JPH01270458A - 移動物体検知装置 - Google Patents
移動物体検知装置Info
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- JPH01270458A JPH01270458A JP63099634A JP9963488A JPH01270458A JP H01270458 A JPH01270458 A JP H01270458A JP 63099634 A JP63099634 A JP 63099634A JP 9963488 A JP9963488 A JP 9963488A JP H01270458 A JPH01270458 A JP H01270458A
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- signal
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- histogram
- switch
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、移動物体検知装置に関し、より具体的には、
ビデオ・カメラなどの電子撮像装置において移動物体の
追尾情報を得るための装置に関する。
ビデオ・カメラなどの電子撮像装置において移動物体の
追尾情報を得るための装置に関する。
ビデオ・カメラでは当初、自動焦点調節や自動露出調節
は撮像画面の中心部のみの情報で行われており、被写体
がその中心部から外れると、適切な調節を行うことがで
きなかった。この欠点を改善するために、測距又は測光
のための被写体情報を得る領域を、被写体の移動に追尾
させる追尾方式がいくつか提案されている０例えば、追
尾のための領域内の輝度情報（輝度レベルや、その高周
波成分）と当該領域外の輝度情報とを比較し、その差が
最も大きくなるように、当該領域を移動させていく追尾
方式が知られている。
は撮像画面の中心部のみの情報で行われており、被写体
がその中心部から外れると、適切な調節を行うことがで
きなかった。この欠点を改善するために、測距又は測光
のための被写体情報を得る領域を、被写体の移動に追尾
させる追尾方式がいくつか提案されている０例えば、追
尾のための領域内の輝度情報（輝度レベルや、その高周
波成分）と当該領域外の輝度情報とを比較し、その差が
最も大きくなるように、当該領域を移動させていく追尾
方式が知られている。
しかし従来例では、追尾可能な被写体の条件が限定され
ており、充分な追尾性能が得られていない。即ち、追尾
可能な条件として、被写体と背景とで輝度差が充分に大
きく、且つ追尾領域と被写体の大きさがなるべく一致し
ていることが必要であるが、このような条件が満足され
ることは稀であり、追尾領域の形状を色々変えてみて始
めて、成る程度の追尾性能が得られるに過ぎない。
ており、充分な追尾性能が得られていない。即ち、追尾
可能な条件として、被写体と背景とで輝度差が充分に大
きく、且つ追尾領域と被写体の大きさがなるべく一致し
ていることが必要であるが、このような条件が満足され
ることは稀であり、追尾領域の形状を色々変えてみて始
めて、成る程度の追尾性能が得られるに過ぎない。
そこで本発明は、より一般的に、高い追尾性能を得るこ
とのできる移動物体検知装置を提示することを目的とす
る。
とのできる移動物体検知装置を提示することを目的とす
る。
本発明に係る移動物体検知装置は、ビデオ信号から画面
内の横方向のヒストグラム及び縦方向のヒストグラムを
求めるヒストグラム形成手段と、当該ヒストグラムの、
隣接する画面間での相関を求める相関演算手段とを具備
し、当該相関演算手段により求められた相関信号により
、移動物体の位置情報を知ることを特徴とする。
内の横方向のヒストグラム及び縦方向のヒストグラムを
求めるヒストグラム形成手段と、当該ヒストグラムの、
隣接する画面間での相関を求める相関演算手段とを具備
し、当該相関演算手段により求められた相関信号により
、移動物体の位置情報を知ることを特徴とする。
移動物体の移動の様子をヒストグラムの形で検出するの
で、移動物体と背景の輝度差が小さくても、移動物体の
移動情報を得ることができ、従って、極めて良好な追尾
性能を実現できる。
で、移動物体と背景の輝度差が小さくても、移動物体の
移動情報を得ることができ、従って、極めて良好な追尾
性能を実現できる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図において、１０は多数の光電変換セルがマトリク
ス状に配置されたＣＣＤ等の撮像素子である。撮像素子
１０は、撮像面の光学像を電気信号に変換し、撮像面の
左上から右下に横方向に光電変換セルを走査して出力す
る。１２は縦方向のアナログ・スイッチであり、その１
番からｎ番にはそれぞれ、第２図に示すゲート・パルス
ａ、〜ａ７が印加される。スイッチ１２は、関連するゲ
ート・パルスａＩ”−＝ ａ７が論理”１″のときに導
通状態になる。１４は横方向のアナログ・スイッチであ
り、その１番からｍ番にはそれぞれ、第２図に示すゲー
ト・パルスｂ１〜ｂ、が印加される。
ス状に配置されたＣＣＤ等の撮像素子である。撮像素子
１０は、撮像面の光学像を電気信号に変換し、撮像面の
左上から右下に横方向に光電変換セルを走査して出力す
る。１２は縦方向のアナログ・スイッチであり、その１
番からｎ番にはそれぞれ、第２図に示すゲート・パルス
ａ、〜ａ７が印加される。スイッチ１２は、関連するゲ
ート・パルスａＩ”−＝ ａ７が論理”１″のときに導
通状態になる。１４は横方向のアナログ・スイッチであ
り、その１番からｍ番にはそれぞれ、第２図に示すゲー
ト・パルスｂ１〜ｂ、が印加される。
スイッチ１２は、関連するゲート・パルスｂ、〜ｂ、が
論理”１”のときに導通状態になる。
論理”１”のときに導通状態になる。
１６はスイッチ１２の出力を積分する積分回路、１８は
スイッチ１４の出力を積分する積分回路である。各積分
回路１６．１８はリセント回路を具備し、［画面周期で
初期化される。２０はスイッチ１２と同様のアナログ・
スイッチであり、１番からｎ番まである。２２はスイッ
チ１４と同様のアナログ・スイッチであり、１番からｍ
番まである。２４．２６はＣＯＤ、ＢＢＤなどのアナロ
グ遅延回路であり、回路２４はｎ個の蓄積素子を具備し
、回路２６はｍ個の蓄積素子を具備する。２８．３０は
、スイッチ２０．２２により順に取り出された積分回路
１６．１８の出力と、遅延回路２４．２６により遅延さ
れた信号との差分を出力する差分回路、３２．３４は差
分回路２８．３０の出力の絶対値をとる絶対値回路、３
６．３８は絶対値回路３２．３４の出力を所定値ＶＴＮ
と比較する比較回路である。比較回路３６．３８の出力
が論理”１”になるタイミングが、目的の位置情報を示
す。
スイッチ１４の出力を積分する積分回路である。各積分
回路１６．１８はリセント回路を具備し、［画面周期で
初期化される。２０はスイッチ１２と同様のアナログ・
スイッチであり、１番からｎ番まである。２２はスイッ
チ１４と同様のアナログ・スイッチであり、１番からｍ
番まである。２４．２６はＣＯＤ、ＢＢＤなどのアナロ
グ遅延回路であり、回路２４はｎ個の蓄積素子を具備し
、回路２６はｍ個の蓄積素子を具備する。２８．３０は
、スイッチ２０．２２により順に取り出された積分回路
１６．１８の出力と、遅延回路２４．２６により遅延さ
れた信号との差分を出力する差分回路、３２．３４は差
分回路２８．３０の出力の絶対値をとる絶対値回路、３
６．３８は絶対値回路３２．３４の出力を所定値ＶＴＮ
と比較する比較回路である。比較回路３６．３８の出力
が論理”１”になるタイミングが、目的の位置情報を示
す。
４０は比較回路３６と同３８の出力を選択する選択スイ
ッチ、４２はスイッチ２０．２２の開閉タイング及び遅
延回路２４．２６の転送タイミングを規定するクロック
を発生するクロック発生回路、４４はクロック発生回路
４２０発生するクロックをスイッチ２０及び遅延回路２
４又はスイッチ２２及び遅延回路２６に切り換えるスイ
ッチである。なお、クロック発生回路４２は、縦方向の
位置検知の場合にはｎ個のクロック・パルスを発生し、
横方向の位置検知の場合にはｍ個のクロック・パルスを
発生する。４６はクロック発生回路４２の出力クロ７り
を計数するカウンタ、４８はアンド回路、５０はアンド
回路４８の出力パルスを計数するカウンタ、５２は加算
回路、５４はレジスタ、５６は除算回路である。
ッチ、４２はスイッチ２０．２２の開閉タイング及び遅
延回路２４．２６の転送タイミングを規定するクロック
を発生するクロック発生回路、４４はクロック発生回路
４２０発生するクロックをスイッチ２０及び遅延回路２
４又はスイッチ２２及び遅延回路２６に切り換えるスイ
ッチである。なお、クロック発生回路４２は、縦方向の
位置検知の場合にはｎ個のクロック・パルスを発生し、
横方向の位置検知の場合にはｍ個のクロック・パルスを
発生する。４６はクロック発生回路４２の出力クロ７り
を計数するカウンタ、４８はアンド回路、５０はアンド
回路４８の出力パルスを計数するカウンタ、５２は加算
回路、５４はレジスタ、５６は除算回路である。
縦方向の位置情報信号を得る動作を説明する。
スイッチ１２をゲート・パルスａ１〜ａ、ｌで開閉する
ことにより、積分回路１６の各々は、撮像素子１０から
出力される１画面分の輝度信号の内、１又は２以上の所
定数の水平走査線分の輝度信号を積分する。１画面周期
の終了後、スイッチ２０をそのｎ番目から１番目に向か
って順番に開閉することにより、信号線２１には、各成
分回路１６の積分値が縦方向のヒストグラムとして取り
出される。信号ｉ２１に取り出された信号は差分回路２
８に印加されると共に、遅延回路２４にも印加され、遅
延口ｌＲ２４ではスイッチ２０の開閉と同じタイミング
で素子間転送が行われる。即ち、遅延回路２４により、
前画面の縦ヒストグラム情報が得られる。差分回路２８
は、ｉ工延回路２４から出力される前画面の情報から、
信号線２１上の現在画面の情報を引き算し、絶対値回路
３２は差分回路２８から出力される差分値の絶対値をと
る。
ことにより、積分回路１６の各々は、撮像素子１０から
出力される１画面分の輝度信号の内、１又は２以上の所
定数の水平走査線分の輝度信号を積分する。１画面周期
の終了後、スイッチ２０をそのｎ番目から１番目に向か
って順番に開閉することにより、信号線２１には、各成
分回路１６の積分値が縦方向のヒストグラムとして取り
出される。信号ｉ２１に取り出された信号は差分回路２
８に印加されると共に、遅延回路２４にも印加され、遅
延口ｌＲ２４ではスイッチ２０の開閉と同じタイミング
で素子間転送が行われる。即ち、遅延回路２４により、
前画面の縦ヒストグラム情報が得られる。差分回路２８
は、ｉ工延回路２４から出力される前画面の情報から、
信号線２１上の現在画面の情報を引き算し、絶対値回路
３２は差分回路２８から出力される差分値の絶対値をと
る。
比較回路３６は絶対値回路３２の出力が所定値Ｖ、４よ
り大きいときに、論理″１”を出力する。
り大きいときに、論理″１”を出力する。
第３図は、上記各部の波形例を示す。信号線２１の信号
が例えば第３図（１１に示す波形であり、遅延回路２４
による前画面の信号が第３図（２）に示す波形であると
すると、両者では中央部分に変化が見られる。この位置
の物体が移動したためであるが、比較回路２８の出力は
第３図（４）のようになり、絶対値回路３２の出力は第
３図（５）に示す波形になる。比較回路３６はｖｙ、４
と比較して、第３図（６）に示す論理信号を出力する。
が例えば第３図（１１に示す波形であり、遅延回路２４
による前画面の信号が第３図（２）に示す波形であると
すると、両者では中央部分に変化が見られる。この位置
の物体が移動したためであるが、比較回路２８の出力は
第３図（４）のようになり、絶対値回路３２の出力は第
３図（５）に示す波形になる。比較回路３６はｖｙ、４
と比較して、第３図（６）に示す論理信号を出力する。
これが、移動物体の位置情報になる。次の画面から第３
図（３）に示す縦ヒストグラムが得られたとすると、対
応する比較回路３６の出力は第３図（７）に示す波形に
なる。第３図（６）の波形と同（７）の波形を比較する
ことにより、移動物体が画面の下から上に移動している
ことが分かる。
図（３）に示す縦ヒストグラムが得られたとすると、対
応する比較回路３６の出力は第３図（７）に示す波形に
なる。第３図（６）の波形と同（７）の波形を比較する
ことにより、移動物体が画面の下から上に移動している
ことが分かる。
以上は縦方向での移動検知であるが、横方向についても
同様にして、比較回路３８から位置情報信号が得られる
。
同様にして、比較回路３８から位置情報信号が得られる
。
次に、移動物体の中心点の位置情報を数値化する方法を
説明する。アンド回路４８はスイッチ４０ （即ち、比
較回路３６．３８）からの信号が論理”１”のときに、
クロック発生回路４２の出力クロック・パルスを通過さ
せる。カウンタ５０はアンド回路４８の出力パルスを計
数する。アンド回路４８の出力パルスはレジスタ５４に
も印加され、この出力パルスが発生した時のカウンタ４
６の計数値を加算回路５２を通して加算していく。
説明する。アンド回路４８はスイッチ４０ （即ち、比
較回路３６．３８）からの信号が論理”１”のときに、
クロック発生回路４２の出力クロック・パルスを通過さ
せる。カウンタ５０はアンド回路４８の出力パルスを計
数する。アンド回路４８の出力パルスはレジスタ５４に
も印加され、この出力パルスが発生した時のカウンタ４
６の計数値を加算回路５２を通して加算していく。
１画面分の処理が終了した後、レジスタ５４の出力を除
算回路５６の被除数入力に、カウンタ５０の計数値を除
数入力に印加する。除算回路５６の出力は、移動物体の
２画面にわたる平均位置座標を示す。
算回路５６の被除数入力に、カウンタ５０の計数値を除
数入力に印加する。除算回路５６の出力は、移動物体の
２画面にわたる平均位置座標を示す。
スイッチ４０．４４を切り換えて、１画面について上記
処理を２回行うことにより、縦方向及び横方向の二次元
の位置情報を得ることができる。
処理を２回行うことにより、縦方向及び横方向の二次元
の位置情報を得ることができる。
更に、これを異なる時間で行うと、移動物体の移動軌跡
を知ることができ、移動の方向と速度を知ることができ
る。
を知ることができ、移動の方向と速度を知ることができ
る。
第４図は、以上の方法により得られた位置情報から、そ
の位置を囲む領域を設定し、その設定領域を移動物体に
追尾して移動させた場合の画面の状態を示している。２
０１が初期の検知位置、２０３はその位置２０１を囲む
所定大きさの領域、２０２が移動後の検知位置、２０４
がその位置２０２を囲む所定大きさの領域である。この
領域２０３．２０４から得られるビデオ信号から自動焦
点調節を行うことができる。即ち、設定領域内からの輝
度信号の高周波成分の増減を比較し、山登り法により、
そのピークを示す位置にフォーカシング・レンズを制御
すればよい、また、この設定領域の輝度信号の平均値が
一定になるように、絞りを制御することにより、自動露
出調整を行うことができる。何れも、移動物体に追尾す
るので、この移動物体が撮影しようとする被写体ならば
、理想的な焦点調節及び露出調節を実現できることにな
る。
の位置を囲む領域を設定し、その設定領域を移動物体に
追尾して移動させた場合の画面の状態を示している。２
０１が初期の検知位置、２０３はその位置２０１を囲む
所定大きさの領域、２０２が移動後の検知位置、２０４
がその位置２０２を囲む所定大きさの領域である。この
領域２０３．２０４から得られるビデオ信号から自動焦
点調節を行うことができる。即ち、設定領域内からの輝
度信号の高周波成分の増減を比較し、山登り法により、
そのピークを示す位置にフォーカシング・レンズを制御
すればよい、また、この設定領域の輝度信号の平均値が
一定になるように、絞りを制御することにより、自動露
出調整を行うことができる。何れも、移動物体に追尾す
るので、この移動物体が撮影しようとする被写体ならば
、理想的な焦点調節及び露出調節を実現できることにな
る。
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、移動物体と背景の輝度差にがかわらず、移動物体の
移動情報を得ることができ、従って、極めて良好な追尾
性能を実現できる。また、ヒストグラムという形に情報
を圧縮しているので、比較的簡単なハードウェアで実現
できる。
ば、移動物体と背景の輝度差にがかわらず、移動物体の
移動情報を得ることができ、従って、極めて良好な追尾
性能を実現できる。また、ヒストグラムという形に情報
を圧縮しているので、比較的簡単なハードウェアで実現
できる。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
スイッチ１２．１４の開閉を制御するゲート・パルスの
タイミング図、第３図は縦ヒストグラムから位置情報を
得るまでの各部の信号波形図、第４図は本実施例により
得られた位置情報に従って設定される測距又は測光領域
の説明図である。 １０・−邊像素子 １２，１４，２０．２２−・スイッ
チ １６．１８・−・積分回路 ２４．２６・−・遅延
回路 ２８．３０・・・差分回路 ３２．３４−・・絶
対値回路 ３６．３Ｅｌ−・比較回路 ４２−・・クロ
ック発生回路 ４６．５０−・・カウンタ ４８−・−
アンド回路 ５２・・・加算回路 ５４・・−レジスタ
５６・・・除算回路 第１０
スイッチ１２．１４の開閉を制御するゲート・パルスの
タイミング図、第３図は縦ヒストグラムから位置情報を
得るまでの各部の信号波形図、第４図は本実施例により
得られた位置情報に従って設定される測距又は測光領域
の説明図である。 １０・−邊像素子 １２，１４，２０．２２−・スイッ
チ １６．１８・−・積分回路 ２４．２６・−・遅延
回路 ２８．３０・・・差分回路 ３２．３４−・・絶
対値回路 ３６．３Ｅｌ−・比較回路 ４２−・・クロ
ック発生回路 ４６．５０−・・カウンタ ４８−・−
アンド回路 ５２・・・加算回路 ５４・・−レジスタ
５６・・・除算回路 第１０
Claims (1)
- ビデオ信号から画面内の横方向のヒストグラム及び縦
方向のヒストグラムを求めるヒストグラム形成手段と、
当該ヒストグラムの、隣接する画面間での相関を求める
相関演算手段とを具備し、当該相関演算手段により求め
られた相関信号により、移動物体の位置情報を知ること
を特徴とする移動物体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099634A JPH01270458A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 移動物体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099634A JPH01270458A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 移動物体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270458A true JPH01270458A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14252503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63099634A Pending JPH01270458A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 移動物体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01270458A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04204307A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Juki Corp | 基板マーク位置検出方法 |
| JP2007267004A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Canon Inc | 撮像装置 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63099634A patent/JPH01270458A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04204307A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Juki Corp | 基板マーク位置検出方法 |
| JP2007267004A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Canon Inc | 撮像装置 |
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