KR20030036731A - 화상 처리 장치 및 방법과 촬상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 혼합 상태에 대응하여, 배경의 화상과 물체의 화상을 분리할 수 있도록 한다. 영역 특정부(103)는, 제1 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하며, 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 커버드 백그라운드 영역을 특정한다. 혼합비 산출부(104)는, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출한다. 전경 배경 분리부(105)는, 혼합비에 기초하여, 화소의 화소 데이터를, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리한다.

본 발명은, 화상 처리 장치에 적용할 수 있다.

Description

화상 처리 장치 및 방법과 촬상 장치{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD, AND IMAGE PICKUP APPARATUS}

현실 세계에서의 사상을 센서로 검출하고, 화상 센서가 출력하는 샘플링 데이터를 처리하는 기술이 널리 이용되고 있다.

예를 들면, 정지하고 있는 소정의 배경 앞에서 이동하는 물체를 비디오 카메라로 촬상하여 얻어지는 화상에는, 물체의 이동 속도가 비교적 빠른 경우, 움직임 불선명이 발생하게 된다.

그러나, 정지하고 있는 배경 앞에서 물체가 이동할 때, 이동하는 물체의 화상 그 자체의 혼합에 의한 움직임 불선명뿐만 아니라, 배경 화상과 이동하는 물체의 화상과의 혼합이 발생한다. 종래는, 배경 화상과 이동하는 물체의 화상과의 혼합 상태에 대응하는 처리는 고려되지 않았다.

<발명의 개시>

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 혼합 상태에 대응하여,배경 화상과 물체의 화상을 분리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 화상 처리 장치는, 1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하며, 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 수단과, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에서의, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 수단과, 혼합비에 기초하여, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소 데이터를, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 주목 프레임에서의, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

영역 특정 수단은, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하고, 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되며, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하고, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되며, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 전경 영역이라 특정하고, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되며, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 배경 영역으로 특정하고, 제3 시간에서, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 커버드 백그라운드 영역으로 특정하도록 할 수 있다.

본 발명의 화상 처리 방법은, 1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하고, 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 단계와, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에서의, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 단계와, 혼합비에 기초하여, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소 데이터를, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 주목 프레임에서의, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

영역 특정 단계는, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하고, 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 전경 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 배경 영역으로 특정하며, 제3 시간에서, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 커버드 백그라운드 영역으로 특정하도록할 수 있다.

본 발명의 기록 매체의 프로그램은, 1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하고, 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 단계와, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에서의, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 단계와, 혼합비에 기초하여, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소 데이터를, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 주목 프레임에서의, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

영역 특정 단계는, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하고, 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 전경 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 배경 영역으로 특정하며, 제3 시간에서, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 커버드 백그라운드 영역으로 특정하도록 할 수 있다.

본 발명의 프로그램은, 컴퓨터에, 1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하며, 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 단계와, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에서의, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 단계와, 혼합비에 기초하여, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소 데이터를, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 주목 프레임에서의, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 단계를 실행시키는 것을 특징으로 한다.

영역 특정 단계는, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하고, 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 전경 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 배경 영역으로 특정하며, 제3 시간에서, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 커버드 백그라운드 영역으로 특정하도록할 수 있다.

본 발명의 촬상 장치는, 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하는 촬상 수단과, 1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하고, 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 수단과, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에서의, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 수단과, 혼합비에 기초하여, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소 데이터를, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 주목 프레임에서의, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

영역 특정 수단은, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하고, 제1시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 전경 영역으로 특정하며, 제2 시간에서, 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 배경 영역으로 특정하며, 제3 시간에서, 주목 프레임과 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라 판정되고, 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 주목 프레임에 대응하는 커버드 백그라운드 영역으로 특정하도록 할 수 있다.

1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역이 특정되고, 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역이 특정되며, 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역이 특정되고, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에서의, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비가 검출되며, 혼합비에 기초하여, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소 데이터가, 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트 성분으로 분리되고, 주목 프레임에서의, 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상이 생성된다.

이에 따라, 혼합 상태에 대응하여, 배경의 화상과 물체의 화상을 분리할 수 있도록 된다.

본 발명은, 화상 처리 장치 및 방법과 촬상 장치에 관한 것으로, 특히, 센서에 의해 검출된 신호와 현실 세계와의 차이를 고려한 화상 처리 장치 및 방법과 촬상 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 신호 처리 장치의 일 실시예를 도시한 도면.

도 2는 신호 처리 장치를 도시한 블록도.

도 3은 센서에 의한 촬상을 설명하는 도면.

도 4는 화소의 배치를 설명하는 도면.

도 5는 검출 소자의 동작을 설명하는 도면.

도 6A는 움직이고 있는 전경에 대응하는 오브젝트와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상하여 얻어지는 화상을 설명하는 도면.

도 6B는 움직이고 있는 전경에 대응하는 오브젝트와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상하여 얻어지는 화상에 대응하는 모델을 설명하는 도면.

도 7은 배경 영역, 전경 영역, 혼합 영역, 커버드 백그라운드 영역, 및 언커버드 백그라운드 영역을 설명하는 도면.

도 8은 정지하고 있는 전경에 대응하는 오브젝트 및 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상에서, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도.

도 9는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 10은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 11은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 12는 전경 영역, 배경 영역, 및 혼합 영역의 화소를 추출한 예를 도시한 도면.

도 13은 화소와 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델과의 대응을 도시한 도면.

도 14는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 15는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 16은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 17은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 18은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 19는 움직임 불선명량의 조정 처리를 설명하는 흐름도.

도 20은 영역 특정부(103)의 구성을 도시한 블록도.

도 21은 배경에 대응하는 오브젝트가 이동하고 있을 때의 화상을 설명하는 도면.

도 22는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 23은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 24는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 25는 영역 판정의 조건을 설명하는 도면.

도 26은 영역 특정부(103)의 영역의 특정 결과의 예를 도시한 도면.

도 27은 영역 특정부(103)의 영역의 특정 결과의 예를 도시한 도면.

도 28은 영역 특정의 처리를 설명하는 흐름도.

도 29는 영역 특정의 처리를 설명하는 흐름도.

도 30은 혼합비 산출부(104)의 구성의 일례를 도시한 블록도.

도 31은 이상적인 혼합비 α의 예를 도시한 도면.

도 32는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 33은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 34는 전경 성분의 상관을 이용한 근사를 설명하는 도면.

도 35는 C, N, 및 P의 관계를 설명하는 도면.

도 36은 추정 혼합비 처리부(401)의 구성을 도시한 블록도.

도 37은 추정 혼합비의 예를 도시한 도면.

도 38은 혼합비 산출부(104)의 다른 구성을 도시한 블록도.

도 39는 혼합비의 산출 처리를 설명하는 흐름도.

도 40은 추정 혼합비의 연산 처리를 설명하는 흐름도.

도 41은 혼합비 α를 근사하는 직선을 설명하는 도면.

도 42는 혼합비 α를 근사하는 평면을 설명하는 도면.

도 43은 혼합비 α를 산출할 때의 복수의 프레임의 화소의 대응을 설명하는 도면.

도 44는 혼합비 추정 처리부(401)의 다른 구성을 도시한 블록도.

도 45는 추정 혼합비의 연산 처리를 설명하는 흐름도.

도 46은 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정 처리를 설명하는 흐름도.

도 47은 전경 배경 분리부(105)의 구성의 일례를 도시한 블록도.

도 48A는 입력 화상, 전경 성분 화상, 및 배경 성분 화상을 도시한 도면.

도 48B는 입력 화상, 전경 성분 화상, 및 배경 성분 화상의 모델을 도시한 도면.

도 49는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 50은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 51은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 52는 분리부(601)의 구성의 일례를 도시한 블록도.

도 53A는 분리된 전경 성분 화상의 예를 도시한 도면.

도 53B는 분리된 배경 성분 화상의 예를 도시한 도면.

도 54는 전경과 배경의 분리 처리를 설명하는 흐름도.

도 55는 움직임 불선명 조정부(106)의 구성의 일례를 도시한 블록도.

도 56은 처리 단위를 설명하는 도면.

도 57은 전경 성분 화상의 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 58은 전경 성분 화상의 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 59는 전경 성분 화상의 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 60은 전경 성분 화상의 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.

도 61은 움직임 불선명 조정부(106)의 다른 구성을 도시한 도면.

도 62는 움직임 불선명 조정부(106)에 의한 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량의 조정 처리를 설명하는 흐름도.

도 63은 움직임 불선명 조정부(106)의 구성의 다른 일례를 도시한 블록도.

도 64는 화소값과 전경 성분과의 대응을 지정하는 모델의 예를 도시한 도면.

도 65는 전경 성분의 산출을 설명하는 도면.

도 66은 전경 성분의 산출을 설명하는 도면.

도 67은 전경의 움직임 불선명의 제거 처리를 설명하는 흐름도.

도 68은 신호 처리 장치의 기능의 다른 구성을 도시한 블록도.

도 69는 합성부(1001)의 구성을 도시한 도면.

도 70은 신호 처리 장치의 기능의 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 71은 혼합비 산출부(1101)의 구성을 도시한 블록도.

도 72는 전경 배경 분리부(1102)의 구성을 도시한 블록도.

도 73은 신호 처리 장치의 기능의 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 74는 합성부(1201)의 구성을 도시한 도면.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

도 1은 본 발명에 따른 신호 처리 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다. CPU(Central processing Unit)(21)는 ROM(Read Only Memory)(22), 또는 기억부(28)에 기억되어 있는 프로그램에 따라서 각종 처리를 실행한다. RAM(Random Access Memory)(23)에는 CPU(21)가 실행하는 프로그램이나 데이터 등이 적절하게 기억된다. 이들 CPU(21), ROM(22), 및 RAM(23)은 버스(24)에 의해 서로 접속되어 있다.

CPU(21)에는 또한 버스(24)를 통해 입출력 인터페이스(25)가 접속되어 있다. 입출력 인터페이스(25)에는 키보드, 마우스, 마이크로폰 등으로 이루어지는 입력부(26), 디스플레이, 스피커 등으로 이루어지는 출력부(27)가 접속되어 있다. CPU(21)는 입력부(26)로부터 입력되는 명령에 대응하여 각종 처리를 실행한다. 그리고, CPU(21)는 처리의 결과 얻어진 화상이나 음성 등을 출력부(27)로 출력한다.

입출력 인터페이스(25)에 접속되어 있는 기억부(28)는, 예를 들면 하드디스크 등으로 구성되고, CPU(21)가 실행하는 프로그램이나 각종 데이터를 기억한다. 통신부(29)는 인터넷, 그 밖의 네트워크를 통해 외부의 장치와 통신한다. 이 예의 경우, 통신부(29)는 센서의 출력을 취득하는 취득부로서 기능한다.

또한, 통신부(29)를 통해 프로그램을 취득하여 기억부(28)에 기억하여도 된다.

입출력 인터페이스(25)에 접속되어 있는 드라이브(30)는, 자기 디스크(51), 광 디스크(52), 광 자기 디스크(53), 혹은 반도체 메모리(54) 등이 장착되었을 때, 이들을 구동하여, 거기에 기록되어 있는 프로그램이나 데이터 등을 취득한다. 취득된 프로그램이나 데이터는 필요에 따라서 기억부(28)에 전송되어 기억된다.

도 2는 신호 처리 장치를 도시한 블록도이다.

또, 신호 처리 장치의 각 기능을 하드웨어로 실현하거나, 소프트웨어로 실현하거나 하는 것은 상관없다. 즉, 본 명세서의 각 블록도는 하드웨어의 블록도라고 생각해도, 소프트웨어에 의한 기능 블록도라고 생각해도 무방하다.

본 명세서에서는 촬상의 대상이 되는, 현실 세계에서의 오브젝트에 대응하는 화상을 화상 오브젝트라고 한다.

신호 처리 장치에 공급된 입력 화상은 오브젝트 추출부(101), 영역 특정부(103), 혼합비 산출부(104), 및 전경 배경 분리부(105)에 공급된다.

오브젝트 추출부(101)는 입력 화상에 포함되는 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 대략 추출하여, 추출한 화상 오브젝트를 움직임 검출부(102)에 공급한다. 오브젝트 추출부(101)는 예를 들면, 입력 화상에 포함되는 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트의 윤곽을 검출함으로써, 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 대략 추출한다.

오브젝트 추출부(101)는 입력 화상에 포함되는 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 대략 추출하여, 추출한 화상 오브젝트를 움직임 검출부(102)에 공급한다. 오브젝트 추출부(101)는 예를 들면, 입력 화상과, 추출된 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트와의 차로부터, 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 대략 추출한다.

또한 예를 들면, 오브젝트 추출부(101)는, 내부에 형성되어 있는 배경 메모리에 기억되어 있는 배경 화상과, 입력 화상과의 차로부터, 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트, 및 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 대략 추출하도록 하여도 된다.

움직임 검출부(102)는 예를 들면, 블록 매칭법, 경사법, 위상 상관법, 및 펠 리커시브법 등의 방법에 의해, 대략 추출된 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트의 움직임 벡터를 산출하고, 산출한 움직임 벡터 및 움직임 벡터의 위치 정보(움직임 벡터에 대응하는 화소의 위치를 특정하는 정보)를 영역 특정부(103) 및 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.

움직임 검출부(102)가 출력하는 움직임 벡터에는, 움직임량 v에 대응하는 정보가 포함되어 있다.

또한 예를 들면, 움직임 검출부(102)는, 화상 오브젝트에 화소를 특정하는 화소 위치 정보와 함께, 화상 오브젝트마다의 움직임 벡터를 움직임 불선명 조정부(106)에 출력하도록 하여도 된다.

움직임량 v는 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 화상의 위치 변화를 화소 간격을 단위로 하여 나타내는 값이다. 예를 들면, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상이, 임의의 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4화소 분리된 위치에 표시되도록 이동하고 있을 때, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상의 움직임량 v는 4가 된다.

또, 오브젝트 추출부(101) 및 움직임 검출부(102)는, 움직이고 있는 오브젝트에 대응한 움직임 불선명량의 조정을 행하는 경우에 필요하다.

영역 특정부(103)는 입력된 화상의 화소 각각을, 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역 중 어느 1개로 특정하고, 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역 중 어느 1개에 속하는지를 나타내는 정보(이하, 영역 정보라고 함)를 혼합비 산출부(104), 전경 배경 분리부(105), 및 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.

혼합비 산출부(104)는 입력 화상, 움직임 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보에 기초하여, 혼합 영역(63)에 포함되는 화소에 대응하는 혼합비(이하, 혼합비 α라고 함)를 산출하고, 산출한 혼합비를 전경 배경 분리부(105)에 공급한다.

혼합비 α는 후술하는 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 화소값에 있어서의, 배경 오브젝트에 대응하는 화상 성분(이하, 배경 성분이라고도 함)의 비율을 나타내는 값이다.

전경 배경 분리부(105)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보 및 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α에 기초하여, 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분(이하, 전경 성분이라고도 함)만으로 이루어지는 전경 성분 화상과, 배경 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상으로 입력 화상을 분리하여, 전경 성분 화상을 움직임 불선명 조정부(106) 및 선택부(107)에 공급한다. 또, 분리된 전경 성분 화상을 최종적인 출력으로 하는 것도 고려된다. 종래의 혼합 영역을 고려하지 않고 전경과 배경만을 특정하여 분리하고 있던 방식에 비하여 정확한 전경과 배경을 얻을 수 있다.

움직임 불선명 조정부(106)는 움직임 벡터로부터 알 수 있는 움직임량 v 및 영역 정보에 기초하여, 전경 성분 화상에 포함되는 1 이상의 화소를 나타내는 처리 단위를 결정한다. 처리 단위는 움직임 불선명량의 조정 처리 대상이 되는 1군의화소를 지정하는 데이터이다.

움직임 불선명 조정부(106)는 신호 처리 장치에 입력된 움직임 불선명 조정량, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 처리 단위에 기초하여, 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거하는, 움직임 불선명량을 감소시키는, 또는 움직임 불선명량을 증가시키는 등 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하여, 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 선택부(107)에 출력한다. 움직임 벡터와 그 위치 정보는 사용하지 않는 경우도 있다.

여기서, 움직임 불선명이란, 촬상의 대상이 되는, 현실 세계에서의 오브젝트의 움직임과, 센서의 촬상 특성에 의해 발생하는, 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 화상에 포함되어 있는 왜곡을 말한다.

선택부(107)는 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호에 기초하여, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 조정부(106)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.

다음에, 도 3 내지 도 18을 참조하여 신호 처리 장치에 공급되는 입력 화상에 대하여 설명한다.

도 3은 센서에 의한 촬상을 설명하는 도면이다. 센서는 예를 들면, 고체 촬상 소자인 CCD(Charge-Coupled Device) 에리어 센서를 구비한 CCD 비디오 카메라 등으로 구성된다. 현실 세계에서 전경에 대응하는 오브젝트(111)는, 현실 세계에서 배경에 대응하는 오브젝트(112)와 센서 사이를, 예를 들면 도면 중의 좌측에서 우측으로 수평으로 이동한다.

센서는 전경에 대응하는 오브젝트(111)를 배경에 대응하는 오브젝트(112)와 함께 촬상한다. 센서는 촬상한 화상을 1프레임 단위로 출력한다. 예를 들면, 센서는 1초에 30프레임으로 이루어지는 화상을 출력한다. 센서의 노광 시간은 1/30초로 할 수 있다. 노광 시간은 센서가 입력된 광을 전하로의 변환을 개시하고 나서, 입력된 광을 전하로의 변환을 종료하기까지의 기간이다. 이하, 노광 시간을 셔터 시간이라고도 한다.

도 4는 화소의 배치를 설명하는 도면이다. 도 4에서, A 내지 I는 개개의 화소를 나타낸다. 화소는 화상에 대응하는 평면 상에 배치되어 있다. 1개의 화소에 대응하는 1개의 검출 소자는 센서 상에 배치되어 있다. 센서가 화상을 촬상할 때, 1개의 검출 소자는 화상을 구성하는 1개의 화소에 대응하는 화소값을 출력한다. 예를 들면, 검출 소자의 X방향의 위치는 화상 상의 가로 방향의 위치에 대응하고, 검출 소자의 Y방향의 위치는 화상 상의 세로 방향의 위치에 대응한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 예를 들면, CCD인 검출 소자는 셔터 시간에 대응하는 기간, 입력된 광을 전하로 변환하여, 변환된 전하를 축적한다. 전하량은 입력된 광의 세기와, 광이 입력되고 있는 시간에 거의 비례한다. 검출 소자는 셔터 시간에 대응하는 기간에 있어서, 입력된 광으로부터 변환된 전하를 이미 축적되어 있는 전하에 부가해 간다. 즉, 검출 소자는 셔터 시간에 대응하는 기간, 입력되는 광을 적분하여, 적분된 광에 대응하는 양의 전하를 축적한다. 검출 소자는 시간에대하여 적분 효과가 있다고도 할 수 있다.

검출 소자에 축적된 전하는 회로(도시 생략)에 의해 전압값으로 변환되고, 전압값은 다시 디지털 데이터 등의 화소값으로 변환되어 출력된다. 따라서, 센서로부터 출력되는 개개의 화소값은, 전경 또는 배경에 대응하는 오브젝트의 공간적으로 확대를 갖는 어떤 부분을 셔터 시간에 대하여 적분한 결과인, 1차원 공간에 사영된 값을 갖는다.

신호 처리 장치는 이러한 센서의 축적 동작에 의해, 출력 신호에 매립되어 버린 유의 정보, 예를 들면, 혼합비 α를 추출한다. 신호 처리 장치는 전경의 화상 오브젝트 자신이 혼합됨으로써 생기는 왜곡량, 예를 들면 움직임 불선명량 등을 조정한다. 또한, 신호 처리 장치는 전경의 화상 오브젝트와 배경 화상 오브젝트가 혼합됨으로써 생기는 왜곡량을 조정한다.

도 6A는, 움직이고 있는 전경에 대응하는 오브젝트와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상하여 얻어지는 화상을 설명하는 도면이다. 도 6B는 움직이고 있는 전경에 대응하는 오브젝트와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 쵤상하여 얻어지는 화상에 대응하는 모델을 설명하는 도면이다.

도 6A는 움직임을 수반하는 전경에 대응하는 오브젝트와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상하여 얻어지는 화상을 도시하고 있다. 도 6A에 도시한 예에서, 전경에 대응하는 오브젝트는 화면에 대하여 수평으로 좌측에서 우측으로 움직이고 있다.

도 6B는 도 6A에 도시한 화상의 1라인에 대응하는 화소값을 시간 방향으로전개한 모델도이다. 도 6B의 가로 방향은 도 6A의 공간 방향 X에 대응하고 있다.

배경 영역의 화소는 배경 성분, 즉 배경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분만으로 그 화소값이 구성되어 있다. 전경 영역의 화소는 전경 성분, 즉 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분만으로 그 화소값이 구성되어 있다.

혼합 영역의 화소는 배경 성분 및 전경 성분으로 그 화소값이 구성되어 있다. 혼합 영역은 배경 성분 및 전경 성분으로 그 화소값이 구성되어 있기 때문에, 왜곡 영역이라고도 할 수 있다. 혼합 영역은 또한, 커버드 백그라운드 영역 및 언커버드 백그라운드 영역으로 분류된다.

커버드 백그라운드 영역은 전경 영역에 대하여 전경 오브젝트의 진행 방향 전단부에 대응하는 위치의 혼합 영역으로, 시간의 경과에 대응하여 배경 성분이 전경에 덮여 가려지는 영역을 말한다.

이에 대하여, 언커버드 백그라운드 영역은 전경 영역에 대하여 전경 오브젝트의 진행 방향 후단부에 대응하는 위치의 혼합 영역으로, 시간의 경과에 대응하여 배경 성분이 드러나는 영역을 말한다.

이와 같이, 전경 영역, 배경 영역, 또는 커버드 백그라운드 영역 혹은 언커버드 백그라운드 영역을 포함하는 화상이, 영역 특정부(103), 혼합비 산출부(104), 및 전경 배경 분리부(105)에 입력 화상으로서 입력된다.

도 7은 이상과 같은, 배경 영역, 전경 영역, 혼합 영역, 커버드 백그라운드 영역, 및 언커버드 백그라운드 영역을 설명하는 도면이다. 도 6A에 도시한 화상에 대응하는 경우, 배경 영역은 정지 부분이고, 전경 영역은 움직임 부분이고, 혼합영역의 커버드 백그라운드 영역은 배경으로부터 전경으로 변화하는 부분이며, 혼합 영역의 언커버드 백그라운드 영역은 전경으로부터 배경으로 변화하는 부분이다.

도 8은 정지하고 있는 전경에 대응하는 오브젝트 및 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상에서, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 예를 들면, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 화면의 1라인 상에 배열되어 있는 화소를 선택할 수 있다.

도 8에 도시한 F01 내지 F04의 화소값은 정지하고 있는 전경 오브젝트에 대응하는 화소의 화소값이다. 도 8에 도시한 B01 내지 B04의 화소값은 정지하고 있는 배경 오브젝트에 대응하는 화소의 화소값이다.

도 8에서의 세로 방향은 시간에 대응하고, 도면 중의 위에서 아래를 향하여 시간이 경과한다. 도 8 중의 직사각형 상변의 위치는 센서가 입력된 광을 전하로의 변환을 개시하는 시각에 대응하고, 도 8 중의 직사각형 하변의 위치는 센서가 입력된 광을 전하로의 변환을 종료하는 시각에 대응한다. 즉, 도 8 중의 직사각형 상변에서 하변까지의 거리는 셔터 시간에 대응한다.

이하에서, 셔터 시간과 프레임 간격이 동일한 경우를 예로 들어 설명한다.

도 8에서의 가로 방향은 도 6A에서 설명한 공간 방향 X에 대응한다. 보다 구체적으로는, 도 8에 도시한 예에서, 도 8에서의 "F01"로 기재된 직사각형의 좌변으로부터 "B04"로 기재된 직사각형의 우변까지의 거리는 화소 피치의 8배, 즉 연속하고 있는 8개의 화소 간격에 대응한다.

전경 오브젝트 및 배경 오브젝트가 정지하고 있는 경우, 셔터 시간에 대응하는 기간에서 센서에 입력되는 광은 변화하지 않는다.

여기서, 셔터 시간에 대응하는 기간을 2개 이상의 동일한 길이의 기간으로 분할한다. 예를 들면, 가상 분할 수를 4로 하면, 도 8에 도시한 모델도는 도 11에 도시한 모델로서 나타낼 수 있다. 가상 분할 수는 전경에 대응하는 오브젝트의 셔터 시간 내에서의 움직임량 v 등에 대응하여 설정된다. 예를 들면, 4인 움직임량 v에 대응하여, 가상 분할 수는 4가 되어, 셔터 시간에 대응하는 기간은 4개로 분할된다.

도면 중의 가장 위의 행은 셔터가 개방되어 최초 분할된 기간에 대응한다. 도면 중 위에서 2번째 행은 셔터가 개방되어 2번째 분할된 기간에 대응한다. 도면 중 위에서 3번째 행은 셔터가 개방되어 3번째 분할된 기간에 대응한다. 도면 중 위에서 4번째 행은 셔터가 개방되어 4번째의 분할된 기간에 대응한다.

이하, 움직임량 v에 대응하여 분할된 셔터 시간을 셔터 시간/v라고도 한다.

전경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 센서에 입력되는 광은 변화하지 않기 때문에, 전경 성분 F01/v는, 화소값 F01을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다. 마찬가지로, 전경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 전경 성분 F02/v는 화소값 F02를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하고, 전경 성분 F03/v는 화소값 F03을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하며, 전경 성분 F04/v는 화소값 F04를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 센서에 입력되는 광은 변화하지 않기 때문에, 배경 성분 B01/v는 화소값 B01을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다. 마찬가지로, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 배경 성분 B02/v는 화소값 B02를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하고, B03/v는 화소값 B03을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하며, B04/v는 화소값 B04를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다.

즉, 전경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우, 셔터 시간에 대응하는 기간에서, 센서에 입력되는 전경 오브젝트에 대응하는 광이 변화하지 않기 때문에, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분 F01/v와, 셔터가 개방되어 2번째의, 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분 F01/v와, 셔터가 개방되어 3번째의, 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분 F01/v와, 셔터가 개방되어 4번째의, 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분 F01/v는, 동일한 값이 된다. F02/v 내지 F04/v도 F01/v와 마찬가지의 관계를 갖는다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우, 셔터 시간에 대응하는 기간에서, 센서에 입력되는 배경 오브젝트에 대응하는 광은 변화하지 않기 때문에, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분 B01/v와, 셔터가 개방되어 2번째의, 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분 B01/v와, 셔터가 개방되어 3번째의, 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분 B01/v와, 셔터가 개방되어 4번째의, 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분 B01/v는, 동일한 값이 된다. B02/v 내지 B04/v도 마찬가지의 관계를 갖는다.

다음에, 전경에 대응하는 오브젝트가 이동하고, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우에 대하여 설명한다.

도 10은 전경에 대응하는 오브젝트가 도면의 우측으로 이동하는 경우의, 커버드 백그라운드 영역을 포함하는, 1라인 상의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 10에서, 전경의 움직임량 v는 4이다. 1프레임은 짧은 시간이기 때문에, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 도 10에서, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상은, 임의의 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4화소분 우측에 표시되도록 이동한다.

도 10에서, 가장 좌측 화소 내지 좌측으로부터 4번째 화소는 전경 영역에 속한다. 도 10에서, 좌측으로부터 5번째 내지 좌측으로부터 7번째 화소는 커버드 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다. 도 10에서, 가장 우측 화소는 배경 영역에 속한다.

전경에 대응하는 오브젝트가 시간의 경과와 함께 배경에 대응하는 오브젝트를 덮어 숨기듯이 이동하고 있기 때문에, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값에 포함되는 성분은, 셔터 시간에 대응하는 기간의 어느 시점에서, 배경 성분으로부터 전경 성분으로 바뀐다.

예를 들면, 도 10에서 굵은 선 테두리를 한 화소값 M은 수학식 1로 표현된다.

예를 들면, 좌측으로부터 5번째 화소는 1개의 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 3개의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측으로부터 5번째 화소의 혼합비 α는 1/4이다. 좌측으로부터 6번째 화소는 2개의 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 2개의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측으로부터 6번째 화소의 혼합비 α는 1/2이다. 좌측으로부터 7번째 화소는 3개의 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 1개의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측으로부터 7번째 화소의 혼합비 α는 3/4이다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10에서의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v의 전경 성분 F07/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F07/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 도 10에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 각각 동일하다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분 F06/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F06/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v에대응하는 전경 성분과, 도 10에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 각각 동일하다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10에서의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분 F05/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F05/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 도 10 중의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 각각 동일하다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10에서의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분 F04/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F04/v는, 도 10에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 도 10에서의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 각각 동일하다.

움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 전경의 영역은 이와 같이 움직임 불선명을 포함하기 때문에, 왜곡 영역이라고도 말할 수 있다.

도 11은 전경이 도면 중의 우측으로 이동하는 경우의, 언커버드 백그라운드 영역을 포함하는, 1라인 상의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 11에서, 전경의 움직임량 v는 4이다. 1프레임은 짧은 시간이기 때문에, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 도 11에서, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상은 임의의 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4화소분 우측으로 이동한다.

도 11에서, 가장 좌측 화소 내지 좌측으로부터 4번째 화소는 배경 영역에 속한다. 도 11에서, 좌측으로부터 5번째 내지 좌측으로부터 7번째 화소는 언커버드 백그라운드인 혼합 영역에 속한다. 도 11에서, 가장 우측 화소는 전경 영역에 속한다.

배경에 대응하는 오브젝트를 덮고 있는 전경에 대응하는 오브젝트가 시간의 경과에 따라 배경에 대응하는 오브젝트의 앞으로부터 제거되도록 이동하고 있기 때문에, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값에 포함되는 성분은, 셔터 시간에 대응하는 기간의 어느 시점에서, 전경 성분으로부터 배경 성분으로 바뀐다.

예를 들면, 도 11 중에 굵은 선 테두리를 한 화소값 M'는 수학식 2로 표현된다.

예를 들면, 좌측으로부터 5번째 화소는 3개의 셔터 시간/v에 대응하는 배경성분을 포함하고, 1개의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측으로부터 5번째 화소의 혼합비 α는 3/4이다. 좌측으로부터 6번째 화소는 2개의 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 2개의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측으로부터 6번째 화소의 혼합비 α는 1/2이다. 좌측으로부터 7번째 화소는 1개의 셔터 시간/v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 3개의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측으로부터 7번째 화소의 혼합비 α는 1/4이다.

수학식 1 및 수학식 2를 보다 일반화하면, 화소값 M은 수학식 3으로 표현된다.

여기서, α는 혼합비이다. B는 배경의 화소값이고, Fi/v는 전경 성분이다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 움직인다고 가정할 수 있으며, 또한 움직임량 v가 4이기 때문에, 예를 들면, 도 11에서의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v의 전경 성분 F01/v는, 도 11에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, F01/v는, 도 11에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 도 11에서의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과, 각각 동일하다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 움직인다고 가정할 수 있으며, 또한 가상 분할 수가 4이기 때문에, 예를 들면, 도 11에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v의 전경 성분 F02/v는, 도 11에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F02/v는, 도 11에서의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 움직인다고 가정할 수 있으며, 또한 움직임량 v가 4이기 때문에, 예를 들면, 도 11에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v의 전경 성분 F03/v는, 도 11에서의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분과 동일하다.

도 9 내지 도 11의 설명에서, 가상 분할 수는 4인 것으로 설명하였지만, 가상 분할 수는 움직임량 v에 대응한다. 움직임량 v는 일반적으로 전경에 대응하는 오브젝트의 이동 속도에 대응한다. 예를 들면, 전경에 대응하는 오브젝트가 임의의 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4화소분 우측에 표시되도록 이동하고 있을 때, 움직임량 v는 4가 된다. 움직임량 v에 대응하여 가상 분할 수는 4가 된다. 마찬가지로, 예를 들면, 전경에 대응하는 오브젝트가 임의의 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 6 화소분 좌측에 표시되도록 이동하고 있을 때, 움직임량v는 6이 되고, 가상 분할 수는 6이 된다.

도 12 및 도 13에, 이상에서 설명한, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역 혹은 언커버드 백그라운드 영역으로 이루어지는 혼합 영역과, 분할된 셔터 시간에 대응하는 전경 성분 및 배경 성분과의 관계를 나타낸다.

도 12는 정지하고 있는 배경의 앞을 이동하고 있는 오브젝트에 대응하는 전경을 포함하는 화상으로부터, 전경 영역, 배경 영역, 및 혼합 영역의 화소를 추출한 예를 도시한다. 도 12에서 A로 예를 나타내는 전경에 대응하는 오브젝트는 화면에 대하여 수평으로 이동하고 있다.

프레임 #n+1은 프레임 #n의 다음 프레임이고, 프레임 #n+2는 프레임 #n+1의 다음 프레임이다.

프레임 #n 내지 프레임 #n+2 중 어느 1개로부터 추출한, 전경 영역, 배경 영역, 및 혼합 영역의 화소를 추출하고, 움직임량 v를 4로 하여, 추출된 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 도 13에 도시한다.

전경 영역의 화소값은 전경에 대응하는 오브젝트가 이동하기 때문에, 셔터 시간/v의 기간에 대응하는, 4개의 다른 전경 성분으로 구성된다. 예를 들면, 도 13에 도시한 전경 영역의 화소 중 가장 좌측에 위치하는 화소는, F01/v, F02/v, F03/v, 및 F04/v로 구성된다. 즉, 전경 영역의 화소는 움직임 불선명을 포함하고 있다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 셔터 시간에 대응하는 기간에서, 센서에 입력되는 배경에 대응하는 광은 변화하지 않는다. 이 경우, 배경 영역의 화소값은 움직임 불선명을 포함하지 않는다.

커버드 백그라운드 영역 혹은 언커버드 백그라운드 영역으로 이루어지는 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값은, 전경 성분과 배경 성분으로 구성된다.

다음에, 오브젝트에 대응하는 화상이 움직이고 있을 때, 복수의 프레임에서, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델에 대하여 설명한다. 예를 들면, 오브젝트에 대응하는 화상이 화면에 대하여 수평으로 움직이고 있을 때, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 화면의 1라인 상에 배열되어 있는 화소를 선택할 수 있다.

도 14는 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상의 3개의 프레임의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 프레임 #n은 프레임 #n-1의 다음 프레임이고, 프레임 #n+1은 프레임 #n의 다음 프레임이다. 다른 프레임도 마찬가지로 칭한다.

도 14에 도시한 B01 내지 B12의 화소값은 정지하고 있는 배경 오브젝트에 대응하는 화소의 화소값이다. 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 프레임 #n-1 내지 프레임 n+1에서, 대응하는 화소의 화소값은 변화하지 않는다. 예를 들면, 프레임 #n-1에서의 B05의 화소값을 갖는 화소의 위치에 대응하는, 프레임 #n에서의 화소, 및 프레임 #n+1에서의 화소는, 각각 B05의 화소값을 갖는다.

도 15는 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트와 함께 도면 중의 우측으로 이동하는 전경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상의 3개의 프레임의, 인접하여1열로 배열되어 있는 화소로서, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 15에 도시한 모델은 커버드 백그라운드 영역을 포함한다.

도 15에서, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 전경의 움직임량 v는 4이고, 가상 분할 수는 4이다.

예를 들면, 도 15에서의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F12/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F12/v가 된다. 도 15에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분, 및 도 15에서의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F12/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F11/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F11/v가 된다. 도 15에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F11/v로 된다.

도 15에서의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F10/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F10/v가 된다. 도 15에서의프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F09/v가 된다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 15에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B01/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초 및 2번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B02/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초 내지 3번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B03/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n-1에 있어서, 가장 좌측 화소는 전경 영역에 속하고, 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는 커버드 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.

도 15에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 5번째 화소 내지 12번째 화소는 배경 영역에 속하고, 그 화소값은 각각 B04 내지 B11이 된다.

도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 1번째 화소 내지 5번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n의 전경 영역에서의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F05/v 내지 F12/v 중 어느 1개이다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있으며, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F12/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F12/v가 된다. 도 15에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분, 및 도 15에서의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F12/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F11/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F11/v가 된다. 도 15에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F11/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F10/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F1010가 된다. 도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F09/v가 된다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B05/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초 및 2번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B06/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초 내지 3번째의, 셔터 시간/v의 배경 성분은 B07/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n에서, 좌측으로부터 6번째 내지 8번째 화소는 커버드 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.

도 15에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 9번째 화소 내지 12번째 화소는 배경 영역에 속하고, 화소값은 각각 B08 내지 B11이 된다.

도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 1번째 화소 내지 9번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n+1의 전경 영역에서의, 셔터 시간/v의 전경 성분은 F01/v 내지 F12/v 중 어느 1개이다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고으며 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 9번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F12/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F12/v가 된다. 도 15에서의 좌측으로부터 11번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분, 및 도 15에서의 좌측으로부터 12번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F12/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 9번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 기간의 전경 성분은 F11/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F11/v가 된다. 도 15에서의 좌측으로부터 11번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의, 셔터 시간/v의 전경 성분은 F11/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 9번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의, 셔터 시간/v의 전경 성분은 F10/v가 되고, 도 15에서의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F10/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 9번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F09/v가 된다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B09/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 11번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초 및 2번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B10/v가 된다. 도 15에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 12번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초 내지 3번째의, 셔터 시간/v의 배경 성분은 B11/v가 된다.

도 15에서의 프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 10번째 내지 12번째 화소는 커버드 백그라운드 영역인 혼합 영역에 대응한다.

도 16은 도 15에 도시한 화소값으로부터 전경 성분을 추출한 화상의 모델도이다.

도 17은 정지하고 있는 배경과 함께 도면 중의 우측으로 이동하는 오브젝트에 대응하는 전경을 촬상한 화상의 3개의 프레임의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 17에서, 언커버드 백그라운드 영역이 포함되어 있다.

도 17에서, 전경에 대응하는 오브젝트는 강체이고, 또한 등속으로 이동하고있다고 가정할 수 있다. 전경에 대응하는 오브젝트가 다음 프레임에서 4화소분 우측에 표시되도록 이동하고 있기 때문에, 움직임량 v는 4이다.

예를 들면, 도 17에서의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v가 되고, 도 17에서의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F13/v가 된다. 도 17에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분, 및 도 17에서의 좌측으로부터 4번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v가 된다.

도 17에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F14/v가 되고, 도 17에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F14/v가 된다. 도 17에서의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의, 셔터 시간/v의 전경 성분은 F15/v가 된다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 17에서의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방되어 2번째 내지 4번째의, 셔터 시간/v의 배경 성분은 B25/v가 된다. 도 17에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 2번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째 및 4번째의, 셔터 시간/v의 배경 성분은 B26/v가 된다. 도 17에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 3번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B27/v가 된다.

도 17에서의 프레임 #n-1에서, 가장 좌측 화소 내지 3번째 화소는, 언커버드백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.

도 17에서의 프레임 #n-1의 좌측으로부터 4번째 화소 내지 12번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임의 전경 성분은 F13/v 내지 F24/v 중 어느 1개이다.

도 17에서의 프레임 #n의 가장 좌측 화소 내지 좌측으로부터 4번째 화소는 배경 영역에 속하고, 화소값은 각각 B25 내지 B28이 된다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있으며, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 17에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v가 되고, 도 17에서의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F13/v가 된다. 도 17에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분, 및 도 17에서의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v가 된다.

도 17에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F14/v가 되고, 도 17에서의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F14/v가 된다. 도 17에서의 좌측으로부터 8번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F15/v가 된다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 17에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 5번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째 내지 4번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B29/v가 된다. 도 17에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 6번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째 및 4번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B30/v가 된다. 도 17에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 7번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B31/v가 된다.

도 17에서의 프레임 #n에서, 좌측으로부터 5번째 화소 내지 7번째 화소는 언커버드 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.

도 17에서의 프레임 #n의 좌측으로부터 8번째 화소 내지 12번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n의 전경 영역에서의, 셔터 시간/v의 기간에 대응하는 값은 F13/v 내지 F20/v 중 어느 1개이다.

도 17에서의 프레임 #n+1의 가장 좌측 화소 내지 좌측으로부터 8번째 화소는 배경 영역에 속하고, 화소값은 각각 B25 내지 B32가 된다.

전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있으며, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 17에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 9번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v가 되고, 도 17에서의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F13/v가 된다. 도 17에서의 좌측으로부터 11번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째의 셔터 시간/v의 전경 성분, 및 도 17에서의 좌측으로부터 12번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v가 된다.

도 17에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F14/v가 되고, 도 17에서의 좌측으로부터 11번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째의 셔터 시간/v의 전경 성분도 F14/v가 된다. 도 17에서의 좌측으로부터 12번째 화소의, 셔터가 개방되어 최초의 셔터 시간/v의 전경 성분은 F15/v가 된다.

배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 17에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 9번째 화소의, 셔터가 개방되어 2번째 내지 4번째의, 셔터 시간/v의 배경 성분은 B33/v가 된다. 도 17에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 10번째 화소의, 셔터가 개방되어 3번째 및 4번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B34/v가 된다. 도 17에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 11번째 화소의, 셔터가 개방되어 4번째의 셔터 시간/v의 배경 성분은 B35/v가 된다.

도 17에서의 프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 9번째 화소 내지 11번째 화소는 언커버드 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.

도 17에서의 프레임 #n+1의 좌측으로부터 12번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n+1의 전경 영역에서의, 셔터 시간/v의 전경 성분은 F13/v 내지 F16/v 중 어느 1개이다.

도 18은 도 17에 도시한 화소값으로부터 전경 성분을 추출한 화상의 모델도이다.

도 2로 되돌아가, 영역 특정부(103)는 복수의 프레임 화소값을 이용하여, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 또는 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그를 화소마다 대응시켜, 영역 정보로서 혼합비산출부(104) 및 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.

혼합비 산출부(104)는 복수의 프레임 화소값 및 영역 정보에 기초하여, 혼합 영역에 포함되는 화소에 대하여 화소마다 혼합비 α를 산출하고, 산출한 혼합비 α를 전경 배경 분리부(105)에 공급한다.

전경 배경 분리부(105)는 복수의 프레임 화소값, 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 전경 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상을 추출하여 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.

움직임 불선명 조정부(106)는 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보에 기초하여, 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하고, 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 출력한다.

도 19의 흐름도를 참조하여, 신호 처리 장치에 의한 움직임 불선명량의 조정 처리를 설명한다. 단계 S11에서, 영역 특정부(103)는 입력 화상을 기초로, 입력 화상의 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 또는 언커버드 백그라운드 영역 중 어느 것에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 생성하는 영역 특정 처리를 실행한다. 영역 특정 처리의 상세한 내용은 후술한다. 영역 특정부(103)는 생성한 영역 정보를 혼합비 산출부(104)에 공급한다.

또, 단계 S11에서, 영역 특정부(103)는 입력 화상을 기초로, 입력 화상의 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역(커버드 백그라운드 영역, 또는 언커버드 백그라운드 영역의 구별을 하지 않음)의 어느 것에 속하는지를 나타내는 영역정보를 생성하도록 하여도 된다. 이 경우에서, 전경 배경 분리부(105) 및 움직임 불선명 조정부(106)는, 움직임 벡터의 방향을 기초로 혼합 영역이 커버드 백그라운드 영역인지 또는 언커버드 백그라운드 영역인지를 판정한다. 예를 들면, 움직임 벡터의 방향에 대응하여, 전경 영역, 혼합 영역, 및 배경 영역으로 순차로 배열되어 있을 때, 그 혼합 영역은 커버드 백그라운드 영역이라고 판정되고, 움직임 벡터의 방향에 대응하여, 배경 영역, 혼합 영역, 및 전경 영역으로 순차로 배열되어 있을 때, 그 혼합 영역은 언커버드 백그라운드 영역이라고 판정된다.

단계 S12에서, 혼합비 산출부(104)는 입력 화상 및 영역 정보에 기초하여, 혼합 영역에 포함되는 화소마다 혼합비 α를 산출한다. 혼합비 산출 처리의 상세한 내용은 후술한다. 혼합비 산출부(104)는 산출한 혼합비 α를 전경 배경 분리부(105)에 공급한다.

단계 S13에서, 전경 배경 분리부(105)는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여 입력 화상으로부터 전경 성분을 추출하여, 전경 성분 화상으로서 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.

단계 S14에서, 움직임 불선명 조정부(106)는 움직임 벡터 및 영역 정보에 기초하여, 움직임 방향으로 배열되는 연속한 화소로서, 언커버드 백그라운드 영역, 전경 영역, 및 커버드 백그라운드 영역 중 어느 1개에 속하는 것의 화상 상의 위치를 나타내는 처리 단위를 생성하고, 처리 단위에 대응하는 전경 성분에 포함되는 움직임 불선명량을 조정한다. 움직임 불선명량의 조정 처리에 대한 상세한 내용에 대해서는 후술한다.

단계 S15에서, 신호 처리 장치는 화면 전체에 대하여 처리를 종료하였는지 여부를 판정하고, 화면 전체에 대하여 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S14로 진행하여, 처리 단위에 대응하는 전경 성분을 대상으로 한 움직임 불선명량의 조정 처리를 반복한다.

단계 S15에서, 화면 전체에 대하여 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 처리는 종료된다.

이와 같이, 신호 처리 장치는 전경과 배경을 분리하여 전경에 포함되는 움직임 불선명량을 조정할 수 있다. 즉, 신호 처리 장치는 전경 화소의 화소값인 샘플 데이터에 포함되는 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.

이하, 영역 특정부(103), 혼합비 산출부(104), 전경 배경 분리부(105), 및 움직임 불선명 조정부(106)의 각 구성에 대하여 설명한다.

도 20은 영역 특정부(103)의 구성을 도시한 블록도이다.

프레임 메모리(201)는, 입력된 화상을 프레임 단위로 기억한다. 프레임 메모리(201)는, 프레임 #n의 1개 전의 프레임인 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n의 1개 후의 프레임인 프레임 #n+1을 기억한다.

정동 판정부(202-1)는, 영역 특정의 대상인 프레임 #n의 화소의 화소값, 및 영역 특정의 대상인 프레임 #n의 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소의 화소값을 프레임 메모리(201)로 판독하여, 화소값의 차의 절대값을 산출한다. 정동 판정부(202-1)는, 프레임 #n의 화소값과 프레임 #n-1의 화소값과의 차의 절대값이, 미리 설정되어 있는 임계값 Th보다 큰지의 여부를 판정하고, 화소값의 차의 절대값이, 임계값 Th보다 크다고 판정된 경우, 움직임을 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203)에 공급한다. 프레임 #n의 화소의 화소값과 프레임 #n-1의 화소의 화소값과의 차의 절대값이, 임계값 Th 이하라고 판정된 경우, 정동 판정부(202-1)는, 정지를 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203)에 공급한다.

정동 판정부(202-2)는, 영역 특정의 대상인 프레임 #n의 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소의 화소값, 및 프레임 #n의 대상이 되는 화소의 화소값을 프레임 메모리(201)로 판독하여, 화소값의 차의 절대값을 산출한다. 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n+1의 화소값과 프레임 #n의 화소값과의 차의 절대값이, 미리 설정되어 있는 임계값 Th보다 큰지의 여부를 판정하고, 화소값의 차의 절대값이, 임계값 Th보다 크다고 판정된 경우, 움직임을 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203)에 공급한다. 프레임 #n+1의 화소의 화소값과 프레임 #n의 화소의 화소값과의 차의 절대값이, 임계값 Th 이하라고 판정된 경우, 정동 판정부 (202-2)는, 정지를 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203)에 공급한다.

영역 판정부(203)는, 정동 판정부(202-1)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내며, 또한, 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 정지 영역에 속한다고 판정하여, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)의 프레임 #n의, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 어드레스에, 정지 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그를 설정한다.

영역 판정부(203)는, 정동 판정부(202-1)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내며, 또한, 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 움직임 영역에 속한다고 판정하여, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)의 프레임 #n의, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 어드레스에, 움직임 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그를 설정한다.

영역 판정부(203)는, 정동 판정부(202-1)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내며, 또한，정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고 있을 때, 프레임 #n+1에서의 영역 특정의 대상인 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 판정하여, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)의 프레임 #n+1의, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 어드레스에, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그를 설정한다.

영역 판정부(203)는, 정동 판정부(202-1)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내며, 또한, 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고 있을 때, 프레임 #n-1에서의 영역 특정의 대상인 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 판정하여, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)의 프레임 #n-1의, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 어드레스에, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그를 설정한다.

영역 판정부(203)가 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 설정하는 플래그는, 예를 들면, 2비트의 플래그이며, "00"일 때, 정지 영역을 나타내고, "01"일때, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내고, "10"일 때, 커버드 백그라운드 영역을 나타내며, "11"일 때, 움직임 영역을 나타낸다.

판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 각 화소에 대응하여 2비트의 플래그인, 프레임 #n-1의 영역이라고 판정된 플래그, 프레임 #n의 영역이라고 판정된 플래그, 및 프레임 #n+1의 영역이라고 판정된 플래그를 각각 기억한다.

판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 종료했을 때, 언커버드 백그라운드 영역, 움직임 영역, 정지 영역, 및 커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있는, 프레임 #n+1의 플래그를 영역 정보로서 출력한다.

판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 종료했을 때, 언커버드 백그라운드 영역, 움직임 영역, 및 정지 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있는, 프레임 #n의 플래그를 프레임 # n+1로 이동한다.

판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 종료했을 때, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있는, 프레임 #n-1의 플래그를 프레임 #n으로 이동한다.

판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 종료했을 때, 프레임 #n-1을 초기화한다.

즉, 영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 개시할 때, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)가 기억하는 프레임 #n-1은, 플래그가 설정되어 있지 않다.

영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 개시할 때, 판정플래그 저장 프레임 메모리(204)가 기억하는 프레임 #n은, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있다.

영역 특정부(103)가 1개의 프레임에 대하여 영역의 판정을 개시할 때, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)가 기억하는 프레임 #n+1은, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그, 정지 영역을 나타내는 플래그, 및 움직임 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있다.

따라서, 영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)가 기억하고 있는, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있는, 프레임 #n에, 정지 영역 또는 움직임 영역을 나타내는 플래그를 설정한다.

영역 판정부(203)는, 프레임 #n의 대응하는 어드레스에 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그 또는 커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그가 이미 설정되어 있을 때, 움직임 영역을 나타내는 플래그를 설정하지 않는다.

영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)가 기억하고 있는, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그, 정지 영역을 나타내는 플래그, 및 움직임 영역을 나타내는 플래그가 설정되어 있는, 프레임 #n+1에, 커버드 백그라운드 영역을 나타내는 플래그를 설정한다.

다음에, 영역 특정부(103)의 처리의 예를 도 21 내지 도 25를 참조하여 설명한다. 전경에 대응하는 오브젝트가 이동하고 있을 때, 오브젝트에 대응하는 화상의 화면 상의 위치는, 프레임마다 변화한다. 도 21에 도시한 바와 같이, 프레임 # n에서, Yn(x, y)로 나타내는 위치에 위치하는 오브젝트에 대응하는 화상은, 다음의프레임인 프레임 #n+1에서, Yn+1(x, y)에 위치한다. 전경의 오브젝트에 대응하는 화상의 움직임 방향에 인접하여 1열로 배열하는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도를 도 22에 도시한다. 예를 들면, 전경의 오브젝트에 대응하는 화상의 움직임 방향이 화면에 대하여 수평일 때, 도 22에서의 모델도는, 1개의 라인 상의 인접하는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 나타낸다.

도 22에서, 프레임 #n에서의 라인은 프레임 #n+1에서의 라인과 동일하다.

프레임 #n에서, 좌측으로부터 2번째 화소 내지 13번째 화소에 포함되어 있는 오브젝트에 대응하는 전경 성분은, 프레임 #n+1에서 좌측으로부터 6번째 내지 17번째 화소에 포함된다.

프레임 #n에서, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측으로부터 11번째 내지 13번째 화소이고, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소이다. 프레임 #n+1에서, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측으로부터 15번째 내지 17번째 화소이고, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측으로부터 6번째 내지 8번째 화소이다.

도 22에 도시한 예에서, 프레임 #n에 포함되는 전경 성분이, 프레임 #n+1에서 4화소 이동하고 있기 때문에, 움직임량 v는 4이다. 가상 분할 수는 움직임량 v에 대응하며, 4이다.

다음에, 주목하고 있는 프레임의 전후에서의 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값의 변화에 대하여 설명한다.

도 23에 도시한, 배경이 정지하고, 전경의 움직임량 v가 4인 프레임 #n+1에서, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측으로부터 15번째 내지 17번째 화소이다. 움직임량 v가 4이기 때문에, 1개 이전 프레임 #n에서, 좌측으로부터 15번째 내지 17번째 화소는 배경 성분만을 포함하여, 배경 영역에 속한다. 또한, 1개 더 이전 프레임 #n-1에서, 좌측으로부터 15번째 내지 17번째 화소는 배경 성분만을 포함하여, 배경 영역에 속한다.

여기서, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 프레임 #n의 좌측으로부터 15번째 화소의 화소값은 프레임 #n-1의 좌측으로부터 15번째 화소의 화소값에서 변화하지 않는다. 마찬가지로, 프레임 #n의 좌측으로부터 16번째 화소의 화소값은 프레임 #n-1의 좌측으로부터 16번째 화소의 화소값에서 변화하지 않고, 프레임 #n의 좌측으로부터 17번째 화소의 화소값은 프레임 #n-1의 좌측으로부터 17번째 화소의 화소값에서 변화하지 않는다.

즉, 프레임 #n+1에서의 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n 및 프레임 #n-1의 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 화소값이 변화하지 않기 때문에, 그 차의 절대값은 거의 0의 값이 된다. 따라서, 프레임 #n+1에서의 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n 및 프레임 #n-1의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-1)에 의해 정지라고 판정된다.

프레임 #n+1에서의 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는 전경 성분을 포함하기 때문에, 프레임 #n에서의 배경 성분만으로 이루어지는 경우와 화소값이 다르다. 따라서, 프레임 #n+1에서의 혼합 영역에 속하는 화소 및 대응하는 프레임 #n의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-2)에 의해 움직임이라고 판정된다.

이와 같이, 영역 판정부(203)는 정동 판정부(202-2)로부터 움직임을 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되고, 정동 판정부(225-1)로부터 정지를 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되었을 때, 대응하는 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.

도 24에 도시한, 배경이 정지하고, 전경의 움직임량 v가 4인 프레임 #n-1에서, 언커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소는 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소이다. 움직임량 v가 4이기 때문에, 1개 뒤의 프레임 #n에서, 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는 배경 성분만을 포함하여, 배경 영역에 속한다. 또한, 1개 더 뒤의 프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는 배경 성분만을 포함하여, 배경 영역에 속한다.

여기서, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 프레임 #n+1의 좌측으로부터 2번째 화소의 화소값은, 프레임 #n의 좌측으로부터 2번째 화소의 화소값에서 변화하지 않는다. 마찬가지로, 프레임 #n+1의 좌측으로부터 3번째 화소의 화소값은 프레임 #n의 좌측으로부터 3번째 화소의 화소값에서 변화하지 않고, 프레임 #n+1의 좌측으로부터 4번째 화소의 화소값은 프레임 #n의 좌측으로부터 4번째 화소의 화소값에서 변화하지 않는다.

즉, 프레임 #n-1에서의 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n 및 프레임 #n+1의 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 화소값이 변화하지 않기 때문에, 그 차의 절대값은 거의 0의 값이 된다. 따라서, 프레임 #n에서의 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n 및 프레임 #n+1의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-1)에 의해 정지라고 판정된다.

프레임 #n-1에서의 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소는, 전경 성분을 포함하기 때문에, 프레임 #n에서의 배경 성분만으로 이루어지는 경우와, 화소값이 다르다. 따라서, 프레임 #n-1에서의 혼합 영역에 속하는 화소 및 대응하는 프레임 #n의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-1)에 의해 움직임이라고 판정된다.

이와 같이, 영역 판정부(203)는 정동 판정부(202-1)로부터 움직임을 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되고, 정동 판정부(202-2)로부터 정지를 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되었을 때, 프레임 #n-1의 대응하는 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.

도 25는, 영역 특정부(103)의 판정 조건을 도시한 도면이다. 프레임 #n+1의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n+1의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n의 화소가 정지라고 판정되고, 프레임 #n+1의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n의 화소와, 프레임 #n+1의 화소가 움직임이라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는, 프레임 #n+1의 판정 대상이 되는 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.

프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n의 화소가 정지라고 판정되고, 프레임 #n의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소가 정지라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소가 정지 영역에 속한다고 판정한다.

프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n의 화소가 움직임이라고 판정되고, 프레임 #n의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소가 움직임이라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는, 프레임곡의 판정 대상이 되는 화소가 움직임 영역에 속한다고 판정한다.

프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n-1의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n의 화소가 움직임이라고 판정되고, 프레임 #n-1의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n의 화소와, 프레임 #n-1의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소가 정지라고 판정하였을 때, 영역 특정부(103)는, 프레임 #n-1의 판정 대상이 되는 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.

이와 같이, 영역 특정부(103)는, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 및 언커버드 백그라운드 영역을 특정한다. 영역 특정부(103)는, 1개의 프레임에 대하여, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 및 언커버드 백그라운드 영역을 특정하기 때문에, 3 프레임에 대응하는 시간을 필요로 한다.

도 26은, 영역 특정부(103)의 영역의 특정 결과의 예를 도시한 도면이다.도 26에 도시한 결과에 대응하는 입력 화상에서, 전경의 오브젝트는, 도면의 좌측으로부터 우측으로 향해, 이동하고 있다.

전경의 오브젝트의 진행 방향측(도면 중의 우측)에서, 커버드 백그라운드 영역이 판정되고, 전경의 오브젝트의 진행 방향의 반대측(도면 중의 좌측)에서, 언커버드 백그라운드 영역이 판정되어 있는 것을 알 수 있다.

도 27은, 도 26의 판정 결과 중, 전경의 오브젝트의 좌측 상측에 대응하는 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

전경의 오브젝트가 도면 중의 우측을 향하여 이동하고 있기 때문에, 도면 중에 A로 나타내는 커버드 백그라운드 영역은, 도면 중에서 B로 나타내는 전경 영역의 우측에 위치하며, 도면 중에서 C로 나타내는 언커버드 백그라운드 영역은, 전경 영역의 좌측에 위치하는 것을 알 수 있다. 도 27에서, D는, 배경 영역을 나타낸다.

다음에, 도 28 및 도 29의 흐름도를 참조하여, 영역 특정부(103)의 영역 특정의 처리를 설명한다. 단계 S201에서, 프레임 메모리(201)는 판정 대상이 되는 프레임 #n-1 내지 프레임 #n+1의 화상을 취득한다.

단계 S202에서, 정동 판정부(202-1)는, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 정지 여부를 판정하여, 정지라고 판정된 경우, 단계 S203으로 진행하고, 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 정지 여부를 판정한다.

단계 S203에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서,정지라고 판정된 경우, 단계 S204로 진행하고, 영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 기억되어 있는 프레임 #n의 대응하는 어드레스에, 정지 영역에 속하는 것을 나타내는 "00"을 설정하고, 수속은, 단계 S205로 진행한다.

단계 S202에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 움직임이라고 판정된 경우, 또는, 단계 S203에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 움직임이라고 판정된 경우, 프레임 #n의 화소가 정지 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S204의 처리는 스킵되고, 수속은, 단계 S205로 진행한다.

단계 S205에서, 정동 판정부(202-1)는, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 움직임 여부를 판정하고, 움직임이라고 판정된 경우, 단계 S206으로 진행하고, 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 움직임 여부를 판정한다.

단계 S206에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 움직임이라고 판정된 경우, 단계 S207로 진행하고, 영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 기억되어 있는 프레임 #n의 플래그를 기초로, 대응하는 화소가, 이미, 언커버드 백그라운드 영역이라고 판정되어 있는지의 여부를 판정하여, 대응하는 화소가, 이미, 언커버드 백그라운드 영역이라고 판정되어 있지 않다고 판정된 경우, 단계 S208로 진행한다.

단계 S208에서, 영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 기억되어 있는 프레임 #n의 대응하는 어드레스에, 움직임 영역에 속하는 것을나타내는 "11"을 설정하고, 수속은, 단계 S209로 진행한다.

단계 S205에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 정지라고 판정된 경우, 단계 S206에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 정지라고 판정된 경우, 또는, 단계 S207에서, 대응하는 화소가, 이미, 언커버드 백그라운드 영역이라고 판정되어 있다고 판정된 경우, 프레임 #n의 화소가 움직임 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S208의 처리는 스킵되고, 수속은, 단계 S209로 진행한다.

단계 S209에서, 정동 판정부(202-1)는, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 정지 여부를 판정하여, 정지라고 판정된 경우, 단계 S210으로 진행하고, 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 움직임 여부를 판정한다.

단계 S210에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 움직임이라고 판정된 경우, 단계 S211로 진행하고, 영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 기억되어 있는 프레임 #n+1의 대응하는 어드레스에, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 "10"을 설정하고, 수속은, 단계 S212로 진행한다.

단계 S209에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 움직임이라고 판정된 경우, 또는, 단계 S210에서, 프레임 #n 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 정지라고 판정된 경우, 프레임 #n+1의 화소가 커버드 백그라운드 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S211의 처리는 스킵되고, 수속은, 단계S212로 진행한다.

단계 S212에서, 영역 판정부(202-1)는, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 움직임 여부를 판정하여, 움직임이라고 판정된 경우, 단계 S213으로 진행하고, 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 정지 여부를 판정한다.

단계 S213에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 정지라고 판정된 경우, 단계 S214로 진행하고, 영역 판정부(203)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 기억되어 있는 프레임 #n-1의 대응하는 어드레스에, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 "01"을 설정하고, 수속은, 단계 S215로 진행한다.

단계 S212에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에서, 정지라고 판정된 경우, 또는, 단계 S213에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에서, 움직임이라고 판정된 경우, 프레임 #n-1의 화소가 언커버드 백그라운드 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S214의 처리는 스킵되고, 수속은, 단계 S215로 진행한다.

단계 S215에서, 영역 특정부(103)는, 모든 화소에 대하여 영역을 특정하였는지의 여부를 판정하고, 모든 화소에 대하여 영역을 특정하지 않았다고 판정된 경우, 수속은, 단계 S202로 되돌아가, 다른 화소에 대하여, 영역 특정의 처리를 반복한다.

단계 S215에서, 모든 화소에 대하여 영역을 특정하였다고 판정된 경우, 단계S216으로 진행하고, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 또는 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는, 프레임 #n+1의 플래그를 영역 정보로서 출력한다.

단계 S217에서, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 프레임 #n의 플래그를 프레임 #n+1로 이동한다.

단계 S218에서, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 프레임 #n-1의 플래그를 프레임 #n으로 이동한다.

단계 S219에서, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 프레임 #n-1을 초기화하여, 처리는 종료한다.

이와 같이, 영역 특정부(103)는, 프레임에 포함되어 있는 화소의 각각에 대하여, 움직임 영역, 정지 영역, 언커버드 백그라운드 영역, 또는 커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 영역 정보를 생성할 수 있다.

또, 영역 특정부(103)는, 언커버드 백그라운드 영역 및 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 영역 정보에 논리합을 적용함으로써, 혼합 영역에 대응하는 영역 정보를 생성하고, 프레임에 포함되어 있는 화소의 각각에 대하여, 움직임 영역, 정지 영역, 또는 혼합 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그로 이루어지는 영역 정보를 생성하도록 하여도 된다.

전경에 대응하는 오브젝트가 텍스쳐를 갖는 경우, 영역 특정부(103)는, 보다 정확하게 움직임 영역을 특정할 수 있다.

영역 특정부(103)는, 움직임 영역을 나타내는 영역 정보를 전경 영역을 나타내는 영역 정보로서, 또한, 정지 영역을 나타내는 영역 정보를 배경 영역을 나타내는 영역 정보로서 출력할 수 있다.

이상과 같이, 영역 특정부(103)는, 프레임에 포함되어 있는 화소의 각각에 대하여, 움직임 영역, 정지 영역, 언커버드 백그라운드 영역, 또는 커버드 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 영역 정보를 생성할 수 있다.

도 30은 혼합비 산출부(104)의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 추정 혼합비 처리부(401)는, 입력 화상을 기초로, 커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해, 화소마다 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.

추정 혼합비 처리부(402)는, 입력 화상을 기초로, 언커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해, 화소마다 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.

전경에 대응하는 오브젝트가 셔터 시간 내에 등속으로 움직이고 있다고 가정할 수 있기 때문에, 혼합 영역에 속하는 화소의 혼합비 α는 이하의 성질을 갖는다. 즉, 혼합비 α는, 화소의 위치 변화에 대응하여, 직선적으로 변화된다. 화소의 위치 변화를 1차원으로 하면, 혼합비 α의 변화는 직선으로 표현할 수 있고, 화소의 위치 변화를 2차원으로 하면, 혼합비 α의 변화는 평면으로 표현할 수 있다.

또한, 1프레임의 기간은 짧기 때문에, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이며, 등속으로 이동하고 있다는 가정이 성립한다.

이 경우, 혼합비 α의 기울기는, 전경의 셔터 시간 내에서의 움직임량 v의역비로 된다.

이상적인 혼합비 α의 예를 도 47에 도시한다. 이상적인 혼합비 α의 혼합 영역에서의 기울기 l은 움직임량 v의 역수로서 나타낼 수 있다.

도 31에 도시한 바와 같이, 이상적인 혼합비 α는, 배경 영역에서 1의 값을 갖고, 전경 영역에서 0의 값을 가지며, 혼합 영역에서 0보다 크고 1 미만의 값을 갖는다.

도 32의 예에서, 프레임 #n의 좌측으로부터 7번째의 화소의 화소값 C06은,프레임 #n-1의 좌측으로부터 7번째의 화소의 화소값 P06을 이용하여, 수학식 4로 표현할 수 있다.

수학식 4에서, 화소값 C06을 혼합 영역의 화소의 화소값 M과, 화소값 P06을 배경 영역의 화소의 화소값 B로 표현한다. 즉, 혼합 영역의 화소의 화소값 M 및 배경 영역의 화소의 화소값 B는, 각각, 수학식 5 및 수학식 6으로 표현할 수 있다.

수학식 4에서의 2/v는 혼합비 α에 대응한다. 움직임량 v가 4이기 때문에, 프레임 #n의 좌측으로부터 7번째의 화소의 혼합비 α는 0.5가 된다.

이상과 같이, 주목하고 있는 프레임 #n의 화소값 C를 혼합 영역의 화소값으로 간주하고, 프레임 #n의 전 프레임 #n-1의 화소값 P를 배경 영역의 화소값으로 간주함으로써, 혼합비 α를 나타내는 수학식 3은 수학식 7과 같이 바꿔 쓸 수 있다.

수학식 7의 f는, 주목하고 있는 화소에 포함되는 전경 성분의 합 Σ_iFi/v이다. 수학식 7에 포함되는 변수는 혼합비 α 및 전경 성분의 합 f로 2개이다.

마찬가지로, 언커버드 백그라운드 영역에서, 움직임량 v가 4이고, 시간 방향의 가상 분할수가 4인, 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 도 33에 도시한다.

언커버드 백그라운드 영역에서, 상술한 커버드 백그라운드 영역에서의 표현과 마찬가지로, 주목하고 있는 프레임 #n의 화소값 C를 혼합 영역의 화소값으로 간주하고, 프레임 #n의 후 프레임 #n+1의 화소값 N을 배경 영역의 화소값으로 간주함으로써, 혼합비 α를 나타내는 수학식 3은 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.

또한, 배경의 오브젝트가 정지하고 있는 것으로 설명하였지만, 배경의 오브젝트가 움직이고 있는 경우에도, 배경의 움직임량 v에 대응시킨 위치의 화소의 화소값을 이용함으로써, 수학식 4 내지 수학식 8을 적용할 수 있다. 예를 들면, 도 32에서, 배경에 대응하는 오브젝트의 움직임량 v가 2이고, 가상 분할수가 2일 때, 배경에 대응하는 오브젝트가 도면의 우측으로 움직이고 있을 때, 수학식 6에서의 배경 영역의 화소의 화소값 B는 화소값 P04로 된다.

수학식 7 및 수학식 8은, 각각 2개의 변수를 포함하기 때문에, 그 상태 그대로는 혼합비 α를 구할 수 없다. 여기서, 화상은 일반적으로 공간적으로 상관이 강하기 때문에 근접하는 화소끼리 거의 동일한 화소값으로 된다.

따라서, 전경 성분은, 공간적으로 상관이 강하기 때문에, 전경 성분의 합 f를 전 또는 후 프레임으로부터 도출할 수 있도록 수학식을 변형하여, 혼합비 α를 구한다.

도 34의 프레임 #n의 좌측으로부터 7번째의 화소의 화소값 Mc는 수학식 9로 나타낼 수 있다.

수학식 9의 우변 제1항의 2/v는 혼합비 α에 상당한다. 수학식 9의 우변 제2항은, 후 프레임 #n+1의 화소값을 이용하여, 수학식 10과 같이 표현하는 것으로한다.

여기서, 전경 성분의 공간 상관을 이용하여, 수학식 11이 성립하는 것으로 한다.

수학식 10은, 수학식 11을 이용하여, 수학식 12와 같이 치환할 수 있다.

결과로서, β는 수학식 13으로 표현할 수 있다.

일반적으로, 수학식 11에 나타낸 바와 같이 혼합 영역에 관계되는 전경 성분이 동일하다고 가정하면, 혼합 영역의 모든 화소에 대하여, 내분비의 관계로부터 수학식 14가 성립한다.

수학식 14가 성립하는 것으로 하면, 수학식 7은 수학식 15로 나타낸 바와 같이 전개할 수 있다.

마찬가지로, 수학식 14가 성립하는 것으로 하면, 수학식 8은 수학식 16으로 나타낸 바와 같이 전개할 수 있다.

수학식 15 및 수학식 16에서, C, N, 및 P는 기지의 화소값이기 때문에, 수학식 15 및 수학식 16에 포함되는 변수는 혼합비 α뿐이다. 수학식 15 및 수학식 16에서의, C, N, 및 P의 관계를 도 35에 도시한다. C는, 혼합비 α를 산출하는, 프레임 #n의 주목하고 있는 화소의 화소값이다. N은, 주목하고 있는 화소와 공간 방향의 위치가 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 화소값이다. P는, 주목하고 있는 화소와 공간 방향의 위치가 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 화소값이다.

따라서, 수학식 15 및 수학식 16의 각각에 1개의 변수가 포함되게 되기 때문에, 3개의 프레임의 화소의 화소값을 이용하여, 혼합비 α를 산출할 수 있다. 수학식 15 및 수학식 16을 풂으로써, 정확한 혼합비 α가 산출되기 위한 조건은, 혼합 영역에 관계되는 전경 성분이 동일한, 즉, 전경의 오브젝트가 정지하고 있을 때 촬상된 전경의 화상 오브젝트에서, 전경의 오브젝트의 움직임 방향에 대응하는, 화상 오브젝트의 경계에 위치하는 화소로서, 움직임량 v의 2배의 수의 연속하고 있는 화소의 화소값이 일정한 것이다.

이상과 같이, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 혼합비 α는 수학식17에 의해 산출되고, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 혼합비 α는 수학식 18에 의해 산출된다.

도 36은 추정 혼합비 처리부(401)의 구성을 도시한 블록도이다. 프레임 메모리(421)는, 입력된 화상을 프레임 단위로 기억하고, 입력 화상으로서 입력되어 있는 프레임으로부터 1개 뒤의 프레임을 프레임 메모리(422) 및 혼합비 연산부(423)에 공급한다.

프레임 메모리(422)는, 입력된 화상을 프레임 단위로 기억하고, 프레임 메모리(421)로부터 공급되어 있는 프레임으로부터 1개 뒤의 프레임을 혼합비 연산부(423)에 공급한다.

따라서, 입력 화상으로서 프레임 #n+1이 혼합비 연산부(423)에 입력되어 있을 때, 프레임 메모리(421)는 프레임 #n을 혼합비 연산부(423)에 공급하고, 프레임메모리(422)는 프레임 #n-1을 혼합비 연산부(423)에 공급한다.

혼합비 연산부(423)는, 수학식 17로 나타내는 연산에 의해, 프레임 #n의 주목하고 있는 화소의 화소값 C, 주목하고 있는 화소와 공간적 위치가 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N, 및 주목하고 있는 화소와 공간적 위치가 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P를 기초로, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 출력한다. 예를 들면, 배경이 정지하고 있을 때, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 #n의 주목하고 있는 화소의 화소값 C, 주목하고 있는 화소와 프레임 내의 위치가 동일한, 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N, 및 주목하고 있는 화소와 프레임 내의 위치가 동일한, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P를 기초로, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 출력한다.

이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는, 입력 화상을 기초로, 추정 혼합비를 산출하여, 혼합비 결정부(403)에 공급할 수 있다.

또한, 추정 혼합비 처리부(402)는, 추정 혼합비 처리부(401)가 수학식 17로 나타내는 연산에 의해, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하는 데 대하여, 수학식 18로 나타내는 연산에 의해, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하는 부분이 다른 것을 제외하고, 추정 혼합비 처리부(401)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.

도 37은 추정 혼합비 처리부(401)에 의해 산출된 추정 혼합비의 예를 도시한 도면이다. 도 37에 도시한 추정 혼합비는, 등속으로 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 전경의 움직임량 v가 11인 경우의 결과를, 1라인에 대하여 도시한 것이다.

추정 혼합비는, 혼합 영역에서, 도 31에 도시한 바와 같이, 거의 직선적으로 변화하고 있는 것을 알 수 있다.

도 30으로 되돌아가, 혼합비 결정부(403)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된, 혼합비 α의 산출 대상이 되는 화소가, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 또는 언커버드 백그라운드 영역 중 어느 1개에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 기초로, 혼합비 α를 설정한다. 혼합비 결정부(403)는, 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0을 혼합비 α에 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1을 혼합비 α에 설정하며, 대상이 되는 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(401)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α에 설정하고, 대상이 되는 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(402)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α에 설정한다. 혼합비 결정부(403)는 영역 정보를 기초로 설정한 혼합비 α를 출력한다.

도 38은 혼합비 산출부(104)의 다른 구성을 도시한 블록도이다. 선택부(441)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소 및, 이에 대응하는 전 및 후 프레임의 화소를 추정 혼합비 처리부(442)에 공급한다. 선택부(441)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소 및, 이에 대응하는 전 및 후 프레임의 화소를 추정 혼합비 처리부(443)에 공급한다.

추정 혼합비 처리부(442)는, 선택부(441)로부터 입력된 화소값을 기초로, 수학식 17로 나타내는 연산에 의해, 커버드 백그라운드 영역에 속하는, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 선택부(444)에 공급한다.

추정 혼합비 처리부(443)는, 선택부(441)로부터 입력된 화소값을 기초로, 수학식 18로 나타내는 연산에 의해, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 선택부(444)에 공급한다.

선택부(444)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0인 추정 혼합비를 선택하여, 혼합비 α에 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1인 추정 혼합비를 선택하여, 혼합비 α에 설정한다. 선택부(444)는, 대상이 되는 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(442)로부터 공급된 추정 혼합비를 선택하여 혼합비 α에 설정하고, 대상이 되는 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(443)로부터 공급된 추정 혼합비를 선택하여 혼합비 α에 설정한다. 선택부(444)는 영역 정보를 기초로 선택하여 설정한 혼합비 α를 출력한다.

이와 같이, 도 38에 도시한 다른 구성을 갖는 혼합비 산출부(104)는, 화상이 포함되는 화소마다 혼합비 α를 산출하여, 산출한 혼합비 α를 출력할 수 있다.

도 39의 흐름도를 참조하여, 도 30에 구성을 도시한 혼합비 산출부(104)의 혼합비 α의 산출 처리를 설명한다. 단계 S401에서, 혼합비 산출부(104)는 영역특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 취득한다. 단계 S402에서, 추정 혼합비 처리부(401)는, 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의해 추정 혼합비의 연산 처리를 실행하고, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다. 혼합비 추정의 연산 처리의 상세는, 도 40의 흐름도를 참조하여, 후술한다.

단계 S403에서, 추정 혼합비 처리부(402)는, 언커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의해 추정 혼합비의 연산의 처리를 실행하고, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.

단계 S404에서, 혼합비 산출부(104)는, 프레임 전체에 대하여, 혼합비 α를 추정하였는지의 여부를 판정하고, 프레임 전체에 대하여, 혼합비 α를 추정하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S402로 되돌아가, 다음 화소에 대하여 혼합비 α를 추정하는 처리를 실행한다.

단계 S404에서, 프레임 전체에 대하여, 혼합비 α를 추정하였다고 판정된 경우, 단계 S405로 진행하여, 혼합비 결정부(403)는, 화소가, 전경 영역, 배경 영역, 커버드 백그라운드 영역, 또는 언커버드 백그라운드 영역 중 어느 1개에 속하는지를 나타내는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합비 α를 설정한다. 혼합비 결정부(403)는, 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0을 혼합비 α에 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1을 혼합비 α에 설정하며, 대상이 되는 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(401)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α에 설정하고, 대상이 되는 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(402)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α에 설정하고, 처리는 종료한다.

이와 같이, 혼합비 산출부(104)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보 및 입력 화상을 기초로, 각 화소에 대응하는 특징량인 혼합비 α를 산출할 수 있다.

도 38에 구성을 도시한 혼합비 산출부(104)의 혼합비 α의 산출 처리는, 도 39의 흐름도로 설명한 처리와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.

다음으로, 도 39의 단계 S402에 대응하는, 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정 처리를 도 40의 흐름도를 참조하여 설명한다.

단계 S421에서, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 메모리(421)로부터, 프레임 #n의 주목 화소의 화소값 C를 취득한다.

단계 S422에서, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 메모리(422)로부터, 주목 화소에 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P를 취득한다.

단계 S423에서, 혼합비 연산부(423)는, 입력 화상에 포함되는 주목 화소에 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N을 취득한다.

단계 S424에서, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 #n의 주목 화소의 화소값 C, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P, 및 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N을 기초로, 추정 혼합비를 연산한다.

단계 S425에서, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 전체에 대하여, 추정 혼합비를 연산하는 처리를 종료하였는지의 여부를 판정하고, 프레임 전체에 대하여, 추정 혼합비를 연산하는 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S421로 되돌아가,다음 화소에 대하여 추정 혼합비를 산출하는 처리를 반복한다.

단계 S425에서, 프레임 전체에 대하여, 추정 혼합비를 연산하는 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 처리는 종료한다.

이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는, 입력 화상을 기초로, 추정 혼합비를 연산할 수 있다.

도 39의 단계 S403에서의 언커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정 처리는, 언커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 수학식을 이용한, 도 40의 흐름도에 도시한 처리와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.

또한, 도 38에 도시한 추정 혼합비 처리부(442) 및 추정 혼합비 처리부(443)는, 도 40에 도시한 흐름도과 마찬가지의 처리를 실행하여 추정 혼합비를 연산하기 때문에, 그 설명은 생략한다.

또한, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 것으로 설명하였지만, 배경 영역에 대응하는 화상이 움직임을 포함하고 있어도 상술한 혼합비 α를 구하는 처리를 적용할 수 있다. 예를 들면, 배경 영역에 대응하는 화상이 똑같이 움직이고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는, 배경의 움직임에 대응하여 화상 전체를 시프트시켜, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우와 마찬가지로 처리한다. 또한, 배경 영역에 대응하는 화상이 국소마다 다른 배경의 움직임을 포함하고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는, 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는 화소로서, 배경의 움직임에 대응한 화소를 선택하고, 상술한 처리를 실행한다.

또한, 혼합비 산출부(104)는, 모든 화소에 대하여, 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정 처리만을 실행하고, 산출된 추정 혼합비를 혼합비 α로서 출력하도록 하여도 된다. 이 경우에, 혼합비 α는, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 배경 성분의 비율을 나타내고, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 전경 성분의 비율을 나타낸다. 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 이와 같이 산출된 혼합비 α와 1의 차분의 절대값을 산출하고, 산출한 절대값을 혼합비 α에 설정하면, 신호 처리 장치는, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 배경 성분의 비율을 나타내는 혼합비 α를 구할 수 있다.

또한, 마찬가지로, 혼합비 산출부(104)는, 모든 화소에 대하여, 언커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정 처리만을 실행하여, 산출된 추정 혼합비를 혼합비 α로서 출력하도록 하여도 된다.

다음으로, 혼합비 α가 직선적으로 변화되는 성질을 이용하여 혼합비 α를 산출하는 혼합비 산출부(104)에 대하여 설명한다.

상술한 바와 같이, 수학식 7 및 수학식 8은, 각각 2개의 변수를 포함하기 때문에, 그 상태 그대로는 혼합비 α를 구할 수 없다.

따라서, 셔터 시간 내에서, 전경에 대응하는 오브젝트가 등속으로 움직이는 것에 의한, 화소의 위치 변화에 대응하여, 혼합비 α가 직선적으로 변화되는 성질을 이용하여, 공간 방향으로, 혼합비 α와 전경 성분의 합 f를 근사한 수학식을 세운다. 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값 및 배경 영역에 속하는 화소의 화소값의 조의 복수를 이용하여, 혼합비 α와 전경 성분의 합 f를 근사한 수학식을 푼다.

혼합비 α의 변화를, 직선으로서 근사하면, 혼합비 α는 수학식 19로 표현된다.

수학식 19에서, i는 주목하고 있는 화소의 위치를 0으로 한 공간 방향의 인덱스이다. l은 혼합비 α의 직선 기울기이다. p는 혼합비 α의 직선의 절편임과 함께, 주목하고 있는 화소의 혼합비 α이다. 수학식 19에서, 인덱스 i는 기지이지만, 기울기 l 및 절편 p는 미지이다.

인덱스 i, 기울기 l, 및 절편 p의 관계를 도 41에 도시한다. 도 41에서, ○는 주목 화소를 나타내고, ●는 근방 화소를 나타낸다.

혼합비 α를 수학식 19와 같이 근사함으로써, 복수의 화소에 대하여 복수의 다른 혼합비 α는 2개의 변수로 표현된다. 도 41에 도시한 예에서, 5개의 화소에 대한 5개의 혼합비는, 2개의 변수인 기울기 l 및 절편 p에 의해 표현된다.

도 42에 도시한 평면에서 혼합비 α를 근사하면, 화상의 수평 방향 및 수직 방향의 2개의 방향에 대응하는 움직임 v를 고려했을 때, 수학식 19를 평면으로 확장하여, 혼합비 α는 수학식 20으로 표현된다. 도 42에서, ○는 주목 화소를 나타낸다.

수학식 20에서, j는 주목하고 있는 화소의 위치를 0으로 한 수평 방향의 인덱스이고, k는 수직 방향의 인덱스이다. m은 혼합비 α의 면의 수평 방향의 기울기이고, q는 혼합비 α의 면의 수직 방향의 기울기이다. p는 혼합비 α의 면의 절편이다.

예를 들면, 도 32에 도시한 프레임 #n에서, C05 내지 C07에 대하여, 각각, 수학식 21 내지 수학식 23이 성립한다.

전경 성분이 근방에서 일치하는, 즉, F01 내지 F03이 동일한 것으로 하여, F01 내지 F03을 Fc로 치환하면 수학식 24가 성립한다.

수학식 24에서, x는 공간 방향의 위치를 나타낸다.

α(x)를 수학식 20으로 치환하면, 수학식 24는 수학식 25로서 표현할 수 있다.

수학식 25에서, (-m·Fc), (-q·Fc), 및 (1-p)·Fc는, 수학식 26 내지 수학식 28로 나타낸 바와 같이 치환되어 있다.

수학식 25에서, j는 주목하고 있는 화소의 위치를 0으로 한 수평 방향의 인덱스이고, k는 수직 방향의 인덱스이다.

이와 같이, 전경에 대응하는 오브젝트가 셔터 시간 내에서 등속으로 이동하고, 전경에 대응하는 성분이 근방에서 일정하다고 하는 가정이 성립하기 때문에, 전경 성분의 합은 수학식 25로 근사된다.

또한, 혼합비 α를 직선으로 근사하는 경우, 전경 성분의 합은 수학식 29로 표현할 수 있다.

수학식 9의 혼합비 α 및 전경 성분의 합을, 수학식 20 및 수학식 25를 이용하여 치환하면, 화소값 M은 수학식 30으로 표현된다.

수학식 30에서, 미지의 변수는, 혼합비 α의 면의 수평 방향의 기울기 m, 혼합비 α의 면의 수직 방향의 기울기 q, 혼합비 α의 면의 절편 p, s, t, 및 u로 6개이다.

주목하고 있는 화소의 근방의 화소에 대응시켜, 수학식 30으로 나타내는 정규 방정식에, 화소값 M 또는 화소값 B를 설정하고, 화소값 M 또는 화소값 B가 설정된 복수의 정규 방정식을 최소 제곱법으로 풀어, 혼합비 α를 산출한다.

예를 들면, 주목하고 있는 화소의 수평 방향의 인덱스 j를 0으로 하고, 수직 방향의 인덱스 k를 0으로 하여, 주목하고 있는 화소의 근방의 3×3화소에 대하여, 수학식 30으로 나타내는 정규 방정식에 화소값 M 또는 화소값 B를 설정하면, 수학식 31 내지 수학식 39를 얻는다.

주목하고 있는 화소의 수평 방향의 인덱스 j가 0이고, 수직 방향의 인덱스 k가 0이기 때문에, 주목하고 있는 화소의 혼합비 α는, 수학식 20으로부터, j=0 및k=0일 때의 값, 즉, 절편 p와 같다.

따라서, 수학식 31 내지 수학식 39의 9개의 식을 기초로, 최소 제곱법에 의해, 수평 방향의 기울기 m, 수직 방향의 기울기 q, 절편 p, s, t, 및 u의 각각의 값을 산출하여, 절편 p를 혼합비 α로서 출력하면 된다.

다음으로, 최소 제곱법을 적용하여 혼합비 α를 산출하는 보다 구체적인 수순을 설명한다.

인덱스 i 및 인덱스 k를 1개의 인덱스 x로 표현하면, 인덱스 i, 인덱스 k, 및 인덱스 x의 관계는 수학식 40으로 표현된다.

수평 방향의 기울기 m, 수직 방향의 기울기 q, 절편 p, s, t, 및 u를 각각 변수 w0, w1, w2, w3, w4, 및 w5로 표현하고, jB, kB, B, j, k, 및 1을 각각 a0, a1, a2, a3, a4, 및 a5로 표현한다. 오차 ex를 고려하면, 수학식 31 내지 수학식 39는, 수학식 41로 다시 쓸 수 있다.

수학식 41에서, x는 0 내지 8의 정수 중 어느 1개의 값이다.

수학식 41로부터 수학식 42를 유도할 수 있다.

여기서, 최소 제곱법을 적용하기 위해, 오차의 제곱합 E를 수학식 43으로 나타낸 바와 같이 정의한다.

오차가 최소가 되기 위해서는, 오차의 제곱합 E에 대한, 변수 Wv의 편미분이 0으로 되면 된다. 여기서, v는 0 내지 5의 정수 중 어느 1개의 값이다. 따라서, 수학식 44를 만족시키도록 wy를 구한다.

수학식 44에 수학식 42를 대입하면, 수학식 45를 얻는다.

수학식 45의 v에 0 내지 5의 정수 중 어느 1개를 대입하여 얻어지는 6개의 수학식에, 예를 들면, 소거법(Gauss-Jordan 소거법) 등을 적용하여, wy를 산출한다. 상술한 바와 같이, w0은 수평 방향의 기울기 m이고, w1은 수직 방향의 기울기q이며, w2는 절편 p이고, w3은 s이며, w4는 t이고, w5는 u이다.

이상과 같이, 화소값 M 및 화소값 B를 설정한 수학식에, 최소 제곱법을 적용함으로써, 수평 방향의 기울기 m, 수직 방향의 기울기 q, 절편 p, s, t, 및 u를 구할 수 있다.

수학식 31 내지 수학식 39에 대응하는 설명에서, 혼합 영역에 포함되는 화소의 화소값을 M으로 하고, 배경 영역에 포함되는 화소의 화소값을 B로 하여 설명하였지만, 주목하고 있는 화소가, 커버드 백그라운드 영역에 포함되는 경우, 또는 언커버드 백그라운드 영역에 포함되는 경우의 각각에 대하여, 정규 방정식을 세울 필요가 있다.

예를 들면, 도 32에 도시한, 프레임 #n의 커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 구하는 경우, 프레임 #n의 화소의 C04 내지 C08 및 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P04 내지 P08이 정규 방정식에 설정된다.

도 33에 도시한, 프레임 #n의 언커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 구하는 경우, 프레임 #n의 화소의 C28 내지 C32, 및 프레임 #+1의 화소의 화소값 N28 내지 N32가, 정규 방정식에 설정된다.

또한, 예를 들면, 도 43에 도시한, 커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 이하의 수학식 46 내지 수학식 54가 성립된다. 도 43에서, ○는 배경으로 간주되는 화소를 나타내고, ●는 혼합 영역의 화소로 간주되는 화소를 나타낸다. 혼합비 α를 산출하는 화소의 화소값은 Mc5이다.

프레임 #n의 커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할때, 수학식 46 내지 수학식 54에서, 프레임 #n의 화소에 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 배경 영역의 화소의 화소값 Bc1 내지 Bc9가 사용된다.

도 43에 도시한, 언커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 이하의 수학식 55 내지 수학식 63이 성립된다. 혼합비 α를 산출하는 화소의 화소값은 Mu5이다.

프레임 #n의 언커버드 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 수학식 55 내지 수학식 63에서, 프레임 #n의 화소에 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 배경 영역의 화소의 화소값 Bu1 내지 Bu9가 사용된다.

도 44는 추정 혼합비 처리부(401)의 구성을 도시한 블록도이다. 추정 혼합비 처리부(401)에 입력된 화상은 지연 회로(501) 및 가산부(502)에 공급된다.

지연 회로(501)는, 입력 화상을 1프레임 지연시켜, 가산부(502)에 공급한다. 가산부(502)에, 입력 화상으로서 프레임 #n이 입력되어 있을 때, 지연 회로(501)는 프레임 #n-1을 가산부(502)에 공급한다.

가산부(502)는, 혼합비 α를 산출하는 화소의 근방의 화소의 화소값 및 프레임 #n-1의 화소값을 정규 방정식에 설정한다. 예를 들면, 가산부(502)는, 수학식 46 내지 수학식 54에 기초하여, 정규 방정식에 화소값 Mc1 내지 Mc9 및 화소값 Bc1 내지 Bc9를 설정한다. 가산부(502)는 화소값이 설정된 정규 방정식을 연산부(503)에 공급한다.

연산부(503)는, 가산부(502)로부터 공급된 정규 방정식을 소거법 등에 의해 풀어 추정 혼합비를 구하고, 구해진 추정 혼합비를 출력한다.

이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는, 입력 화상을 기초로, 추정 혼합비를 산출하여, 혼합비 결정부(403)에 공급할 수 있다.

또한, 추정 혼합비 처리부(402)는, 추정 혼합비 처리부(401)와 마찬가지의 구성을 갖기 때문에, 그 설명은 생략한다.

도 45는 추정 혼합비 처리부(401)에 의해 산출된 추정 혼합비의 예를 도시한 도면이다. 도 45에 도시한 추정 혼합비는, 등속으로 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 전경의 움직임 v가 11이고, 7×7화소의 블록을 단위로 하여 방정식을 생성하여 산출된 결과를, 1라인에 대하여 나타내는 것이다.

추정 혼합비는, 혼합 영역에서, 도 44에 도시한 바와 같이, 거의 직선적으로 변화하고 있는 것을 알 수 있다.

다음으로, 도 44에 구성을 도시한 추정 혼합비 처리부(401)에 의한, 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리를 도 46의 흐름도를 참조하여 설명한다.

단계 S521에서, 가산부(502)는, 입력된 화상에 포함되는 화소값, 및 지연 회로(501)로부터 공급되는 화상에 포함되는 화소값을, 커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 정규 방정식에 설정한다.

단계 S522에서, 추정 혼합비 처리부(401)는, 대상이 되는 화소에 대한 설정이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 대상이 되는 화소에 대한 설정이 종료되지 않았다고 판정된 경우, 단계 S521로 되돌아가, 정규 방정식에의 화소값의 설정 처리를 반복한다.

단계 S522에서, 대상이 되는 화소에 대한 화소값의 설정이 종료되었다고 판정된 경우, 단계 S523으로 진행하여, 연산부(503)는, 화소값이 설정된 정규 방정식을 기초로, 추정 혼합비를 연산하여, 구해진 추정 혼합비를 출력한다.

이와 같이, 도 44에 구성을 도시한 추정 혼합비 처리부(401)는, 입력 화상을 기초로, 추정 혼합비를 연산할 수 있다.

언커버드 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리는, 언커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 정규 방정식을 이용한, 도 46의 흐름도에 도시한 처리와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.

또한, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 것으로 하여 설명하였지만, 배경 영역에 대응하는 화상이 움직임을 포함하고 있어도 상술한 혼합비를 구하는 처리를 적용할 수 있다. 예를 들면, 배경 영역에 대응하는 화상이 똑같이 움직이고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는, 이 움직임에 대응하여 화상 전체를 시프트시켜, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우와 마찬가지로 처리한다. 또한, 배경 영역에 대응하는 화상이 국소마다 다른 움직임을 포함하고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는, 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는 화소로서, 움직임에 대응한 화소를 선택하고, 상술한 처리를 실행한다.

이와 같이, 혼합비 산출부(102)는, 영역 특정부(101)로부터 공급된 영역 정보, 및 입력 화상을 기초로, 각 화소에 대응하는 특징량인 혼합비 α를 산출할 수 있다.

혼합비 α를 이용함으로써, 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 화상에 포함되는 움직임 불선명의 정보를 남긴 상태 그대로, 화소값에 포함되는 전경 성분과 배경 성분을 분리하는 것이 가능해진다.

또한, 혼합비 α에 기초하여 화상을 합성하면, 실세계를 실제로 다시 촬영한 것과 같은 움직이고 있는 오브젝트의 스피드에 맞춘 정확한 움직임 불선명을 포함하는 화상을 만드는 것이 가능해진다.

다음에, 전경 배경 분리부(105)에 대하여 설명한다. 도 47은 전경 배경 분리부(105)의 구성 일례를 도시한 블록도이다. 전경 배경 분리부(105)에 공급된 입력 화상은 분리부(601), 스위치(602), 및 스위치(604)에 공급된다. 커버드 백그라운드 영역을 나타내는 정보, 및 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보는, 분리부(601)에 공급된다. 전경 영역을 나타내는 영역 정보는 스위치(602)에 공급된다. 배경 영역을 나타내는 영역 정보는 스위치(604)에 공급된다.

혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α는 분리부(601)에 공급된다.

분리부(601)는 커버드 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보, 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 입력 화상으로부터 전경 성분을 분리하고 분리한 전경 성분을 합성부(603)에 공급함과 함께, 입력 화상으로부터 배경 성분을 분리하고 분리한 배경 성분을 합성부(605)에 공급한다.

스위치(602)는 전경 영역을 나타내는 영역 정보에 기초하여, 전경에 대응하는 화소가 입력되었을 때 닫혀, 입력 화상에 포함되는 전경에 대응하는 화소만을 합성부(603)에 공급한다.

스위치(604)는 배경 영역을 나타내는 영역 정보에 기초하여, 배경에 대응하는 화소가 입력되었을 때 닫혀, 입력 화상에 포함되는 배경에 대응하는 화소만을 합성부(605)에 공급한다.

합성부(603)는 분리부(601)로부터 공급된 전경에 대응하는 성분, 스위치(602)로부터 공급된 전경에 대응하는 화소에 기초하여, 전경 성분 화상을 합성하고 합성한 전경 성분 화상을 출력한다. 전경 영역과 혼합 영역은 중복되지 않으므로, 합성부(603)는 예를 들면, 전경에 대응하는 성분과 전경에 대응하는 화소에 논리합 연산을 적용하여 전경 성분 화상을 합성한다.

합성부(603)는 전경 성분 화상의 합성 처리의 최초에 실행되는 초기화 처리에서, 내장하고 있는 프레임 메모리에 모든 화소값이 0인 화상을 저장하고, 전경 성분 화상의 합성 처리에 있어서, 전경 성분 화상을 저장(덮어쓰기)한다. 따라서, 합성부(603)가 출력하는 전경 성분 화상 중 배경 영역에 대응하는 화소에는, 화소값으로서 0이 저장되어 있다.

합성부(605)는 분리부(601)로부터 공급된 배경에 대응하는 성분, 스위치(604)로부터 공급된 배경에 대응하는 화소에 기초하여, 배경 성분 화상을 합성하고, 합성한 배경 성분 화상을 출력한다. 배경 영역과 혼합 영역은 중복되지 않기 때문에, 합성부(605)는 예를 들면, 배경에 대응하는 성분과 배경에 대응하는 화소에 논리합 연산을 적용하여, 배경 성분 화상을 합성한다.

합성부(605)는 배경 성분 화상의 합성 처리의 최초에 실행되는 초기화 처리에서, 내장하고 있는 프레임 메모리에 모든 화소값이 0인 화상을 저장하고, 배경성분 화상의 합성 처리에 있어서, 배경 성분 화상을 저장(덮어쓰기)한다. 따라서, 합성부(605)가 출력하는 배경 성분 화상 중 전경 영역에 대응하는 화소에는, 화소값으로서 0이 저장되어 있다.

도 48A는 전경 배경 분리부(105)에 입력되는 입력 화상, 및 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상을 도시한 도면이다. 도 48B는 전경 배경 분리부(105)에 입력되는 입력 화상, 및 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상에 대응하는 모델을 도시한 도면이다.

도 48A는 표시되는 화상의 모식도이고, 도 48B는 도 48A에 대응하는 전경 영역에 속하는 화소, 배경 영역에 속하는 화소 및 혼합 영역에 속하는 화소를 포함하는 1라인의 화소를 시간 방향으로 전개한 모델도를 나타낸다.

도 48A 및 도 48B에 도시한 바와 같이, 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 배경 성분 화상은, 배경 영역에 속하는 화소, 및 혼합 영역의 화소에 포함되는 배경 성분으로 구성된다.

도 48A 및 도 48B에 도시한 바와 같이, 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 전경 성분 화상은, 전경 영역에 속하는 화소, 및 혼합 영역의 화소에 포함되는 전경 성분으로 구성된다.

혼합 영역의 화소의 화소값은, 전경 배경 분리부(105)에 의해 배경 성분과 전경 성분으로 분리된다. 분리된 배경 성분은 배경 영역에 속하는 화소와 함께, 배경 성분 화상을 구성한다. 분리된 전경 성분은 전경 영역에 속하는 화소와 함께, 전경 성분 화상을 구성한다.

이와 같이, 전경 성분 화상은 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 0이 되고, 전경 영역에 대응하는 화소 및 혼합 영역에 대응하는 화소에 의미가 있는 화소값이 설정된다. 마찬가지로, 배경 성분 화상은, 전경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 0이 되고, 배경 영역에 대응하는 화소 및 혼합 영역에 대응하는 화소에 의미가 있는 화소값이 설정된다.

다음에, 분리부(601)가 실행하는, 혼합 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분 및 배경 성분을 분리하는 처리에 대하여 설명한다.

도 49는 도면에서 좌측으로부터 우측으로 이동하는 오브젝트에 대응하는 전경을 포함하는, 2개의 프레임의 전경 성분 및 배경 성분을 나타내는 화상의 모델이다. 도 49에 도시한 화상의 모델에서, 전경의 움직임량 v는 4이고, 가상 분할 수는 4로 되어 있다.

프레임 #n에서, 가장 좌측의 화소 및 좌측으로부터 14번째 내지 18번째 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 배경 영역에 속한다. 프레임 #n에서, 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 언커버드 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n에서, 좌측으로부터 11번째 내지 13번째 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 커버드 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n에서, 좌측으로부터 5번째 내지 10번째 화소는 전경 성분만으로 이루어지고, 전경 영역에 속한다.

프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 1번째 내지 5번째 화소, 및 좌측으로부터 18번째 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 배경 영역에 속한다. 프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 6번째 내지 8번째 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 언커버드 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 15번째 내지 17번째 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 커버드 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n+1에서, 좌측으로부터 9번째 내지 14번째 화소는, 전경 성분만으로 이루어지고, 전경 영역에 속한다.

도 50은 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분을 분리하는 처리를 설명하는 도면이다. 도 50에서, α1 내지 α18은 프레임 #n에서의 화소 각각에 대응하는 혼합비이다. 도 50에서, 좌측으로부터 15번째 내지 17번째 화소는, 커버드 백그라운드 영역에 속한다.

프레임 #n의 좌측으로부터 15번째 화소의 화소값 C15는 수학식 64로 표현된다.

여기서, α15는 프레임 #n의 좌측으로부터 15번째 화소의 혼합비이다. P15는 프레임 #n-1의 좌측으로부터 15번째 화소의 화소값이다.

수학식 64를 기초로, 프레임 #n의 좌측으로부터 15번째 화소의 전경 성분의 합 f15는 수학식 65로 표현된다.

마찬가지로, 프레임 #n의 좌측으로부터 16번째 화소의 전경 성분의 합 f16은 수학식 66으로 표현되고, 프레임 #n의 좌측으로부터 17번째 화소의 전경 성분의 합 f17은 수학식 67로 표현된다.

이와 같이, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값 C에 포함되는 전경 성분 fc는 수학식 68에 의해 계산된다.

P는 1개 이전 프레임의, 대응하는 화소의 화소값이다.

도 51은 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분을 분리하는 처리를 설명하는 도면이다. 도 51에서, α1 내지 α18은 프레임 #n에서의 화소 각각에 대응하는 혼합비이다. 도 51에서, 좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는 언커버드 백그라운드 영역에 속한다.

프레임 #n의 좌측으로부터 2번째 화소의 화소값 C02는 수학식 69로 표현된다.

여기서, α2는 프레임 #n의 좌측으로부터 2번째 화소의 혼합비이다. N02는 프레임 #n+1의 좌측으로부터 2번째 화소의 화소값이다.

수학식 69를 기초로, 프레임 #n의 좌측으로부터 2번째 화소의 전경 성분의 합 f02는 수학식 70으로 표현된다.

마찬가지로, 프레임 #n의 좌측으로부터 3번째 화소의 전경 성분의 합 f03은 수학식 71로 표현되고, 프레임 #n의 좌측으로부터 4번째 화소의 전경 성분의 합 f04는 수학식 72로 표현된다.

이와 같이, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값 C에 포함되는 전경 성분 fu는 수학식 73으로 계산된다.

N은 1개 후의 프레임의, 대응하는 화소의 화소값이다.

이와 같이, 분리부(601)는, 영역 정보에 포함되는, 커버드 백그라운드 영역을 나타내는 정보, 및 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 정보, 및 화소마다의 혼합비 α에 기초하여, 혼합 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분, 및 배경 성분을 분리할 수 있다.

도 52는 이상에서 설명한 처리를 실행하는 분리부(601)의 구성 일례를 도시한 블록도이다. 분리부(601)에 입력된 화상은 프레임 메모리(621)에 공급되고, 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 커버드 백그라운드 영역 및 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보 및 혼합비 α는 분리 처리 블록(622)에 입력된다.

프레임 메모리(621)는 입력된 화상을 프레임 단위로 기억한다. 프레임 메모리(621)는 처리의 대상이 프레임 #n일 때, 프레임 #n의 1개 이전 프레임인 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n의 1개 후의 프레임인 프레임 #n+1을 기억한다.

프레임 메모리(621)는 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n+1의 대응하는 화소를 분리 처리 블록(622)에 공급한다.

분리 처리 블록(622)은 커버드 백그라운드 영역 및 언커버드 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #+1의 대응하는 화소의 화소값에 도 50 및 도 51을 참조하여 설명한 연산을 적용하여, 프레임 #n의 혼합 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분 및 배경 성분을 분리하여, 프레임 메모리(623)에 공급한다.

분리 처리 블록(622)은 언커버드 영역 처리부(631), 커버드 영역 처리부(632), 합성부(633), 및 합성부(634)로 구성되어 있다.

언커버드 영역 처리부(631)의 승산기(641)는, 혼합비 α를, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #+1의 화소의 화소값에 곱하여 스위치(642)에 출력한다. 스위치(642)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소(프레임 #n+1의 화소에 대응함)가 언커버드 백그라운드 영역일 때 닫혀, 승산기(641)로부터 공급된 혼합비 α를 곱한 화소값을 연산기(643) 및 합성부(634)에 공급한다. 스위치(642)로부터 출력되는 프레임 #n+1의 화소의 화소값에 혼합비 α를 곱한 값은, 프레임 #n의 대응하는 화소의 화소값의 배경 성분과 동일하다.

연산기(643)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소의 화소값으로부터, 스위치(642)로부터 공급된 배경 성분을 감산하여 전경 성분을 구한다. 연산기(643)는 언커버드 백그라운드 영역에 속하는, 프레임 #n의 화소의 전경 성분을 합성부(633)에 공급한다.

커버드 영역 처리부(632)의 승산기(651)는, 혼합비 α를, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n-1의 화소의 화소값에 곱하여 스위치(652)에 출력한다. 스위치(652)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소(프레임 #n-1의 화소에 대응함)가 커버드 백그라운드 영역일 때 닫혀, 승산기(651)로부터 공급된 혼합비 α를 곱한 화소값을 연산기(653) 및 합성부(634)에 공급한다. 스위치(652)로부터 출력되는 프레임 #n-1의 화소의 화소값에 혼합비 α를 곱한 값은, 프레임 #n의 대응하는 화소의 화소값의 배경 성분과 동일하다.

연산기(653)는, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소의 화소값으로부터, 스위치(652)로부터 공급된 배경 성분을 감산하여 전경 성분을 구한다. 연산기(653)는 커버드 백그라운드 영역에 속하는, 프레임 #n의 화소의 전경 성분을 합성부(633)에 공급한다.

합성부(633)는, 프레임 #n의, 연산기(643)로부터 공급된, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분, 및 연산기(653)로부터 공급된, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분을 합성하여, 프레임 메모리(623)에 공급한다.

합성부(634)는, 프레임 #n의, 스위치(642)로부터 공급된, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분, 및 스위치(652)로부터 공급된, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분을 합성하여, 프레임 메모리(623)에 공급한다.

프레임 메모리(623)는, 분리 처리 블록(622)으로부터 공급된, 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 전경 성분과 배경 성분을 각각에 기억한다.

프레임 메모리(623)는 기억하고 있는 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 전경 성분, 및 기억하고 있는 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 배경 성분을 출력한다.

특징량인 혼합비 α를 이용함으로써, 화소값에 포함되는 전경 성분과 배경 성분을 완전하게 분리하는 것이 가능하게 된다.

합성부(603)는, 분리부(601)로부터 출력된, 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 전경 성분과, 전경 영역에 속하는 화소를 합성하여 전경 성분 화상을 생성한다. 합성부(605)는, 분리부(601)로부터 출력된, 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 배경 성분과, 배경 영역에 속하는 화소를 합성하여 배경 성분 화상을 생성한다.

도 53A는 도 49의 프레임 #n에 대응하는 전경 성분 화상의 예를 도시한다. 가장 좌측의 화소 및 좌측으로부터 14번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 배경 성분만으로 이루어져 있기 때문에, 화소값이 0이 된다.

좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 언커버드 백그라운드 영역에 속하고, 배경 성분이 0이 되어, 전경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측으로부터 11번째 내지 13번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 커버드 백그라운드 영역에 속하고, 배경 성분이 0이 되어, 전경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측으로부터 5번째 내지 10번째 화소는 전경 성분만으로 이루어지기 때문에, 그대로 남겨진다.

도 53B는 도 49의 프레임 #n에 대응하는 배경 성분 화상의 예를 도시한다. 가장 좌측의 화소, 및 좌측으로부터 14번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 배경 성분만으로 이루어져 있기 때문에, 그대로 남겨진다.

좌측으로부터 2번째 내지 4번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 언커버드 백그라운드 영역에 속하고, 전경 성분이 0이 되어, 배경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측으로부터 11번째 내지 13번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 커버드 백그라운드 영역에 속하고, 전경 성분이 0이 되어, 배경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측으로부터 5번째 내지 10번째 화소는 전경과 배경이 분리되기 전에, 전경 성분만으로 이루어져 있기 때문에, 화소값이 0이 된다.

다음에, 도 54에 도시한 흐름도를 참조하여, 전경 배경 분리부(105)에 의한 전경과 배경의 분리 처리를 설명한다. 단계 S601에서, 분리부(601)의 프레임 메모리(621)는 입력 화상을 취득하고, 전경과 배경의 분리 대상이 되는 프레임 #n을, 그 이전 프레임 #n-1 및 그 이후의 프레임 #n+1과 함께 기억한다.

단계 S602에서, 분리부(601)의 분리 처리 블록(622)은 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 영역 정보를 취득한다. 단계 S603에서, 분리부(601)의 분리 처리 블록(622)은 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α를 취득한다.

단계 S604에서, 언커버드 영역 처리부(631)는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 배경 성분을 추출한다.

단계 S605에서, 언커버드 영역 처리부(631)는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 전경 성분을 추출한다.

단계 S606에서, 커버드 영역 처리부(632)는, 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 배경 성분을 추출한다.

단계 S607에서, 커버드 영역 처리부(632)는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 전경 성분을 추출한다.

단계 S608에서, 합성부(633)는 단계 S605의 처리에서 추출된 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분과, 단계 S607의 처리에서 추출된 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분을 합성한다. 합성된 전경 성분은 합성부(603)에 공급된다. 또한, 합성부(603)는 스위치(602)를 통해 공급된 전경 영역에 속하는 화소와 분리부(601)로부터 공급된 전경 성분을 합성하여, 전경 성분 화상을 생성한다.

단계 S609에서, 합성부(634)는 단계 S604의 처리에서 추출된 언커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분과, 단계 S606의 처리에서 추출된 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분을 합성한다. 합성된 배경 성분은 합성부(605)에 공급된다. 또한, 합성부(605)는 스위치(604)를 통해 공급된 배경 영역에 속하는 화소와 분리부(601)로부터 공급된 배경 성분을 합성하여, 배경 성분 화상을 생성한다.

단계 S610에서, 합성부(603)는 전경 성분 화상을 출력한다. 단계 S611에서, 합성부(605)는 배경 성분 화상을 출력하고, 처리는 종료한다.

이와 같이, 전경 배경 분리부(105)는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 입력 화상으로부터 전경 성분과 배경 성분을 분리하여, 전경 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상, 및 배경 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 출력할 수있다.

다음에, 전경 성분 화상으로부터의 움직임 불선명량의 조정에 대하여 설명한다.

도 55는 움직임 불선명 조정부(106)의 구성 일례를 도시한 블록도이다. 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보는, 처리 단위 결정부(801) 및 모델화부(802), 및 연산부(805)에 공급된다. 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보는, 처리 단위 결정부(801)에 공급된다. 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상은, 가산부(804)에 공급된다.

처리 단위 결정부(801)는 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 영역 정보에 기초하여, 처리 단위를 생성하여, 생성한 처리 단위를 모델화부(802) 및 가산부(804)에 공급한다.

처리 단위 결정부(801)가 생성하는 처리 단위는, 도 56에서 A로 예를 나타낸 바와 같이, 전경 성분 화상의 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 화소로부터 시작하여, 언커버드 백그라운드 영역에 대응하는 화소까지의 움직임 방향으로 배열되는 연속하는 화소, 또는 언커버드 백그라운드 영역에 대응하는 화소로부터 시작하여, 커버드 백그라운드 영역에 대응하는 화소까지의 움직임 방향으로 배열되는 연속하는 화소를 나타낸다. 처리 단위는 예를 들면, 좌상점(처리 단위로 지정되는 화소로서, 화상 상에서 가장 좌측 및 가장 상측에 위치하는 화소의 위치) 및 우하점의 2개의 데이터로 이루어진다.

모델화부(802)는 움직임 벡터 및 입력된 처리 단위에 기초하여 모델화를 실행한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 모델화부(802)는, 처리 단위에 포함되는 화소의 수, 화소값의 시간 방향의 가상 분할 수, 및 화소마다의 전경 성분의 수에 대응하는 복수의 모델을 사전에 기억해 놓고, 처리 단위 및 화소값의 시간 방향의 가상 분할 수에 기초하여, 도 57에 도시한 바와 같은, 화소값과 전경 성분의 대응을 지정하는 모델을 선택하도록 하여도 된다.

예를 들면, 처리 단위에 대응하는 화소의 수가 12이고 셔터 시간 내의 움직임량 v가 5일 때에는, 모델화부(802)는, 가상 분할 수를 5로 하고, 가장 좌측에 위치하는 화소가 1개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 2번째 화소가 2개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 3번째 화소가 3개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 4번째 화소가 4개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 5번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 6번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 7번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 8번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 9번째 화소가 4개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 10번째 화소가 3개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 11번째 화소가 2개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 12번째 화소가 1개의 전경 성분을 포함하여, 전체적으로 8개의 전경 성분으로 이루어지는 모델을 선택한다.

또, 모델화부(802)는, 사전에 기억하고 있는 모델로부터 선택하는 것이 아니라, 움직임 벡터 및 처리 단위가 공급되었을 때, 움직임 벡터 및 처리 단위를 기초로 모델을 생성하도록 하여도 된다.

모델화부(802)는 선택한 모델을 방정식 생성부(803)에 공급한다.

방정식 생성부(803)는 모델화부(802)로부터 공급된 모델을 기초로 방정식을 생성한다. 도 57에 도시한 전경 성분 화상의 모델을 참조하여, 전경 성분의 수가 8이고, 처리 단위에 대응하는 화소의 수가 12이고, 움직임량 v가 5이며, 가상 분할 수가 5일 때의, 방정식 생성부(803)가 생성하는 방정식에 대하여 설명한다.

전경 성분 화상에 포함되는 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분이 F01/v 내지 F08/v일 때, F01/v 내지 F08/v와 화소값 C01 내지 C12의 관계는, 수학식 74 내지 수학식 85로 표현된다.

방정식 생성부(803)는 생성한 방정식을 변형하여 방정식을 생성한다. 방정식 생성부(803)가 생성하는 방정식을 수학식 86 내지 수학식 97에 나타낸다.

수학식 86 내지 수학식 97은 수학식 98로서 표현할 수도 있다.

수학식 98에서, j는 화소의 위치를 나타낸다. 이 예에서, j는 1 내지 12 중어느 1개의 값을 갖는다. 또한, i는 전경값의 위치를 나타낸다. 이 예에서, i는 1 내지 8 중 어느 1개의 값을 갖는다. aij는 i 및 j의 값에 대응하여 0 또는 1의 값을 갖는다.

오차를 고려하여 표현하면, 수학식 98은 수학식 99와 같이 표현할 수 있다.

수학식 99에서, ej는 주목 화소 Cj에 포함되는 오차이다.

수학식 99는 수학식 100으로 바꿔 쓸 수 있다.

여기서, 최소 제곱법을 적용하기 위해서, 오차의 제곱합 E를 수학식 101에 나타낸 바와 같이 정의한다.

오차가 최소로 되기 위해서는, 오차의 제곱합 E에 대한, 변수 Fk에 의한 편미분의 값이 0이 되면 된다. 수학식 102를 만족하도록 Fk을 구한다.

수학식 102에서, 움직임량 v는 고정값이기 때문에 수학식 103을 유도할 수 있다.

수학식 103을 전개하여 이항하면 수학식 104를 얻는다.

수학식 104의 k에 1 내지 8의 정수 중 어느 1개를 대입하여 얻어지는 8개의 식으로 전개한다. 얻어진 8개의 식을, 행렬에 의해 1개의 식으로 나타낼 수 있다. 이 식을 정규 방정식이라고 부른다.

이러한 최소 제곱법에 기초하는, 방정식 생성부(803)가 생성하는 정규 방정식의 예를 수학식 105에 나타낸다.

수학식 105를 A·F=v·C로 표현하면, C, A, v가 기지이고, F는 미지이다. 또한, A, v는 모델화의 시점에서 기지이지만, C는 합산 동작에 화소값을 입력함으로써 기지가 된다.

최소 제곱법에 기초한 정규 방정식에 의해 전경 성분을 산출함으로써, 화소값 C에 포함되어 있는 오차를 분산시킬 수 있다.

방정식 생성부(803)는 이와 같이 생성된 정규 방정식을 가산부(804)에 공급한다.

가산부(804)는 처리 단위 결정부(801)로부터 공급된 처리 단위에 기초하여, 전경 성분 화상에 포함되는 화소값 C를, 방정식 생성부(803)로부터 공급된 행렬식으로 설정한다. 가산부(804)는 화소값 C를 설정한 행렬을 연산부(805)에 공급한다.

연산부(805)는 소거법(Gauss-Jordan 소거법) 등의 해법에 기초한 처리에 의해, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 Fi/v를 산출하여, 움직임 불선명이 제거된 전경의 화소값인, 0내지 8의 정수 중 어느 1개의 i에 대응하는 Fi를 산출하고, 도 58에 예를 도시한, 움직임 불선명이 제거된 화소값인 Fi로 이루어지는, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 움직임 불선명 부가부(806) 및 선택부(807)에 출력한다.

또한, 도 58에 도시한 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상에서, C03 내지 C10의 각각에 F01 내지 F08의 각각이 설정되어 있는 것은, 화면에 대한 전경 성분 화상의 위치를 변화시키지 않기 위한 것으로, 임의의 위치에 대응시킬 수 있다.

움직임 불선명 부가부(806)는, 움직임량 v와는 다른 값의 움직임 불선명 조정량 v', 예를 들면, 움직임량 v의 반값의 움직임 불선명 조정량 v'이나, 움직임량 v와 무관한 값의 움직임 불선명 조정량 v'를 제공함으로써, 움직임 불선명량을 조정할 수 있다. 예를 들면, 도 59에 도시한 바와 같이, 움직임 불선명 부가부(806)는 움직임 불선명이 제거된 전경의 화소값 Fi를 움직임 불선명 조정량 v'에 의해 제거함으로써, 전경 성분 Fi/v'를 산출하고, 전경 성분 Fi/v'의 합을 산출하여, 움직임 불선명량이 조정된 화소값을 생성한다. 예를 들면, 움직임 불선명 조정량 v'이 3일 때, 화소값 C02는 (F01)/v'가 되고, 화소값 C03은 (F01+F02)/v'가 되고, 화소값 C04는 (F01+F02+F03)/v'가 되며, 화소값 C05는 (F02+F03+F04)/v'가 된다.

움직임 불선명 부가부(806)는 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 선택부(807)에 공급한다.

선택부(807)는, 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호에 기초하여,연산부(805)로부터 공급된 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 부가부(806)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.

이와 같이, 움직임 불선명 조정부(106)는 선택 신호 및 움직임 불선명 조정량 v'를 기초로 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.

또한, 예를 들면, 도 60에 도시한 바와 같이, 처리 단위에 대응하는 화소의 수가 8이고, 움직임량 v가 4일 때, 움직임 불선명 조정부(106)는, 수학식 106에 나타내는 행렬식을 생성한다.

움직임 불선명 조정부(106)는, 이와 같이 처리 단위의 길이에 대응한 수의 식을 세워, 움직임 불선명량이 조정된 화소값인 Fi를 산출한다. 마찬가지로, 예를 들면, 처리 단위에 포함되는 화소의 수가 100일 때, 100개의 화소에 대응하는 식을 생성하여 Fi를 산출한다.

도 61은 움직임 불선명 조정부(106)의 다른 구성 일례를 도시한 도면이다. 도 55에 도시한 경우와 마찬가지의 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

선택부(821)는 선택 신호에 기초하여, 입력된 움직임 벡터와 그 위치 신호를 그대로 처리 단위 결정부(801) 및 모델화부(802)에 공급하거나, 또는 움직임 벡터의 크기를 움직임 불선명 조정량 v'로 치환하여, 그 크기가 움직임 불선명 조정량 v'로 치환된 움직임 벡터와 그 위치 신호를 처리 단위 결정부(801) 및 모델화부(802)에 공급한다.

이와 같이 함으로써, 도 61의 움직임 불선명 조정부(106)의 처리 단위 결정부(801) 내지 연산부(805)는, 움직임량 v와 움직임 불선명 조정량 v'의 값에 대응하여 움직임 불선명량을 조정할 수 있다. 예를 들면, 움직임량 v가 5이고, 움직임 불선명 조정량 v'이 3일 때, 도 61의 움직임 불선명 조정부(106)의 처리 단위 결정부(801) 내지 연산부(805)는, 도 57에 도시한 움직임량 v가 5인 전경 성분 화상에 대하여, 3인 움직임 불선명 조정량 v'에 대응하는 도 59에 도시한 바와 같은 모델에 따라서 연산을 실행하고, (움직임량 v)/(움직임 불선명 조정량 v')=5/3, 즉 거의 1.7인 움직임량 v에 따른 움직임 불선명을 포함하는 화상을 산출한다. 또, 이 경우, 산출되는 화상은 3인 움직임량 v에 대응한 움직임 불선명을 포함하는 것이 아니기 때문에, 움직임 불선명 부가부(806)의 결과와는 움직임량 v와 움직임 불선명 조정량 v'의 관계의 의미가 서로 다르다는 점에 주의할 필요가 있다.

이상과 같이, 움직임 불선명 조정부(106)는, 움직임량 v 및 처리 단위에 대응하여 식을 생성하고, 생성한 식에 전경 성분 화상의 화소값을 설정하여, 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상을 산출한다.

다음에, 도 62의 흐름도를 참조하여, 움직임 불선명 조정부(106)에 의한 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량의 조정 처리를 설명한다.

단계 S801에서, 움직임 불선명 조정부(106)의 처리 단위 결정부(801)는, 움직임 벡터 및 영역 정보에 기초하여 처리 단위를 생성하고, 생성한 처리 단위를 모델화부(802)에 공급한다.

단계 S802에서, 움직임 불선명 조정부(106)의 모델화부(802)는, 움직임량 v 및 처리 단위에 대응하여 모델의 선택이나 생성을 행한다. 단계 S803에서, 방정식 생성부(803)는 선택된 모델을 기초로 정규 방정식을 작성한다.

단계 S804에서, 가산부(804)는 작성된 정규 방정식에 전경 성분 화상의 화소값을 설정한다. 단계 S805에서, 가산부(804)는, 처리 단위에 대응하는 모든 화소의 화소값을 설정하였는지 여부를 판정하여, 처리 단위에 대응하는 모든 화소의 화소값을 설정하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S804로 되돌아가, 정규 방정식에의 화소값의 설정 처리를 반복한다.

단계 S805에서, 처리 단위의 모든 화소의 화소값을 설정하였다고 판정된 경우, 단계 S806으로 진행하고, 연산부(805)는, 가산부(804)로부터 공급된 화소값이 설정된 정규 방정식을 기초로, 움직임 불선명량을 조정한 전경의 화소값을 산출하고, 처리는 종료한다.

이와 같이, 움직임 불선명 조정부(106)는 움직임 벡터 및 영역 정보에 기초하여, 움직임 불선명을 포함하는 전경 화상으로부터 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.

즉, 샘플 데이터인 화소값에 포함되는 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.

도 63은 움직임 불선명 조정부(106)의 구성의 다른 일례를 도시한 블록도이다. 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보는 처리 단위 결정부(901) 및 보정부(905)에 공급되고, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보는 처리 단위 결정부(901)에 공급된다. 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상은 연산부(904)에 공급된다.

처리 단위 결정부(901)는 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 영역 정보에 기초하여, 움직임 벡터와 함께, 생성한 처리 단위를 모델화부(902)에 공급한다.

모델화부(902)는 움직임 벡터 및 입력된 처리 단위에 기초하여, 모델화를 실행한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 모델화부(902)는, 처리 단위에 포함되는 화소의 수, 화소값의 시간 방향의 가상 분할수 및 화소마다의 전경 성분의 수에 대응하는 복수의 모델을 사전에 기억해 놓고, 처리 단위 및 화소값의 시간 방향의 가상 분할수를 기초로, 도 64에 도시한 바와 같은 화소값과 전경 성분과의 대응을 지정하는 모델을 선택한다.

예를 들면, 처리 단위에 대응하는 화소수가 12이고 움직임량 v가 5일 때는, 모델화부(902)는, 가상 분할수를 5로 하고, 가장 좌측에 위치하는 화소가 1개의 전경 성분을 포함하며, 좌측으로부터 2번째 화소가 2개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 3번째 화소가 3개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 4번째 화소가 4개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 5번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 6번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 7번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 8번째 화소가 5개의 전경 성분을 포함하며, 좌측으로부터 9번째 화소가 4개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 10번째 화소가 3개의 전경 성분을 포함하며, 좌측으로부터 11번째 화소가 2개의 전경 성분을 포함하고, 좌측으로부터 12번째 화소가 1개의 전경 성분을 포함하여, 전체적으로 8개의 전경 성분으로 이루어지는 모델을 선택한다.

또한, 모델화부(902)는, 사전에 기억되어 있는 모델로부터 선택하는 것이 아니라, 움직임 벡터 및 처리 단위가 공급되었을 때, 움직임 벡터 및 처리 단위를 기초로, 모델을 생성하도록 하여도 된다.

방정식 생성부(903)는 모델화부(902)로부터 공급된 모델을 기초로 방정식을 생성한다.

도 64 내지 도 66에 도시한 전경 성분 화상의 모델을 참조하여, 전경 성분의 수가 8이고, 처리 단위에 대응하는 화소의 수가 12이며, 움직임량 v가 5일 때의, 방정식 생성부(903)가 생성하는 방정식의 예에 대하여 설명한다.

전경 성분 화상에 포함되는 셔터 시간/v에 대응하는 전경 성분이 F01/v 내지 F08/v일 때, F01/v 내지 F08/v와 화소값 C01 내지 C12의 관계는, 상술한 바와 같이 수학식 74 내지 수학식 85로 표현된다.

화소값 C12 및 C11에 주목하면, 화소값 C12는 수학식 107로 나타낸 바와 같이, 전경 성분 F08/v만을 포함하고, 화소값 C11은 전경 성분 F08/v 및 전경 성분 F07/v의 곱의 합으로 이루어진다. 따라서, 전경 성분 F07/v는 수학식 108에 의해 구할 수 있다.

마찬가지로, 화소값 C10 내지 CO1에 포함되는 전경 성분을 고려하면, 전경 성분 F06/v 내지 F01/v는 수학식 109 내지 수학식 114에 의해 구할 수 있다.

방정식 생성부(903)는 수학식 107 내지 수학식 114에 예를 나타내는, 화소값의 차에 의해 전경 성분을 산출하기 위한 방정식을 생성한다. 방정식 생성부(903)는 생성한 방정식을 연산부(904)에 공급한다.

연산부(904)는 방정식 생성부(903)로부터 공급된 방정식에 전경 성분 화상의 화소값을 설정하고, 화소값을 설정한 방정식을 기초로 전경 성분을 산출한다. 연산부(904)는 예를 들면, 수학식 107 내지 수학식 114가 방정식 생성부(903)로부터 공급되었을 때, 수학식 107 내지 수학식 114에 화소값 C05 내지 C12를 설정한다.

연산부(904)는 화소값이 설정된 식에 기초하여 전경 성분을 산출한다. 예를 들면, 연산부(904)는 화소값 C05 내지 C12가 설정된 수학식 107 내지 수학식 114에 기초하는 연산에 의해, 도 65에 도시한 바와 같이, 전경 성분 F01/v 내지 F08/v를 산출한다. 연산부(904)는 전경 성분 F01/v 내지 F08/v를 보정부(905)에 공급한다.

보정부(905)는 연산부(904)로부터 공급된 전경 성분에, 처리 단위 결정부(901)로부터 공급된 움직임 벡터에 포함되는 움직임량 v를 곱하고, 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값을 산출한다. 예를 들면, 보정부(905)는 연산부(904)로부터 공급된 전경 성분 F01/v 내지 F08/v가 공급되었을 때, 전경 성분 F01/v 내지 F08/v의 각각에, 5인 움직임량 v를 곱함으로써, 도 66에 도시한 바와 같이, 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값 F01 내지 F08을 산출한다.

보정부(905)는 이상과 같이 산출된, 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값으로 이루어지는 전경 성분 화상을 움직임 불선명 부가부(906) 및 선택부(907)에 공급한다.

움직임 불선명 부가부(906)는 움직임량 v와는 다른 값의 움직임 불선명 조정량 v', 예를 들면, 움직임량 v의 반값인 움직임 불선명 조정량 v', 움직임량 v와 무관한 값인 움직임 불선명 조정량 v'로, 움직임 불선명량을 조정할 수 있다. 예를 들면, 도 59에 도시한 바와 같이, 움직임 불선명 부가부(906)는 움직임 불선명이 제거된 전경의 화소값 Fi를 움직임 불선명 조정량 v'에 의해 제거함으로써, 전경 성분 Fi/v'를 산출하고, 전경 성분 Fi/v'의 합을 산출하여, 움직임 불선명량이 조정된 화소값을 생성한다. 예를 들면, 움직임 불선명 조정량 v'가 3일 때, 화소값 C02는 (F01)/v'가 되고, 화소값 C03은 (F01+F02)/v'가 되고, 화소값 C04는 (F01+F02+F03)/v'가 되고, 화소값 C05는 (F02+F03+F04)/v'가 된다.

움직임 불선명 부가부(906)는 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 선택부(907)에 공급한다.

선택부(907)는 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호에 기초하여, 보정부(905)로부터 공급된 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 부가부(906)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.

이와 같이, 움직임 불선명 조정부(106)는 선택 신호 및 움직임 불선명 조정량 v'에 기초하여 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.

다음에, 도 63에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)에 의한 전경의 움직임 불선명량의 조정 처리를 도 67의 흐름도를 참조하여 설명한다.

단계 S901에서, 움직임 불선명 조정부(106)의 처리 단위 결정부(901)는, 움직임 벡터 및 영역 정보에 기초하여 처리 단위를 생성하고, 생성한 처리 단위를 모델화부(902) 및 보정부(905)에 공급한다.

단계 S902에서, 움직임 불선명 조정부(106)의 모델화부(902)는, 움직임량 v 및 처리 단위에 대응하여 모델의 선택이나 생성을 행한다. 단계 S903에서, 방정식 생성부(903)는 선택 또는 생성된 모델에 기초하여, 전경 성분 화상의 화소값의 차에 의해 전경 성분을 산출하기 위한 방정식을 생성한다.

단계 S904에서, 연산부(904)는 작성된 방정식에 전경 성분 화상의 화소값을 설정하고, 화소값이 설정된 방정식을 기초로, 화소값의 차분으로부터 전경 성분을 추출한다. 단계 S905에서, 연산부(904)는 처리 단위에 대응하는 모든 전경 성분을 추출하였는지 여부를 판정하여, 처리 단위에 대응하는 모든 전경 성분을 추출하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S904로 되돌아가, 전경 성분을 추출하는 처리를 반복한다.

단계 S905에서, 처리 단위에 대응하는 모든 전경 성분을 추출하였다고 판정된 경우, 단계 S906으로 진행하여, 보정부(905)는 움직임량 v에 기초하여, 연산부(904)로부터 공급된 전경 성분 F01/v 내지 F08/v의 각각을 보정하여, 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값 F01 내지 F08을 산출한다.

단계 S907에서, 움직임 불선명 부가부(906)는 움직임 불선명량을 조정한 전경의 화소값을 산출하고, 선택부(907)는 움직임 불선명이 제거된 화상 또는 움직임 불선명량이 조정된 화상 중 어느 1개를 선택하여 선택한 화상을 출력하고, 처리는 종료한다.

이와 같이, 도 63에 구성을 도시한 움직임 불선명 조정부(106)는, 보다 간단한 연산으로, 보다 신속하게, 움직임 불선명을 포함하는 전경 화상으로부터 움직임 불선명을 조정할 수 있다.

위너 필터 등 종래의 움직임 불선명을 부분적으로 제거하는 방법이, 이상 상태에서는 효과가 인정되지만, 양자화되고, 노이즈를 포함한 실제 화상에 대하여 충분한 효과가 얻어지지 않는 데 대하여, 도 63에 구성을 도시한 움직임 불선명 조정부(106)에서는 양자화되고, 노이즈를 포함한 실제 화상에 대해서도 충분한 효과가 인정되어, 정밀도 좋은 움직임 불선명 제거가 가능해진다.

도 68은 신호 처리 장치의 기능의 다른 구성을 도시한 블록도이다.

도 2에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

영역 특정부(103)는 영역 정보를 혼합비 산출부(104) 및 합성부(1001)에 공급한다.

혼합비 산출부(104)는, 혼합비 α를 전경 배경 분리부(105) 및 합성부(1001)에 공급한다.

전경 배경 분리부(105)는, 전경 성분 화상을 합성부(1001)에 공급한다.

합성부(1001)는, 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 임의의 배경 화상과, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상을 합성하여, 임의의 배경 화상과 전경 성분 화상이 합성된 합성 화상을 출력한다.

도 69는 합성부(1001)의 구성을 도시한 도면이다. 배경 성분 생성부(1021)는, 혼합비 α 및 임의의 배경 화상을 기초로, 배경 성분 화상을 생성하여, 혼합 영역 화상 합성부(1022)에 공급한다.

혼합 영역 화상 합성부(1022)는, 배경 성분 생성부(1021)로부터 공급된 배경 성분 화상과 전경 성분 화상을 합성함으로써, 혼합 영역 합성 화상을 생성하고, 생성한 혼합 영역 합성 화상을 화상 합성부(1023)에 공급한다.

화상 합성부(1023)는, 영역 정보를 기초로, 전경 성분 화상, 혼합 영역 화상 합성부(1022)로부터 공급된 혼합 영역 합성 화상, 및 임의의 배경 화상을 합성하여, 합성 화상을 생성하여 출력한다.

이와 같이, 합성부(1001)는, 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상에 합성할 수 있다.

특징량인 혼합비 α를 기초로 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상과 합성하여 얻어진 화상은, 단순히 화소를 합성한 화상에 비해, 보다 자연스럽다.

도 70은 움직임 불선명량을 조정하는 신호 처리 장치 기능의 또 다른 구성을 도시한 블록도이다. 도 2에 도시한 신호 처리 장치가 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 순서대로 행하는 데 대하여, 도 70에 도시한 신호 처리 장치는, 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 병행하여 행한다.

도 2의 블록도에 도시한 기능과 마찬가지의 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

입력 화상은, 혼합비 산출부(1101), 전경 배경 분리부(1102), 영역 특정부(103), 및 오브젝트 추출부(101)에 공급된다.

혼합비 산출부(1101)는, 입력 화상을 기초로, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를, 입력 화상에 포함되는 화소 각각에 대하여 산출하고, 산출한 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를 전경 배경 분리부(1102)에 공급한다.

도 71은 혼합비 산출부(1101)의 구성의 일례를 도시한 블록도이다.

도 71에 도시한 추정 혼합비 처리부(401)는, 도 30에 도시한 추정 혼합비 처리부(401)와 동일하다. 도 71에 도시한 추정 혼합비 처리부(402)는, 도 30에 도시한 추정 혼합비 처리부(402)와 동일하다.

추정 혼합비 처리부(401)는, 입력 화상을 기초로, 커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해, 화소마다 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 출력한다.

추정 혼합비 처리부(402)는, 입력 화상을 기초로, 언커버드 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해, 화소마다 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 출력한다.

전경 배경 분리부(1102)는, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 입력 화상으로부터 전경 성분 화상을 생성하고, 생성한 전경 성분 화상을 움직임 불선명 조정부(106) 및 선택부(107)에 공급한다.

도 72는 전경 배경 분리부(1102)의 구성의 일례를 도시한 블록도이다.

도 47에 도시한 전경 배경 분리부(105)와 마찬가지의 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

선택부(1121)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 추정 혼합비를 혼합비 α로서 분리부(601)에 공급한다.

분리부(601)는, 선택부(1121)로부터 공급된 혼합비 α 및 영역 정보를 기초로, 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터 전경 성분 및 배경 성분을 추출하고, 추출한 전경 성분을 합성부(603)에 공급함과 함께, 배경 성분을 합성부(605)에 공급한다.

분리부(601)는, 도 52에 도시한 구성과 동일한 구성으로 할 수 있다.

합성부(603)는 전경 성분 화상을 합성하여 출력한다. 합성부(605)는 배경 성분 화상을 합성하여 출력한다.

도 70에 도시한 움직임 불선명 조정부(106)는, 도 2에 도시한 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으며, 영역 정보 및 움직임 벡터를 기초로, 전경 배경 분리부(1102)로부터 공급된 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하고,움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상을 출력한다.

도 70에 도시한 선택부(107)는, 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호를 기초로, 전경 배경 분리부(1102)로부터 공급된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 조정부(106)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.

이와 같이, 도 70에 구성을 도시한 신호 처리 장치는, 입력 화상에 포함되는 전경의 오브젝트에 대응하는 화상에 대하여, 그 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하여 출력할 수 있다. 도 70에 구성을 도시한 신호 처리 장치는, 제1 실시예와 마찬가지로, 매립된 정보인 혼합비 α를 산출하고, 산출한 혼합비 α를 출력할 수 있다.

도 73은 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상과 합성하는 신호 처리 장치의 기능의 다른 구성을 도시한 블록도이다. 도 68에 도시한 신호 처리 장치가 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 직렬로 행하는 데 대하여, 도 73에 도시한 신호 처리 장치는, 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 병렬로 행한다.

도 70의 블록도에 도시한 기능과 동일한 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 73에 도시한 혼합비 산출부(1101)는, 입력 화상을 기초로, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를, 입력 화상에 포함되는 화소의 각각에 대하여 산출하고, 산출한 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를 전경 배경 분리부(1102) 및 합성부(1201)에 공급한다.

도 73에 도시한 전경 배경 분리부(1102)는, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 입력 화상으로부터 전경 성분 화상을 생성하고, 생성한 전경 성분 화상을 합성부(1201)에 공급한다.

합성부(1201)는, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 임의의 배경 화상과, 전경 배경 분리부(1102)로부터 공급된 전경 성분 화상을 합성하고, 임의의 배경 화상과 전경 성분 화상이 합성된 합성 화상을 출력한다.

도 74는 합성부(1201)의 구성을 도시한 도면이다. 도 69의 블록도에 도시한 기능과 동일한 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

선택부(1221)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 언커버드 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 추정 혼합비를 혼합비α로서 배경 성분 생성부(1021)에 공급한다.

도 74에 도시한 배경 성분 생성부(1021)는, 선택부(1221)로부터 공급된 혼합비 α 및 임의의 배경 화상을 기초로, 배경 성분 화상을 생성하여, 혼합 영역 화상 합성부(1022)에 공급한다.

도 74에 도시한 혼합 영역 화상 합성부(1022)는, 배경 성분 생성부(1021)로부터 공급된 배경 성분 화상과 전경 성분 화상을 합성함으로써, 혼합 영역 합성 화상을 생성하고, 생성한 혼합 영역 합성 화상을 화상 합성부(1023)에 공급한다.

화상 합성부(1023)는, 영역 정보를 기초로, 전경 성분 화상, 혼합 영역 화상 합성부(1022)로부터 공급된 혼합 영역 합성 화상, 및 임의의 배경 화상을 합성하고, 합성 화상을 생성하여 출력한다.

이와 같이, 합성부(1201)는, 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상에 합성할 수 있다.

또한, 혼합비 α를, 화소값에 포함되는 배경 성분의 비율로서 설명하였지만, 화소값에 포함되는 전경 성분의 비율로 하여도 된다.

또한, 전경이 되는 오브젝트의 움직임 방향은 좌측으로부터 우측으로 설명하였지만, 그 방향에 한정되지 않은 것은 물론이다.

이상에서는, 3차원 공간과 시간축 정보를 갖는 현실 공간의 화상을 비디오 카메라를 이용하여 2차원 공간과 시간축 정보를 갖는 시공간으로의 사영을 행한 경우를 예로 들었지만, 본 발명은, 이 예에 한정되지 않고, 보다 많은 제1 차원의 제1 정보를, 보다 적은 제2 차원의 제2 정보에 사영한 경우에, 그 사영에 의해 발생하는 왜곡을 보정하거나, 유의 정보를 추출하거나, 또는 보다 자연스럽게 화상을 합성하는 경우에 적응하는 것이 가능하다.

또한, 센서는, CCD에 한정되지 않고, 고체 촬상 소자인, 예를 들면, BBD(Bucket Brigade Device), CID(Charge Injection Device), CPD(Charge Priming Device), 또는 CMOS(Complementary Mental Oxide Semiconductor) 센서이어도 되고, 또한, 검출 소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 있는 센서에 한정되지 않고, 검출 소자가 1열로 배열되어 있는 센서이어도 된다.

본 발명의 신호 처리를 행하는 프로그램을 기록한 기록 매체는, 도 1에 도시한 바와 같이, 컴퓨터와는 별도로, 사용자에게 프로그램을 제공하기 위해 배포되는, 프로그램이 기록되어 있는 자기 디스크(51)(플로피(등록 상표) 디스크를 포함), 광 디스크(52)(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)를 포함), 광 자기 디스크(53)(MD(Mini-Disc)(상표)를 포함), 혹은 반도체 메모리(54) 등으로 이루어지는 패키지 미디어에 의해 구성될 뿐만 아니라, 컴퓨터에 미리 내장된 상태로 사용자에게 제공되는, 프로그램이 기록되어 있는 ROM(22)이나, 기억부(28)에 포함되는 하드디스크 등으로 구성된다.

또한, 본 명세서에서, 기록 매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 단계는, 기재된 순서를 따라 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않고, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.

본 발명에 따르면, 혼합 상태에 대응하여, 배경 화상과 물체 화상을 분리하는 것이 가능해진다.

Claims (10)

1. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 장치에 있어서,

   1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 상기 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 상기 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하고, 상기 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 수단과,

   상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에서의, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 수단과,

   상기 혼합비에 기초하여, 상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 상기 화소 데이터를, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 상기 주목 프레임에서의, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영역 특정 수단은, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하고, 상기 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 전경 영역으로 특정하며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 배경 영역으로 특정하며, 상기 제3 시간에서, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 상기 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 커버드 백그라운드 영역으로 특정하는 것을 특징으로하는 화상 처리 장치.
3. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 방법에 있어서,

   1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 상기 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 상기 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하며, 상기 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 단계와,

   상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에서의, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 단계와,

   상기 혼합비에 기초하여, 상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 상기 화소 데이터를, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 상기 주목 프레임에서의, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 영역 특정 단계에서, 연속하여 입력되는 3개의 프레임이 일시 기억되고, 상기 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 언커버드 백그라운드 영역으로 특정되며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 전경 영역으로 특정되며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 배경 영역으로 특정되며, 상기 제3 시간에서, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 상기 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 커버드 백그라운드 영역으로 특정되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
5. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리용 프로그램으로서,

   1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 상기 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 상기 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하고, 상기 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 단계와,

   상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에서의, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 단계와,

   상기 혼합비에 기초하여, 상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 상기 화소 데이터를, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 상기 주목 프레임에서의, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램이 기록되어 있는 기록 매체.
6. 제5항에 있어서,

   상기 영역 특정 단계에 있어서, 연속하여 입력되는 3개의 프레임이 일시 기억되고, 상기 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 언커버드 백그라운드 영역으로 특정되며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 전경 영역으로 특정되고, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되며, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 배경 영역으로 특정되며, 상기 제3 시간에서, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 상기 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 커버드 백그라운드 영역으로 특정되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
7. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 컴퓨터에,

   1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 상기 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 상기 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하고, 상기 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 단계와,

   상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에서의, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 단계와,

   상기 혼합비에 기초하여, 상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 상기 화소 데이터를, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 상기 주목 프레임에서의, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 단계를 실행시키는 프로그램.
8. 제7항에 있어서,

   상기 영역 특정 단계에서, 연속하여 입력되는 3개의 프레임이 일시 기억되며, 상기 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 언커버드 백그라운드 영역으로 특정되며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 전경 영역으로 특정되며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 배경 영역으로 특정되며, 상기 제3 시간에서, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 상기 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역이 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 커버드 백그라운드 영역으로 특정되는 것을 특징으로 하는 프로그램.
9. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해서 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하는 촬상 수단과,

   1개의 화면에 대응하는 제1 시간에서, 상기 화상 데이터의 주목 프레임의 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분과 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 후단측에 형성되는 언커버드 백그라운드 영역을 특정하고, 상기 제1 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제2 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 영역, 및 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 영역을 특정하며, 상기 제2 시간의 후의, 1개의 화면에 대응하는 제3 시간에서, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는, 상기 전경 오브젝트의 움직임 방향의 선단측에 형성되는 커버드 백그라운드 영역을 특정하는 영역 특정 수단과,

   상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에서의, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분과의 혼합의 비율을 나타내는 혼합비를 검출하는 혼합비 검출 수단과,

   상기 혼합비에 기초하여, 상기 언커버드 백그라운드 영역 및 상기 커버드 백그라운드 영역에 속하는 화소의 상기 화소 데이터를, 상기 전경 오브젝트 성분과 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하고, 상기 주목 프레임에서의, 상기 전경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상과 상기 배경 오브젝트 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 생성하는 전경 배경 분리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 영역 특정 수단은, 연속하여 입력되는 3개의 프레임을 일시 기억하며, 상기 제1 시간에서, 주목 프레임의 2개 전의 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 언커버드 백그라운드 영역으로 특정하며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 전경 영역으로 특정하며, 상기 제2 시간에서, 상기 주목 프레임의 1개 전의 프레임과 상기 주목 프레임 사이에서 정지라고 판정되고, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 배경 영역으로 특정하며, 상기 제3 시간에서, 상기 주목 프레임과 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임 사이에서 움직임이라고 판정되고, 상기 주목 프레임의 1개 후의 프레임과 상기 주목 프레임의 2개 후의 프레임 사이에서 정지라고 판정되는 영역을 상기 주목 프레임에 대응하는 상기 커버드 백그라운드 영역으로 특정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.