KR100924581B1 - Apparatus for image signal motion detection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방범등의 용도로 사용하는 감시카메라 시스템에서 화면상의 물체 움직임을 검출해 주는 영상신호 움직임 검출장치에 관한 것으로서, 고가의 대용량 메모리를 사용하지 않고 간단한 논리회로 조합으로 간단히 제작가능하고, 움직임검출의 정확성과 효율성을 향상시킬 수 있는 영상신호 움직임 검출장치에 관한 것으로서, The present invention relates to a video signal motion detection device for detecting an object motion on a screen in a surveillance camera system for use in a security lamp, such as a simple logic circuit combination can be produced without using expensive large-capacity memory. The present invention relates to a video signal motion detection device capable of improving the accuracy and efficiency of detection.
영상입력신호를 디지털신호로 변환하여 출력하고 화면의 시작을 알리는 수직동기 신호를 출력하는 영상신호 디코더와, 상기 영상신호 디코더로부터 출력되는 수직동기 신호를 기준으로 일정한 패턴신호를 발생하여 출력하는 고정패턴신호 발생수단과, 상기 영상신호 디코더 및 고정패턴신호 발생수단에서 출력되는 디지털 영상출력과 고정패턴신호를 혼합하여 합성시키는 신호 혼합수단과, 상기 영상신호 디코더로부터 수직동기 신호가 입력될 때 그때까지 입력된 한 화면 분의 모든 신호합성수단 출력 데이터 값을 누적하는 데이터 누적수단과, 상기 데이터 누적수단으로부터 전송되는 한 화면 분의 누적데이터 값을 일시적으로 저장하는 누적데이터 지연 메모리와, 상기 데이터 누적수단의 최종 출력과 상기 누적데이터 지연 메모리의 데이터 값을 비교하여 시간에 따른 변화량을 검출하는 누적데이터 비교수단, 및 상기 누적데이터 비교수단의 출력 값을 판단하여 일정시간 안에 설정된 변화량 이상의 값이 누적된 때 화면의 움직임이 있다고 판단하여 움직임 신호를 출력하는 변화량 누적 및 검출감도 설정수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.A video signal decoder that converts and outputs an image input signal into a digital signal and outputs a vertical synchronous signal for initiating a screen; and a fixed pattern for generating and outputting a predetermined pattern signal based on the vertical synchronous signal output from the video signal decoder. Signal generation means, signal mixing means for mixing and combining the digital image output and the fixed pattern signal outputted from the video signal decoder and the fixed pattern signal generating means, and inputting until a vertical synchronous signal is input from the video signal decoder A data accumulating means for accumulating all the signal synthesizing means output data values for one screen, a cumulative data delay memory for temporarily storing one screen cumulative data value transmitted from the data accumulating means, and The final output and the data value of the cumulative data delay memory A cumulative data comparison means for detecting a change amount over time by comparing, and an output value of the cumulative data comparison means, and a change amount for outputting a motion signal by determining that there is a movement of the screen when a value greater than or equal to a set change amount is accumulated within a predetermined time period. Characterized in that the accumulation and detection sensitivity setting means.
이러한 본 발명은 영상신호 전체를 저장해야 하는 영상지연메모리가 제거됨으로써 제품의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있고, 입력 영상신호와 고정패턴신호를 합성하여 입력되는 영상 신호의 총합을 구하고 이값의 변화량을 추적하여 움직임을 검출함으로써 움직임 여부를 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of reducing the cost of the product by eliminating the video delay memory that must store the entire video signal, the sum of the input video signal by combining the input video signal and the fixed pattern signal, the amount of change of this value By tracking the motion by detecting the motion can be accurately detected.
움직임 검출, 고정패턴신호, 검출영역설정 Motion detection, fixed pattern signal, detection area setting
Description
본 발명은 방범등의 용도로 사용하는 감시카메라 시스템에서 화면상의 물체 움직임을 검출해 주는 영상신호 움직임 검출장치에 관한 것으로서, 고가의 대용량 메모리를 사용하지 않고 간단한 논리회로 조합으로 간단히 제작가능하고, 움직임검출의 정확성과 효율성을 향상시킬 수 있는 영상신호 움직임 검출장치에 관한 것이다. The present invention relates to a video signal motion detection device for detecting an object motion on a screen in a surveillance camera system for use in a security lamp, such as a simple logic circuit combination can be produced without using expensive large-capacity memory. The present invention relates to a video signal motion detection device capable of improving the accuracy and efficiency of detection.
도 1은 종래의 움직임 검출장치 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional motion detection apparatus.
일반적으로 영상신호 움직임 검출장치는 도 1에 도시된 바와 같이 영상입력신호가 영상신호 디코더(1)에 입력되어 디지털 신호로 변환되어 영상신호 지연 메모리(2)에 저장되고, 영상신호 비교기(3)에서는 상기 영상신호 디코더(1)의 출력신호와 지연된 영상신호 지연 메모리(2)의 출력 차이를 비교하여 시간에 따라 변화된 량을 검출한다. In general, as shown in FIG. 1, an apparatus for detecting video signal motion is inputted to a video signal decoder 1, converted into a digital signal, and stored in a video signal delay memory 2, and a video signal comparator 3. In the present invention, the output signal of the video signal decoder 1 and the output difference of the delayed video signal delay memory 2 are compared to detect an amount changed over time.
그러면, 변화량 누적 및 검출감도 설정수단(4)에서는 누적된 변화량이 설정 된 검출감도 이상이 되면 움직임 신호를 출력하게 된다.Then, the change amount accumulation and detection sensitivity setting means 4 outputs a motion signal when the accumulated change amount exceeds the set detection sensitivity.
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래의 움직임 검출장치는 영상신호 비교기(3)에서 입력 영상신호와 지연 영상신호를 비교하기 위해 전체 영상을 실시간으로 저장하는 대용량의 영상신호 지연 메모리(2)가 필요하게 된다. However, the conventional motion detection apparatus configured as described above requires a large-capacity video signal delay memory 2 that stores the entire video in real time in order to compare the input video signal with the delayed video signal in the video signal comparator 3. do.
이러한, 대용량의 영상신호를 기록하는 대용량의 메모리는 고가이기 때문에 전체 제조원가가 증가하게 되는 문제점이 있다.Such a large-capacity memory for recording a large-capacity video signal is expensive, and thus there is a problem that the overall manufacturing cost increases.
그리고, 영상신호 지연 메모리 없이 영상 데이터 값만을 누적하여 더한 값을 지연된 누적값과 비교하여 움직임 여부를 검출할 경우 도 4에 도시된 바와 같이 단일 색상 배경 위에서 화면 크기보다 작은 물체가 움직일 때는 누적 값의 차이가 얻어지지 않기 때문에 움직임 여부를 정확하게 검출하지 못하게 되는 문제점이 있다.In addition, when only the image data value is accumulated without the image signal delay memory and the value is compared with the delayed accumulated value to detect motion, as shown in FIG. 4, when an object smaller than the screen size moves on a single color background, Since a difference is not obtained, there is a problem in that the motion cannot be detected accurately.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고가의 대용량 메모리를 사용하지 않고 간단한 논리회로 조합으로 간단히 제작가능하고, 움직임검출의 정확성과 효율성을 향상시킬 수 있는 영상신호 움직임 검출장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to simply manufacture a simple logic circuit combination without using expensive large-capacity memory, and to provide a video signal motion detection device that can improve the accuracy and efficiency of motion detection The purpose.
상술한 본 발명의 목적은 영상신호에서 움직임을 검출하는 장치에 있어서, 영상입력신호를 디지털신호로 변환하여 출력하고 화면의 시작을 알리는 수직동기 신호를 출력하는 영상신호 디코더와, 상기 영상신호 디코더로부터 출력되는 수직동기 신호를 기준으로 패턴신호를 발생하여 출력하는 고정패턴신호 발생수단과, 상기 영상신호 디코더에서 출력되는 디지털 영상출력과 고정패턴신호를 혼합하여 합성시키는 신호 혼합수단과, 상기 영상신호 디코더로부터 수직동기 신호가 입력될 때 그때까지 입력된 한 화면 분의 모든 신호합성수단 출력 데이터 값을 누적하는 데이터 누적수단과, 상기 데이터 누적수단으로부터 전송되는 한 화면 분의 누적데이터 값을 일시적으로 저장하는 누적데이터 지연 메모리와, 상기 데이터 누적수단의 최종 출력과 상기 누적데이터 지연 메모리의 데이터 값을 비교하여 시간에 따른 변화량을 검출하는 누적데이터 비교수단, 및 상기 누적데이터 비교수단의 출력 값을 판단하여 일정시간 안에 설정된 변화량 이상의 값이 누적된 때 화면의 움직임이 있다고 판단하여 움직임 신호를 출력하는 변화량 누적 및 검출감도 설정수단으로 이루어진 영상신호 움직임 검출장치에 의해 달성된다. The above object of the present invention is a device for detecting motion in a video signal, comprising: a video signal decoder for converting and outputting a video input signal into a digital signal and outputting a vertical synchronous signal for notifying the start of a screen; Fixed pattern signal generating means for generating and outputting a pattern signal on the basis of the output vertical synchronization signal, signal mixing means for mixing and combining the digital image output and the fixed pattern signal outputted from the video signal decoder, and the video signal decoder Data accumulating means for accumulating all signal synthesizing means output data values for one screen input until then when a vertical synchronous signal is inputted from the apparatus, and temporarily storing one screen cumulative data value transmitted from the data accumulating means. Cumulative data delay memory and the final output of the data accumulating means Accumulated data comparing means for comparing the data values of the cumulative data delay memory and detecting the change amount over time, and determining the output value of the cumulative data comparing means to determine the movement of the screen when more than a set amount of change is accumulated within a predetermined time. A video signal motion detection device comprising a change amount accumulation and detection sensitivity setting means for judging and outputting a motion signal.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 영상신호 전체를 저장해야 하는 영상지연메모리가 제거됨으로써 제품의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있고, 입력 영상신호와 특정한 고정 패턴신호(바둑판무늬나 의사랜덤 노이즈 등의 변화가 많은 화면 신호)를 합성하여 입력되는 영상 신호의 총합을 구하고 이값의 변화량을 추적하여 움직임을 검출함으로써 움직임 여부를 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the image delay memory, which must store the entire video signal, is eliminated, thereby reducing the cost of the product, and the input video signal and a specific fixed pattern signal (checkerboard or pseudorandom noise, etc.) are eliminated. By synthesizing the input video signal by synthesizing a large number of changes of the screen signal) and tracking the amount of change of this value, the motion can be detected accurately by detecting the motion.
또한, 감시가 필요 없는 영역을 배제시켜 집중적인 감시가 가능함으로써, 실용적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.In addition, since intensive monitoring is possible by excluding an area that does not require monitoring, there is an effect that it can be practically operated.
이하, 본 발명의 영상신호 움직임 검출 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 기술하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a video signal motion detection apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 움직임 검출장치의 일 실시예를 도시한 구성도이다. 2 is a block diagram showing an embodiment of a motion detection apparatus according to the present invention.
영상입력신호를 디지털신호로 변환하여 출력하고 화면의 시작을 알리는 수직동기 신호를 출력하는 영상신호 디코더(10)와, 상기 영상신호 디코더(10)로부터 출력되는 수직동기 신호를 기준으로 패턴신호를 발생하여 출력하는 고정패턴신호 발생수단(20)과, 상기 영상신호 디코더(10) 및 고정패턴신호 발생수단(20)에서 출력되는 디지털 영상출력과 고정패턴신호를 혼합하여 합성시키는 신호 혼합수단(30)과, 상기 영상신호 디코더(10)로부터 화면 시작을 알리는 수직동기 신호를 시작점으로 하여 신호 혼합수단(30)의 출력을 누적하여 한 화면 분의 데이터 값을 누적하게 하는 데이터 누적수단(40)과, 상기 데이터 누적수단(40)으로부터 전송되는 한 화면 분의 누적데이터 값을 일시적으로 저장하는 누적데이터 지연 메모리(50)와, 상기 데이터 누적수단(40)의 최종 출력과 상기 누적데이터 지연 메모리(50)의 데이터 값을 비교하여 시간에 따른 변화량을 검출하는 누적데이터 비교수단(60), 및 상기 누적데이터 비교수단(60)의 출력 값을 판단하여 일정시간 안에 설정된 변화량 이상의 값이 누적된 때 화면의 움직임이 있다고 판단하여 움직임 신호를 출력하는 변화량 누적 및 검출감도 설정수단(70)으로 구성된다. The video signal decoder 10 converts and outputs a video input signal into a digital signal and outputs a vertical synchronous signal for notifying the start of the screen, and generates a pattern signal based on the vertical synchronous signal output from the video signal decoder 10. Signal mixing means 30 for mixing and combining the fixed pattern signal generating means 20 and the digital image output and the fixed pattern signal outputted from the video signal decoder 10 and the fixed pattern signal generating means 20. And data accumulation means 40 for accumulating the output of the signal mixing means 30 to accumulate data values for one screen by using the vertical synchronization signal indicating the start of the screen from the video signal decoder 10 as a starting point. A cumulative data delay memory 50 for temporarily storing one screen of cumulative data values transmitted from the data accumulating means 40 and the maximum of the data accumulating means 40. A cumulative data comparison means 60 for detecting an amount of change over time by comparing an output and a data value of the cumulative data delay memory 50, and determining an output value of the cumulative data comparison means 60 to be set within a predetermined time period. And a change amount accumulation and detection sensitivity setting means 70 for determining that there is motion of the screen when the value of the change amount or more is accumulated and outputting a motion signal.
상기 고정패턴신호 발생수단(20)에서 발생하는 패턴은 바둑판 무늬 또는 의사 랜덤신호등 화면변화가 많은 신호를 만들어 사용하는 것이 바람직하다.The pattern generated by the fixed pattern signal generating means 20 is preferably used to make a signal with a large screen change, such as a checkered pattern or a pseudo random signal.
상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 움직임 검출 장치의 작용관계를 설명하면 먼저, 입력된 영상신호가 영상신호 디코더(10)에 보내져 디지털 신호로 변환되고 화면의 시작을 알리는 수직동기 신호와 함께 출력된다. 영상신호 디코더(10)의 디지털 신호는 신호 혼합수단(30)으로 출력되고, 수직동기 신호는 고정패턴 신호 발생수단(20), 데이터 누적수단(40), 및 누적데이터 지연 메모리(50)로 출력된다. Referring to the operation relationship of the motion detection apparatus according to the embodiment of the present invention described above, first, the input video signal is sent to the video signal decoder 10 is converted into a digital signal and output along with the vertical synchronous signal indicating the start of the screen do. The digital signal of the video signal decoder 10 is output to the signal mixing means 30, and the vertical synchronous signal is output to the fixed pattern signal generating means 20, the data accumulating means 40, and the accumulated data delay memory 50. do.
이후, 고정패턴 신호 발생수단(20)은 수직동기 신호를 기준으로 바둑판 무늬나 의사랜덤등 변화가 많은 고정 화면 신호를 발생하여 신호 혼합수단(30)으로 출력하고, 신호 혼합수단(30)에서는 영상신호 디코더(10)의 영상출력과 고정패턴 신호 발생수단(20)의 고정패턴 신호를 혼합하여 합성된 신호를 만들어 데이터 누적기(40)로 보낸다. Subsequently, the fixed pattern signal generating means 20 generates a fixed screen signal having a large number of changes, such as a checkered pattern or pseudo random, based on the vertical synchronization signal, and outputs the fixed screen signal to the signal mixing means 30. The video output of the signal decoder 10 and the fixed pattern signal of the fixed pattern signal generating means 20 are mixed to form a synthesized signal and sent to the data accumulator 40.
상기 데이터 누적기(40)는 화면 시작을 알리는 수직동기 신호를 시작점으로 하여 신호 혼합수단(30)의 출력 값을 누적하여 한 화면 분의 모든 데이터 값을 누적하고, 다음 수직동기 신호가 도착하면 그때까지 누적된 데이터 값은 누적데이터 지연 메모리(50)로 보내 일시 저장하도록 한 뒤 다음 수직동기 신호가 도착할 때까지 신호 혼합수단(30)의 출력 값을 다시 누적하기 시작한다. The data accumulator 40 accumulates all data values of one screen by accumulating the output values of the signal mixing means 30 by using the vertical synchronization signal indicating the start of the screen as a starting point, and when the next vertical synchronization signal arrives, The accumulated data values are sent to the cumulative data delay memory 50 to be temporarily stored, and then the data values of the signal mixing means 30 begin to accumulate again until the next vertical synchronization signal arrives.
한편, 누적데이터 비교수단(60)에서는 데이터 누적수단(40)의 최종출력과 누적데이터 지연 메모리(50)의 데이터를 비교하여 시간에 따른 변화량을 검출하여 변화량 누적 및 검출감도 설정수단(70)으로 보내면, 변화량 누적 및 검출감도 설정수단(70)에서는 일정시간 안에 설정된 변화량 이상의 값이 누적된 때 화면의 움직임이 있다고 판단하여 움직임 신호를 출력한다.Meanwhile, in the cumulative data comparing means 60, the final output of the data accumulating means 40 and the data of the cumulative data delay memory 50 are compared to detect the amount of change over time, and the change amount is accumulated and detected sensitivity setting means 70. If so, the change amount accumulation and detection sensitivity setting means 70 determines that there is a movement of the screen when the value of the change amount or more set within a predetermined time is accumulated and outputs a motion signal.
상술한 본 발명에 따른 일 실시예는 도 1에 도시된 종래 구성과 비교하여 볼 때, 영상신호 전체를 저장해야 하는 영상지연메모리(2)가 제거됨으로써 제품의 원가 를 절감할 수 있고, 전체영상을 지연시켜 비교하는 방법이 아닌 특정한 고정패 턴을 입력 영상신호와 합성하여 입력되는 영상 신호의 총합을 구하고 이값의 변화량을 추적하여 움직임을 검출함으로써, 움직임 검출을 효과적으로 검출할 수 있는 것이다. Compared with the conventional configuration shown in FIG. 1, the embodiment of the present invention described above can reduce the cost of the product by eliminating the image delay memory 2, which must store the entire video signal, and reduce the overall image. Rather than a method of delaying the comparison, a specific fixed pattern is synthesized with the input video signal to obtain the sum of the input video signals, and the motion is detected by tracking the change amount of this value, thereby effectively detecting the motion detection.
또한, 영상의 데이터 값만을 누적하여 더한 값을 비교하는 종래기술은 단일 색상 배경 위에서 화면크기보다 작은 물체가 움직이는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 누적값의 차이가 얻어지지 않아 움직임이 없는 것으로 오판하게 되지만, 본 발명에서와 같이 입력 영상신호에 변화가 많은 고정무늬의 패턴화면을 합성하고 이 합성화면에 대하여 누적 합산을 하도록 함으로써 도 5에 도시된 바와 같이 단일색상 배경에서 움직이는 물체인 경우에도 누적 데이터 값의 변화가 얻어져서 정확하게 움직임 검출을 할 수 있는 것이다.In addition, the conventional technique of accumulating only the data values of an image and comparing the added values is incorrect when an object smaller than the screen size is moved on a single color background, as shown in FIG. However, as in the present invention, by accumulating a pattern image of a fixed pattern having a large change in the input image signal and accumulatively adding the synthesized image to the composite image, even in the case of an object moving on a single color background as shown in FIG. The change in the data value is obtained so that the motion can be detected accurately.
도 3은 본 발명에 의한 영역 설정이 가능한 움직임 검출장치의 실시 예를 도시한 구성도이다. 3 is a block diagram showing an embodiment of a motion detection apparatus capable of setting a region according to the present invention.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시 예는 도 2의 구성과 비교하여 볼 때 다른 구성은 동일한 것에 대해 검출영역설정수단(80)이 더 구비된 것을 특징으로 한다. Another embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is characterized in that the detection area setting means 80 is further provided for the same configuration as compared with the configuration of FIG. 2.
상기 검출영역설정수단(80)은 신호 혼합수단(30)의 출력중 설정된 영역에 대한 신호 값만을 검출하여 데이터 누적수단(40)으로 출력한다.The detection area setting means 80 detects only the signal value of the set area among the outputs of the signal mixing means 30 and outputs it to the data accumulation means 40.
즉, 도 2에 도시된 실시예는 화면상의 모든 부분에 대해 움직임 검출해야 하 는데 비해 도 3에 도시된 실시예는 신호 혼합수단(30)의 출력에 검출영역설정수단(80)에서 설정된 영역에 대해서만 누적합산을 하게 되므로 감시가 필요없는 영역을 배제시켜 집중적인 감시가 가능하여 실용적인 기능을 더 포함된 것이다. That is, the embodiment shown in FIG. 2 should detect motion for all parts of the screen, whereas the embodiment shown in FIG. 3 is located in the area set by the detection area setting means 80 at the output of the signal mixing means 30. Because only cumulative summation is performed, the intensive monitoring is possible by excluding the area that does not need monitoring, and thus it includes more practical functions.
도 1은 종래의 움직임 검출장치 구성도1 is a block diagram of a conventional motion detection apparatus
도 2는 본 발명에 의한 움직임 검출장치의 일 실시예를 도시한 구성도Figure 2 is a block diagram showing an embodiment of a motion detection apparatus according to the present invention
도 3은 본 발명에 의한 움직임 검출장치의 다른 실시예를 도시한 구성도3 is a block diagram showing another embodiment of the motion detection apparatus according to the present invention
도 4는 종래 고정 패턴과 혼합하지 않은 경우의 누적데이터 값의 변화를 보여주는 화면4 is a screen showing a change in cumulative data values when not mixed with a conventional fixed pattern.
도 5는 본 발명에 따라 고정패턴과 혼합한 경우의 누적데이터 값의 변화를 보여주는 화면5 is a screen showing a change in cumulative data values when mixed with a fixed pattern according to the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1, 10:영상신호 디코더 20:고정패턴신호 발생수단1, 10: video signal decoder 20: fixed pattern signal generating means
30:신호 혼합수단 40:데이터 누적수단30: signal mixing means 40: data accumulation means
50:누적데이터 지연 메모리 60:누적데이터 비교수단50: cumulative data delay memory 60: cumulative data comparison means
4,70:변화량 누적 및 검출감도 설정수단 80:검출영역 설정수단4,70: change amount accumulation and detection sensitivity setting means 80: detection area setting means
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| KR20090072512A (en) | 2009-07-02 |
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