역에 식별용 라벨을 붙이는 수단과, 상기 라벨이 붙여진 복수의 국소 영역의 추적을 상기 제1 촬상 장치로 행하게 하는 동시에 각각의 국소 영역을 순서대로 상기 제2 촬상 장치로 줌 업하여 촬상시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
33. 촬상 소자에 의해 촬상된 입력 화상 데이타중 추적 처리를 행할 탐색 화상 데이타를 임의의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타와 비교하여 상기 탐색 화상 데이타로 나타내는 탐색 화상내의 임의의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 상기 촬상 소자으로부터의 입력 화상 데이타를 전송하는 화상 데이타 버스와, 상기 화상 데이타 버스에 병렬로 접속되어 있으며, 각각 독립적으로 동작하여 1 또는 복수의 탐색 화상에 대한 추적 처리를 분산하여 행하는 복수의 상관 추적 처리 장치를 가지며, 상기 복수의 상관 추적 처리 장치는 각각, 적어도 3 이상의 화상 메모리; 상기 화상 메모리를 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리로 선택적으로 전환하는 셀렉터 수단; 상기 참조 화상 메모리 및 상기 탐색 화상 메모리로부터 참조 화상 데이타 및 탐색 화상 데이타를 판독하기 위한 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단; 상기 참조 화상 메모리에 저장된 참조 화상 데이타와 상기 탐색 화상 메모리에 저장된 탐색 화상 데이타간의 상관성을 나타내는 상관치를 상관 연산처리에 의해 산출하는 상관 연산 수단; 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출 수단; 복수의 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 상기 입력 화상 데이타로부터 자동적으로 생성하는 참조 화상 데이타 생성 수단; 상기 복수의 국소 영역에 그 국소 영역 식별용의 라벨을 붙이는 라벨링 수단; 상기 상관 연산 수단으로부터의 상관치의 피크 위치에 기초하여 상기 복수의 라벨링된 국소 영역을 추적하는 제어 수단을 구비하고, 상기 상관 연산 수단이 상기 복수의 라벨링된 국소 영역의 각각에 대하여 상관 연산 처리를 행하는 것인 국소 영역 화상 추적 장치.
34. 제33항에 있어서, 상기 메모리 수단은 상기 입력 화상 데이타를 저장하고, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 미리 설정된 배경화상 데이타와 상기 입력 화상 데이타를 비교하여 비교된 화상 데이타의 불일치의 정도에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
35. 제33항에 있어서, 상기 참조 화상 데이타 생성 수단은 소정 시간 간격을 둔 상기 입력 화상 데이타를 각각 복수의 영역으로 분할하고 상기 상관 연산 수단에 의해 각 분할 영역에 대하여 상관 연산을 행하게 함으로써 움직임이 발생한 영역을 구하며, 상기 움직임이 발생한 영역의 수가 소정수를 초과하는지의 여부에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
36. 제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 상관치의 피크치가 소정치를 초과하면 상기 탐색 화상 데이타의 어드레스를 상기 참조 화상 데이타의 어드레스로서 상기 어드레스 발생 수단에 설정하여 각 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타의 갱신을 행하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
37. 제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 복수의 국소 영역의 움직임에 기초하여 경보 또는 입력 화상 데이타의 기록 개시를 나타내는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
38. 탐색 화상 데이타로 나타낸 탐색 화상내의 복수 개의 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 적어도 4개의 화상 메모리들; 상기 적어도 4개의 화상 메모리들로부터, 입력 화상 데이타를 저장하는 입력 화상 메모리, 탐색 화상 데이타를 저장하는 탐색 화상 메모리 및 상기 복수 개의 국소 영역내의 선택된 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 저장하는 참조 화상 메모리를 선택하는 선택기; 참조 화상 데이타 및 상기 복수 개의 국소 영역들에 포함된 특정 국소 영역을 나타내는 탐색 화상 데이타 사이의 상관성을 나타내는 상관치를 계산하는 상관 계산 소자; 상기 입력 화상내에서 상관치가 최고의 상관성을 나타내는 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출기; 및 상기 피크 위치 검출기로부터 구한 피크 위치에 기초하여 상기 선택기를 제어하는 화상 메모리 관리자를 구비하는 국소 영역 화상 추적 장치.
39. 제38항에 있어서, 상기 화상 메모리 관리자는 상기 적어도 4개의 화상 메모리에 포함된 적어도 하나의 화상 메모리에 저장된 복수 개의 연속 참조 화상 데이타를 식별하고, 상기 복수 개의 연속 참조 화상 데이타내에 후속 참조 화상 데이타를 지정하는 상관 비교기로서, 상기 지정된 연속 참조 화상 데이타는 상기 참조 화상 데이타 및 다른 연속 참조 화상 데이타에 대해 최대 상관치를 갖는 대응 피크 위치를 갖는 것인 상관 비교기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
40. 제38항에 있어서, 상기 탐색 화상 데이타의 피크 위치의 상관치가 소정의 조건을 만족하면 상기 입력 화상을 후속 참조 화상 데이타로서 지정하는 상관 평가기를 더 구비하는 국소 영역 화상 추적 장치.
41. 제40항에 있어서, 상기 소정의 조건은 상기 피크 위치의 상관치가 소정의 임계치보다 크거나 같은 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
42. 탐색 화상 데이타에 의해 표현된 탐색 화상내에 있는 국소 영역을 연속적으로 추적하는 국소 영역 화상 추적 장치에 있어서, 모터 부착 촬상 소자에 의해 촬상된 입력 화상 데이타에 포함된 상기 탐색 화상 데이타 및 상기 국소 영역에 관한 참조 화상 데이타를 저장하는 적어도 하나의 메모리; 상기 입력 화상 데이타에 기초하여 상기 참조 화상 데이타를 자동적으로 생성하는 움직임 검출기; 상기 적어도 하나의 화상 메모리로부터 상기 탐색 화상 데이타 및 상기 참조 화상 데이타를 판독하기 위한 주소를 생성하는 주소 생성기; 상기 참조 화상 데이타 및 상기 탐색 화상 데이타 사이의 상관성을 나타내는 상관치를 계산하는 상관 계산 소자; 및 상기 모터 부착 촬상 소자를 제어하는 이동 명령을 생성하여, 상기 상관 게산 소자로부터 구한 상관치의 피크 위치에 기초하여 특정 국소 영역을 추적하도록 하는 제어기를 구비하는 국소 영역 화상 추적 장치.
43. 제42항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화상 메모리는 상기 입력 화상 데이타를 저장하는 것과, 상기 움직임 검출기는 상기 입력 화상 데이타를 미리 설정된 배경 화상 데이타를 비교하여 그들 사이의 차이에 기초한 참조 화상 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
44. 제42항에 있어서, 상기 움직임 검출기는 소정의 시간 간격으로 입력 화상 데이타를 수신하고, 상기 입력 화상 데이타를 상기 국소 영역을 포함한 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 상관 계산 소자가 적어도 하나의 움직임 영역의 움직임을 나타내는 각각의 상관치를 계산하여 상기 복수 개의 영역들 중에서 적어도 하나의 움직임 영역을 식별하고, 상기 적어도 하나의 움직임 영역의 목록(enumeration)과 소정의 영역 값을 비교하고, 상기 목록 및 소정의 영역값과의 비교 결과에 따라 후속 참조 화상 데이타를 식별하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
45. 제42항에 있어서, 입력 화상내에서 상관치가 가장 높은 상관을 나타내는 피크 위치를 구하는 피크 위치 검출기를 더 구비하고, 상기 제어기는 상기 피크 위치의 상관치가 소정의 임계치를 초과하는 탐색 화상 데이타를 후속 참조 화상 데이타로서 지정하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
46. 제44항에 있어서, 상기 모터 부착 촬상 소자는 상기 제어기에 의해 생성된 줌값에 반응하는 줌 동작을 포함하고, 상기 움직임 검출기가 상기 목록이 상기 소정의 영역값을 초과하는 것을 결정하면 상기 제어기는 목표 줌값에 따라 적어도 하나의 줌증가값에 의해 줌값을 조정하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
47. 제42항에 있어서, 상기 제어기는 상기 국소 영역을 포함한 복수 개의 영역으로서 상기 입력 화상에 포함된 복수 개의 영역의 각각에 대해 식별 라벨을 할당하는 라벨링 부; 및 상기 복수 개의 영역으로부터 가장 큰 국소 영역을 결정하고 움직임 검출기를 제어하여 상기 가장 큰 영역을 추적하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
48. 제42항에 있어서, 상기 모터 부착 촬상 소자는 움직일 수 있는 지지대에 의해 지지되는 제1 촬상 소자와 줌 동작을 갖는 제2 촬상 소자를 포함하고, 상기 제어기는 제1 촬상 소자를 제어하여 상기 국소 영역을 추적하고 줌 배율에 따라 제2 촬상 소자를 제어하는 이동 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
49. 제17항에 있어서, 상기 변환기는 변환 테이블을 미리 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.
50. 제17항에 있어서, 상기 촬상 소자는 변환 테이블을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 변환기는 상기 변환 테이블에 따라 상기 입력 화상 데이타를 변환하는 것을 특징으로 하는 국소 영역 화상 추적 장치.