KR101640875B1 - 물체 검출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 물체 검출 장치는, 소정의 촬상 영역을 촬상하는 카메라로부터 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하는 화상 취득부와, 상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분 화상을 구하는 차분 화상 작성부와, 상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 판정하는 판정부를 구비한다. 상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

Description

물체 검출 장치{OBJECT DETECTION DEVICE}

본 발명은, 물체 검출 장치에 관한 것이다.

종래, 시간적으로 연속된 2개의 화상을 입수하여, 2개의 화상을 미분한 후, 미분하여 얻어진 2개의 화상을 비교하여 차분 화상을 구하고, 이 차분 화상으로부터 이동 물체를 검출하는 이동 물체 검출 장치가 있었다(예를 들면, 특허 문헌 1[일본 공개 특허 공보 평6―201715호] 참조).

전술한 특허 문헌 1의 물체 검출 장치에서는, 검지 대상의 인물이 배경 부분과 유사한 같은 색의 의복을 착용하고 있는 경우, 검지 대상의 인물과 배경 부분으로 휘도의 차가 작아지는 것으로 생각된다. 그러므로, 농담(濃淡) 화상을 미분하여 윤곽선을 구한 경우에 인물의 윤곽선이 연속된 선이 되기 어려워, 복수 개로 분단된 형태로 검출될 가능성이 있다. 따라서, 복수 개로 분단된 영역을 연결하여 맞추는 처리가 필요해지고, 화상 처리의 부하가 증대하거나, 분단된 복수의 영역을 에러없이 통합시키는 처리가 어려운 문제가 있었다.

또한, 농담 화상으로부터 인물 등의 검출 대상을 검출하는 방법으로서, 농담 화상과 배경 화상과의 차분 화상을 구함으로써, 배경 화상으로부터 변화된 부분을 추출하는 배경 차분법(差分法)이 있다. 배경 차분법에서는 2개의 농담 화상으로 화소마다 차분을 구하고 있으므로, 예를 들면, 검출 대상의 인물이 배경 부분과 유사한 색의 의복을 착용하고 있는 경우, 비교 대상의 농담 화상과 배경 화상에서 차분값이 작아진다. 그 결과, 인물의 전신이 1개의 영역으로서 검출되기 어려워져, 상기한 예와 마찬가지로, 인체가 복수 개로 분단된 형태로 검출될 가능성이 있으므로, 복수 개로 분단된 영역을 연결하여 맞추는 처리가 필요해져, 화상 처리의 부하가 증대하거나, 분단된 복수의 영역을 에러없이 통합시키는 처리가 어려운 문제가 있었다.

그래서, 2개의 화상 프레임을 각각 수평 방향으로 m개, 수직 방향으로 n개로 분할하여 복수 개의 블록을 생성하고, 같은 위치에 있는 블록을 비교함으로써, 블록마다 동작의 유무를 검출하는 모션 검출 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2[일본 공개 특허 공보 제2008―257626호] 참조).

이 모션 검출 장치에서는, 순차적으로 입력되는 화상 프레임 중, 원하는 배경 프레임과, 배경 프레임 후의 모션 검출 대상 프레임을, 각각 수평 방향으로 m개, 수직 방향으로 n개로 분할하여 복수 개의 블록을 생성하고, 각각의 블록에서 화소의 휘도 평균값을 구한다. 그리고, 모션 검출 대상 프레임의 각각의 블록과, 대응하는 배경 프레임의 블록에서, 휘도 평균값의 차분을 구하고, 이 차분값이 소정의 임계값 이상이면, 이 블록에서 동작이 있었던 것으로 판단하고 있다.

전술한 모션 검출 장치에서는, 배경 프레임과 모션 검출 대상 프레임에서, 같은 위치에 있는 블록의 휘도 평균값을 비교하고, 휘도 평균값이 임계값 이상 변화되어 있으면, 그 블록에서 동작이 있었던 것으로 판단하고 있다.

여기서, 4×4 화소의 영역을 1개의 블록으로 한 경우에, 도 39 및 도 40에 나타낸 바와 같이, 배경 프레임의 블록(C1)과 모션 검출 대상 프레임의 블록(C2)에서 화소값이 상이한 경우를 고려한다. 블록(C1, C2)의 매스눈은 화소를 나타내고, 매스눈 내의 숫자는 각 화소의 화소값을 나타내고 있다. 도 39 및 도 40의 예에서는, 배경 프레임과 모션 검출 대상 프레임에서, 각 화소의 화소값은 변화되어 있음에도 불구하고, 휘도 평균값이 같아지게 되므로, 2개의 프레임 간에서 동작은 없는 것으로 판정된다.

또한, 도 41 및 도 42에 나타낸 바와 같이 배경 프레임의 블록(C3)과 모션 검출 대상 프레임의 블록(C4)에서, 노이즈 등의 영향으로 1개의 화소만 화소값이 상이하게 되어 있는 경우를 고려한다. 이 경우, 1개의 화소를 제외하고 다른 화소에서는 휘도값이 같은 값으로 되어 있음에도 불구하고, 블록(C3, C4) 사이에서 휘도 평균값이 상이하게 되어 있으므로, 2개의 프레임 간에서 움직임이 있는 것으로 판정된다.

일본 공개 특허 공보 평6―201715호 일본 공개 특허 공보 제2008―257626호 일본 공개 특허 공보 제2009―182461호 일본 공개 특허 공보 제2011―108417호 일본 공개 특허 공보 제2008―270103호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 화상 처리의 처리량을 증대시키지 않고, 이동 영역과 정지 영역의 판별을 확실하게 행할 수 있는 물체 검출 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관한 제1 형태의 물체 검출 장치는, 화상 취득부와, 차분 화상 작성부와, 판정부를 구비한다. 상기 화상 취득부는, 소정의 촬상(撮像) 영역을 촬상하는 카메라로부터, 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하도록 구성된다. 상기 차분 화상 작성부는, 상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분 화상을 구하도록 구성된다. 상기 판정부는, 상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다. 상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제2 형태의 물체 검출 장치에서는, 제1 형태에 있어서, 상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저(高低)를 비교하고, 차분값이 상기 임계값을 초과한 화소수를 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제3 형태의 물체 검출 장치에서는, 제1 또는 제2 형태에 있어서, 상기 물체 검출 장치는, 상기 이동 영역인 것으로 판정된 영역으로부터 검출 대상을 검출하는 물체 검출부를 구비한다. 상기 물체 검출부는, 상기 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 상기 블록 중 연속하는 상기 블록을 각각 검지 대상 영역으로 하도록 구성된다.상기 물체 검출부는, 이번 구한 검지 대상 영역이 전회에 구한 검지 대상 영역에 포함되는 경우, 또는 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역이 중첩되고 또한 전회의 검지 대상 영역의 면적에 대한 이번 검지 대상 영역의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작은 경우, 또는 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역에서 중첩되는 부분이 전혀 존재하지 않는 경우 중 어느 하나이면, 상기 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단하여, 전회의 검지 대상 영역을 상기 검출 대상이 존재하고 있는 영역으로 하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제4 형태의 물체 검출 장치에서는, 제3 형태에 있어서, 상기 물체 검출부는, 전회에 구한 검지 대상 영역과 이번 구한 검지 대상 영역이 중첩되어 있으면 동일한 검출 대상이 존재하는 것으로 판단하도록 구성된다. 상기 물체 검출부는, 전회에 구한 검지 대상 영역에 존재하는 상기 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단되었는지의 여부에 따라, 또한 정지하지 않은 것으로 판단된 경우에는 상기 검출 대상의 동작을 나타내는 파라미터에 따라, 전회 및 이번 검지 대상 영역으로부터 상기 검출 대상의 현재 위치를 구하기 위한 판정 조건을 변경하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제5 형태의 물체 검출 장치에서는, 제3 또는 제4 형태에 있어서, 상기 물체 검출부는, 전회의 제1 검지 대상 영역과 이번 검지 대상 영역이 중첩되고, 또한 이번 검지 대상 영역이 전회의 제2 검지 대상 영역과 중첩되어 있지 않으면, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이, 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제6 형태의 물체 검출 장치에서는, 제3∼제5 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 물체 검출부는, 이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판정된 경우, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이, 상기 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제7 형태의 물체 검출 장치에서는, 제3∼제6 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 물체 검출부는, 이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상과, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우, 상기 제1 검출 대상의 속도가 상기 제2 검출 대상의 속도보다 빠르면, 상기 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다. 상기 물체 검출부는, 이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상과, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우, 상기 제1 검출 대상의 속도가 상기 제2 검출 대상의 속도와 동등 이하이면, 상기 제1 검출 대상이 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제8 형태의 물체 검출 장치에서는, 제3∼제7형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 물체 검출부는, 이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상이 이동하고 있는 것으로 판단되고, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단된 경우, 상기 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제9 형태의 물체 검출 장치에서는, 제3∼제8 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 물체 검출부는, 어떤 시점에 구해진 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있는 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단되고, 상기 제1 검지 대상 영역에, 그 이후에 구해진 제2 검지 대상 영역 중 적어도 일부가 중첩된 경우, 상기 제2 검지 대상 영역이 중첩되기 직전에서의 상기 제1 검지 대상 영역의 화상을 템플레이트(template) 화상으로서 유지하도록 구성된다. 상기 물체 검출부는, 상기 제1 검지 대상 영역과 상기 제2 검지 대상 영역과의 중첩이 없어진 시점에서, 이 시점의 상기 제1 검지 대상 영역의 화상과 상기 템플레이트 화상과의 매칭 처리를 행하여 양자의 상관값을 구하도록 구성된다. 상기 물체 검출부는, 상기 상관값이 소정의 판정값보다 높으면, 상기 검출 대상이 상기 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성된다. 상기 물체 검출부는, 상기 상관값이 상기 판정값보다 낮으면, 상기 검출 대상이 상기 제1 검지 대상 영역의 외측으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다.

본 발명에 관한 제10 형태의 물체 검출 장치에서는, 제1∼제9 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 물체 검출 장치는, 상기 카메라로서 촬상 장치를 구비한다. 상기 촬상 장치는, 촬상 소자와, 광제어 수단과, 화상 생성 수단과, 조정 수단을 포함한다. 상기 촬상 소자는, 각각에 전하가 축적되는 복수의 화소를 가지고 상기 각 화소에 축적되는 전하량을 화소값으로 변환하여 출력하도록 구성된다. 상기 광제어 수단은, 상기 촬상 소자에 있어서 광전 변환에 제공되는 광의 양을 제어하도록 구성된다. 상기 화상 생성 수단은, 소정의 프레임레이트(framerate)로 상기 촬상 소자로부터 상기 화소값을 판독하고 또한 판독한 상기 화소값으로부터 각각의 상기 프레임레이트마다 1프레임의 화상을 생성하도록 구성된다. 상기 조정 수단은, 상기 1프레임의 화상에서의 상기 화소값의 일부 또는 전부를 수치로 정의되는 평가값으로 평가하고, 상기 평가값이 소정의 적정 범위 내에 들어가도록 상기 광제어 수단 또는 상기 화상 생성 수단 중 적어도 어느 한쪽을 제어하여 상기 화소값을 조정하도록 구성된다. 상기 조정 수단은, 상기 프레임레이트마다 생성되는 상기 화상의 상기 평가값이 상기 적정 범위로부터 소정 레벨 이상 벗어난 경우, 상기 화상 생성 수단을, 상기 프레임레이트보다 높은 조정용 프레임레이트로 상기 화상을 생성하는 조정 모드로 이행시키고, 상기 화상 생성 수단이 상기 조정용 프레임레이트로 상기 화상을 생성한 후, 상기 프레임레이트로 상기 화상을 생성하는 통상 모드로 복귀시키도록 구성된다.

본 발명에 관한 제11 형태의 물체 검출 장치에서는, 제1∼제9 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 물체 검출 장치는, 상기 카메라로서 촬상 장치를 구비한다. 상기 촬상 장치는, 촬상부(撮像部)와, 노광 조정부와, 증폭부와, 제어부를 구비한다. 상기 촬상부는, 소정의 프레임레이트로 촬상 범위의 화상을 촬상하도록 구성된다. 상기 노광 조정부는, 상기 촬상부의 노광 조건을 조정하도록 구성된다. 상기 증폭부는, 상기 촬상부로부터 출력되는 화상 데이터의 휘도값을 화소마다 증폭하여 외부로 출력하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 화상 데이터의 복수 화소의 휘도값을 통계 처리하여 구한 휘도 평가값이 소정의 목표값에 일치하도록, 상기 노광 조정부의 노광 조건 및 상기 증폭부의 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 증폭부로부터 출력되는 화상 데이터를 화상 처리할 수 있는 휘도 범위에 상기 휘도 평가값이 들어가 있는 경우에는 상기 노광 조건 및 상기 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정함으로써 생기는 상기 휘도 평가값의 변화율이 소정의 기준값 이하가 되도록 조정량을 제한하고, 또한 상기 휘도 평가값이 상기 휘도 범위 밖인 경우에는 조정량의 제한을 행하지 않도록 구성된다.

도 1은 실시형태 1의 물체 검출 장치의 블록도이다.
도 2는 실시형태 1의 물체 검출 장치의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 3은 실시형태 1의 물체 검출 장치의 동작의 설명도이다.
도 4는 실시형태 1의 물체 검출 장치의 동작의 설명도이다.
도 5는 실시형태 1의 물체 검출 장치의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 6은 실시형태 1의 물체 검출 장치에 의한 추적 동작의 설명도이다.
도 7은 실시형태 1의 물체 검출 장치에 의한 추적 동작의 설명도이다.
도 8은 실시형태 1의 물체 검출 장치에 의한 추적 동작의 설명도이다.
도 9는 실시형태 1의 물체 검출 장치에 의한 추적 동작의 설명도이다.
도 10은 실시형태 1의 물체 검출 장치에 의한 추적 동작의 설명도이다.
도 11은 실시형태 1의 물체 검출 장치에 의한 추적 동작의 설명도이다.
도 12는 실시형태 1의 물체 검출 장치에 있어서의 카메라의 설치예를 나타낸 설명도이다.
도 13은 실시형태 1의 물체 검출 장치에 있어서 협각(狹角) 렌즈를 사용한 경우의 화상예이다.
도 14는 실시형태 1의 물체 검출 장치에 있어서 광각 렌즈를 사용한 경우의 화상예이다.
도 15는 실시형태 1의 물체 검출 장치에 있어서 벽에 설치된 카메라로 촬상한 화상의 설명도이다.
도 16은 블록의 크기를 설명하는 설명도이다.
도 17은 블록의 크기를 설명하는 설명도이다.
도 18은 실시형태 2에서의 촬상 장치의 블록도이다.
도 19는 프레임레이트의 변경을 설명하기 위한 설명도이다.
도 20은 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 21은 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 22는 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 23은 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 24는 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 25는 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 26은 실시형태 2에서의 촬상 장치의 동작 설명도이다.
도 27은 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 블록도이다.
도 28은 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 플로우차트이다.
도 29는 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 30은 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 31은 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 32는 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 33은 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 34는 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 35는 실시형태 3에서의 조명 제어 시스템의 조정 동작을 설명하는 도면이다.
도 36은 실시형태 4의 인체 센서를 나타낸 블록도이다.
도 37은 실시형태 4에서의 부하 제어 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 38은 실시형태 4에서의 검지 영역의 설명도이다.
도 39는 배경 프레임의 블록의 화소값을 나타낸 도면이다.
도 40은 모션 검출 대상 프레임의 블록의 화소값을 나타낸 도면이다.
도 41은 배경 프레임의 블록의 화소값을 나타낸 도면이다.
도 42는 모션 검출 대상 프레임의 블록의 화소값을 나타낸 도면이다.

(실시형태 1)

도 1에 물체 검출 장치(1)의 블록도를 나타낸다. 물체 검출 장치(1)는, 카메라(2)와 화상 취득부(3)와 연산 처리부(4)와 화상 메모리(5)와 출력부(6)를 구비하고, 검출 대상(탐색 물체)인 인체를 검출하면 출력부(6)로부터 검출 신호를 출력한다. 그리고, 물체 검출 장치(1)의 검출 대상은 인체에 한정되는 것이 아니고, 차량 등의 이동 물체라도 된다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 물체 검출 장치(1)는, 반드시 카메라(2)를 구비하고 있을 필요는 없다. 화상 취득부(3)와, 연산 처리부(4)와, 화상 메모리(5)와, 출력부(6)는, 카메라(2)로부터의 화상을 처리하는 화상 처리 장치를 구성한다.

카메라(2)는, CCD 카메라나 CMOS 이미지 센서로 이루어지고, 소정의 감시 영역을 촬상한다.

화상 취득부(3)는, 카메라(2)로부터 소정의 샘플링 간격으로 화상 데이터를 입수하고, 입수된 화상 데이터를 연산 처리부(4)에 출력한다. 즉, 화상 취득부(3)는, 소정의 촬상 영역을 촬상하는 카메라(2)로부터, 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격(샘플링 간격)으로 순차적으로 취득하도록 구성된다.

연산 처리부(4)는 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 내장한 프로그램을 실행함으로써, 차분 화상 작성부(4a), 판정부(4b), 물체 검출부(4c) 등의 기능이 실현된다.

차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분 화상을 작성하도록(구하도록) 구성된다.

판정부(4b)는, 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여 생성된 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

물체 검출부(4c)는, 이동 영역인 것으로 판정된 영역으로부터 검출 대상을 검출하도록 구성된다.

화상 메모리(5)는, 연산 처리부(4)에 의해 데이터의 기록, 판독이 제어되고, 예를 들면, 화상 취득부(3)가 카메라(2)로부터 입수된 화상 데이터나, 화상 처리의 과정에서 작성한 차분 화상 등의 화상 데이터를 기억하도록 구성된다.

출력부(6)는, 연산 처리부(4)로부터 입력된 검지 신호를 부하 기기(機器)(도시하지 않음)에 출력하여, 부하 기기를 동작시키거나 상위의 감시 장치(도시하지 않음)에 출력하도록 구성된다.

이 물체 검출 장치(1)는, 소정의 감시 영역을 카메라(2)로 촬상하여 얻은 농담 화상으로부터 검출 대상의 물체를 검출하는 것이지만, 그 검출 동작을 도 2의 플로우차트에 기초하여 설명한다.

화상 취득부(3)는, 소정 시간 간격으로 카메라(2)로부터 화상 데이터를 샘플링하고, 카메라(2)로부터 취득한 화상 데이터를 연산 처리부(4)에 출력한다(스텝 S1).

연산 처리부(4)는, 화상 취득부(3)로부터 입력된 농담 화상의 화상 데이터를 화상 메모리(5)에 순차 기억시키고 있다. 차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)가 농담 화상을 취득하면, 화상 메모리(5)로부터 전회의 농담 화상을 입력하고, 전회의 농담 화상과, 화상 취득부(3)가 이번 취득한 농담 화상과의 차분 화상을 작성한다(스텝 S2).

그리고, 본 실시형태에서는 소정 시간 간격으로 프레임 간의 차분 화상을 작성하고 있지만, 프레임 간 차분의 시간 간격이 일정한 필요는 없고, 차분 화상 작성부(4a)는, 시계열로 촬상된 2개의 농담 화상의 프레임 간 차분을 행하도록 해도 된다.

그 후, 판정부(4b)가, 스텝 S2에서 얻어진 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여 소정의 크기의 블록을 생성하고, 블록마다 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다(스텝 S3).

그리고, 이동 영역이란, 이동하고 있는 검출 대상(이동 물체)(본 실시형태에서는 사람)이 존재하는 영역을 말하고, 정지 영역이란, 정지하고 있는 물체(정지 물체)가 존재하는 영역을 말한다.

이와 같이, 스텝 S1, S2, S3는, N개의 농담 화상으로부터 (N―1)개의 프레임 간 차분 화상을 작성하고, (N―1)개의 프레임 간 차분 화상을 사용하여, 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 스텝이다.

그리고, 판정부(4b)의 판정 결과를 기초로, 물체 검출부(4c)는 검출 대상의 물체를 검출하는 처리(스텝 S4∼스텝 S14)를 행한다. 그리고, 스텝 S4는, 이동 물체가 존재하는 검지 대상 영역을 추출하는 스텝이며, 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 블록 중, 연속하는 블록을 하나의 검지 대상 영역으로서 추출한다. 스텝 S5는, 정지 물체의 추출과 추적을 행하는 스텝이다. 또한, 스텝 S6∼S14는, 이동 물체를 추적하는 처리를 행하는 스텝이다.

여기서, 판정부(4b)가, 스텝 S2에서 작성된 차분 화상을 종횡 복수 개로 분할하여 생성된 블록의 각각에 대하여, 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 스텝 S3의 처리에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

화상 취득부(3)는 소정 시간 간격(프레임레이트)으로 카메라(2)로부터 화상 데이터를 입수하고 있다. 도 3에 있어서, (a)는 카메라로부터 입수된 농담 화상, (b)는 농담 화상으로부터 작성한 차분 화상, (c)는 이동 영역과 정지 영역을 판정한 판정 결과를 나타낸 설명도이다. 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 시각(t―2)에 있어서 농담 화상(A1)이 입수되고, 그 후의 시각(t―1)에서 농담 화상(A2)이 입수되면, 차분 화상 작성부(4a)가 연속하여 촬상된 2개의 농담 화상(A1, A2)의 차분 화상(B1)을 작성한다. 그리고, 2개의 농담 화상(A1, A2)에는 이동 중인 인물(X1)이 비치고 있다.

판정부(4b)는, 차분 화상 작성부(4a)에 의해 차분 화상(B1)이 작성되면, 이 차분 화상(B1)을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여 소정의 크기 (m×n) 화소의 블록 C1, C2, C3, …을 작성한다[도 3의 (b) 참조]. 그리고, 이하의 설명에서 각각의 블록에 대하여 설명하는 경우에는 블록 C1, C2, C3, …이라고 표기하고, 블록을 특정하지 않고 설명하는 경우에는 블록 C로 표기하는 것으로 한다.

예를 들면, 차분 화상(B1)의 크기가 가로 320 화소, 세로 240 화소이며, 이것을 가로 방향으로 40개, 세로 방향으로 30개로 분할하면, 8×8 화소의 블록 C이 합계 1200개 작성되고, 각각의 블록 C에 대하여 판정부(4b)는 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

여기서, 블록 C는 8×8=64(개)의 화소로 구성되어 있으므로, 판정부(4b)는, 각 블록 C의 차분값을 64차원 공간의 점으로서 취급한다. 판정부(4b)는, 미리 준비된 학습용의 데이터(이동 영역 및 정지 영역의 데이터)를 기초로, 판별 분석이나 SVM(서포트 벡터 머신) 등의 종래 주지의 방법을 이용하여 학습을 행한다. 그리고, 판정부(4b)는, 64차원 공간을, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 공간(이동 공간)과 정지하고 있는 물체가 존재하는 공간(정지 공간)으로 나누는 경계면을 미리 구하여 둔다.

그 후, 판정부(4b)에 각 블록 C의 데이터가 실제로 입력되면, 판정부(4b)는, 이 데이터가 64차원 공간에서 상기한 경계면에 대하여 이동 영역 측에 있는지, 정지 영역 측에 있는지를 판단함으로써, 이 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지의 판정을 행한다.

도 3의 (c)는 블록마다 이동 영역인지 정지 영역인지의 판정을 행한 결과를 나타내고, 검출 대상(X1)에 대응하는 영역이 이동 영역(D1)으로 판정되고, 그 이외의 영역이 정지 영역(D2)으로 판정되어 있다.

그리고, 판정부(4b)는, 연속하여 촬상된 N개[N은 2 이상의 정수(整數)]의 농담 화상으로부터 작성된 (N―1)개의 차분 화상을 기초로, 같은 위치에 있는 (m×n) 화소의 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정해도 된다.

이 경우, 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록 C의 차분값을, [(N―1)×m×n] 차원 공간의 점으로서 취급한다. 예를 들면, 4개의 차분 화상으로 블록 C의 크기가 8×8 화소이면, 4×8×8=256 차원 공간의 점으로서 취급하게 된다. 그리고, 전술한 바와 마찬가지로, 판정부(4b)는, 미리 준비된 학습용의 데이터를 기초로, 판별 분석이나 SVM 등의 방법을 이용하여 학습을 행하고, [(N―1)×m×n] 차원 공간을 이동 공간과 정지 공간으로 나누는 경계면을 미리 구하여 둔다.

그 후, 연속하여 촬상된 N개의 농담 화상을 기초로 (N―1)개의 차분 화상이 작성되면, 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상을 각각 복수 개의 블록 C로 분할한다. 그리고, 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록 C의 차분값을[(N―1)×m×n] 차원 공간의 점으로서 취급하고, 이 점이 상기한 경계면에 대하여 이동 공간 측에 있는지 정지 공간 측에 있는지를 판정한다.

또한 상기한 설명에서는, 판별 분석이나 SVM 등의 방법을 이용한 판정 방법에 대하여 설명하였으나, 판정부(4b)가 주성분 분석을 사용하여 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정해도 된다. 판정부(4b)는, (m×n) 화소의 블록 C의 차분값을(m×n) 차원 공간의 점으로서 취급한다. 그리고, 판정부(4b)는, 미리 준비된 학습용의 데이터(이동 영역 및 정지 영역인 것으로 판정된 블록 C의 데이터)를 기초로, 각 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지를 분리하는 주성분 계수와, 주성분 득점(得点)(Z)의 임계값을 미리 구하여 둔다. 예를 들면, 블록 C의 크기가 8×8 화소의 경우, 각 블록 C의 차분값은 64차원 공간의 점으로서 취급된다. 그리고, 판정부(4b)에 차분 화상의 데이터가 입력되면, 판정부(4b)는, 블록마다 주성분 득점(Z)을, Z= a1×b1＋a2×b2＋a3×b3＋…＋a64×b64로 되는 식을 이용하여 산출한다. 여기서, 주성분 분석에 의해 구해진 주성분 계수를 a1, a2, a3…a64로 하고, 블록 C를 구성하는 64 화소의 화소값을 b1, b2, b3…b64로 한다. 그리고, 판정부(4b)는, 실제의 차분 화상으로부터 구한 주성분 득점(Z)을, 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 판정 대상의 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

그리고, 주성분 분석을 사용한 판정에 있어서도, 연속하여 촬상된 N개의 농담 화상으로부터 작성된 (N―1)개의 차분 화상을 기초로, 같은 위치에 있는 (m×n) 화소의 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정해도 된다. 차원 수가 상이할뿐이며, 처리 자체는 전술한 처리와 같으므로, 상세한 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 화상 취득부(3)와, 차분 화상 작성부(4a)와, 판정부(4b)를 구비하고 있다. 화상 취득부(3)는 소정의 촬상 영역의 화상을 순차적으로 취득한다. 차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)에 의해 연속하여 취득된 2개의 화상(A1, A2)의 차분 화상(B1)을 구한다. 판정부(4b)는, 차분 화상(B1)을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 복수 개의 블록 C의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 판정한다. 그리고, 판정부(4b)는, 복수 개의 블록 C의 각각에 대하여, 그 블록 C을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 그 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

이와 같이, 판정부(4b)는, 차분 화상을 복수 개로 분할하여 생성된 블록 C의 각각에 대하여, 그 블록 C을 구성하는 복수 화소의 화소값을 기초로, 그 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있다.

프레임 간 차분이나 배경 차분에서 얻어진 차분 화상으로부터 이동 물체(예를 들면, 인물)를 추출하는 경우에, 검출 대상의 인물이 배경과 닮은 색의 옷을 입고 있으므로, 인체가 복수 개로 분단된 형태로 검출되어 버려, 복수 개로 분단된 영역을 연결하여 맞추는 처리가 필요해진다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는 블록마다 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있고, 복수 개로 분단된 영역을 연결하여 맞추는 처리가 불필요하므로, 화상 처리의 부하를 감소시킬 수 있다.

또한, 각 블록을 구성하는 복수 화소의 화소값의 대표값(예를 들면, 평균값)으로부터, 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 경우에는, 노이즈 등의 영향을 받아 일부의 화소값이 변동되고, 그에 따라 대표값이 변화하면, 판정 결과가 잘못될 가능성이 있다. 이에 대하여 본 실시형태에서는, 판정부(4b)가, 복수의 화소의 화소값을 기초로 블록 단위로 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있다. 따라서, 판정부(4b)는, 노이즈 등의 영향으로 일부의 화소값이 변동되었다고 해도, 노이즈 등의 영향을 받고 있지 않은 대부분의 화소값을 기초로 판정이 행해지므로, 오판정의 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 각 블록을 구성하는 복수 화소의 화소값의 대표값이 동일하게 되었다고 해도, 블록을 구성하는 복수 화소의 화소값이 상이한 경우가 있고, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 대표값만으로부터 판정한 경우, 판정을 잘못할 가능성이 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 판정부(4b)가, 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있으므로, 오판정의 가능성을 저감할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 차분 화상 작성부(4a)가, 화상 취득부(3)가 연속하여 취득한 N개의 화상으로부터 (N―1)개의 차분 화상을 작성한다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소의 블록을 복수 생성한다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록에 대하여, 블록을 구성하는 [(N―1)×m×n]개의 화소의 차분값을, [(N―1)×m×n] 차원 공간 상의 점으로서 취급한다. 판정부(4b)는, 미리 수집된 학습용의 화상을 기초로 다변량(多變量) 해석을 행하여, [(N―1)×m×n] 차원의 공간을, 이동하는 검출 대상이 존재하는 공간과 정지하고 있는 물체가 존재하는 공간으로 구분하는 경계면을 구하여 둔다. 그리고, 판정부(4b)는, 각 블록을 구성하는 [(N―1)×m×n]개의 화소값이 나타내는 점이 상기한 경계면에 대하여 이동 영역 측에 있는지 정지 영역 측에 있는지를 판정함으로써, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

그리고, 상기한 설명에서는 판정부(4b)는, 다변량 해석을 행하여 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있지만, 판정부(4b)의 판정 방법을 상기한 방법에 한정하는 취지의 것이 아니고, 다음과 같은 방법으로 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정해도 된다.

예를 들면, 판정부(4b)는, 복수 개의 블록의 각각에 대하여, 각 블록을 구성하는 복수의 화소 중, 차분값이 소정의 임계값을 초과한 화소수가 소정의 판정 기준 이상이면 이동 영역인 것으로 판정하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수가 판정 기준 미만이면 정지 영역인 것으로 판정한다.

이동하고 있는 검지 대상이 존재하는 이동 영역이면, 연속하여 촬영된 2개의 농담 화상(A1, A2)과 화소값의 변화가 커지고, 블록을 구성하는 화소의 차분값이 커지는 것으로 생각된다. 따라서, 차분값이 임계값을 초과한 화소수와 소정의 판정 기준과의 고저를 비교함으로써, 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정할 수 있어, 간단한 처리에 의해 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정할 수 있다.

또한, 연속하여 촬상된 3매 이상의 농담 화상으로부터 복수 개의 차분 화상을 작성하고, 복수 개의 차분 화상을 기초로 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 경우에는, 다음과 같은 방법으로 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정해도 된다.

도 4는, 연속하여 촬상된 5개의 농담 화상(A1∼A5)으로부터 4개의 차분 화상(B1∼B4)을 작성하고, 이 4개의 차분 화상을 기초로 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 경우의 설명도이다. 도 4에 있어서, (a)는 카메라로부터 입수된 농담 화상, (b)는 농담 화상으로부터 작성한 차분 화상의 설명도이다. 그리고, 도 4의 (a)의 예에서는 5개의 농담 화상(A1∼A5)에 이동 중인 인물(X1)이 비치고 있다.

화상 취득부(3)는, 카메라(2)로부터 시각(t―2)에 농담 화상(A1)을, 시각(t―1)에 농담 화상(A2)을, 시각 T에 농담 화상(A3)을, 시각(t＋1)에 농담 화상(A4)을, 시각(t＋2)에 농담 화상(A5)을 각각 입수한다. 화상 취득부(3)는, 카메라(2)로부터 농담 화상의 화상 데이터를 입수하면 입수된 화상 데이터를 연산 처리부(4)에 출력한다. 연산 처리부(4)는, 화상 취득부(3)로부터 화상 데이터가 입력되면, 이 화상 데이터를 화상 메모리(5)에 기억시킨다.

차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)가 농담 화상을 입수할 때마다, 1개전의 타이밍에서 입수된 농담 화상과의 차분 화상을 작성하고 있고, 연속하여 촬상된 5개의 농담 화상(A1∼A5)으로부터, 4개의 차분 화상(B1∼B4)을 작성한다.

차분 화상 작성부(4a)에 의해 차분 화상이 작성되면, 판정부(4b)는, 차분 화상을, 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 분할하여, 소정의 크기(예를 들면, 8×8= 64 화소)의 블록을 작성한다.

그리고, 판정부(4b)는, 4개의 차분 화상(B1∼B4)에서 같은 위치에 있는 블록을 구성하는 256(=64×4)개의 화소의 차분값과 임계값과의 고저를 각각 비교하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수의 합계에 기초하여, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

이동 영역이면 연속하는 2개의 농담 화상에 에 의해 화소값의 변화가 커져, 차분값이 임계값을 초과하는 화소가 많아지는 것으로 생각된다. 따라서, 판정부(4b)는, 4개의 차분 화상(B1∼B4)에서 같은 위치에 있는 블록을 구성하는 256개의 화소 중, 차분값이 임계값을 초과한 화소수가 소정의 판정값 이상이면 이동 영역인 것으로 판정하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수가 판정값 미만이면 정지 영역인 것으로 판정한다.

이와 같이, 화상 취득부(3)가 카메라(2)로부터 연속하여 촬상된 N개의 농담 화상을 입수하면 차분 화상 작성부(4a)가, 연속하여 촬영된 N개의 농담 화상으로부터 (N―1)개의 차분 화상을 작성한다(N은 2 이상의 정수). 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각에 대하여, 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소의 블록을 생성하는 (m, n은 2 이상의 정수). 그리고, 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록을 구성하는 [(N―1)×m×n]개의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저를 각각 비교하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수를 기초로, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

그런데, 복수 개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 경우에, 각각의 차분 화상에서 대상 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고, 그 판정 결과를 사용하여, 대상의 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 최종적으로 판단해도 된다.

예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 화상 취득부(3)가 카메라(2)에서 5개의 농담 화상(A1∼A5)을 연속하여 입수하고, 차분 화상 작성부(4a)가 4개의 차분 화상(B1∼B4)을 작성한 경우, 판정부(4b)는, 차분 화상이 작성될 때마다 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여 소정의 크기의 블록을 작성한다.

판정부(4b)는, 차분 화상(B1∼B4)의 각각에서, 같은 위치에 있는 블록을 구성하는 화소의 차분값과 소정의 임계값을 각각 비교한다. 여기서, 판정부(4b)는, 차분값이 임계값을 초과한 화소수가 소정의 판정 기준 이상이면, 이 블록이 이동 영역인 것으로 판정하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수가 판정 기준 미만이면, 이 블록이 정지 영역인 것으로 판정한다.

하기의 표 1은, 차분 화상(B1∼B4)의 각각에 대하여 같은 위치에 있는 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한 결과의 일례를 나타내고 있다.

예 1에서는, 절반의 차분 화상(B1, B2)에서는 같은 위치의 블록이 이동 영역인 것으로 판정되고, 나머지의 절반의 차분 화상(B3, B4)에서는 같은 위치의 블록이 정지 영역인 것으로 판정된다.

예 2에서는, 3개의 차분 화상(B1∼B3)에서 같은 위치의 블록이 이동 영역인 것으로 판단되고, 차분 화상(B4)만으로 같은 위치의 블록이 정지 영역인 것으로 판단되어 있다.

예 3에서는, 차분 화상(B4)만에서 같은 위치의 블록이 이동 영역인 것으로 판단되고, 나머지의 차분 화상(B1∼B3)에서는 같은 위치의 블록이 정지 영역인 것으로 판단되고 있다.

여기서, 판정부(4b)가, 차분 화상(B1∼B4)에서의 판정 결과에 기초하여, 같은 위치에 있는 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 최종적으로 판정하는 방식에는 다수결 판정 방식과 이동 우선의 OR 판정 방식이 있고, 2개의 방식으로의 판정 결과를 표 1에 나타낸다.

다수결 판정 방식으로 판정하는 경우, 예 1, 예 2에서는 차분 화상(B1∼B4)의 반수 이상에서 이동 영역인 것으로 판정되고 있으므로, 판정부(4b)는 최종적으로 이동 영역인 것으로 판정하지만, 예 3에서는 이동 영역과의 판정이 반수에 미치지 않으므로, 판정부(4b)는 정지 영역인 것으로 판정한다. 한편, 이동 우선의 OR 판정 방식으로 판정하는 경우, 예 1∼예 3에서는 차분 화상(B1∼B4) 중 1개 이상의 차분 화상에서 이동 영역인 것으로 판정되어 있기 때문에, 판정부(4b)는 어느 쪽의 예에서도 최종적으로 이동 영역인 것으로 판정한다.

즉, 판정부(4b)는, 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 처리에 있어서, 제1 처리와, 제2 처리를 실행한다. 제1 처리에서는, 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각에 대하여, 블록을 구성하는 (m×n)개의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저를 각각 비교하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수를 기초로, 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다. 제2 처리에서는, 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록에 대하여, 제1 처리에 의해의 결과에 기초하여, (N―1)개의 차분 화상으로 대상의 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한다.

이와 같이, 판정부(4b)는, 복수 개의 차분 화상의 각각에 대하여 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 각각 판정한다. 그리고, 판정부(4b)는, 각각의 차분 화상에서의 판정 결과에 기초하여, 복수의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있으므로, 이동 영역인지 정지 영역인지의 판정을 더욱 확실하게 행할 수 있다.

그런데, 판정부(4b)는, 차분 화상을 복수 개로 분할하여 얻은 블록 C의 각각에 대하여 이동 영역인지 정지 영역인지의 판정을 행하지만, 블록 C의 크기는, 이하의 조건에 기초하여 미리 결정된다.

블록 C의 크기를 결정하는 조건으로서는, 검출 대상의 크기, 카메라(2)로부터 검출 대상까지의 거리, 검출 대상의 이동 속도, 화상 취득부(3)가 카메라(2)의 화상을 취득하는 시간 간격(프레임레이트) 등이 있다. 이들 조건 중 프레임레이트는 다음과 같이 하여 결정된다.

물체 검출부(4c)는, 연속하여 촬영되는 2개의 농담 화상에 있어서 부분적으로 중첩되어 있는 영역을 이동 중인 검출 대상이라고 판단하여 추적하므로, 연속하여 촬영되는 2개의 농담 화상에서 사람이 존재하는 영역에 중첩이 발생하도록, 프레임레이트가 결정된다.

그리고, 검출 대상의 표준적인 크기(예를 들면, 성인의 표준적인 신장)와, 카메라(2)로부터 검출 대상까지의 거리와, 카메라(2)의 화각이나 렌즈의 배율을 기초로, 설계 단계에서 화상 중에 나타나는 검출 대상의 크기는 어느 정도 특정되어 있다.

그리고, 설계자는, 화상 중에 나타나는 검출 대상의 크기와, 검출 대상의 표준적인 이동 속도(예를 들면, 사람이 걷는 속도)를 기초로, 연속하여 촬영되는 2개의 농담 화상에서 사람이 존재하는 영역에 중첩이 발생하도록, 프레임레이트를 결정하고, 물체 검출 장치(1)에 설정한다.

그리고, 카메라(2)로부터 검출 대상까지의 거리나, 화상 중에 나타나는 검출 대상의 크기는 다음과 같이 하여 추정된다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 천정(9)에 설치된 카메라(2)가 아래쪽의 촬상 영역을 촬상하는 경우, 카메라(2)의 렌즈가 협각 렌즈이면, 화상의 중심 부근과 주변부로 카메라(2)로부터 검출 대상까지의 거리는 그다지 변함없다.

도 13은, 협각 렌즈를 사용하는 경우에 카메라(2)로 촬상된 화상의 일례이다. 여기서, 카메라(2)의 설치 높이나, 검출 대상인 사람(예를 들면, 성인)의 표준적인 신장이나, 착석시의 검출 대상의 높이는 기지(旣知)이므로, 설계자는, 이들 정보를 기초로 카메라(2)로부터 검출 대상까지의 거리를 어느 정도의 범위에서 결정할 수 있다.

그리고, 카메라(2)로부터 검출 대상까지의 거리를 알면, 검출 대상인 사람(예를 들면, 성인)의 표준적인 크기와, 카메라(2)의 화소수나 화각이나 렌즈 배율 등의 기지의 데이터를 기초로, 설계자는, 화상 중에 나타나는 검출 대상의 크기를 추정할 수 있다.

도 12의 예에서는 카메라(2)가 천정(9)에 설치되어 있지만, 카메라(2)를 벽에 장착해도 되고, 이 경우에는 카메라(2)에 의해 검출 대상이 가로 방향으로부터 촬영된다.

도 15는, 벽에 설치된 카메라(2)로 촬상한 화상의 일례이다. 이 경우에는 카메라(2)로부터 검출 대상(X1, X2)까지의 거리를 특정할 수 없기 때문에, 설계자는, 검출 대상을 검출하는 위치를 어떤 범위로 설정하고, 카메라(2)로부터 그 위치까지의 거리를, 검출 대상까지의 거리로서 설정한다.

전술한 바와 같이 하여 화상 중에 나타나는 검출 대상의 크기가 추정되면, 설계자는, 검출 대상의 이동 방향에서의 블록 C의 폭 치수를, 이동 방향에서의 검출 대상의 폭 치수의 (1/z)배 이상 또한 1배 이하의 치수로 설정한다.

그리고, 도 15와 같이 카메라(2)가 벽에 설치되고, 화상 내에서 검출 대상의 인물이 좌우 방향으로 이동하는 경우, 소정 거리만큼 이격된 위치에 있는 인물을 촬영했을 때 화상 내에 나타나는 인물의 상(像)의 가로 폭에 상당하는 치수가, 이동 방향에서의 검출 대상의 폭 치수로서 설정된다.

또한, 도 12와 같이 카메라(2)가 천정에 설치되고, 화상 내를 자유로운 방향으로 사람이 이동하는 경우, 화상 내에 나타나는 인물의 상을 에워싸는 직사각형 영역의 한 변의 길이가, 이동 방향에서의 검출 대상의 폭 치수로서 설정된다.

또한, 변수 z는, 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정할 때 사용되는 차분 화상의 개수이다. 예를 들면, 판정에 사용되는 차분 화상의 개수가 4개인 경우, 이동 방향에서의 블록 C의 폭 치수는, 이동 방향에서의 검출 대상의 폭 치수의 (1/4)배 이상 또한 1배 이하로 설정된다.

여기서, 다음과 같은 이유에 의해, 블록 C의 크기는, 이동 방향에서의 검출 대상의 폭 치수의 (1/4)배 이상 또한 1배 이하로 설정되는 것이 바람직하다.

화상의 샘플 레이트에 비해 검출 대상의 이동 속도가 빠른 경우(즉 연속하여 촬상된 화상 사이에서 검출 대상의 중첩이 적어지는 경우), 판정에 사용하는 z개의 차분 화상을 작성하기 위해, 화상 취득부(3)가 취득한 (z＋1)개의 농담 화상에 있어서, 검출 대상의 상이 존재하는 블록의 수가 적어진다. 따라서, 배경 만의 블록의 수가 증가하게 되어, 연속하여 촬상된 화상의 차분값이 작아지게 되어, 검출 누락이 발생할 가능성이 있다.

한편, 화상의 샘플 레이트에 비해 검출 대상의 이동 속도가 늦은 경우(즉 연속하여 촬상된 화상 사이에서 검출 대상의 중첩이 많아지는 경우), 연속하여 촬상된 화상 사이에서 검출 대상이 대략 같은 위치에 체재(滯在)하게 된다. 따라서, 판정에 사용하는 z개의 차분 화상을 작성하기 위해, 화상 취득부(3)가 취득한 (z＋1)개의 농담 화상이 닮은 화상으로 되어, 차분값이 작아지므로, 역시 검출 누락이 발생할 가능성이 있다.

또한, 이동 방향에서의 블록 C의 폭 치수가 상기한 설정 범위보다 커지면, 블록 C 내에서 배경이 차지하는 비율이 증가하여, 차분값이 작아지므로, 검출 누락이 발생할 가능성이 있다.

또한, 이동 방향에서의 블록 C의 폭 치수가 상기한 설정 범위보다 작아지면, 각각의 블록 C가 좁은 영역의 화상으로 되므로, 판정에 사용하는 z개의 차분 화상을 작성하기 위해, 화상 취득부(3)가 취득한 (z＋1)개의 농담 화상에 있어서, 각 블록 C이 닮은 패턴으로 된다. 그러므로, 차분값이 작아지게 되어, 검출 누락이 발생할 가능성이 있다.

이상으로부터, 이동 중인 검출 대상이 존재하는 블록 중 이동 영역인 것으로 판정하고자 하는 블록 C에서는, 이동 영역인지 정지 영역인지의 판정에 사용하는 화소수의 대략 전부가 검출 대상이 되는 타이밍이, 1∼수(2 또는 3) 프레임 정도로 되도록, 블록 C의 크기를 설정하는 것이 바람직하다.

실제로는 검출 대상의 속도는 일정하지는 않고, 전술한 바와 같이 카메라로부터 검출 대상까지의 거리, 렌즈의 화각 및 화상 중의 검출 대상의 위치 등에 의해, 화상 중의 검출 대상의 크기도 변화하므로, 블록 C의 크기를 일의적으로는 결정할 수 없지만, 검출 대상의 이동 방향에서의 블록 C의 폭 치수를, 이동 방향에서의 검출 대상의 폭 치수의 (1/z)배 이상 또한 1배 이하로 하면, 검출 대상이 존재하는 블록 중 어느 하나는 이동 영역인 것으로 판정되는 것이 실험의 결과로부터 판명되었다.

이와 같은 크기로 블록의 크기를 설정함으로써, 검출 대상의 이동 속도가 저속에서도 고속에서도 검출 누출을 억제하여, 검출 대상을 확실하게 검출할 수 있다.

여기서, 도 16은 농담 화상의 일례를 나타내고, 도 17은 블록마다 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한 결과를 나타내고 있다. 도 16, 도 17은 벽에 카메라(2)가 설치된 경우의 화상이며, 검출 대상(X2)은 검출 대상(X1)보다 카메라(2)에 가까운 위치에 서 있으므로, 화상 내에서 검출 대상(X2)의 크기가 검출 대상(X1)에 비해 크게 되어 있다. 블록 C의 크기는 검출 대상(X1)에 맞추어 설정되어 있으므로, 검출 대상(X1)은 전체가 1개의 이동 영역(D1)으로서 검출되고 있다. 이에 대하여, 검출 대상(X2)의 크기는 검출 대상(X1)보다 크기 때문에, 검출 대상(X2)에 비하면 블록의 크기가 상대적으로 작아지고, 그러므로, 검출 대상(X2)에 대응하는 이동 영역(D2)은 분단된 형상으로 검출되고 있다.

그리고, 카메라(2)의 렌즈가 광각 렌즈의 경우, 도 14에 나타낸 바와 같이 화상의 중심 부근과 주변부에서, 화상에 나타나는 검출 대상의 크기가 상이하므로, 블록의 크기를 화상의 중심 부근과 주변부에서 상이하게 하는 것도 바람직하다.

또한, 상기한 설명에서는, 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여 블록을 생성한 후, 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있지만, 먼저 농담 화상(A1, A2)을 각각 가로 방향 및 세로 방향으로 복수 개로 분할하여 블록을 생성해도 된다. 그리고, 같은 위치에 있는 블록마다, 대응하는 화소의 차분값을 구하고, 차분값이 임계값 이상으로 되는 화소수로부터 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정해도 된다.

전술한 바와 같이, 판정부(4b)에 의해 이동 영역인지 정지 영역인지의 판정이 행해지면, 물체 검출부(4c)는, 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 블록 중, 연속하는 블록을 1개로 모아서 검지 대상 영역으로 하고 있고, 1 내지 복수 개의 검지 대상 영역이 추출된다. 그리고, 물체 검출부(4c)는, 각각의 검지 대상 영역을, 검지 대상의 이동 물체가 존재하는 영역으로서 추출한다(도 2의 스텝 S4).

그런데, 판정부(4b)에 의해 정지 영역인 것으로 판정된 영역은, 검출 대상이 존재하지 않는 배경 영역과, 검출 대상은 존재하지만 그 검출 대상이 정지하고 있는 정지 영역으로 나누어진다. 따라서, 검출 대상을 정확하게 검출하기 위해서는, 정지 영역으로부터 정지 영역을 추출하여, 정지하고 있는 검출 대상(예를 들면, 사람이나 차)을 검출할 필요가 있다.

일반적으로 정지하고 있는 사람이나 차를 정지 영역으로부터 검출하는 것은 곤란하므로, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 움직이고 있는 검출 대상이 움직이지 못하게 되는 과정에서 이동 영역이 시간적으로 변화하는 것에 주목하고, 그 변화로부터 정지 영역을 검출한다.

즉, 물체 검출 장치(1)는, 과거가 있는 시점에서는 이동 영역이었던 부분이, 현시점에서 이동 영역에서 없어진다는 변화를 검출함으로써, 정지 영역(정지 물체)의 추출과 추적을 행하고 있고, 이하에 그 구체적인 방법을 설명한다.

물체 검출부(4c)는, 판정부(4b)에 의해 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 블록 중, 연속하는 블록을 각각 1개의 검지 대상 영역으로 한다.

화상 취득부(3)가 카메라(2)로부터 화상을 입수할 때마다, 판정부(4b)가 이동 영역과 정지 영역의 판정 처리를 행하는 동시에, 물체 검출부(4c)가 검출 대상을 검출하는 처리를 행한다. 즉, 스텝 S5에서는, 전회에 구한 검지 대상 영역과 이번 구한 검지 대상 영역의 관계로부터, 정지 물체가 존재하는 영역으로서, 전회의 검지 대상 영역을 그대로 인계하여 이번 검지 대상 영역을 삭제할 것인지, 이번 검지 대상 영역을 채용할 것인지를 선택한다.

여기서, 이하에 설명하는 조건 1, 조건 2, 조건 3 중 어느 하나가 성립하면, 물체 검출부(4c)는, 전회의 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이 정지한 것으로 판단한다. 그리고, 물체 검출부(4c)는, 이번 구한 검지 대상 영역을 삭제하고, 전회에 구한 검지 대상 영역을 검출 대상이 존재하고 있는 정지 영역인 것으로 판정함으로써, 정지 물체를 추적한다.

여기에 있어서, 조건 1이란, 이번 구한 검지 대상 영역이, 전회에 구한 검지 대상 영역에 포함되는 것이다. 조건 2란, 이번 구한 검지 대상 영역과 전회에 구한 검지 대상 영역이 중첩되고, 또한 전회에 구한 검지 대상 영역의 면적에 대한 이번 구한 검지 대상 영역의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작아지는 것이다. 조건 3이란, 이번 구한 검지 대상 영역과 전회에 구한 검지 대상 영역에서 중첩되는 부분이 전혀 존재하지 않는 것이다.

즉, 물체 검출부(4c)는, 이번 구한 검지 대상 영역이 전회에 구한 검지 대상 영역에 포함되는 경우(조건 1), 또는 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역이 중첩되고 또한 전회의 검지 대상 영역의 면적에 대한 이번 검지 대상 영역의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작은 경우(조건 2), 또는 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역에서 중첩되는 부분이 전혀 존재하지 않는 경우(조건 3) 중 어느 하나이면, 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단하여, 전회의 검지 대상 영역을 탐색 물체(검출 대상)가 존재하고 있는 영역으로 하도록 구성된다.

예를 들면, 도 5의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 전회와 금회에서 검출 대상 영역이 변화된 경우를 고려한다. 도 5의 (a)는 전회 검출된 검지 대상 영역(D1, E1)을 나타내고, 도 5의 (b)는 이번 검출된 검지 대상 영역(D2, E2)을 나타내고 있다.

이 검지예에서는 이번 검지 대상 영역(D2, E2)이 전회의 검지 대상 영역(D1, E1)과 각각 중첩되고, 또한 전회의 검지 대상 영역(D1, E1)의 면적에 대한 이번 검지 대상 영역(D2, E2)의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작아지게 되어 있다.

이것은, 전회의 검지 대상 영역(D1, E1)에 존재하는 검출 대상이 멈추어 걸리어 있고, 이 검출 대상이 움직이고 있는 부위가 적게 되어 있는 것으로 생각되므로, 물체 검출부(4c)는, 전회의 검지 대상 영역(D1, E1)을, 검출 대상이 존재하고 있는 정지 영역인 것으로 판정하여, 그 영역을 계승하는 동시에, 이번 검출에서 얻어진 검지 대상 영역(D2, E2)을 삭제한다.

다음에, 이동 물체를 추적하는 스텝 S6∼S14의 처리에 대하여 이하에 설명한다.

물체 검출부(4c)는, 전회에 구한 검지 대상 영역과 이번 구한 검지 대상 영역이 중첩되어 있으면 동일한 검출 대상이 존재하는 것으로 판단한다.

그리고, 물체 검출부(4c)는, 전회에 구한 검지 대상 영역에 존재하는 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단했는지의 여부에 따라, 전회 및 이번 검지 대상 영역으로부터 검출 대상의 현재 위치를 구하기 위한 판정 조건을 변경한다. 또한, 물체 검출부(4c)는, 전회에 구한 검지 대상 영역에 존재하는 검출 대상이 정지하지 않는 것으로 판단한 경우, 검출 대상의 동작을 나타내는 파라미터에 따라, 전회 및 이번 검지 대상 영역으로부터 검출 대상의 현재 위치를 구하기 위한 판정 조건을 변경한다.

이 판정 조건을 구체적으로 어떻게 변화시킬 것인가에 대하여, 이하에 구체예를 참고로 하여 설명한다.

그리고, 검출 대상의 동작을 나타내는 파라미터란, 예를 들면, 검출 대상의 속도이다. 물체 검출부(4c)는, 검출 대상이 존재하는 검지 대상 영역의 중심(重心) 위치를 구하고, 이 중심 위치의 시간적인 변화로부터 검출 대상의 속도를 구하고 있다.

먼저, 물체 검출부(4c)는, 이번 구한 검지 대상 영역(F2)과 중첩되는 전회의 검지 대상 영역이 1개만인지, 복수 있는지를 판정한다(도 2의 스텝 S6).

도 6에 나타낸 바와 같이, 이번 구한 검지 대상 영역(F2)이, 전회에 구한 검지 대상 영역(제1 검지 대상 영역)(F1)과만 중첩되고, 전회에 구한 다른 검지 대상 영역(제2 검지 대상 영역)(도시하지 않음)과 중첩되어 있지 않으면, 물체 검출부(4c)는, 검지 대상 영역(F1)에 존재하고 있었던 검출 대상이, 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단하여 추적한다(도 2의 스텝 S7).

이 경우, 물체 검출부(4c)는, 전회 검출된 검지 대상 영역(F1)이 이동 영역인지, 정지 영역인지에 관계 없이, 이번 검출된 검지 대상 영역(F2)으로 검출 대상이 이동한 것으로 판정한다.

또한, 스텝 S6에 있어서 이번 구한 검지 대상 영역(F2)에 전회에 구한 검지 대상 영역(제1 검지 대상 영역)(F1a) 및 검지 대상 영역(제2 검지 대상 영역)(F1b)이 각각 중첩되어 있는 것으로 판정된 경우(도 7∼도 10 참조), 물체 검출부(4c)는, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있는 제1 검출 대상이 정지하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S8).

여기서, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 있었던 제1 검출 대상이 정지하고 있으면(스텝 S8의 Yes), 물체 검출부(4c)는, 도 7에 나타낸 바와 같이 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 검출 대상이 제1 검지 대상 영역(F1a)에 머물러 있는 것으로 판단한다(스텝 S9).

또한, 물체 검출부(4c)는, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 제1 검출 대상이 이동하고 있는 것으로 판단한 경우(스텝 S8의 No), 제2 검지 대상 영역(F1b)에 존재하고 있는 제2 검출 대상이 정지하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S10.

여기서, 제2 검출 대상이 이동하고 있으면(스텝 S10의 No), 물체 검출부(4c)는, 제1 검출 대상의 속도 V1와 제2 검출 대상의 속도 V2를 비교하여(스텝 S11), 그 결과를 기초로 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 검출 대상을 판정한다.

제1 검출 대상의 속도 V1이 제2 검출 대상의 속도 V2보다 빠르면, 물체 검출부(4c)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 전회 검출 시에 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 제1 검출 대상이, 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단한다(스텝 S12).

제1 검출 대상의 속도(이동 속도)(V1)가 제2 검출 대상의 속도(이동 속도) V2 이하이면, 물체 검출부(4c)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 전회 검출 시에 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 제1 검출 대상이 제1 검지 대상 영역(F1a)에 머물러 있는 것으로 판단한다(스텝 S13).

또한 물체 검출부(4c)는, 스텝 S10에서 제2 검지 대상 영역(F1b)에 존재하는 제2 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단하면, 도 10에 나타낸 바와 같이 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단한다(스텝 S14).

이상의 판정 처리를 모으면, 전회의 검지 대상 영역(제1 검지 대상 영역)(F1)과 이번 검지 대상 영역(F2)이 중첩되고, 또한 이번 검지 대상 영역(F2)이 전회의 다른 검지 대상 영역(제2 검지 대상 영역)과 중첩되어 있지 않으면, 물체 검출부(4c)는, 검지 대상 영역(F1)에 존재하고 있었던 검출 대상이, 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단한다.

또한, 이번 검지 대상 영역(F2)이 전회의 제1 검지 대상 영역(F1a) 및 제2 검지 대상 영역(F1b)에 각각 중첩되고, 또한 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판정된 경우, 물체 검출부(4c)는, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 검출 대상이, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 머물러 있는 것으로 판단한다.

또한, 이번 검지 대상 영역(F2)이 전회의 검지 대상 영역(제1 검지 대상 영역)(F1a) 및 검지 대상 영역(제2 검지 대상 영역)(F1b)에 각각 중첩되고, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하는 제1 검출 대상과 제2 검지 대상 영역(F1b)에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우, 물체 검출부(4c)는 이하의 판정 처리를 행한다.

제1 검출 대상의 속도 V1이 제2 검출 대상의 속도 V2보다 빠르면, 물체 검출부(4c)는, 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단한다. 제1 검출 대상의 속도 V1이 제2 검출 대상의 속도 V2와 동등 이하이면, 물체 검출부(4c)는 제1 검출 대상은 제1 검지 대상 영역(F1a)에 머물러 있는 것으로 판단한다.

또한, 이번 검지 대상 영역(F2)이 전회의 검지 대상 영역(제1 검지 대상 영역)(F1a) 및 검지 대상 영역(제2 검지 대상 영역)(F1b)에 각각 중첩되고, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하는 제1 검출 대상이 이동하고 있는 것으로 판단되고, 제2 검지 대상 영역(F2)에 존재하는 제2 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단된 경우, 물체 검출부(4c)는, 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단한다.

이와 같이, 물체 검출부(4c)는, 전회에 구한 검지 대상 영역에 존재하는 검출 대상이 정지하고 있는지의 여부, 또한 정지하고 있지 않는 경우에는 검출 대상의 동작을 나타내는 파라미터(예를 들면, 속도)에 따라, 전회 및 이번 검지 대상 영역으로부터 검출 대상의 현재 위치를 구하기 위한 판정 조건을 변경하므로, 검출 대상의 위치를 더욱 상세하게 판정할 수 있다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 어떤 시점에 추출된 검지 대상 영역(제1 검지 대상 영역)(G1)에 존재하고 있는 검출 대상(g1)이 정지하고 있고, 이 제1 검지 대상 영역(G1)에, 그 이후에 추출된 검지 대상 영역(제2 검지 대상 영역)(H1) 중 적어도 일부가 시각 T에 있어서 중첩된 경우, 물체 검출부(4c)는 다음과 같은 처리를 행한다.

그리고, 도 11에 있어서 제2 검지 대상 영역(H1)의 영역 중에 기입한 문자는, 제2 검지 대상 영역(H1)이 그 위치에 있을 때의 시각을 나타내고 있다. 도 11에는 시각 (T―2), (T―1), T, (T＋1), (T＋2)에서의 제2 검지 대상 영역(H1)의 위치가 도시되어 있고, 제2 검지 대상 영역(H1)은 시간의 경과에 따라, 도 11의 좌측 위로부터 우측 아래로 이동하고 있다.

시각 T에 있어서, 이동하여 온 제2 검지 대상 영역(H1)의 일부가 제1 검지 대상 영역(G1)에 중첩되는 것이지만, 물체 검출부(4c)는, 제2 검지 대상 영역(H1)이 중첩되기 직전의 시각(t―1)에서의 제1 검지 대상 영역(G1)의 화상을 템플레이트 화상으로서 유지한다.

즉, 물체 검출부(4c)는, 어떤 시점에 구해진 제1 검지 대상 영역(G1)에 존재하고 있는 검출 대상(g1)이 정지하고 있는 것으로 판단되고, 제1 검지 대상 영역(G1)에, 그 이후에 구해진 제2 검지 대상 영역(H1) 중 적어도 일부가 중첩된 경우, 제2 검지 대상 영역(H1)이 중첩되기 직전에서의 제1 검지 대상 영역(G1)의 화상을 템플레이트 화상으로서 유지한다.

그 후, 물체 검출부(4c)는, 제1 검지 대상 영역(G1)과 제2 검지 대상 영역(H1)과의 중첩이 없어진 시점[시각(t＋2)]에서, 이 시점의 제1 검지 대상 영역(G1)의 화상과 템플레이트 화상과의 매칭 처리를 행하고, 양자의 상관값을 구한다.

이 상관값이 소정의 판정값보다 높으면, 물체 검출부(4c)는 검출 대상(g1)이 제1 검지 대상 영역(G1) 내에 머물러 있는 것으로 판단하고, 상관값이 판정값보다 낮으면, 물체 검출부(4c)는 검출 대상(g1)이 제1 검지 대상 영역(G1)의 외측으로 이동한 것으로 판단한다.

이로써, 물체 검출 장치(1)는 검출 대상의 위치를 더욱 정확하게 검출할 수 있다.

이상과 같이 하여 정지 물체(예를 들면, 인체의 정지하고 있는 부위)와 이동 물체(예를 들면, 인체의 이동하고 있는 부위)가 검출되면, 정지 물체와 이동 물체의 양쪽을 맞춤으로써, 검출 대상(예를 들면, 인체)을 더욱 정확하게 검출할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 이하의 제1 특징을 가진다. 제1 특징에서는, 물체 검출 장치(1)는, 화상 취득부(3)와, 차분 화상 작성부(4a)와, 판정부(4b)를 구비하고 있다. 화상 취득부(3)는 소정의 촬상 영역의 화상을 순차적으로 취득하도록 구성된다. 차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)에 의해 연속하여 취득된 화상의 차분 화상[예를 들면, 2개의 화상(A1, A2)의 차분 화상(B1)]을 구하도록 구성된다. 판정부(4b)는, 차분 화상(B1)을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 복수 개의 블록 C의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다. 판정부(4b)는, 복수 개의 블록 C의 각각에 대하여, 그 블록 C을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 그 블록 C이 이동 영역인지 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 제1 특징에 더하여, 이하의 제2∼제5 특징 중 어느 하나를 가진다. 그리고, 제2∼제5 특징은 임의의 특징이다.

제2 특징에서는, 차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)가 연속하여 취득한 N개의 화상으로부터 (N―1)개의 차분 화상을 작성하도록 구성된다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소의 블록을 복수 생성하도록 구성된다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록에 대하여, 블록을 구성하는 [(N―1)×m×n]개의 화소의 차분값을, [(N―1)×m×n] 차원 공간 상의 점으로서 취급하도록 구성된다. 판정부(4b)는, 미리 수집된 학습용의 화상을 기초로 다변량 해석을 행하고, [(N―1)×m×n] 차원 공간을, 이동하는 검출 대상이 존재하는 공간과 정지하고 있는 물체가 존재하는 공간으로 구분하는 경계면을 구하여 두도록 구성된다. 판정부(4b)는, [(N―1)×m×n] 차원 공간에 있어서, 블록을 구성하는 [(N―1)×m×n]개의 화소의 차분값이 나타내는 점이, 경계면에 대하여 어느 쪽의 측에 있는지를 판정함으로써, 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

제3 특징에서는, 판정부(4b)는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 블록을 구성하는 복수의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저를 비교하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수를 기초로, 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

제4 특징에서는, 차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)가 연속하여 취득한 N개의 농담 화상으로부터 (N―1)개의 차분 화상을 작성하도록 구성된다(N은 2 이상의 정수). 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소의 블록을 복수 생성하도록 구성된다(m, n은 2 이상의 정수). 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록을 구성하는 [(N―1)×m×n]개의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저를 각각 비교하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수의 합계에 기초하여, 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다.

제5 특징에서는, 차분 화상 작성부(4a)는, 화상 취득부(3)가 연속하여 취득한 N개의 화상으로부터 (N―1)개의 차분 화상을 작성하도록 구성된다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소의 블록을 복수 생성하도록 구성된다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상의 각각에 대하여, 블록을 구성하는 (m×n)개의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저를 각각 비교하고, 차분값이 임계값을 초과한 화소수를 기초로, 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 측정하도록 구성된다. 판정부(4b)는, (N―1)개의 차분 화상에서 같은 위치에 있는 블록에 대하여, 각각의 차분 화상으로 대상의 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정한 결과에 기초하여, (N―1)개의 차분 화상으로 대상의 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 최종적으로 측정하도록 구성된다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 이하의 제6 특징을 가진다. 제6 특징에서는, 물체 검출 장치(1)는, 이동 영역인 것으로 판정된 영역으로부터 검출 대상을 검출하는 물체 검출부(4c)를 구비한다. 물체 검출부(4c)는, 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 블록 중 연속하는 블록을 각각 검지 대상 영역으로 하도록 구성된다. 물체 검출부(4c)는, 이번 구한 검지 대상 영역이 전회에 구한 검지 대상 영역에 포함되는 경우, 또는 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역이 중첩되고 또한 전회의 검지 대상 영역의 면적에 대한 이번 검지 대상 영역의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작은 경우, 또는 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역에서 중첩되는 부분이 전혀 존재하지 않는 경우 중 어느 하나이면, 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단하여, 전회의 검지 대상 영역을 검출 대상이 존재하고 있는 영역으로 하도록 구성된다. 그리고, 제6 특징은 임의의 특징이다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 제6 특징에 더하여, 이하의 제7 특징을 가진다. 제7 특징에서는, 물체 검출부(4c)는, 전회에 구한 검지 대상 영역과 이번 구한 검지 대상 영역이 중첩되어 있으면 동일한 검출 대상이 존재하는 것으로 판단하도록 구성된다. 물체 검출부(4c)는, 전회에 구한 검지 대상 영역에 존재하는 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단되었는지의 여부에 따라, 또한 정지하지 않은 것으로 판단된 경우에는 검출 대상의 동작을 나타내는 파라미터에 따라, 전회 및 이번 검지 대상 영역으로부터 검출 대상의 현재 위치를 구하기 위한 판정 조건을 변경하도록 구성된다. 그리고, 제7 특징은 임의의 특징이다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 제7 특징에 더하여, 이하의 제8 특징을 가진다. 제8 특징에서는, 파라미터는 검출 대상이 이동하는 속도이다. 물체 검출부(4c)는, 검출 대상이 이동하는 속도를, 검지 대상 영역의 중심 위치의 시간적인 변화를 기초로 산출하도록 구성된다. 그리고, 제8 특징은 임의의 특징이다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 제6 특징에 더하여, 하기의 제9∼제13 특징을 구비한다.그리고, 제9∼제13 특징은 임의의 특징이다.

제9 특징에서는, 물체 검출부(4c)는, 전회의 제1 검지 대상 영역(F1)과 이번 검지 대상 영역(F2)이 중첩되고, 또한 이번 검지 대상 영역(F2)이 전회의 제2 검지 대상 영역과 중첩되어 있지 않으면, 제1 검지 대상 영역(F1)에 존재하고 있었던 검출 대상이, 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다.

제10 특징에서는, 물체 검출부(4c)는, 이번 검지 대상 영역(F2)이, 전회의 제1 검지 대상 영역(F1a) 및 제2 검지 대상 영역(F1b)에 각각 중첩되고, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판정된 경우, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하고 있었던 검출 대상이, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성된다.

제11 특징에서는, 물체 검출부(4c)는, 이번 검지 대상 영역(F2)이, 전회의 제1 검지 대상 영역(F1a) 및 제2 검지 대상 영역(F1b)에 각각 중첩되고, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하는 제1 검출 대상과 제2 검지 대상 영역(F1b)에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우, 제1 검출 대상의 속도가 제2 검출 대상의 속도보다 빠르면, 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다. 물체 검출부(4c)는, 이번 검지 대상 영역(F2)이, 전회의 제1 검지 대상 영역(F1a) 및 제2 검지 대상 영역(F1b)에 각각 중첩되고, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하는 제1 검출 대상과 제2 검지 대상 영역(F1b)에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우, 제1 검출 대상의 속도가 제2 검출 대상의 속도와 동등 이하이면, 제1 검출 대상이 제1 검지 대상 영역(F1a)에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성된다.

제12 특징에서는, 물체 검출부(4c)는, 이번 검지 대상 영역(F2)이, 전회의 제1 검지 대상 영역(F1a) 및 제2 검지 대상 영역(F1b)에 각각 중첩되고, 제1 검지 대상 영역(F1a)에 존재하는 제1 검출 대상이 이동하고 있는 것으로 판단되고, 제2 검지 대상 영역(F1b)에 존재하는 제2 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단된 경우, 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역(F2)으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다.

제13 특징에서는, 물체 검출부(4c)는, 어떤 시점에 구해진 제1 검지 대상 영역(G1)에 존재하고 있는 검출 대상(g1)이 정지하고 있는 것으로 판단되고, 제1 검지 대상 영역(G1)에, 그 이후에 구해진 제2 검지 대상 영역(H1) 중 적어도 일부가 중첩된 경우, 제2 검지 대상 영역(H1)이 중첩되기 직전에서의 제1 검지 대상 영역(G1)의 화상을 템플레이트 화상으로서 유지하도록 구성된다. 물체 검출부(4c)는, 제1 검지 대상 영역(G1)과 제2 검지 대상 영역(H1)과의 중첩이 없어진 시점에서, 이 시점의 제1 검지 대상 영역(G1)의 화상과 템플레이트 화상과의 매칭 처리를 행하여 양자의 상관값을 구하도록 구성된다. 물체 검출부(4c)는, 상관값이 소정의 판정값보다 높으면, 검출 대상이 제1 검지 대상 영역(G1)에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성된다. 물체 검출부(4c)는, 상관값이 판정값보다 낮으면, 검출 대상이 제1 검지 대상 영역(G1)의 외측으로 이동한 것으로 판단하도록 구성된다.

이상 설명한 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)에 의하면, 판정부(4b)는, 차분 화상을 복수 개로 분할하여 생성된 블록의 각각에 대하여, 그 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 그 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있다.

프레임 간 차분이나 배경 차분에서 얻어진 차분 화상으로부터 이동 물체(예를 들면, 인물)를 추출하는 경우에, 검출 대상의 인물이 배경과 닮은 색의 옷을 입고 있으므로, 인체가 복수 개로 분단된 형태로 검출되어 버려, 복수 개로 분단된 영역을 연결하여 맞추는 처리가 필요해진다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는 블록마다 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있고, 복수 개로 분단된 영역을 연결하여 맞추는 처리가 불필요하므로, 화상 처리의 부하를 감소시킬 수 있다.

또한, 각 블록을 구성하는 복수 화소의 화소값의 대표값(예를 들면, 평균)으로부터, 각 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하는 경우에는, 노이즈 등의 영향을 받아 일부의 화소값이 변동되고, 그에 따라 대표값이 변화하면, 판정을 잘못할 가능성이 있다. 이에 대하여 본 실시형태에서는, 판정부(4b)가, 복수의 화소의 화소값을 기초로 블록 단위로 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있다. 따라서, 판정부(4b)는, 노이즈 등의 영향으로 일부의 화소값이 변동되었다고 해도, 노이즈 등의 영향을 받고 있지 않은 대부분의 화소값을 기초로 판정이 행해지므로, 오판정의 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 각 블록을 구성하는 복수 화소의 화소값의 대표값이 동일하게 되었다고 해도, 블록을 구성하는 복수 화소의 화소값이 상이한 경우가 있고, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 대표값만으로부터 판정한 경우, 판정을 잘못할 가능성이 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 판정부(4b)가, 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 이 블록이 이동 영역인지 정지 영역인지를 판정하고 있으므로, 오판정의 가능성을 저감할 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 카메라(2)로서, 도 18에 나타낸 촬상 장치(10)를 구비한다. 또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 실시형태 1과 마찬가지로, 화상 취득부(3)와, 연산 처리부(4)와, 화상 메모리(5)와, 출력부(6)를 구비한다. 즉, 본 실시형태는, 주로 촬상 장치(10)에 관한 것이다. 그리고, 화상 취득부(3)와, 연산 처리부(4)와, 화상 메모리(5)와, 출력부(6)에 대해서는, 설명을 생략한다.

종래부터, 영상의 기록이나 각종 화상 처리를 위해 화상(동영상 또는 정지 화상)을 촬상하는 촬상 장치에 있어서는, 통상, 화상의 노광량(밝기)이 적정한 범위 내에 들어가도록 노광량의 조정이 행해지고 있다(예를 들면, 문헌 3[일본 공개 특허 공보 제2009―182461호] 참조).

그런데, 피사체의 밝기가 크게 또한 급격하게 변화된 경우, 촬상 장치에 있어서의 노광량 조정이 추종하지 못하고 화상의 일부 또는 전부가 진백색 또는 진흑색으로 되어 버리는 경우가 있다. 특히, 타임 랩스(time lapse) 기록이나 화상 처리라는 사용 목적에 맞춘 프레임레이트로 촬상하는 촬상 장치에서는, 급변한 노광량의 조정에 필요로 하는 프레임수가 많아지게 되므로, 사용 목적으로 적합하지 않은 상황으로 될 우려가 있다.

한편, 프레임레이트가 높은 촬상 장치에서는, 노광량의 조정에 필요로 하는 프레임수가 같았다고 해도, 부적합한 노광 상태의 화상이 촬상되는 시간은 대폭 단축된다. 그러나, 프레임레이트가 높아질 수록 촬상 소자의 전하 축적 시간이 짧아지므로, 저조도 하에서의 노광량이 부족하기 쉬워진다. 또한, 촬상 소자의 축적 전하를 판독하는 주기가 짧아지므로, 전하 판독용의 회로의 동작 주파수가 높아져 소비 전력이나 발열량의 증대를 초래한다는 문제가 있다.

본 실시형태는, 상기 문제점을 해결하기 위해이루어진 것이며, 소비 전력이나 발열량의 증대를 억제하면서 노광량 조정의 응답성 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 실시형태에 관한 촬상 장치(10)를 상세하게 설명한다. 본 실시형태의 촬상 장치(10)는, 도 18에 나타낸 바와 같이 촬상 소자(11), 광제어 수단에 상당하는 광학 블록(12), 화상 생성부(13), 조정부(14) 등을 구비한다.

촬상 소자(11)는, 각각에 전하가 축적되는 복수의 화소를 가지고, 각 화소에 축적되는 전하량을 화소값으로 변환하여 출력하는 것으로서, 예를 들면, CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자로 구성된다. 그리고, 이 촬상 소자(11)는, 전하 축적 시간을 가변(可變)으로 하는 것에 의한, 이른바 전자 셔터의 기능을 탑재하고 있다.

광학 블록(12)은, 렌즈(120)나 조리개(121), 감광 필터(122) 등의 광학 부재가 하우징(123) 내에 수납되어 구성되어 있고, 렌즈(120)에 의해 집광된 광이 조리개(121)의 개구를 통과하고, 또한 감광 필터(122)와 감광[감쇠(減衰)]되어 촬상 소자(11)에 입사한다. 조리개(121)는, 예를 들면, 복수 개의 조리개 블레이드(blade)로 구성되며, 각각의 조리개 블레이드의 중첩 상태를 변화시켜 개구 직경을 증감함으로써, 통과하는 광의 양을 제어한다. 감광 필터(122)는, 투과형의 액정 패널로 이루어지고, 액정 패널의 투과율을 변화시킴으로써 통과하는 광의 양[촬상 소자(11)에 있어서 광전 변환에 제공되는 광의 양]을 제어한다.

화상 생성부(13)는, 소정의 프레임레이트로 촬상 소자(11)로부터 화소값을 판독하고, 또한 판독한 화소값에 증폭 등의 신호 처리를 행하여 각각의 프레임레이트(=1/T11)마다 1프레임의 화상(P1, P2, …)을 생성한다(도 19 참조). 단, 촬상 소자(11)는, 화상 생성부(13)로부터의 지시에 따라 각 화소에 축적되어 있는 전하량을 화소값으로 변환하여 출력한다.

조정부(14)는, 1프레임의 화상 Pn(n=1, 2, …)에서의 화소값의 일부 또는 전부를 수치로 평가하고, 상기 평가값이 소정의 적정 범위 내에 들어가도록 광학 블록(12)의 조리개(121) 또는 감광 필터(122), 촬상 소자(11)의 전하 축적 시간, 화상 생성부(13)에서의 증폭도 등을 제어하여 화소값을 조정한다. 그리고, 평가값은, 수치로 정의된다. 평가값은, 예를 들면, 촬상 소자(11)의 모든 화소의 화소값을 평균한 평균값이라도 되고, 또는 촬상 소자(11)의 모든 화소의 화소값 중에서 가장 높은(큰) 화소값이라도 된다. 또한, 평가값의 적정 범위는, 평가값의 종류(평균값이나 최대의 화소값)에 따른 범위로 설정된다.

조정부(14)의 동작을 더욱 상세하게 설명한다. 그리고, 도 20∼도 22에서의 가로축은 시간, 세로축은 평가값을 나타내고, 해칭된 범위가 평가값의 적정 범위를 나타내고 있다.

예를 들면, 도 21에 나타낸 바와 같이 화상(P4)의 평가값이 1개 전의 프레임의 화상(P3)의 평가값의 2배로 증대하여 적정 범위의 상한을 초과한 경우, 조정부(14)는, 조리개(121) 또는 감광 필터(122) 중 적어도 어느 한쪽, 또는 촬상 소자(11)의 전하 축적 시간을 제어하여 촬상 소자(11)에 입사하는 광량을 절반으로 줄인다. 그 결과, 다음의 프레임의 화상(P5)의 평가값을 적정 범위 내에 수용할 수 있다.

그러나, 도 22에 나타낸 바와 같이 화상(P4)의 평가값이 화소값의 상한값에 도달하여 포화되어 버린 경우, 조정부(14)는, 예를 들면, 조리개(121) 및 감광 필터(122)를 촬상 소자(11)에 입사하는 광량을 감소시키는 동시에 촬상 소자(11)의 전하 축적 시간을 단축하여 화소값을 감소시킨다. 그 결과, 다음의 프레임의 화상(P5)의 평가값이 적정 범위의 하한을 하회(下回)하여 버릴 가능성이 있다.

그리고, 화상(P5)의 평가값이 적정 범위의 하한을 하회한 경우, 조정부(14)는, 조리개(121) 및 감광 필터(122)를 촬상 소자(11)에 입사하는 광량을 증가시키는 동시에 촬상 소자(11)의 전하 축적 시간을 신장시켜 화소값을 증대시킨다. 그 결과, 다음의 프레임의 화상(P6)의 평가값이 적정 범위의 상한을 약간 상회하여 버릴 가능성이 있다.

화상(P6)의 평가값이 적정 범위의 상한을 약간 상회한 경우, 조정부(14)는, 조리개(121) 또는 감광 필터(122) 중 적어도 어느 한쪽을 제어하여 촬상 소자(11)에 입사하는 광량을 감소시킨다. 그 결과, 다음의 프레임의 화상(P7)의 평가값을 적정 범위 내에 수용할 수 있다. 그리고, 조리개(121)나 감광 필터(122), 또는 촬상 소자(11)의 전하 축적 시간의 경과에 따라, 또는 이들 대신에, 화상 생성부(13)에서의 화소값의 증폭도를 조정함으로써 화소값을 증감시켜도 상관없다.

이와 같이 평가값이 대폭 또한 급준하게 변화된 경우, 평가값을 적정 범위 내에 수속시키기 위해 수 프레임분의 조정 기간(예를 들면, 도 22의 예에서는 T11×3의 시간)이 필요로 한다. 그리고, 이 조정 기간에 있어서 화상 생성부(13)에서 생성되는 화상(P5, P6)은, 화면이 너무 밝거나 반대로 화면이 너무 어둡다고 하는 부적합한 화상이 될 우려가 있다.

그래서, 화상(P4)의 평가값이 적정 범위로부터 소정 레벨 이상 벗어난 경우, 조정부(14)는, 화상 생성부(13)를 제어하여, 프레임레이트(통상 프레임레이트)(=1/T11)보다 높은 조정용 프레임레이트(=1/T12, T12≪T11)에서 화상(P41, P42, …)을 생성하는 조정 모드로 이행시키도록 한다(도 19 참조).

그리고, 소정 레벨은, 예를 들면, 적정 범위의 상한값의 4배 및 적정 범위의 하한값의 4분의 1로 설정된다. 단, 소정 레벨의 값은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 화소값이 8비트(256 단계)의 디지털값으로 표현되는 경우, 화소값이 128 이상 또는 8 이하를 소정 레벨로 해도 된다.

따라서, 전술한 바와 같이 화상(P4)의 평가값이 화소값의 상한값에 도달하여 포화하고, 조정부(14)가 평가값을 적정 범위 내에 수속시키기까지 3프레임분의 조정 기간을 필요로 했다고 해도, 조정 기간은 T12×3(≪T11×3)으로 되어 대폭 단축된다(도 20 참조).

그리고, 조정 모드에 있어서 생성되는 화상(P43)의 평가값이 적정 범위 내에 들어가면, 조정부(14)는, 화상 생성부(13)를 조정 모드로부터 통상 모드(프레임레이트가 1/T11의 모드)로 복귀시킨다. 따라서, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 통상 모드에서의 프레임레이트를 높게 하는 경우와 비교하여, 전력 소비가 증가하는 조정 모드의 기간(조정 기간)이 극히 단시간에 끝나기 때문에, 소비 전력이나 발열량의 증대를 억제하면서 노광량 조정의 응답성 향상을 도모할 수 있다.

이와 같이, 조정부(14)는, 화상 생성부(13)를, 프레임레이트가 통상 프레임레이트(=1/T11)로 설정되는 통상 모드와, 프레임레이트가 통상 프레임레이트보다 높은 조정용 프레임레이트(=1/T12)로 설정되는 조정 모드 중 어느 하나로 동작시킨다. 그리고, 조정부(14)는, 프레임레이트마다 생성되는 화상의 평가값이 적정 범위로부터 소정 레벨 이상 벗어난 경우, 화상 생성부(13)를, 프레임레이트(통상 프레임레이트)보다 높은 조정용 프레임레이트로 화상을 생성하는 조정 모드로 이행시키고, 화상 생성부(13)가 조정용 프레임레이트로 화상을 생성한 후, 프레임레이트(통상 프레임레이트)로 화상을 생성하는 통상 모드로 복귀시킨다. 조정부(14)는, 조정 모드에 있어서 생성되는 화상의 평가값이 적정 범위 내에 들어가면, 화상 생성부(13)를 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시킨다.

그런데, 화상 생성부(13)에서의 프레임레이트가 일시적으로 높게 된 경우, 촬상 장치에서 촬상된 화상을 표시하는 표시 장치나 촬상된 화상을 화상 처리하는 화상 처리 장치 등의 수취측의 기기와의 사이에서 부정합이 생길 가능성이 있다. 따라서, 수취측의 기기가 프레임의 결락(코마 드롭)을 허용 가능하면, 화상 생성부(13)가, 조정 모드에 있어서 생성하는 화상을 외부로 출력하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 수취측의 기기가 프레임의 결락을 허용할 수 없는 경우, 조정 모드에 있어서도, 통상 모드 시와 같은 프레임레이트로 화상 생성부(13)가 화상을 출력할 필요가 있다. 그러므로, 조정부(14)는, 조정 모드에 있어서 생성되는 화상이 소정의 프레임수[통상 모드의 프레임 주기(T11)와 같은 시간 내에 생성 가능한 프레임수]에 달하면, 화상 생성부(13)를 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시키는 것이 바람직하다.

예를 들면, 통상 모드의 프레임레이트가 30 fps(프레임 매초), 조정 모드의 조정용 프레임레이트가 120 fps인 것으로 가정하면, 조정 모드에 있어서 3프레임의 화상을 생성한 후에 통상 모드로 복귀시키면, 30 fps의 프레임레이트로 화상을 출력할 수 있다.

또는, 조정 모드로 생성되는 화상의 프레임수를 카운트하는 대신에, 조정 모드로 이행한 시점에서의 경과 시간이 소정 시간[통상 모드의 프레임 주기(T11)와 같은 시간]에 도달했을 때, 조정부(14)가 화상 생성부(13)를 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시켜도 상관없다. 즉, 조정부(14)는, 조정 모드로 이행한 시점에서의 경과 시간이 소정 시간에 달하면, 화상 생성부(13)를 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시켜도 된다.

여기서, 조정 모드에 있어서는, 화상 생성부(13)가 촬상 소자(11)로부터 화소값을 판독하는 시간이 통상 모드일 때보다 짧아진다. 그러므로, 조정 모드에 있어서 화상 생성부(13)가 외부로 화상을 출력하지 않는 경우, 조정부(14)는, 조정 모드에 있어서, 화상 생성부(13)를 제어하여 촬상 소자(11)의 일부의 화소의 화소값만을 판독하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 조정부(14)는, 도 23에 나타낸 바와 같이 촬상 소자(11)의 복수의 화소 중에서 주변 부분을 제외한 중앙의 직사각형의 범위 내의 화소의 화소값만을 화상 생성부(13)에 판독하게 하면 된다. 또는, 도 24에 나타낸 바와 같이 종횡으로 정렬되는 화소의 화소값을 솎아내어 화상 생성부(13)에 판독하게 하면 된다. 이와 같이 조정 모드에 있어서, 조정부(14)가 화상 생성부(13)를 제어하여 촬상 소자(11)의 일부의 화소의 화소값만을 판독하도록 하면, 화상 생성부(13)의 동작 주파수를 올리지 않고 통상 모드의 프레임레이트로부터 조정용 프레임레이트로 용이하게 높일 수 있다.

그런데, 통상 모드로부터 조정 모드로 이행할 때는, 촬상 소자(11)의 전하 축적 시간의 최대값이 작게(짧게) 되므로, 이행 직전에 통상 모드로 설정된 전하 축적 시간이, 이행 후의 조정 모드에서는 실현할 수 없는 경우가 있다.

예를 들면, 이행 후의 조정 모드에 있어서는, 통상 모드로 설정된 전하 축적 시간을 조정 모드의 전하 축적 시간의 최대값으로 나눈 값(몫)까지 감소한다(도 25 참조).

따라서, 통상 모드와 조정 모드에서 저조도 시의 평가값을 같은 정도로 유지하기 위해서는, 전하 축적 시간 이외의 파라미터를 조정하고, 전하 축적 시간의 감소에 따른 화소값의 감소분을 보상할 필요가 있다. 이 때, 조리개(121) 및 감광 필터(122)를 조정하는 경우의 응답성에 비하여, 화상 생성부(13)의 증폭도를 조정하는 경우의 응답성이 우수하므로, 화상 생성부(13)의 증폭도를 조정하여 화소값을 보상하는 것이 바람직하다.

따라서, 조정부(14)는, 통상 모드에 있어서 조정한 전하 축적 시간이, 조정 모드에서의 전하 축적 시간의 상한값을 넘고 있는 경우, 조정 모드에서의 전하 축적 시간을 상한값으로 설정하고, 광학 블록(12) 또는 화상 생성부(13)를 제어하여 전하 축적 시간 이외의 파라미터를 변경하여 화소값을 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 통상 모드로 설정된 전하 축적 시간을 조정 모드의 전하 축적 시간의 최대값으로 나눈 값의 역수(逆數)의 비율로 되도록, 조정 모드로의 이행 시에 증폭도를 증대하면 된다.

또한, 조정 모드에 있어서 전하 축적 시간의 최대값 저하분을 화상 생성부(13)의 증폭도로 보상하는 데 있어서, 증폭도의 상한을, 통상 모드에서의 증폭도의 상한보다 높은 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 통상 모드에서의 전하 축적 시간의 최대값이 조정 모드에서의 전하 축적 시간의 최대값의 4배인 것으로 가정하면, 조정 모드에서의 증폭도의 상한을 통상 모드에서의 증폭도의 4배로 설정하면 된다(도 26 참조). 이와 같이 하면, 통상 모드와 조정 모드에서 저조도 시의 평가값을 같은 정도로 유지할 수 있다.

그리고, 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀할 때는, 조정 모드의 전하 축적 시간의 상한 및 증폭도의 상한에 있어서 설정된 전하 축적 시간 및 증폭도가 통상 모드에서는 부적절하게 되는 경우가 있다. 그러므로, 통상 모드로 복귀할 때, 조정부(14)는, 통상 모드의 전하 축적 시간의 상한 및 증폭도의 상한에 있어서 적절한 전하 축적 시간과 증폭도를 결정하고, 결정한 전하 축적 시간과 증폭도에 맞추어 다른 파라미터[조리개(121) 및 감광 셔터(122)]를 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 조정부(14)는, 통상 모드로 복귀하면 광학 블록(12)을 제어하여 전하 축적 시간을 재조정하도록 구성된다. 조정부(14)는, 재조정한 전하 축적 시간과 조정 모드에서의 최후의 전하 축적 시간이 상이한 경우, 광학 블록(12) 또는 화상 생성부(13)를 제어하여 전하 축적 시간 이외의 파라미터를 변경하여 화소값을 조정한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 촬상 장치(10)는, 촬상 소자(11)와 광제어 수단[광학 블록(12)]과, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]와, 조정 수단[조정부(14)]를 구비한다. 촬상 소자(11)는, 각각에 전하가 축적되는 복수의 화소를 가지고 각 화소에 축적되는 전하량을 화소값으로 변환하여 출력하도록 구성된다. 광제어 수단[광학 블록(12)]은, 촬상 소자(11)에 있어서 광전 변환에 제공되는 광의 양을 제어하도록 구성된다. 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]는, 소정의 프레임레이트로 촬상 소자(11)로부터 화소값을 판독하고 또한 판독한 화소값으로부터 각각의 프레임레이트마다 1프레임의 화상을 생성하도록 구성된다. 조정 수단[조정부(14)]은, 1프레임의 화상에서의 화소값의 일부 또는 전부를 수치로 정의되는 평가값으로 평가하고, 상기 평가값이 소정의 적정 범위 내에 들어가도록 광제어 수단[광학 블록(12)] 또는 화상 생성 수단[화상 생성부(13)] 중 적어도 어느 한쪽을 제어하여 화소값을 조정하도록 구성된다. 조정 수단[조정부(14)]은, 프레임레이트마다 생성되는 화상의 평가값이 적정 범위로부터 소정 레벨 이상 벗어난 경우, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을, 프레임레이트(통상 프레임레이트)보다 높은 조정용 프레임레이트로 화상을 생성하는 조정 모드로 이행시키고, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]이 조정용 프레임레이트로 화상을 생성한 후, 프레임레이트(통상 프레임레이트)로 화상을 생성하는 통상 모드로 복귀시키도록 구성된다.

즉, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 전술한 제1 특징에 더하여, 이하의 제14 특징을 가진다. 그리고, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 전술한 제2∼제13 특징을 선택적으로 가지고 있어도 된다.

제14 특징에서는, 물체 검출 장치(1)는, 카메라(2)(도 1 참조)로서 촬상 장치(10)를 구비한다. 촬상 장치(10)는, 촬상 소자(11)와, 광제어 수단[광학 블록(12)]과, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]와, 조정 수단[조정부(14)]를 구비한다. 촬상 소자(11)는, 각각에 전하가 축적되는 복수의 화소를 가지고 각 화소에 축적되는 전하량을 화소값으로 변환하여 출력하도록 구성된다. 광제어 수단[광학 블록(12)]은, 촬상 소자(11)에 있어서 광전 변환에 제공되는 광의 양을 제어하도록 구성된다. 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]는, 소정의 프레임레이트로 촬상 소자(11)로부터 화소값을 판독하고 또한 판독한 화소값으로부터 각각의 프레임레이트마다 1프레임의 화상을 생성하도록 구성된다. 조정 수단[조정부(14)]은, 1프레임의 화상에서의 화소값의 일부 또는 전부를 수치로 정의되는 평가값으로 평가하고, 상기 평가값이 소정의 적정 범위 내에 들어가도록 광제어 수단[광학 블록(12)] 또는 화상 생성 수단[화상 생성부(13)] 중 적어도 어느 한쪽을 제어하여 화소값을 조정하도록 구성된다. 조정 수단[조정부(14)]은, 프레임레이트마다 생성되는 화상의 평가값이 적정 범위로부터 소정 레벨 이상 벗어난 경우, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을, 프레임레이트(통상 프레임레이트)보다 높은 조정용 프레임레이트로 화상을 생성하는 조정 모드로 이행시키고, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]가 조정용 프레임레이트로 화상을 생성한 후, 프레임레이트(통상 프레임레이트)로 화상을 생성하는 통상 모드로 복귀시키도록 구성된다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 제14 특징에 더하여, 이하의 제15∼제17 특징 중 어느 하나를 가져도 된다.

제15 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 조정 모드에 있어서 생성되는 화상의 평가값이 적정 범위 내에 들어가면, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시키도록 구성된다.

제16 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 조정 모드에 있어서 생성되는 화상이 소정의 프레임수에 달하면, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시키도록 구성된다.

제17 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 조정 모드로 이행한 시점에서의 경과 시간이 소정 시간에 달하면, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 조정 모드로부터 통상 모드로 복귀시키도록 구성된다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 또한 이하의 제18∼제22 특징을 선택적으로 가져도 된다.

제18 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 통상 모드에 있어서 광제어 수단[광학 블록(12)]을 제어하여 조정한 전하 축적 시간이, 조정 모드에서의 전하 축적 시간의 상한값을 초과하고 있는 경우, 조정 모드에서의 전하 축적 시간을 상한값으로 설정하고, 광제어 수단[광학 블록(12)] 또는 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 제어하여 전하 축적 시간 이외의 파라미터를 변경하여 화소값을 조정하도록 구성된다.

제19 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 통상 모드로 복귀하면 광제어 수단[광학 블록(12)]을 제어하여 전하 축적 시간을 재조정하도록 구성된다. 조정 수단[조정부(14)]은, 재조정한 전하 축적 시간과, 조정 모드에서의 최후의 전하 축적 시간이 상이한 경우, 광제어 수단[광학 블록(12)] 또는 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 제어하여 전하 축적 시간 이외의 파라미터를 변경하여 화소값을 조정하도록 구성된다.

제20 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 조정 모드에 있어서, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 제어하여 화소값을 증폭할 때의 증폭도를 증감하는 경우, 증폭도의 상한을 통상 모드에서의 증폭도의 상한보다 높게 하도록 구성된다.

제21 특징에서는, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]는, 조정 모드에 있어서 생성하는 화상을 외부로 출력하지 않도록 구성된다.

제22 특징에서는, 조정 수단[조정부(14)]은, 조정 모드에 있어서, 화상 생성 수단[화상 생성부(13)]을 제어하여 촬상 소자(11)의 일부의 화소의 화소값만을 판독하도록 구성된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 촬상 장치(10) 및 물체 검출 장치(1)에서는, 통상 모드에서의 프레임레이트를 높게 하는 경우와 비교하여, 전력 소비가 증가하는 조정 모드의 기간(조정 기간)이 극히 단시간에 끝나기 때문에, 소비 전력이나 발열량의 증대를 억제하면서 노광량 조정의 응답성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

(실시형태 3)

본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 카메라(2)로서, 도 27에 나타낸 촬상 장치(21)를 구비한다. 또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 실시형태 1의 화상 처리 장치와 동일한 물체 검지 장치(22)를 구비한다. 즉, 본 실시형태는, 주로 촬상 장치(21)에 관한 것이다.

종래, 제어 영역의 화상을 촬상하는 화상 센서와, 화상 센서에 의해 촬상된 화상 정보로부터 제어 영역에 존재하는 사람의 위치를 특정하는 연산부와, 연산부의 연산 결과에 기초하여 광원의 점등을 제어하는 제어부를 구비한 조명 시스템이 제안되어 있다(예를 들면, 문헌 4[일본 공개 특허 공보 제2011―108417호] 참조). 연산부는, 화상 센서에 의해 촬상된 화상의 프레임 간 차분을 구함으로써, 프레임 간에서 휘도값이 변화된 화소를 구하고 있고, 처리해야 할 대상, 즉 사람이 있는 위치를 구하고 있다.

일반적으로 사용되는 화상 센서는, 그 화상을 사람이 보기 위해 사용되므로, 어떠한 원인으로 피사체의 휘도가 변화하면, 피사체의 휘도를 소정의 휘도 범위에 일치시키도록 노광량을 자동적으로 조정하는 노광 조정이 신속하게 행해진다.

전술한 조명 시스템에서는, 화상 센서에 의해 촬상된 화상의 프레임 간 차분을 구함으로써 사람의 위치를 특정하고 있으므로, 노광 조정에 의해 프레임 간에서 노광량이 변화하면, 프레임 간에서 각 화소의 휘도값이 변화되어, 사람의 검출을 정확하게 행할 수 없게 될 가능성이 있었다.

본 실시형태는 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 촬상 영역의 밝기가 변화된 경우에 화상의 휘도값을 조정하는 처리가 화상 처리에 주는 영향을 저감하는 것에 있다.

촬상 장치(21)는, 미리 설정된 촬상 영역의 화상을 촬상하는 것이다. 이 촬상 장치(21)는, 도 27에 나타낸 바와 같이, 촬상부(211)와, 증폭부(212)와, 노광 조정부(213)와, 제어부(214)를 구비한다.

촬상부(211)는, 예를 들면, CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서와 같은 고체 촬상 소자, 촬상 영역으로부터의 광을 고체 촬상 소자에 집광시키는 렌즈, 고체 촬상 소자의 아날로그의 출력 신호를 디지털의 화상 신호(화상 데이터)로 변환하는 A/D 변환기 등을 구비한다. 촬상부(211)는, 후술하는 조명 기구(器具)(24)의 조명 범위를 소정의 프레임레이트로 촬상하고, 이 조명 범위의 화상 데이터를 증폭부(212)에 수시로 출력한다. 그리고, 촬상부(211)로부터 출력되는 화상 데이터는, 각 화소의 밝기를 흑백의 농담[예를 들면, 256 계조(階調)]으로 표현한 흑백 농담 화상의 화상 데이터로 이루어진다.

증폭부(212)는, 촬상부(211)로부터 출력되는 화상 데이터의 휘도값을 화소마다 증폭하여 외부[본 실시형태에서는 물체 검지 장치(22)]에 출력한다.

노광 조정부(213)는, 촬상부(211)의 노광 시간을 변화시킴으로써 노광 조건을 조정한다. 그리고, 촬상부(211)이 F값(조리개)를 조정 가능한 조리개 기구를 구비하고 있는 경우, 노광 조정부(213)는, 조리개 기구를 제어하여 F값을 변화시킴으로써 노광 조건을 제어해도 되고, 노광 시간과 F값의 양쪽을 변화시킴으로써 노광 조건을 제어해도 된다.

제어부(214)는, 촬상부(211)의 복수 화소의 휘도값을 평균하고, 그 평균값을 휘도 평가값으로서 구하고, 이 휘도 평가값이 소정의 목표값에 일치하도록, 노광 조정부(213)의 노광 조건(본 실시형태에서는 노광 시간) 및 증폭부(212)의 증폭률을 조정한다.

제어부(214)는, 휘도 평가값을 소정의 목표값에 일치시키기 위해, 노광 조건과 증폭률의 양쪽을 변화시키고 있지만, 노광 조건만을 변화시킴으로써 휘도 평가값을 조정해도 되고, 증폭률만을 변화시킴으로써 휘도 평가값을 조정해도 된다.

또한 제어부(214)는, 평가 대상 영역에 포함되는 복수 화소의 휘도값의 평균값을 휘도 평가값으로서 구하고 있지만, 평가 대상 영역을 복수 개로 분할하여 각각에서 평균값을 구하고, 이들을 통계 처리하여 휘도 평가값을 구해도 된다. 또한, 제어부(214)는, 평균 처리 이외의 통계 처리를 행함으로써, 복수 화소의 휘도값을 대표하는 휘도 평가값을 구해도 된다.

또한, 제어부(214)는, 촬상부(211)가 화상을 촬상하는 주기(프레임레이트)를 전환하는 기능도 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 제어부(214)가 프레임레이트를 5fps(frame per second) 또는 13.3fps 중 어느 하나로 전환 가능하며, 통상은 프레임레이트를 5fps로 설정하고 있다.

이 촬상 장치(21)는, 도 27에 나타낸 바와 같은 부하 제어 시스템(조명 제어 시스템)에 사용된다. 이 부하 제어 시스템은, 전술한 촬상 장치(21)와, 물체 검지 장치(22)와, 조명 제어 장치(23)와, 조명 기구(24)를 구비한다.

이 부하 제어 시스템에서는, 촬상 장치(21)가, 조명 기구(24)에 의한 조명 공간의 위쪽(예를 들면, 천정)에 설치되어, 아래쪽의 조명 공간을 내려다 본 화상을 촬상한다.

물체 검지 장치(22)는, 촬상 장치(21)에 의해 촬상된 화상을 기초로 검지 영역[즉 조명 기구(24)의 조명 공간]에서의 검지 대상(예를 들면, 사람)의 존부(存否)를 검지하고, 그 검지 결과를 조명 제어 장치(23)에 출력한다. 조명 제어 장치(23)는, 사람이 존재한다는 검지 결과가 물체 검지 장치(22)로부터 입력된 경우에는 조명 기구(24)를 점등시키고, 사람이 존재하지 않는다는 검지 결과가 물체 검지 장치(22)로부터 입력된 경우에는 조명 기구(24)를 소등시킨다.

물체 검지 장치(22)는, 입력부(221)와, 화상 처리부(222)와, 화상 메모리(223)와, 출력부(224)를 구비한다.

입력부(221)는, 소정의 프레임레이트로 촬상 장치(21)로부터 입력된 화상 데이터를 화상 처리부(222)에 출력한다. 입력부(221)는, 실시형태 1에서의 화상 취득부(3)에 대응한다.

화상 메모리(223)는, DRAM(Dynamic Random Access Memory)와 같은 대용량의 휘발성 메모리로 이루어지고, 화상 처리부(222)에 의해 데이터의 기록, 판독이 제어된다. 화상 메모리(223)는, 예를 들면, 촬상 장치(21)로부터 입력된 1 내지 수 프레임분의 화상 데이터나, 화상 처리의 과정에서 작성되는 차분 화상 등의 데이터를 기억한다. 화상 메모리(223)는, 실시형태 1에서의 화상 메모리(5)에 대응한다.

화상 처리부(222)는, 예를 들면, 화상 처리에 특화한 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 내장한 프로그램을 실행함으로써, 화상 데이터에 사람이 비치고 있는지의 여부를 판정하는 기능이 실현된다.

화상 처리부(222)는, 소정의 프레임레이트로 입력부(221)로부터 화상 신호가 입력되면, 화상 메모리(223)에서 1프레임 전의 화상 데이터를 입력하고, 프레임 간 차분을 행함으로써, 프레임 간에서 휘도값이 소정의 임계값 이상 변화된 화소 영역을 추출한다. 화상 처리부(222)는, 예를 들면, 추출한 화소 영역의 면적을, 화상에 비치는 사람의 크기를 기초로 설정된 규정의 범위와 비교하는 것에 의해, 촬상 영역에 사람이 있는지의 여부를 판단하고, 판단 결과를 출력부(224)에 출력한다. 또한, 화상 처리부(222)는, 입력부(221)로부터 입력된 화상 데이터를 화상 메모리(223)에 기억시키고 있고, 화상 메모리(223)에는 1 내지 수 프레임분의 화상 데이터가 기억되어 있다.

화상 처리부(222)는, 실시형태 1에서의 연산 처리부(4)에 대응한다. 화상 처리부(222)는, 연산 처리부(4)와 마찬가지의 처리를 행함으로써, 촬상 영역에 사람이 있는지의 여부를 판단한다.

출력부(224)는, 신호선을 통하여 접속된 조명 제어 장치(23)와의 사이에서 통신을 행하는 기능을 가지고 있고, 화상 처리부(222)로부터 사람의 존부를 판단한 결과가 입력되면, 이 판단 결과를 조명 제어 장치(23)에 송신한다. 출력부(224)는, 실시형태 1에서의 출력부(6)에 대응한다.

조명 제어 장치(23)는, 물체 검지 장치(22)의 출력부(224)로부터 입력된 판단 결과에 기초하여, 복수 대의 조명 기구(24)의 점등, 소등을 제어한다.

조명 제어 장치(23)는, 사람이 존재한다는 판단 결과가 물체 검지 장치(22)로부터 입력되지 않는 경우, 제어 대상인 조명 기구(24)를 소등시키고 있다. 조명 제어 장치(23)는, 사람이 존재한다는 판단 결과가 물체 검지 장치(22)로부터 입력되면, 제어 대상의 조명 기구(24)를 점등시킨다. 그 후, 사람이 존재한다는 판단 결과가 물체 검지 장치(22)로부터 입력되지 않게 되면, 조명 제어 장치(23)는, 소정의 점등 유지 시간이 경과한 시점에서 조명 기구(24)를 소등시킨다. 이로써, 조명 공간에 사람이 있는 동안은 조명 기구(24)가 점등하므로, 필요한 밝기를 확보할 수 있고, 조명 공간으로부터 사람이 없어지면, 소정의 점등 유지 시간이 경과한 시점에서 조명 기구(24)가 소등하기 때문에, 불필요한 전력 소비를 삭감할 수 있다.

그런데, 어떠한 원인으로 촬상 영역의 밝기가 변화된 경우, 사람이 보기 위한 화상이면, 화면의 휘도를 사람의 눈에 적절한 휘도 범위로 신속하게 조정할 필요가 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 촬상 장치(21)의 화상은, 사람이 보기 위한 화상이 아니고, 동체 검지를 위한 화상 처리에 사용되므로, 화면의 휘도를 신속하게 조정할 필요는 없다. 오히려, 노광 조건을 변경하는 등하여 화면 휘도를 신속하게 변화시킨 경우, 그 영향으로 동체 검지를 정확하게 행할 수 없게 될 가능성이 있었다.

그래서, 본 실시형태에서는, 동체 검지를 위한 화상 처리를 행할 수 없을 정도로 화면 휘도가 어두워지거나 밝아지거나 하는 경우에는, 제어부(214)가, 노광 조정부(213)의 노광 조건 및 증폭부(212)의 증폭률을 변화시켜 휘도 평가값을 소정의 목표값에 즉시 일치시킨다. 한편, 화면 휘도가 변화된 경우라도, 화상 처리를 지장없이 행할 수 있도록 한 화면 휘도이면, 제어부(214)는, 휘도 평가값을 소정의 목표값에 가까이 하도록, 노광 조건 및 증폭률을 완만하게 변화시키고 있고, 동체 검지를 위한 화상 처리에 악영향을 주지 않도록 하고 있다.

여기서, 제어부(214)가, 화면의 밝기(휘도 평가값)에 따라, 화면의 휘도값을 조정하는 동작에 대하여, 도 28의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

촬상부(211)는, 소정의 프레임레이트(통상 시는 5fps)로 촬상 영역을 촬상하고, 촬상 영역을 촬상할 때마다 화상 데이터를 증폭부(212)에 출력한다. 촬상부(211)가 각 프레임에서 촬상한 화상 데이터를 증폭부(212)에 출력하면, 증폭부(212)는, 화상 데이터의 각 화소의 휘도값을 소정의 증폭률로 증폭하여, 물체 검지 장치(22)에 출력한다.

제어부(214)는, 증폭부(212)로부터 출력되는 화상 데이터를 프레임마다 입수하면(도 28의 스텝 S21), 복수 화소의 휘도값의 평균값을 구하고, 이 평균값을 휘도 평가값 L1으로 한다.

제어부(214)는, 휘도 평가값 L1을 구하면, 이 휘도 평가값 L1과 소정의 목표값 T1과의 차분을 구하고, 이 차분이 작아지도록, 증폭부(212)의 증폭률 및 노광 조정부(213)의 노광 조건을 조정한다. 본 실시형태에서는 각 화소의 휘도값이 256 계조(0∼255)이며, 휘도 평가값 L1의 목표값 T1을 통상은 64로 하고 있다.

그런데, 본 실시형태의 촬상 장치(21)는, 사람이 보기 위한 화상을 촬상하는 것은 아니고, 후단(後段)의 물체 검지 장치(22)가 동체 검지의 화상 처리를 행하는 화상을 촬상하기 위해 사용된다. 따라서, 사람의 눈에는 너무 밝거나 너무 어둡거나 한 화상이라도, 문제없이 화상 처리를 행할 수 있는 휘도 범위이면, 제어부(214)는, 노광 조건 및 증폭률을 조정함으로써 휘도 평가값 L1이 크게 변화하지 않도록, 노광 조건 및 증폭률의 조정량을 제한한다. 이하에서는, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위의 하한값을 LM1(예를 들면, 32), 상한값을 LM4(예를 들면, 128)로 하여, 제어부(214)의 동작을 설명한다.

제어부(214)는, 스텝 S21에서 휘도 평가값 L1을 구하면, 전술한 휘도 범위의 상한값 LM4와 휘도 평가값 L1과의 고저를 비교한다(스텝 S22).

휘도 평가값 L1이 상한값 LM4를 초과하고 있으면(스텝 S22의 Yes), 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1과 소정의 임계값(제2 임계값) LM5(예를 들면, 160)와의 고저를 다시 비교한다(스텝 S23).

휘도 평가값 L1이 임계값 LM5 이하, 즉 LM4<L1≤LM5이면(스텝 S23의 No), 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 목표값 T1으로 되도록 노광 시간 및 증폭률을 변경한다(스텝 S26).

한편, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM5를 초과하고 있으면(스텝 S23의 Yes), 제어부(214)는, 프레임레이트를 13.3fps로 고속화하고(스텝 S24), 휘도 평가값 L1의 목표값 T1을 통상 시보다 낮은 값 T2(예를 들면, 56)으로 전환한다(스텝 S25).

제어부(214)는, 프레임레이트를 높게 하고, 목표값을 통상 시보다 낮은 값 T2로 전환한 후, 휘도 평가값 L1이 목표값 T2로 되도록 노광 시간 및 증폭률을 변경하고 있고(스텝 S26), 휘도 평가값 L1이 목표값 T2로 단시간(다음의 프레임)에 조정된다.

그리고, 휘도 평가값 L1이 상한값 LM4를 초과하고 있는 경우, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1의 변화율을 후술하는 기준값 이하로 제한하기 위해 노광 시간 및 증폭률의 조정량을 제한하는 처리를 행하고 있지 않고, 휘도 평가값 L1이 목표값에 즉시 일치하도록 노광 시간 및 증폭률을 조정한다. 따라서, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1을 목표값에 단시간에 일치시킬 수 있어, 원하는 화상 처리를 행할 수 있도록 될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.

또한, 스텝 S22에 있어서 휘도 평가값 L1이 상한값 LM4 미만인 경우(스텝 S22의 No), 제어부(214)는, 전술한 휘도 범위의 하한값 LM1과 휘도 평가값 L1과의 고저를 비교한다(스텝 S27).

휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하고 있으면(스텝 S27의 Yes), 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1과 소정의 임계값(제1 임계값) LM0(예를 들면, 28)와의 고저를 다시 비교한다(스텝 S28).

휘도 평가값 L1이 임계값 LM0 이상, 즉 LM0≤L1<LM1이면(스텝 S28의 No), 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 목표값 T1으로 되도록 노광 시간 및 증폭률을 변경한다(스텝 S26).

한편, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0 미만이면(스텝 S28의 Yes), 제어부(214)는, 프레임레이트를 13.3fps에 고속화하고(스텝 S29), 휘도 평가값 L1의 목표값 T1을 통상 시보다 높은 값 T3(예를 들면, 104)로 전환한다(스텝 S30).

제어부(214)는, 프레임레이트를 높게 하고, 목표값을 통상 시보다 높은 값 T3로 전환한 후, 휘도 평가값 L1이 목표값 T3로 되도록 노광 시간 및 증폭률을 변경하고 있고(스텝 S26), 휘도 평가값 L1이 목표값 T3로 단시간(다음의 프레임)에 조정된다.

그리고, 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하고 있는 경우, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1의 변화율을 후술하는 기준값 이하로 제한하기 위해 노광 시간 및 증폭률의 조정량을 제한하는 처리를 행하고 있지 않고, 휘도 평가값 L1이 목표값에 즉시 일치하도록 노광 시간 및 증폭률을 조정한다. 따라서, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1을 목표값에 단시간에 일치시킬 수 있어, 원하는 화상 처리를 행할 수 있도록 될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.

또한 스텝 S27에 있어서 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1 이상이면(스텝 S27의 No), 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1과 소정의 임계값 LM3(예를 들면, 66)와의 고저를 비교한다(스텝 S31).

휘도 평가값 L1이 임계값 LM3보다 큰, 즉 LM3<L1≤LM4이면(스텝 S31의 Yes), 제어부(214)는, 휘도값이 128분의 1만큼 작아지도록 노광 시간 및 증폭률을 변경하여, 휘도 평가값 L1을 미세 조정한다(스텝 S32).

또한, 스텝 S31에 있어서 휘도 평가값 L1이 임계값 LM3 이하이면(스텝 S31의 No), 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1과 임계값 LM2(예를 들면, 62)와의 고저를 비교한다(스텝 S33).

휘도 평가값 L1이 임계값 LM2 미만, 즉 LM1≤L1<LM2이면(스텝 S33의 Yes), 제어부(214)는, 휘도값이 128분의 1만큼 커지도록 노광 시간 및 증폭률을 변경하여, 휘도 평가값 L1을 미세 조정한다(스텝 S34).

또한, 스텝 S33에 있어서 휘도 평가값 L1이 임계값 LM2 이상, 즉 LM2≤L1≤LM3의 경우, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 목표값 T1에 거의 일치하고 있는 것으로 판단하고, 노광 시간 및 증폭률을 변화시키지 않고 처리를 종료한다.

그리고, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM5를 상회하면 프레임레이트를 고속화하고 있지만, 휘도 평가값 L1이 상한값 LM4를 상회하면 프레임레이트를 고속화해도 된다.

또한, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM5를 상회하면 목표값을 통상 시보다 작은 값 T2로 전환하고 있지만, 휘도 평가값 L1이 상한값 LM4를 상회하면 목표값을 통상 시보다 작은 값 T2로 전환해도 된다.

또한, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0을 하회하면 프레임레이트를 고속화하고 있지만, 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하면 프레임레이트를 고속화해도 된다.

또한, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0을 하회하면 목표값을 통상 시보다 높은 값 T3로 전환하고 있지만, 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하면 목표값을 통상 시보다 높은 값 T3로 전환해도 된다.

제어부(214)에 의한 화면 휘도의 조정 처리는 이상과 같으며, 제어부(214)가, 휘도 평가값 L1을 기초로 화면 휘도를 조정하는 모양을 도 29∼도 35를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 29는, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위에 휘도 평가값 L1이 들어가 있는 경우, 즉 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1 이상 또한 상한값 LM4 이하인 경우의 조정 동작을 나타내고 있다.

휘도 평가값 L1이 하한값 LM1 이상 또한 임계값 LM2 미만인 경우, 제어부(214)는, 노광 시간 및 증폭률을 변경하고, 프레임마다 휘도값을 128분의 1씩 크게 함으로써 휘도 평가값 L1을 목표값 T1에 서서히 가까이 한다. 또한, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM3보다 크고 또한 상한값 LM4 이하의 경우, 제어부(214)는, 노광 시간 및 증폭률을 변경하고, 프레임마다 휘도값을 128분의 1씩 작게 함으로써 휘도 평가값 L1을 목표값 T1에 서서히 가까이한다.

도 29의 예에서는, 시각 t1으로부터 시각 t2까지의 기간, 조명 기구(24)가 페이드 소등함으로써, 화면 휘도가 서서히 어두워진다. 그동안, 제어부(214)는, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정하고 있지만, 페이드 소등에 의해 화면 휘도가 어두워지는 페이스 쪽이 빠르기 때문에, 노광 시간 및 증폭률의 조정이 따라잡지 못하여, 화면 휘도는 서서히 어두워진다.

시각 t2에 있어서 조명 기구(24)가 완전히 소등되면, 그 후에는, 제어부(214)가, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정함으로써, 휘도 평가값 L1이 서서히 커져, 시각 t3에 있어서 목표값 T1에 일치한다.

이와 같이, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위에 휘도 평가값 L1이 들어가 있는 경우, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1의 변화율이 소정의 기준값(예를 들면, 1프레임 당 128분의 1)을 초과하지 않도록, 노광 시간 및 증폭률을 변화시키고 있다. 따라서, 노광 시간 및 증폭률을 변화시킨 것에 의해 휘도 평가값 L1이 변화된 경우라도, 그 변화율이 소정의 기준값 이하로 들어가기 때문에, 휘도값을 조정한 후의 화상 데이터를 사용하여 문제없이 화상 처리를 행할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에서는 휘도값이 256 계조이므로, 휘도값의 변화율이 1프레임 당 128분의 1을 초과하지 않도록, 제어부(214)가 노광 조건 및 증폭률을 변화시킨 경우, 노광 조건 및 증폭률의 조정에 의해 프레임 간에서 발생하는 휘도값의 변화는 2 이하로 된다. 이와 같이, 노광 조건 및 증폭률의 조정에 의해 생기는 휘도값의 변화가 완만하게 되기 때문에, 휘도값을 조정하는 처리가 화상 데이터를 사용한 화상 처리에 주는 영향을 저감할 수 있어, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있다.

또한, 도 30은, 사람이 보는 화상을 촬상하는 경우에 화면 휘도를 보정하는 동작을 나타내고, 이 동작예에서는, 노광 시간 및 증폭률을 변화시킴으로써 발생하는 휘도값의 변화율이 제한되어 있지 않다. 이 동작예에서는, 시각 t10으로부터 시각 t15까지의 기간은, 예를 들면, 조명 기구(24)를 페이드 소등시킨 것에 의해 화면 휘도가 서서히 저하되고 있다.

시각 t11 및 시각 t13에 있어서, 사람이 보기 위한 화상에 적절한 휘도 범위보다 휘도 평가값 L1이 어두워지면, 제어부(214)는, 노광 조건 및 증폭률을 조정함으로써, 다음의 프레임에서는 휘도 평가값 L1을 목표값 T1에 일치시키고 있다. 이 경우, 시각 t11으로부터 시각 t12까지 기간과, 시각 t13으로부터 시각 t14까지의 기간에서는 화면 휘도가 급격하게 변화되어 있고, 동체의 존재에 의해 발생하는 휘도 변화와 구별하는 것이 어렵기 때문에, 동체 검지를 위한 화상 처리를 행할 수 없게 된다.

그에 대하여, 본 실시형태에서는, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위에 휘도 평가값 L1이 들어가 있는 경우, 제어부(214)는, 노광 시간 및 증폭률을 변화시키는 것에 의한 휘도값의 변화율을 128분의 1로 제한하고 있고, 휘도값의 변화를 완만하게 하고 있다. 이로써, 노광 조건 및 증폭률을 변화시킴으로써 생기는 휘도값의 변화를, 화상 처리에 지장이 없는 크기로 저감할 수 있어, 화상 처리를 지장없이 행할 수 있다.

도 31은, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위의 하한값 LM1을 휘도 평가값 L1이 하회한 경우의 동작을 나타내고 있다. 시각 t20으로부터 시각 t23까지의 기간에서는, 예를 들면, 조명 기구(24)가 페이드 소등함으로써, 촬상 영역의 밝기가 서서히 어두워지고 있다.

시각 t20으로부터 시각 t21까지의 기간, 제어부(214)는, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록 노광 시간 및 증폭률을 조정하고 있다. 그러나, 페이드 소등에 의해 화면 휘도가 어두워지는 페이스 쪽이 빠르기 때문에, 노광 시간 및 증폭률의 조정이 따라잡지 못하여, 화면 휘도는 서서히 어두워진다.

그리고, 제어부(214)는, 휘도값의 변화율이 소정의 기준값 이하가 되도록, 노광 조건 및 증폭률을 조정하여, 휘도 평가값 L1을 목표값 T1에 가까이하고 있으므로, 조정 처리에 의해 발생하는 휘도값의 변화가 작아져 화상 처리를 지장없이 행할 수 있다.

한편, 시각 t21에 있어서 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하면, 제어부(214)는, 다음의 프레임에서 휘도 평가값 L1이 목표값 T1에 일치하도록, 노광 시간 및 증폭률을 변화시키고 있다. 여기서, 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회한 프레임(시각 t21)과 다음의 프레임(시각 t22)의 사이에서는 휘도값이 크게 변화하므로, 동체 검지를 위한 화상 처리는 행할 수 없다. 그러나, 시각 t22 이후는 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1 이상 또한 상한값 LM4 이하가 되므로, 노광 시간 및 증폭률을 변화시킨 것에 의한 휘도값의 변화율이 128분의 1로 제한되어, 화상 처리를 지장없이 행할 수 있다.

그 후에도, 제어부(214)는, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정하지만, 시각 t22로부터 시각 t23까지는 페이드 소등에 의해 화면 휘도가 어두워지는 페이스 쪽이 빠르고, 화면 휘도는 서서히 어두워진다. 그리고, 시각 t23에 있어서 조명 기구(24)가 완전히 소등되면, 제어부(214)가, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정함으로써, 휘도 평가값 L1은 상승으로 변해, 목표값 T1에 일치한다.

또한, 도 32는, 화상 처리를 지장없이 행할 수 있는 휘도 범위보다 작은 소정의 임계값 LM0을 휘도 평가값 L1이 하회한 경우의 동작을 나타내고 있다. 시각 t30으로부터 시각 t33까지의 기간에서는, 예를 들면, 조명 기구(24)가 페이드 소등함으로써, 촬상 영역의 밝기가 서서히 어두워지고 있다.

시각 t30으로부터 시각 t31까지의 기간, 제어부(214)는, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정하고 있지만, 페이드 소등에 의해 화면 휘도가 어두워지는 페이스 쪽이 빠르고, 화면 휘도는 서서히 어두워진다.

시각 t31에 있어서, 휘도 평가값 L1이, 하한값 LM1보다 낮은 임계값 LM0를 하회하면, 제어부(214)는, 프레임레이트를 5fps에서 13.3 fps로 고속화하고, 또한 목표값 T1을 더욱 큰 값 T3(=104)으로 전환한다. 그리고, 제어부(214)는, 다음의 프레임에서, 휘도 평가값 L1이 목표값 T3으로 되도록, 노광 시간 및 증폭률을 변화시키고 있다.

여기서, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0을 하회한 프레임(시각 t31)과 다음의 프레임(시각 t32)의 사이에서는 휘도값이 크게 변화하므로, 동체 검지를 위한 화상 처리는 행할 수 없다. 그러나, 시각 t32 이후는 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1 이상 또한 상한값 LM4 이하로 되고, 노광 시간 및 증폭률의 조정에 의한 휘도값의 변화율이 128분의 1 이하로 제한되므로, 화상 처리를 지장없이 행할 수 있다. 그리고, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위(하한값 LM1 이상 또한 상한값 LM4 이하)에 휘도 평가값 L1이 들어가면, 제어부(214)는, 프레임레이트 및 목표값을 원래의 값으로 되돌리고 있다.

그 후, 제어부(214)는, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정하고 있지만, 시각 t32로부터 시각 t33까지는 페이드 소등에 의해 화면 휘도가 어두워지는 페이스 쪽이 빠르고, 화면 휘도는 서서히 어두워진다. 그리고, 시각 t33에 있어서 조명 기구(24)가 완전히 소등되면, 제어부(214)가, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정함으로써, 휘도 평가값 L1은 상승으로 변해, 목표값 T1에 일치한다.

여기서, 도 33은 목표값 T1을 변화시키지 않는 경우의 조정 동작을 나타내고, 시각 t40으로부터 시각 t45에 걸쳐 조명 기구(24)가 페이드 소등하고, 그에 따라 촬상 영역의 밝기가 서서히 저하되어 있다.

시각 t40으로부터 시각 t41까지의 기간, 제어부(214)는, 프레임마다 휘도값이 128분의 1씩 커지도록, 노광 시간 및 증폭률을 조정하고 있지만, 페이드 소등에 의해 화면 휘도가 어두워지는 페이스 쪽이 빠르고, 화면 휘도는 서서히 어두워진다. 시각 t41에 있어서 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하면, 제어부(214)는, 노광 시간 및 증폭률을 변화시킴으로써, 휘도 평가값 L1이 목표값 T1으로 되도록 휘도값을 조정한다.

그러나, 도시한 예에서는 페이드 소등에 따라 휘도 평가값 L1이 저하되는 페이스가 크기 때문에, 시각 t43에 있어서 휘도 평가값 L1이 다시 하한값 LM1을 하회하게 된다. 그러므로, 제어부(214)는, 시각 t43에 있어서, 휘도 평가값 L1을 목표값 T1으로 하기 위해 노광 시간 및 증폭률을 변화시키고 있고, 시각 t41∼t42의 기간과 시각 t43∼t44의 기간의 양쪽에서, 동체 검지를 위한 화상 처리를 행할 수 없게 되어 있다.

그에 대하여, 본 실시형태에서는 휘도 평가값 L1이, 하한값 LM1보다 작은 임계값 LM0을 하회하면, 제어부(214)가, 휘도 평가값 L1의 목표값을 더욱 큰 값 T3로 전환하고 있다. 따라서, 휘도 평가값 L1이 목표값 T3로 조정되고 나서, 페이드 소등에 따라 휘도 평가값 L1이 감소하여 가고, 하한값 LM1을 하회할 때까지 필요로 하는 시간이, 목표값을 변화시키지 않는 경우와 비교하여 길어진다.

도 32의 동작예에서는, 시각 t31에서 노광 시간 및 증폭률을 조정하여 휘도 평가값 L1을 목표값 T3로 변화시킨 후, 페이드 소등이 종료하는 시각 t33까지의 사이에, 휘도 평가값 L1이 하한값 LM1을 하회하지 않는다. 따라서, 휘도값을 목표값에 일치시키기 위해, 제어부(214)가 노광 시간 및 증폭률을 조정하는 횟수가 적어지게 되고, 화면 휘도를 조정하기 위해 화상 처리를 행할 수 없게 되는 기간을 단축할 수 있다.

또한, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위로부터 휘도 평가값 L1이 벗어난 경우에 프레임레이트를 높게 하는 경우의 조정 동작을 도 34에 나타내고, 프레임레이트를 변화시키지 않는 경우의 조정 동작을 도 35에 나타낸다. 도 35에 나타낸 바와 같이 프레임레이트가 일정한 경우, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위로부터 휘도 평가값 L1이 벗어나면, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가기까지 비교적 긴 시간 D12을 필요로 하고, 이 사이는 휘도값이 크게 변화하므로 화상 처리를 행할 수 없게 된다.

그에 대하여, 본 실시형태에서는, 화상 처리를 문제없이 행할 수 있는 휘도 범위로부터 휘도 평가값 L1이 벗어나면, 제어부(214)가, 프레임레이트를 고속화하고 있고, 프레임레이트가 일정한 경우와 비교하여, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어갈 때까지의 시간 D11을 단축할 수 있다. 따라서, 휘도 평가값 L1이 화상 처리에 적합하지 않은 기간이 짧아져, 화상 처리를 조기에 재개할 수 있다.

그리고, 전술한 임계값 LM0∼LM5의 값은, 화상 처리의 내용 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 촬상 장치(21)는, 소정의 프레임레이트로 촬상 범위의 화상을 촬상하는 촬상부(211)와, 촬상부(211)의 노광 조건을 조정하는 노광 조정부(213)와, 촬상부(211)로부터 출력되는 화상 데이터의 휘도값을 화소마다 증폭하여 외부로 출력하는 증폭부(212)와, 화상 데이터의 복수 화소의 휘도값을 통계 처리하여 구한 휘도 평가값이 소정의 목표값에 일치하도록, 노광 조정부(213)의 노광 조건 및 증폭부(212)의 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정하는 제어부(214)를 구비한다. 증폭부(212)로부터 출력되는 화상 데이터를 화상 처리에 사용할 수 있는 휘도 범위에 휘도 평가값이 들어가 있는 경우에는 노광 조건 및 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정함으로써 생기는 휘도 평가값의 변화율이 소정의 기준값 이하가 되도록 조정량을 제한하고, 또한 휘도 평가값이 상기한 휘도 범위 밖인 경우에는 조정량의 제한을 행하지 않도록 제어부(214)가 구성되어 있다.

즉, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 전술한 제1 특징에 더하여, 이하의 제23 특징을 가진다. 그리고, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 전술한 제2∼제13 특징을 선택적으로 가지고 있어도 된다.

제23 특징에서는, 물체 검출 장치(1)는, 카메라(2)로서 촬상 장치(21)를 구비한다. 촬상 장치(21)는, 촬상부(211)와, 노광 조정부(213)와, 증폭부(212)와, 제어부(214)를 구비한다. 촬상부(211)는, 소정의 프레임레이트로 촬상 범위의 화상을 촬상하도록 구성된다. 노광 조정부(213)는, 촬상부(211)의 노광 조건을 조정하도록 구성된다. 증폭부(212)는, 촬상부(211)로부터 출력되는 화상 데이터의 휘도값을 화소마다 증폭하여 외부로 출력하도록 구성된다. 제어부(214)는, 화상 데이터의 복수 화소의 휘도값을 통계 처리하여 구한 휘도 평가값이 소정의 목표값에 일치하도록, 노광 조정부(213)의 노광 조건 및 증폭부(212)의 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정하도록 구성된다. 제어부(214)는, 증폭부(212)로부터 출력되는 화상 데이터를 화상 처리에 사용할 수 있는 휘도 범위에 휘도 평가값이 들어가 있는 경우에는 노광 조건 및 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정함으로써 생기는 휘도 평가값의 변화율이 소정의 기준값 이하가 되도록 조정량을 제한하고, 또한 휘도 평가값이 상기한 휘도 범위 밖인 경우에는 조정량의 제한을 행하지 않도록 구성된다.

이로써, 화상 데이터를 화상 처리할 수 있는 휘도 범위에 휘도 평가값이 들어가 있는 경우, 노광 조건 및 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정함으로써 생기는 휘도 평가값의 변화율이 소정의 기준값 이하가 되도록, 제어부(214)가 조정량을 제한한다. 따라서, 화상의 밝기를 조정하기 위한 처리가 화상 처리에 주는 영향을 저감할 수 있다.

또한, 휘도 평가값이 상기한 휘도 범위 밖인 경우에는 조정량의 제한을 행하지 않도록 제어부(214)가 구성되어 있으므로, 휘도 평가값을 목표값에 단시간에 일치시킬 수 있어, 원하는 화상 처리를 행할 수 있도록 될 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 그리고, 화상 데이터를 화상 처리할 수 있는 휘도 범위란, 휘도값이 너무 어둡기 때문에 화상 처리를 행할 수 없는 휘도 범위나, 휘도값이 너무 밝아 화상 처리를 행할 수 없는 휘도 범위를 제외한 휘도 범위이다.

또한, 본 실시형태의 물체 검출 장치(1)는, 제23 특징에 더하여, 이하의 제24∼제32 특징 중 어느 하나를 가져도 된다.

제24 특징에서는, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위(하한값 LM1 이상, 또한 상한값 LM4 이하)를 하회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가 있는 경우와 비교하여 목표값을 크게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 감소하여 상기한 휘도 범위를 하회하면, 휘도 평가값 L1이 휘도 범위에 들어가 있는 경우와 비교하여 큰 값으로 설정된 목표값까지 휘도 평가값 L1이 조정된다. 따라서, 그 후에도 휘도 평가값 L1이 계속 감소한 경우에, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 다시 하회할 때까지의 시간이 길어진다.

제25 특징에서는, 제어부(214)는, 상기한 휘도 범위보다 낮은 소정의 임계값 LM0을 휘도 평가값 L1이 하회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0 이상으로 되는 경우와 비교하여 목표값을 크게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 감소하여 임계값 LM0을 하회하면, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0 이상으로 되는 경우와 비교하여 큰 값으로 설정된 목표값까지 휘도 평가값 L1이 조정된다. 따라서, 그 후에도 휘도 평가값 L1이 계속 감속한 경우에, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 다시 하회할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.

제26 특징에서는, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 하회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가 있는 경우와 비교하여 프레임레이트를 높게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가기까지 걸리는 시간을 짧게 할 수 있고, 제어부(214)의 조정 동작에 따라, 휘도 평가값 L1이 변화하는 기간을 짧게 할 수 있으므로, 화상 처리를 행할 수 없게 되는 시간을 짧게 할 수 있다.

제27 특징에서는, 제어부(214)는, 상기한 휘도 범위보다 낮은 소정의 임계값 LM0을 휘도 평가값 L1이 하회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM0 이상으로 되는 경우와 비교하여 프레임레이트를 높게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가기까지 걸리는 시간을 짧게 할 수 있고, 제어부(214)의 조정 동작에 따라, 휘도 평가값 L1이 변화하는 기간을 짧게 할 수 있으므로, 화상 처리를 행할 수 없게 되는 시간을 짧게 할 수 있다.

제28 특징에서는, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 상회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가 있는 경우와 비교하여 목표값을 작게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 증가하여 상기한 휘도 범위를 상회하면, 휘도 평가값 L1이 휘도 범위에 들어가 있는 경우와 비교하여 작은 값으로 설정된 목표값까지 휘도 평가값 L1이 조정된다. 따라서, 그 후에도 휘도 평가값 L1이 계속 증가한 경우에, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 다시 상회할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.

제29 특징에서는, 제어부(214)는, 상기한 휘도 범위보다 높은 소정의 임계값 LM5를 휘도 평가값이 상회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값이 임계값 LM5 이하로 되는 경우와 비교하여 목표값을 작게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 증가하여 임계값 LM5를 상회하면, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM5 이하로 되는 경우와 비교하여 작은 값으로 설정된 목표값까지 휘도 평가값 L1이 조정된다. 따라서, 그 후에도 휘도 평가값 L1이 계속 증가한 경우에, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 다시 상회할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.

제30 특징에서는, 제어부(214)는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 상회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가 있는 경우와 비교하여, 프레임레이트를 높게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가기까지 걸리는 시간을 짧게 할 수 있고, 제어부(214)의 조정 동작에 따라, 휘도 평가값 L1이 변화하는 기간을 짧게 할 수 있으므로, 화상 처리를 행할 수 없게 되는 시간을 짧게 할 수 있다.

제31 특징에서는, 제어부(214)는, 상기한 휘도 범위보다 높은 소정의 임계값 LM5를 휘도 평가값 L1이 상회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 임계값 LM5 이하로 되는 경우와 비교하여, 프레임레이트를 높게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가기까지 걸리는 시간을 짧게 할 수 있고, 제어부(214)의 조정 동작에 따라, 휘도 평가값 L1이 변화하는 기간을 짧게 할 수 있으므로, 화상 처리를 행할 수 없게 되는 시간을 짧게 할 수 있다.

제32 특징에서는 또한, 제어부(214)는, 상기한 휘도 범위보다 낮은 소정의 제1 임계값 LM0을 휘도 평가값 L1이 하회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 제1 임계값 LM0 이상으로 되는 경우와 비교하여, 목표값을 크게 하고 또한 프레임레이트를 높게 하도록 구성된다. 제어부(214)는, 상기한 휘도 범위보다 높은 소정의 제2 임계값 LM5를 휘도 평가값 L1이 상회하고 있는 경우에는, 휘도 평가값 L1이 제2 임계값 LM5 이하로 되는 경우와 비교하여, 목표값을 작게 하고 또한 프레임레이트를 높게 하도록 구성된다.

이로써, 휘도 평가값 L1이 감소하여 제1 임계값 LM0을 하회하면, 휘도 평가값 L1이 제1 임계값 LM0 이상으로 되는 경우와 비교하여 큰 값으로 설정된 목표값까지 휘도 평가값 L1이 조정된다. 따라서, 그 후에도 휘도 평가값 L1이 계속 감속한 경우에, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 다시 하회할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.

또한, 휘도 평가값 L1이 증가하여 제2 임계값 LM5를 상회하면, 휘도 평가값 L1이 제2 임계값 LM5 이하로 되는 경우와 비교하여 작은 값으로 설정된 목표값까지 휘도 평가값 L1이 조정된다. 따라서, 그 후에도 휘도 평가값 L1이 계속 증가한 경우에, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위를 다시 상회할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.

또한, 휘도 평가값 L1이 제1 임계값 LM0을 하회하거나, 제2 임계값 LM5를 상회하면, 제어부(214)는 프레임레이트를 높게 하므로, 휘도 평가값 L1이 상기한 휘도 범위에 들어가기까지 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 제어부(214)가 휘도값을 조정하는 동작에 따라, 휘도 평가값 L1이 변화하는 기간을 짧게 할 수 있으므로, 화상 처리를 행할 수 없게 되는 시간을 짧게 할 수 있다.

(실시형태 4)

본 실시형태는, 검지 영역 내에서의 사람의 존재를 검지하는 인체 센서, 및 인체 센서의 검지 결과에 따라 부하를 제어하는 부하 제어 시스템에 관한 것이다.

종래의 인체 센서 및 부하 제어 시스템으로서, 예를 들면, 문헌 5[일본 공개 특허 공보 제2008―270103호]에 기재되어 있는 열선 센서가 부착된 자동 스위치가 있다. 문헌 5에 기재된 것은, 인체로부터 방사되는 열선을 초전(焦電) 소자로 검출하고, 초전 소자로 검출되는 열선의 변화에 따라 사람의 존재를 검지하여 조명 부하를 조광(調光) 제어하고 있다.

그러나, 문헌 5에 기재된 종래예에서는, 사람이 정지하고 있으면 초전 소자로 검출되는 열선이 변화하지 않으므로, 그 사람을 검지할 수 없다. 또한, 검지 영역을 분할하여 각 검지 영역마다 사람의 존부에 따라 부하를 제어하도록 한 경우, 문헌 5에 기재된 종래예에서는, 분할된 각 검지 영역마다 인체 센서(열선 센서가 부착된 자동 스위치)를 설치하지 않으면 안되었다.

본 실시형태는, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 정지하고 있는 사람도 검출 가능하게 하고, 또한 복수의 영역마다 사람의 존재를 검지 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 실시형태에 관한 인체 센서(물체 검출 장치)(31) 및 부하 제어 시스템의 실시형태를 상세하게 설명한다. 그리고, 본 실시형태는, 부하를 조명 부하로 하는 부하 제어 시스템에 관한 것이지만, 제어 대상의 부하는 조명 부하에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 공조 부하(실내의 온습도를 조정하는 공조 설비) 등이라도 된다.

본 실시형태의 부하 제어 시스템은, 도 37에 나타낸 바와 같이 인체 센서(31)와, 제어 장치(32)와, 복수의 조명 부하(33)로 구성된다.

제어 장치(32)는, 인체 센서(31)로부터 전송선을 통하여 전송되는 사람 검지 정보(후술함)에 따라, 각각의 조명 부하(33)에 대한 제어 지령을 생성하고, 생성한 제어 지령을 신호선을 통하여 각각의 조명 부하(33)에 전송한다.

조명 부하(33)는, 백열등이나 형광 램프, 또는 LED 램프 등의 광원(도시하지 않음)과, 제어 지령에 따라 광원을 점등·소등 및 조광하는 점등 장치(도시하지 않음)를 가지고, 조명 공간[예를 들면, 오피스 빌딩의 1플로어(floor)]의 천정에 설치된다.

인체 센서(31)는, 도 36에 나타낸 바와 같이 촬상부(310), 화상 처리부(311), 통신부(312), 설정부(313), 기억부(314) 등을 구비한다.

촬상부(310)는, CMOS 이미지 센서나 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자나 렌즈, 촬상 소자의 아날로그의 출력 신호를 디지털의 화상 신호(화상 데이터)로 변환하는 A/D 변환기 등을 구비한다. 촬상부(310)로서는, 실시형태 1의 카메라(2)나, 실시형태 2의 촬상 장치(10), 실시형태 3의 촬상 장치(21)를 사용할 수 있다.

기억부(314)는, 플래시 메모리 등의 재기입 가능한 불휘발성 반도체 메모리로 이루어지고, 후술하는 바와 같이 화상 처리부(311)에서의 화상 처리 및 판단 처리에 필요한 각종 정보를 기억하고 있다.

통신부(312)는, 전송선을 통하여 제어 장치(32)와의 사이에서 데이터 전송을 행한다.

설정부(313)는, 기억부(314)에 기억되는 각종 정보를 설정하기 위한 스위치, 또는 도시하지 않은 설정기로부터 부여되는 상기 정보를 입수하기 위한 인터페이스로 이루어진다.

그리고, 인체 센서(31)는, 조명 부하(33)에 의한 조명 공간 전체가 촬상 가능한 위치, 예를 들면, 조명 공간의 천정이나 벽 등에 설치된다.

화상 처리부(311)는, 마이크로 컴퓨터 또는 DSP 등으로 구성되며, 촬상부(310)로부터 입수하는 화상 데이터에 대하여 각종 화상 처리를 실행하고, 또한 화상 처리의 결과를 이용하여 사람의 존재 등을 판단하는 판단 처리를 실행한다.

예를 들면, 검지 영역(조명 공간)에 사람이 존재하지 않는 상황에서 촬상된 검지 영역의 화상 데이터가 배경 화상 데이터로서 기억부(314)에 기억된다. 화상 처리부(311)는, 촬상부(310)로부터 받아들여지는 검지 영역의 화상 데이터와 배경 화상 데이터의 차분을 구하고, 그 차분 화상으로부터 사람의 윤곽이나 사람의 영역에 대응한 화소 영역(이하, 인체 화소 영역이라고 함)의 추출을 시도하고, 인체 화소 영역을 추출하면 사람이 존재하는 것으로 판단한다. 단, 배경 차분 대신에 프레임 간 차분으로부터 인체 화소 영역을 추출하는 것도 가능하다.

또한 화상 처리부(311)는, 인체 화소 영역에서의 대표 위치를 구하고, 상기 대표 위치가 소정 시간(소정의 프레임수) 내에 변위하는 거리를 임계값과 비교함으로써 사람의 행동(체재, 정지, 이동 등)을 판단한다. 즉, 상기 거리가 임계값 미만일 때는 그 사람이 같은 장소에 체재 또는 정지하고 있고, 상기 거리가 임계값 이상일 때는 이동하고 있는 것으로 판단한다. 단, 대표 위치란, 인체 화소 영역의 중심 위치나 인체의 특정한 부위(예를 들면, 헤드부)의 위치이다. 그리고, 사람이 정지하고 있는 경우, 프레임 간 차분에 의한 추출 방법에서는 인체 화소 영역이 추출할 수 없을 가능성도 있지만, 배경 차분에 의한 추출 방법에서는 인체 화소 영역의 추출이 가능하다.

또한 화상 처리부(311)는, 추출한 인체 화소 영역의 위치(좌표) 및 수(인원수)를 판단한다. 그리고, 이들 판단 결과, 즉 검지 영역 내에서의 사람의 존부 및 존재하는 인원수, 위치, 사람의 행동(체재, 정지 또는 이동)이 상기 정보(사람 검지 정보)로서 통신부(312)로부터 전송선을 통하여 제어 장치(32)에 보내진다.

예를 들면, 화상 처리부(311)는, 실시형태 1과 마찬가지로, 화상 취득부(3)와, 연산 처리부(4)와, 화상 메모리(5)와, 출력부(6)를 구비한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 화상 취득부(3)와, 연산 처리부(4)와, 화상 메모리(5)와, 출력부(6)에 대해서는, 설명을 생략한다.

제어 장치(32)는, 인체 센서(31)로부터 수취하는 사람 검지 정보에 따라 조명 부하(33)를 제어한다. 예를 들면, 제어 장치(32)는, 복수의 조명 부하(33) 중에서 조명 범위와 사람의 존재 위치가 중첩되는 조명 부하(33)에 제어 지령을 부여하여 모두 점등시키고, 조명 범위와 사람의 존재 위치가 중첩되지 않는 조명 부하(33)에는 제어 지령을 부여하여 소등 또는 모든 점등(100%)보다 낮은 조광율(調光率)로 조광 점등시킨다. 또한, 제어 장치(32)는, 사람이 이동하고 있는 동안은 제어 지령을 부여하여 조명 부하(33)를 상대적으로 낮은 조광율로 조광 점등시키고, 사람이 체재하고 있는 동안은 체재 장소(사람의 존재 위치)의 조명 부하(33)에 제어 지령을 부여하여 모두 점등시킨다.

여기서, 촬상부(310)로부터 받아들여지는 화상 데이터의 각각의 화소값은 검지 영역의 밝기와 대응하고 있고, 화상 처리부(311)에서는, 화상 데이터의 화소값으로부터 검지 영역 내의 밝기(조도)를 판단할 수 있다. 그리고, 화상 처리부(311)에서 구한 밝기의 판단 결과(밝기의 레벨)가 사람 검지 정보와 함께 통신부(312)로부터 전송선을 통하여 제어 장치(32)에 전송된다.

제어 장치(32)는, 인체 센서(31)로부터 수취하는 밝기의 레벨을 원하는 값과 일치시키도록 제어 지령을 부여하여 조명 부하(33)의 조광율을 변화시킨다. 이로써, 사람이 존재할 때의 조명 공간을 항상 적절한 밝기로 유지할 수 있다. 그리고, 창으로부터 입사하는 외광(예를 들면, 낮의 광)의 영향에 의해, 조명 부하(33)의 조광율을 하한값까지 내려도 너무 밝은 경우, 제어 장치(32)는 조명 부하(33)를 소등시키는 경우도 있다.

그런데, 화상 처리부(311)에 있어서는, 검지 영역의 화상을 복수의 영역으로 분할하여 각각의 영역마다 사람의 존부 및 존재하는 인원수, 위치, 사람의 행동, 밝기 등을 판단하는 것이 바람직하다.

도 38은 조명 공간인 오피스 빌딩의 1플로어의 레이아웃(layout)의 일례를 나타내고, 플로어 전체가 검지 영역(100)으로 되고, 그 중앙에 통로(113)가 설치되고, 통로(113)의 양측으로 나누어져 칸막이 된 복수(도시한 예에서는 6개씩)의 분할 영역(101∼112)이 형성되어 있다. 이들 복수(도시한 예에서는 12)의 분할 영역(101∼112)은 각각 상이한 조명 부하(33)의 조명 범위와 중첩되어 있다. 그리고, 인체 센서(31)에 있어서는, 설정부(313)에 의해 복수의 분할 영역(101∼113)의 위치 정보, 예를 들면, 각 분할 영역(101∼113)의 4개의 정상점(頂点)의 좌표가 설정되고, 설정된 위치 정보가 기억부(314)에 기억된다.

화상 처리부(311)는, 기억부(314)에 기억되어 있는 위치 정보에 기초하여, 각 분할 영역(101∼113)마다에 존부 및 존재하는 인원수, 위치, 사람의 행동, 밝기 등을 판단하고, 각 분할 영역(101∼113)마다의 사람 검지 정보 및 밝기 레벨을 통신부(312)로부터 제어 장치(32)에 전송시킨다.

즉, 본 실시형태의 인체 센서(31)에서는, 화상 처리부(311)와 설정부(313)가 판단 수단에 상당한다. 단, 모든 분할 영역(101∼113)에 대하여 사람의 존재 등을 검지할 필요는 없고, 예를 들면, 서류 선반 등이 점유하고 있는 분할 영역에 대해서는 사람의 존재 등을 검지하는 대상으로부터 제외해도 상관없다.

제어 장치(32)에서는, 인체 센서(31)로부터 전송되는 각 분할 영역(101∼113)마다의 사람 검지 정보 및 밝기 레벨에 따라, 각 분할 영역(101∼112)에 대응하는 조명 부하(33)를 제어한다. 예를 들면, 분할 영역(101)에만 사람이 존재하는 경우, 제어 장치(32)는, 그 다른 분할 영역(101)에 대응하는 조명 부하(33)에만 제어 지령을 부여하여 모두 점등시킨다. 또는, 통로에 상당하는 분할 영역(113)에만 사람이 존재하는 경우, 제어 장치(32)는, 그 외의 분할 영역(101∼112)에 대응하는 조명 부하(33)에 제어 지령을 부여하여 상대적으로 낮은 조광율로 조광 점등시킨다. 단, 통로[분할 영역(113)]에 조명 부하(33)가 설치되고, 분할 영역(113)의 사람의 존부에 따라, 제어 장치(32)가 상기 조명 부하(33)를 제어해도 상관없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 인체 센서(31)는, 촬상 수단[촬상부(310)]과, 판단 수단[화상 처리부(311) 및 설정부(313)]와, 전송 수단[통신부(312)]를 구비한다. 촬상 수단[촬상부(310)]는, 검지 영역의 화상을 촬상하도록 구성된다. 판단 수단[화상 처리부(311) 및 설정부(313)]는, 촬상 수단[촬상부(310)]에 의해 촬상되는 화상으로부터 검지 영역 내의 사람의 존부 및 존재하는 인원수, 위치, 사람의 행동을 판단하도록 구성된다. 전송 수단[통신부(312)]는, 판단 수단[화상 처리부(311) 및 설정부(313)]의 판단 결과를 부하 제어를 행하는 제어 장치(32)에 전송하도록 구성된다. 판단 수단[화상 처리부(311) 및 설정부(313)]는, 검지 영역의 화상을 복수의 영역으로 분할하여 각각의 영역마다 사람의 존부 및 존재하는 인원수, 위치, 사람의 행동을 판단하고, 또한 영역으로부터 사람의 화소 영역을 추출하는 동시에 사람의 화소 영역에서의 대표 위치가 소정 시간 내에 변위하는 거리에 기초하여 사람의 행동을 판단하도록 구성된다.

그리고, 인체 센서(31)에 있어서, 판단 수단[화상 처리부(311) 및 설정부(313)]는, 검지 영역의 화상에 대한 영역의 수 및 배치, 영역에 대한 사람 검지의 필요와 불필요를 선택 가능하게 해도 된다.

본 실시형태의 부하 제어 시스템은, 인체 센서(31)와, 인체 센서(31)로부터 전송되는 판단 결과에 따라 1 내지 복수 개의 부하를 제어하는 제어 장치(32)를 가진다.

그리고, 이 부하 제어 시스템에 있어서, 부하는 조명 공간에 설치되는 조명 부하(33)라도 된다. 판단 수단[화상 처리부(311) 및 설정부(313)]는, 검지 영역의 화상의 화소값으로부터 검지 영역의 밝기를 판단해도 된다. 전송 수단[통신부(312)]는, 사람의 존부 및 존재하는 인원수, 위치, 사람의 행동의 판단 결과와 함께 밝기의 판단 결과를 제어 장치(32)에 전송해도 된다. 제어 장치(32)는, 인체 센서(31)로부터 수취하는 밝기를 원하는 밝기와 일치시키도록 조명 부하(33)를 제어해도 된다.

전술한 바와 같이 본 실시형태의 인체 센서(31) 및 부하 제어 시스템에 의하면, 촬상부(310)로 촬상되는 검지 영역의 화상으로부터 사람의 존부 등을 검지하고 있으므로, 초전 소자를 이용하는 종래예와는 달리, 정지하고 있는 사람의 존재도 검지할 수 있다. 또한, 검지 영역(100)으로부터 분할된 복수의 영역(101∼113)마다 사람의 존재를 검지할 수도 있다. 즉, 본 실시형태의 인체 센서(31) 및 부하 제어 시스템은, 정지하고 있는 사람도 검출 가능하게 하고, 또한 복수의 영역마다 사람의 존재를 검지 가능하게 할 수 있다는 효과가 있다.

본 실시형태에서는, 인체 센서(31)는, 실시형태 1의 물체 검출 장치(1)와 마찬가지의 구성을 가지고 있어도 된다. 즉, 본 실시형태의 인체 센서(물체 검출 장치)(31)는, 전술한 제1 특징을 가진다. 또한, 본 실시형태의 인체 센서(31)는, 전술한 제1 특징에 더하여, 전술한 제2∼제13 특징을 선택적으로 가지고 있어도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 촬상부(310)는, 실시형태 2의 촬상 장치(10)와 마찬가지의 구성을 가지고 있어도 된다. 즉, 본 실시형태의 인체 센서(31)는, 전술한 제14∼제22 특징을 선택적으로 가지고 있어도 된다.

또는, 본 실시형태에 있어서의 촬상부(310)는, 실시형태 3의 촬상 장치(21)와 마찬가지의 구성을 가지고 있어도 된다. 즉, 본 실시형태의 인체 센서(31)는, 전술한 제23∼제32 특징을 선택적으로 가지고 있어도 된다.

Claims (12)

1. 소정의 촬상(撮像) 영역을 촬상하는 카메라로부터, 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하도록 구성되는 화상 취득부;
   상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분(差分) 화상을 구하도록 구성되는 차분 화상 작성부; 및
   상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성되는 판정부
   를 포함하고,
   상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되고,
   상기 차분 화상 작성부는, 상기 화상 취득부가 연속적으로 취득한 N매(枚)의 화상으로부터 (N-1)매의 차분 화상을 작성하도록 구성되며,
   N은 2이상의 정수이고,
   상기 판정부는, (N-1)매의 상기 차분 화상 각각을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소인 블록을 복수 생성하도록 구성되며,
   상기 판정부는, (N-1)매의 상기 차분 화상에서 같은 위치에 있는 상기 블록에 대해, 상기 블록을 구성하는 [(N-1)×m×n]개의 화소의 차분값을, [(N-1)×m×n] 차원의 공간상의 점으로서 취급하도록 구성되고,
   상기 판정부는, 미리 수집된 학습용의 화상을 기초로 다변량(多變量) 해석을 행하여, [(N―1)×m×n] 차원의 공간을, 이동하는 검출 대상이 존재하는 공간과 정지하고 있는 물체가 존재하는 공간으로 구분하는 경계면을 구해두도록 구성되며,
   상기 판정부는, 상기 [(N-1)×m×n] 차원의 공간에 있어서, 상기 블록을 구성하는 [(N-1)×m×n]개의 화소의 차분값이 나타내는 점이, 상기 경계면에 대하여 어느 측에 있는지를 판정함으로써, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되는,
   물체 검출 장치.
2. 소정의 촬상(撮像) 영역을 촬상하는 카메라로부터, 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하도록 구성되는 화상 취득부;
   상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분(差分) 화상을 구하도록 구성되는 차분 화상 작성부; 및
   상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 판정하도록 구성되는 판정부
   를 포함하고,
   상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되고,
   상기 차분 화상 작성부는, 상기 화상 취득부가 연속적으로 취득한 N매(枚)의 화상으로부터 (N-1)매의 차분 화상을 작성하도록 구성되며,
   N은 3이상의 정수이고,
   상기 판정부는, (N-1)매의 상기 차분 화상 각각을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수로 분할하여, 가로 방향이 m화소, 세로 방향이 n화소인 블록을 복수 생성하도록 구성되며,
   상기 판정부는, (N-1)매의 상기 차분 화상 각각에 대해, 상기 블록을 구성하는 (m×n)개의 화소의 차분값과 소정의 임계값과의 고저(高低)를 각각 비교하고, 차분값이 상기 임계값을 초과한 화소수를 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되고,
   상기 판정부는, (N-1)매의 상기 차분 화상에서 같은 위치에 있는 상기 블록에 대해, 각각의 상기 차분 화상에서 대상인 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정한 결과에 기초하여, (N-1)매의 상기 차분 화상에서 대상인 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 최종적으로 판정하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 이동 영역인 것으로 판정된 영역으로부터 검출 대상을 검출하는 물체 검출부를 더 포함하고,
   상기 물체 검출부는, 상기 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 상기 블록 중 연속하는 상기 블록을 각각 검지 대상 영역으로 하도록 구성되며,
   상기 물체 검출부는,
   이번 구한 검지 대상 영역이 전회에 구한 검지 대상 영역에 포함되는 경우,
   또는, 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역이 중첩되고 또한 전회의 검지 대상 영역의 면적에 대한 이번 검지 대상 영역의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작은 경우,
   또는, 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역에서 중첩되는 부분이 전혀 존재하지 않는 경우 중 어느 하나이면,
   상기 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단하여, 전회의 검지 대상 영역을 상기 검출 대상이 존재하고 있는 영역으로 하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 물체 검출부는, 전회에 구한 검지 대상 영역과 이번 구한 검지 대상 영역이 중첩되어 있으면 동일한 검출 대상이 존재하는 것으로 판단하도록 구성되고,
   상기 물체 검출부는, 전회에 구한 검지 대상 영역에 존재하는 상기 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단되었는지의 여부에 따라, 또한 정지하지 않은 것으로 판단된 경우에는 상기 검출 대상의 동작을 나타내는 파라미터에 따라, 전회 및 이번 검지 대상 영역으로부터 상기 검출 대상의 현재 위치를 구하기 위한 판정 조건을 변경하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 물체 검출부는,
   전회의 제1 검지 대상 영역과 이번 검지 대상 영역이 중첩되고, 또한 이번 검지 대상 영역이 전회의 제2 검지 대상 영역과 중첩되어 있지 않으면,
   상기 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이, 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 물체 검출부는,
   이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판정된 경우,
   상기 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있었던 검출 대상이, 상기 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 물체 검출부는,
   이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상과, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우,
   상기 제1 검출 대상의 속도가 상기 제2 검출 대상의 속도보다 빠르면,
   상기 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성되며,
   상기 물체 검출부는,
   이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상과, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우,
   상기 제1 검출 대상의 속도가 상기 제2 검출 대상의 속도와 동등 이하이면,
   상기 제1 검출 대상이 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 물체 검출부는,
   이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상이 이동하고 있는 것으로 판단되고, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단된 경우,
   상기 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
9. 제3항에 있어서,
   상기 물체 검출부는,
   어떤 시점에 구해진 제1 검지 대상 영역에 존재하고 있는 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단되고, 상기 제1 검지 대상 영역에, 그 이후에 구해진 제2 검지 대상 영역 중 적어도 일부가 중첩된 경우,
   상기 제2 검지 대상 영역이 중첩되기 직전에서의 상기 제1 검지 대상 영역의 화상을 템플레이트 화상(template image)으로서 유지하도록 구성되며,
   상기 물체 검출부는, 상기 제1 검지 대상 영역과 상기 제2 검지 대상 영역과의 중첩이 없어진 시점에서, 이 시점의 상기 제1 검지 대상 영역의 화상과 상기 템플레이트 화상과의 매칭 처리를 행하여 양자의 상관값을 구하도록 구성되며,
   상기 물체 검출부는, 상기 상관값이 소정의 판정값보다 높으면, 상기 검출 대상이 상기 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성되며,
   상기 물체 검출부는, 상기 상관값이 상기 판정값보다 낮으면, 상기 검출 대상이 상기 제1 검지 대상 영역의 외측으로 이동한 것으로 판단하도록 구성되는, 물체 검출 장치.
10. 소정의 촬상(撮像) 영역을 촬상하는 카메라로부터, 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하도록 구성되는 화상 취득부;
    상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분(差分) 화상을 구하도록 구성되는 차분 화상 작성부; 및
    상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성되는 판정부
    를 포함하고,
    상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되고,
    상기 카메라로서 촬상 장치를 구비하고,
    상기 촬상 장치는,
    각각에 전하가 축적되는 복수의 화소를 가지고 상기 각 화소에 축적되는 전하량을 화소값으로 변환하여 출력하도록 구성되는 촬상 소자;
    상기 촬상 소자에 있어서 광전 변환에 제공되는 광의 양을 제어하도록 구성되는 광제어 수단;
    소정의 프레임레이트(framerate)로 상기 촬상 소자로부터 상기 화소값을 판독하고 또한 판독한 상기 화소값으로부터 각각의 상기 프레임레이트마다 1프레임의 화상을 생성하도록 구성되는 화상 생성 수단; 및
    상기 1프레임의 화상에서의 상기 화소값의 일부 또는 전부를 수치로 정의되는 평가값으로 평가하고, 상기 평가값이 소정의 적정 범위 내에 들어가도록 상기 광제어 수단 또는 상기 화상 생성 수단 중 적어도 어느 한쪽을 제어하여 상기 화소값을 조정하도록 구성되는 조정 수단;을 포함하고,
    상기 조정 수단은, 상기 프레임레이트마다 생성되는 상기 화상의 상기 평가값이 상기 적정 범위로부터 소정 레벨 이상 벗어난 경우, 상기 화상 생성 수단을, 상기 프레임레이트보다 높은 조정용 프레임레이트로 상기 화상을 생성하는 조정 모드로 이행시키고, 상기 화상 생성 수단이 상기 조정용 프레임레이트로 상기 화상을 생성한 후, 상기 프레임레이트로 상기 화상을 생성하는 통상 모드로 복귀시키도록 구성되는, 물체 검출 장치.
11. 소정의 촬상(撮像) 영역을 촬상하는 카메라로부터, 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하도록 구성되는 화상 취득부;
    상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분(差分) 화상을 구하도록 구성되는 차분 화상 작성부; 및
    상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성되는 판정부
    를 포함하고,
    상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되고,
    상기 카메라로서 촬상 장치를 구비하고,
    상기 촬상 장치는,
    소정의 프레임레이트로 촬상 범위의 화상을 촬상하도록 구성되는 촬상부;
    상기 촬상부의 노광 조건을 조정하도록 구성되는 노광 조정부;
    상기 촬상부로부터 출력되는 화상 데이터의 휘도값을 화소마다 증폭하여 외부로 출력하도록 구성되는 증폭부; 및
    상기 화상 데이터의 복수 화소의 휘도값을 통계 처리하여 구한 휘도 평가값이 소정의 목표값에 일치하도록, 상기 노광 조정부의 노광 조건 및 상기 증폭부의 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정하도록 구성되는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 증폭부로부터 출력되는 화상 데이터를 화상 처리할 수 있는 휘도 범위에 상기 휘도 평가값이 들어가 있는 경우에는 상기 노광 조건 및 상기 증폭률 중 적어도 어느 한쪽을 조정함으로써 생기는 상기 휘도 평가값의 변화율이 소정의 기준값 이하가 되도록 조정량을 제한하고, 또한 상기 휘도 평가값이 상기 휘도 범위 밖인 경우에는 조정량의 제한을 행하지 않도록 구성되는, 물체 검출 장치.
12. 소정의 촬상(撮像) 영역을 촬상하는 카메라로부터, 상기 촬상 영역의 화상을 소정 시간 간격으로 순차적으로 취득하도록 구성되는 화상 취득부;
    상기 화상 취득부에 의해 연속하여 취득된 화상 간의 차분(差分) 화상을 구하도록 구성되는 차분 화상 작성부;
    상기 차분 화상을 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 복수 개로 분할할 수 있는 블록의 각각에 대하여, 이동하고 있는 검출 대상이 존재하는 이동 영역인지, 정지하고 있는 물체가 존재하는 정지 영역인지를 측정하도록 구성되는 판정부; 및
    상기 이동 영역인 것으로 판정된 영역으로부터 검출 대상을 검출하는 물체 검출부
    를 포함하고,
    상기 판정부는, 복수의 상기 블록의 각각에 대하여, 상기 블록을 구성하는 복수의 화소의 화소값을 기초로, 상기 블록이 상기 이동 영역인지 상기 정지 영역인지를 판정하도록 구성되고,
    상기 물체 검출부는, 상기 이동 영역인 것으로 판정된 1 내지 복수 개의 상기 블록 중 연속하는 상기 블록을 각각 검지 대상 영역으로 하도록 구성되며,
    상기 물체 검출부는,
    이번 구한 검지 대상 영역이 전회에 구한 검지 대상 영역에 포함되는 경우,
    또는, 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역이 중첩되고 또한 전회의 검지 대상 영역의 면적에 대한 이번 검지 대상 영역의 면적의 비율이 소정의 임계값보다 작은 경우,
    또는, 이번 검지 대상 영역과 전회의 검지 대상 영역에서 중첩되는 부분이 전혀 존재하지 않는 경우 중 어느 하나이면,
    상기 검출 대상이 정지하고 있는 것으로 판단하여, 전회의 검지 대상 영역을 상기 검출 대상이 존재하고 있는 영역으로 하도록 구성되며,
    상기 물체 검출부는,
    이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상과, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우,
    상기 제1 검출 대상의 속도가 상기 제2 검출 대상의 속도보다 빠르면,
    상기 제1 검출 대상이 이번 검지 대상 영역으로 이동한 것으로 판단하도록 구성되며,
    상기 물체 검출부는,
    이번 검지 대상 영역이, 전회의 제1 검지 대상 영역 및 제2 검지 대상 영역에 각각 중첩되고, 상기 제1 검지 대상 영역에 존재하는 제1 검출 대상과, 상기 제2 검지 대상 영역에 존재하는 제2 검출 대상이, 양쪽 모두로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우,
    상기 제1 검출 대상의 속도가 상기 제2 검출 대상의 속도와 동등 이하이면,
    상기 제1 검출 대상이 제1 검지 대상 영역에 머물러 있는 것으로 판단하도록 구성되는, 물체 검출 장치.

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