JPH0422280A - Movement detector for picture - Google Patents
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- JPH0422280A JPH0422280A JP2127375A JP12737590A JPH0422280A JP H0422280 A JPH0422280 A JP H0422280A JP 2127375 A JP2127375 A JP 2127375A JP 12737590 A JP12737590 A JP 12737590A JP H0422280 A JPH0422280 A JP H0422280A
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、撮像装置の揺れやバンニングなどにより、撮
像された画像の全体が動く場合でも、背景とは異なる動
きをもつ物体だけを検出することが可能なように構成さ
れた画像の動き検出装置に間するものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is capable of detecting only objects whose movement differs from the background even when the entire captured image moves due to shaking or vanning of the imaging device. The present invention relates to an image motion detection device configured to allow the motion of an image to be detected.
従来の技術
画像内で動きを持つ物体を検出する装置として、従来、
第10図に示すような装置がある。これはフレームメモ
リ3に前フレームの画像信号を記憶しておき、現フレー
ムの画像信号34が人力されるとき、前フレームと現フ
1ノ−ムの各画素の信号の差分をとり、この差分値が所
定の値を超える5とき、その画素を動き領域であるとす
るものである。たとえば、第11図(a)に示すように
、背景が静止した状態で物が動くような場合、この装置
は2フレーム問差分を取ることにより第11図(b)に
示すように、画像内で動きを持つ物体として、移動物だ
けを検出することができる。Conventional technology Conventionally, as a device for detecting moving objects in an image,
There is a device as shown in FIG. This is done by storing the image signal of the previous frame in the frame memory 3, and when the image signal 34 of the current frame is input manually, the difference between the signal of each pixel of the previous frame and the current frame is calculated, and this difference is When the value exceeds a predetermined value, the pixel is determined to be a moving area. For example, as shown in Figure 11(a), when an object moves while the background remains stationary, this device calculates the difference between two frames to calculate the difference in the image as shown in Figure 11(b). Only moving objects can be detected as moving objects.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来の画像の動き検出装置では第12図
(a)に示すようζこ、バンニングなどの撮像装置の動
きによって、背景が静止していない状態では、この装置
では2フレーム閏差分を取ることにより第12図(b)
に示すように、背景も動き領域として検出されるため、
画像内て移動物だけを検出できない。Problems to be Solved by the Invention However, as shown in FIG. 12(a), in a conventional image motion detection device, when the background is not stationary due to movement of the imaging device such as vanning, this device cannot detect the motion of an image. Figure 12(b) is obtained by taking the difference between two frames.
As shown in , since the background is also detected as a moving area,
Only moving objects cannot be detected in the image.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、背景が静
止していない状態でも、背景とは異なる動きをもつ物体
だけを検出することができる画像の動き検出装置を提供
することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an image motion detection device that can detect only objects that have a motion different from the background even when the background is not stationary. do.
課題を解決するための手段
本発明の画像の動き検出装置は、背景が静止していない
状態でも、背景とは異なる動きをもつ物体だけを検出す
ることを可能とするため、全体のの動きを補正する手段
と、前記補正手段の出力を用いることにより前記全体の
動きとは異なる動きをもつ領域を検出する検出手段を有
している。Means for Solving the Problems The image motion detection device of the present invention is capable of detecting only objects that have a motion different from the background even when the background is not stationary. The apparatus includes a correction means, and a detection means for detecting an area having a movement different from the overall movement by using the output of the correction means.
作用
本発明の画像の動き検出装置において、全体の動きを補
正する手段により、撮像装置の撮影方向の変化などによ
る画像の画面全般の動きが補正される。この補正された
出力画像信号を用いて動き検出を行うことにより、全体
の動きとは異なる動きをもつ移動物だけを検出すること
が可能となる。Operation In the image motion detection device of the present invention, the overall motion correcting means corrects the overall motion of the image screen due to a change in the photographing direction of the imaging device. By performing motion detection using this corrected output image signal, it becomes possible to detect only moving objects whose motion is different from the overall motion.
実施例 以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例における画像の動き検出
装置のブロック図を示すものである。第1図において、
1は動きベクトル検出手段、2は代表動きベクトル決定
手段、3.3aはフレームメモリ、4は読みだし制纒手
段、5は差分、しきい値処理手段、6はヌディアンフィ
ルタ、7は動き振幅・分散算出手段、34は入力端子で
ある。FIG. 1 shows a block diagram of an image motion detection device according to a first embodiment of the present invention. In Figure 1,
1 is a motion vector detection means, 2 is a representative motion vector determination means, 3.3a is a frame memory, 4 is a readout control means, 5 is a difference and threshold processing means, 6 is a Nudian filter, and 7 is a motion amplitude - Variance calculation means, 34 is an input terminal.
この画像の動き検出装置の動作を第2図を用いながら説
明する。The operation of this image motion detection device will be explained with reference to FIG.
まず、第2図において、8は前フレームの画像、9は現
プし−11の画像、lOは画像内の移動物の動きベクト
ル、11は画像内の背景の動きベクトル、12は画像内
の移動物、13は画面内の各動きベクトル検出領域、1
4は0ベクトル、15は画像内の背景の動きベクトルの
逆ベクトル、16は2フレームの画像を差分、しきい値
処理して検出される移動物の領域、17は2フレームの
動き補正が完全でないため、画像を差分、しきい値処理
したとき動き領域として検出される背景のエツジ部分、
18は前フレームの画面位置、19は現フレームの画面
位置である。First, in Fig. 2, 8 is the previous frame image, 9 is the current frame - 11 image, lO is the motion vector of the moving object in the image, 11 is the motion vector of the background in the image, and 12 is the motion vector of the background in the image. Moving object, 13 each motion vector detection area in the screen, 1
4 is the 0 vector, 15 is the inverse vector of the background motion vector in the image, 16 is the area of the moving object detected by subtracting and thresholding the two frame images, and 17 is the complete motion correction for the two frames. Therefore, when the image is subjected to differential and threshold processing, the edge parts of the background that are detected as moving areas,
18 is the screen position of the previous frame, and 19 is the screen position of the current frame.
まず本装置の入力端子34に、第2図(a)に示すよう
に、前フレー11の画像8に対し、背景と移動物12を
含めた全般に動きをもつ現フレームの画像9が入力され
る。動きベクトル検出手段1において、第2図(b)に
示すように、画面を16分割した各動きベクトル検出領
域13でそれぞれ画像の動きベクトルが検出される。移
動物12の主に存在する領域では、移動物12の動きベ
クトルlOが検出され、おもに背景の絵柄が存在する領
域では、背景の動きベクトル11が検出される。また、
絵柄が存在しないような領域では、0ヘクトル14を検
出する6 代表動きベクトル決定手段2ては、各動きベ
クトル検出領域13から検出される16のベクトルの統
計的に最も多くのベクトルが一致しているベクトルを、
背景の動きベクトル11として決定し出力する。前記統
計的に最も多くのベクトルが一致しているベクトルを算
出する方法は、ベクトルの水平方向垂直方向のベクトル
値について2次元ヒストグラムをとり、その2次元ヒス
トグラム値が最大となるベクトル値を求めるものである
。この動作を簡単に第2図(f)、 (g)を用いて説
明する。第2図(f)は代表動きベクトル決定手段2に
人力される動きベクトルの点を検出範囲内でプロットし
たものである。この第2図(g)はこのヒストグラムを
、水平方向だけから見たものである。この最大点を検出
することにより、背景の動きベクトル11出力する。フ
レームメモリ3はこの背景の動きベクトル11が検出さ
れる間、現フレームの画像信号を記憶する。読みだし制
御手段4は動きベクトル11を基にして、第2図(e)
に示すように、前フレームの出力位置18を基準に、動
きベクトル11の逆ベクトル15の方向に現フレームの
出力位置19をシフトしてフレームメモリ3から画像信
号を読みだし、出力する。フレームメモリ3aは読みだ
し制御手段4の前フレームの出力を記憶する。差分、し
きい値処理手段5は、フレームメモリ3aからの前フレ
ームの画像信号と、読みだし制御手段4の現フレームの
画像信号の差分を取り、その絶対値がしきい値を超える
ところの画素を、動き領域として出力する。その出力が
第2図(d)の16.17のようζこ斜線で示す部分で
ある。ただし、動きベクトル検出の微少な誤差や、また
はシェーディングなどの画像の歪み、または画面の回転
などにより、平行移動では背景の動きを完全ζこ補正で
きない場合、17に示すようζこ背星の絵柄のエツジ部
分に、動き領域としで検出される場合がある。これは一
般にエツジ部分のみに点または線状に発生するので、メ
デイアンフィルタ6により、取り除くことができ、第2
図(e)に示すように移動物による動き領域16だけが
出力される。この背景のエツジ部分に発生する動き領域
として検出される部分の大きさは、たとえはシェーディ
ングなどの画像の歪みを原因とする場合、背景の動きベ
クトルの大きさより予測できる。First, as shown in FIG. 2(a), an image 9 of the current frame that has movement in general, including the background and moving objects 12, is input to the input terminal 34 of this device, in contrast to the image 8 of the previous frame 11. Ru. In the motion vector detection means 1, as shown in FIG. 2(b), the motion vector of the image is detected in each motion vector detection area 13 obtained by dividing the screen into 16 parts. In the area where the moving object 12 mainly exists, the motion vector lO of the moving object 12 is detected, and in the area where the background pattern mainly exists, the background motion vector 11 is detected. Also,
In an area where no pattern exists, 0 hectares 14 are detected.6 The representative motion vector determining means 2 determines whether statistically the most vectors of the 16 vectors detected from each motion vector detection area 13 match. The vector that is
It is determined and output as a background motion vector 11. The method for calculating the vector that statistically matches the most vectors is to take a two-dimensional histogram of vector values in the horizontal and vertical directions of the vector, and find the vector value that maximizes the two-dimensional histogram value. It is. This operation will be briefly explained using FIGS. 2(f) and (g). FIG. 2(f) shows a plot of the motion vector points manually entered into the representative motion vector determining means 2 within the detection range. FIG. 2(g) shows this histogram viewed only from the horizontal direction. By detecting this maximum point, a background motion vector 11 is output. The frame memory 3 stores the image signal of the current frame while the background motion vector 11 is detected. The readout control means 4 uses the motion vector 11 as shown in FIG. 2(e).
As shown in FIG. 3, the output position 19 of the current frame is shifted in the direction of the inverse vector 15 of the motion vector 11 based on the output position 18 of the previous frame, and the image signal is read out from the frame memory 3 and output. The frame memory 3a stores the output of the read control means 4 of the previous frame. The difference/threshold processing means 5 takes the difference between the image signal of the previous frame from the frame memory 3a and the image signal of the current frame from the readout control means 4, and processes the pixels whose absolute value exceeds the threshold value. is output as a motion area. The output is indicated by diagonal lines at 16.17 in FIG. 2(d). However, if the movement of the background cannot be completely corrected by parallel movement due to minute errors in motion vector detection, image distortion such as shading, or rotation of the screen, the pattern of the ζ dorsal star may be changed as shown in 17. A motion area may be detected at the edge of the image. This generally occurs in dots or lines only at the edge portion, so it can be removed by the median filter 6, and the second
As shown in Figure (e), only the motion area 16 caused by the moving object is output. The size of the portion detected as a motion region occurring at the edge portion of the background can be predicted from the size of the motion vector of the background, for example, if the cause is image distortion such as shading.
また検出誤差や、画面の回転を原因とする場合、動きベ
クトル検出手段1で検出される各検出領域の動きベクト
ルの一致度つまり、第2図(g)に示す背景の動きベク
トル11に集まる動きベクトルの分散290大きさより
予測できる。動き振幅・分散算出手段7は、背景の動き
ベクトル11の振幅、分散29を求め、メデイアンフィ
ルタ6に出力する。メデイアンフィルタ6は、動き振幅
・分散算出手段7より入力される背景の動きベクトル1
1、分散26より、これに応してメデイアンフィルタの
マトリクスの大きさを変化させる。このことにより、動
きが大きく、背景のエツジ部分に発生する動き領域の部
分か大きくなってもこれを取り除くことができる。In addition, if the cause is a detection error or screen rotation, the degree of coincidence of motion vectors in each detection area detected by the motion vector detection means 1, that is, the motion that gathers in the background motion vector 11 shown in FIG. 2(g). It can be predicted from the variance 290 size of the vector. The motion amplitude/variance calculating means 7 calculates the amplitude and variance 29 of the background motion vector 11 and outputs them to the median filter 6. The median filter 6 uses a background motion vector 1 inputted from the motion amplitude/variance calculation means 7.
1. Based on the variance 26, the size of the median filter matrix is changed accordingly. As a result, even if there is a large amount of movement and the movement area that occurs at the edge portion of the background becomes large, this can be removed.
次に、以下本発明の第2の実施例について、図面を参照
しながら説明する。第3図は本発明の第2の実施例にお
ける画像の動き検出装置のブロック図を示すものである
。第3図において、第1図と、同じ要素には、同じ番号
をつけている。この画像の動き検出装置の動作を第4図
を用いながら説明する。第4図において、第2図と、同
じ要素には、同じ番号をつけている。Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows a block diagram of an image motion detection device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same elements as in FIG. 1 are given the same numbers. The operation of this image motion detection device will be explained using FIG. 4. In FIG. 4, the same elements as in FIG. 2 are given the same numbers.
まず本装置の入力端子34に、第1の実施例と同様に、
第4図(a)に示すように、前フレームの画像8に対し
、背景と移動物12を含めた全般に動きをもつ現フレー
ムの画像9が入力される。First, connect the input terminal 34 of this device to the input terminal 34 as in the first embodiment.
As shown in FIG. 4(a), an image 9 of the current frame which has movement in general, including the background and moving object 12, is inputted with respect to the image 8 of the previous frame.
動きベクトル検出1と代表動きベクトル決定手段2の動
作は、第1の実施例と同様である。フレームメモリ3は
この背景の動きベクトル11が検出されるあいだ現フレ
ームの画像信号を記憶する。The operations of the motion vector detection 1 and representative motion vector determination means 2 are similar to those in the first embodiment. The frame memory 3 stores the image signal of the current frame while the background motion vector 11 is detected.
そのとき同時に、フレームメモリ3aは前フレームの画
像信号を記憶している。読みだし制御手段4は動きベク
トル11を基にして、第4図(C)に示すように、現フ
レームの位置19を基準に、動きベクトル11の方向に
前フレームの出力位置18をシフトして、フし−ムメモ
リ3aから画像信号を読みだし、出力する。差分、しき
い値処理手段5は、フレームメモリ3からの現フレーム
の画像信号と、読みだし制御手段4の出力の前フレーム
の画像信号の差分を取り、その絶対値がしきい値を超え
るところの画素を、動き領域として出力する。その出力
が第4図(d)の16.17のように斜線で示す部分で
ある。これも第1の実施例同様、動きベクトル検出の微
少な誤差や、またはシェーディングなどの画像の歪みに
より、背景の動きを完全に補正できない場合、17に示
すように背景の絵柄のエツジ部分に、動き領域として検
出される場合がある。振幅算出手段7、メデイアンフィ
ルタ6は第1の実施例と同様に動作し、これを取り除き
、第4図 <e>に示ずように移動物による動き領域1
6だけが出力される。ここで第1の実施例は前フレーム
の補正出力画面を基準にして現フレームの位置をシフト
するため第2図(e)に示すように補正された画面の座
標を基準に、移動物による動き領域16が出力されるが
、第2の実施例は現フ!ノームを基準にして現フレーム
の位置をシフトするため第4図(e)に示すように現フ
ィールドの両面の座標を基準に、移動物による動き領域
16が出力される。At the same time, the frame memory 3a stores the image signal of the previous frame. Based on the motion vector 11, the readout control means 4 shifts the output position 18 of the previous frame in the direction of the motion vector 11 with the position 19 of the current frame as a reference, as shown in FIG. 4(C). , reads the image signal from the frame memory 3a and outputs it. The difference and threshold processing means 5 takes the difference between the image signal of the current frame from the frame memory 3 and the image signal of the previous frame output from the readout control means 4, and detects the difference where the absolute value exceeds the threshold. pixels are output as a motion area. The output is the shaded portion 16.17 in FIG. 4(d). As in the first embodiment, if the movement of the background cannot be completely corrected due to minute errors in motion vector detection or image distortion such as shading, the edges of the background pattern may be corrected as shown in 17. It may be detected as a moving area. The amplitude calculation means 7 and the median filter 6 operate in the same manner as in the first embodiment, and remove this to create a motion area 1 caused by a moving object as shown in FIG.
Only 6 is output. Here, in the first embodiment, in order to shift the position of the current frame with reference to the corrected output screen of the previous frame, the movement caused by the moving object is shifted based on the coordinates of the corrected screen as shown in FIG. 2(e). Area 16 is output, but the second embodiment is the current output! In order to shift the position of the current frame using the gnome as a reference, the movement area 16 due to the moving object is output based on the coordinates of both sides of the current field as shown in FIG. 4(e).
以下本発明の第3の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第5図は本発明の第3の実施例における画
像の動き検出装置のブロック図を示すものである。第5
図において、第2図と、同じ要素には、同じ番号をつけ
ている。第5図ζこおいて、1aは動きベクトル検出手
段である。この画像の動き検出装置の動作を第6図を用
いながら説明する。第6図(a)において、第2図と、
同じ要素には、同じ番号をつけている。A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 shows a block diagram of an image motion detection device according to a third embodiment of the present invention. Fifth
In the figure, the same elements as in FIG. 2 are given the same numbers. In FIG. 5ζ, 1a is a motion vector detection means. The operation of this image motion detection device will be explained with reference to FIG. In FIG. 6(a), FIG. 2 and
The same elements are given the same number.
第6図(b)において、26は相間間数、27は背景部
分で得られる相間間数、28は移動物の領域で得られる
相間間数である。In FIG. 6(b), 26 is the number of interphases, 27 is the number of interphases obtained in the background area, and 28 is the number of interphases obtained in the region of the moving object.
まず本装置に、第6図(a)に示すように、前フレーム
の画像8に対し、背景と移動物12を含めた全般に動き
をもつ現フレームの画像9が入力される。動きベクトル
検出手段1aにおいては、まず、画面全体のデータにつ
いて第6図(b)に示すように、動きベクトル検出範囲
内の偏移における差分の絶対値を相間間数26として求
める。First, as shown in FIG. 6(a), an image 9 of the current frame which has movement in general, including the background and moving object 12, is input to this apparatus in contrast to the image 8 of the previous frame. In the motion vector detection means 1a, first, as shown in FIG. 6(b) for the data of the entire screen, the absolute value of the difference in deviation within the motion vector detection range is determined as the interphase number 26.
この相間間数26は、背景部分で得られる相関関数27
と移動物の領域で得られる相関間数28を加算したもの
である。ここで、移動物の面積が背景に対して十分小さ
ければ、相関関数27の平均的振幅が相関間数28に比
べ十分大きくなるため、相間間数26の最小点を求める
ことにより、背景の動きベクトル11を求めることがで
きる。動きベクトル検出手段1aはこのようにして、相
間間数26の最小点を求め、背景の動きベクトル11を
検出し、出力する。フレームメモリ3はこの背景の動き
ベクトル11が検出される閏、現フレームの画像信号を
記憶する。そのとき同時に、フレームメモリ3aは前フ
レームの画像信号を記憶している。以後、読みだし制御
手段4、差分、しきい値処理手段5、メデイアンフィル
タ6の動作は第2の実施例と同様である。This correlation number 26 is the correlation function 27 obtained in the background part.
and the correlation number 28 obtained in the region of the moving object. Here, if the area of the moving object is sufficiently small compared to the background, the average amplitude of the correlation function 27 will be sufficiently larger than the correlation number 28, so by finding the minimum point of the correlation number 26, the movement of the background Vector 11 can be found. In this way, the motion vector detection means 1a finds the minimum point of the interphase number 26, detects the background motion vector 11, and outputs it. The frame memory 3 stores the image signal of the current frame in which the background motion vector 11 is detected. At the same time, the frame memory 3a stores the image signal of the previous frame. Thereafter, the operations of the readout control means 4, difference and threshold processing means 5, and median filter 6 are the same as in the second embodiment.
以下本発明の第4の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第7図は本発明の第4の実施例における画
像の動き検出装置のブロック図を示すものである。第7
図において、第1図と、同じ要素には、同じ番号をつけ
ている。第7図において、20は撮像装置に取り付けら
れた加速度センサ、21はズーム倍率センサ、22は動
き算出手段、26は読みだし制御、データ補間手段であ
る。この画像の動き検出装置の動作を第8図を用いなが
ら説明する。第8図において、第2図と、同じ要素には
、同じ番号をつけている。第8図において、23は前フ
レームに対する現フレームの画面中心部分の動きベクト
ル、24は前フレームに対する現フレームの画面中心を
中心とする周辺部分の動きの回転角度、25は前フレー
ムに対する現フレームのズー11倍率の変化の割合であ
る。A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 shows a block diagram of an image motion detection device according to a fourth embodiment of the present invention. 7th
In the figure, the same elements as in FIG. 1 are given the same numbers. In FIG. 7, 20 is an acceleration sensor attached to the imaging device, 21 is a zoom magnification sensor, 22 is a motion calculation means, and 26 is a readout control and data interpolation means. The operation of this image motion detection device will be explained with reference to FIG. In FIG. 8, the same elements as in FIG. 2 are given the same numbers. In FIG. 8, 23 is a motion vector of the center part of the screen of the current frame with respect to the previous frame, 24 is the rotation angle of the movement of the peripheral part of the current frame around the center of the screen of the current frame with respect to the previous frame, and 25 is the motion vector of the current frame with respect to the previous frame. This is the rate of change in zoom 11 magnification.
まず本装置の入力端子334に、第8図(a)ζこ示す
ように、前フレームの画像8に対し、背景と移動物12
を含めた全般に動きをもつ現フレームの画像9が人力さ
れる。フレームメモリ3aは前フレームの画像信号を記
憶している。First, the input terminal 334 of this device is connected to the background and moving object 12 for the previous frame image 8, as shown in FIG. 8(a).
An image 9 of the current frame that has movement in general, including , is manually generated. The frame memory 3a stores the image signal of the previous frame.
このとき、撮像装置に取り付けられた加速度センサ20
より、撮像装置の撮影方向の角度の変化および、撮影方
向を中心とした回転角度が、動き算出手段22に人力さ
れる。また同時にズーム倍率センサ21から、ズーム倍
率が動き算出1段22に人力される。動き算出手段22
は、第8図(a)に示す前フレームに対する現フレーム
の画面中心部分の動きベクトル23、前フレームに対す
る現フレームの画面中心を中心とする周辺部分の動きの
回転角度24、前フレームに対する現フレームのズーム
倍率の変化の割合25を算出する。At this time, the acceleration sensor 20 attached to the imaging device
Accordingly, the change in the angle of the photographing direction of the imaging device and the rotation angle around the photographing direction are manually input to the motion calculating means 22. At the same time, the zoom magnification is manually input from the zoom magnification sensor 21 to the first motion calculation stage 22 . Movement calculation means 22
are the motion vector 23 of the screen center portion of the current frame relative to the previous frame shown in FIG. The rate of change 25 in the zoom magnification is calculated.
読みだし制御、データ補間手段26は、第8図(b)に
示すように、現フレームの位置19を基準に、フレーム
メモリ3aから前フレームの画像信号を読みだし、デー
タ補間を行い出力する。差分、しきい値処理手段5は、
フ1ノームメモリ3からの現フレームの画像信号と、読
みだし制御手段4の出力の前フレームの画像信号の差分
を取り、その絶対値がしきい値を超えるところの画素を
、動き領域として出力する。その出力が第8図(C)の
16.17のように斜線で示す部分である。これも第1
の実施例同様、動きベクトル検出の微少な誤差や、また
はシェーディングなどの画像の歪みにより、背景の動き
を完全に補正できない場合、17に示すように背景の絵
柄のエツジ部分に、動き領域として検出される場合があ
る。振幅算出手段7、メデイアンフィルタ6は第1の実
施例と同様に動作し、これを取り除き、第8図(d)に
示すように移動物による動き領域16だけが出力される
。As shown in FIG. 8(b), the readout control and data interpolation means 26 reads out the image signal of the previous frame from the frame memory 3a based on the position 19 of the current frame, performs data interpolation, and outputs it. The difference and threshold processing means 5
The difference between the image signal of the current frame from the frame memory 3 and the image signal of the previous frame output from the readout control means 4 is taken, and the pixels whose absolute value exceeds the threshold are output as a motion area. do. The output is the shaded portion 16.17 in FIG. 8(C). This is also the first
As in the example above, if the movement of the background cannot be completely corrected due to minute errors in motion vector detection or image distortion such as shading, the edges of the background pattern are detected as movement areas as shown in 17. may be done. The amplitude calculating means 7 and the median filter 6 operate in the same manner as in the first embodiment, and by removing this, only the motion area 16 caused by the moving object is output as shown in FIG. 8(d).
なお、第1、第2の実施例では、2フレーム閏の画像全
体の平行移動の動きを補正しているが、平行移動の動き
だけではなく、全体的な回転、拡大の動きをたとえば、
第7図(a)、 (b)のように検出し、第8図(a
)、 (b)のように2フレームの一方を回転、拡大
処理して、2のフレーム間の全体的動きを補正し、その
全体的動きとは異なる動き領域を検出する装置とするこ
とも当然考えられる。In the first and second embodiments, the parallel movement of the entire image of the two-frame leap is corrected, but not only the parallel movement but also the overall rotation and enlargement movement are corrected, for example.
Detection is performed as shown in Figures 7 (a) and (b), and Figure 8 (a)
), (b), it is also possible to use a device that rotates and enlarges one of the two frames, corrects the overall movement between the two frames, and detects a region of movement that differs from the overall movement. Conceivable.
また第4の実施例では加速度センサとズーム倍率センサ
の出力を用いて、撮像方向とズーム倍率の変化を算出し
たが、これは撮像状態を信号化するものであれば良い。Further, in the fourth embodiment, the outputs of the acceleration sensor and the zoom magnification sensor are used to calculate the change in the imaging direction and the zoom magnification, but any method may be used as long as it converts the imaging state into a signal.
たとえば第5の実施例として第9図に示す画像の動き検
出装置が考えられる。第4の実施例と異なる点は、撮像
装置の撮像方向を制御する手段30、ズーム倍率を制御
する手段31等を備え、それぞれより撮像方向制御信号
、ズーム倍率制御信号を出力する点と、また動き算出手
段22において、第4の実施例の加速度センサの出力の
代わりに撮像方向の制御信号を用い、また同様にズーム
倍率センサの代わりにズーム倍率制御信号を用いる点で
ある。For example, an image motion detection device shown in FIG. 9 can be considered as a fifth embodiment. The difference from the fourth embodiment is that it includes means 30 for controlling the imaging direction of the imaging device, means 31 for controlling the zoom magnification, etc., and each outputs an imaging direction control signal and a zoom magnification control signal, and The motion calculating means 22 uses a control signal for the imaging direction instead of the output of the acceleration sensor of the fourth embodiment, and similarly uses a zoom magnification control signal instead of the zoom magnification sensor.
発明の効果
以上のように本発明は、画像信号の全体の動きを補正す
る手段と、その補正手段の出力の2フレームの画像を比
較し、異なる出力値の領域を検出する手段を有すること
により、撮像装置の揺れやパンニングにより、画像全体
が動いている場合でも、その画像全体の動きとは異なる
動きをもつ移動物だけを検出できる画像の動き検出装置
を実現できるものである。Effects of the Invention As described above, the present invention has means for correcting the overall movement of an image signal, and means for comparing two frames of images output from the correction means and detecting regions of different output values. Even if the entire image is moving due to shaking or panning of the imaging device, it is possible to realize an image motion detection device that can detect only a moving object whose motion is different from the motion of the entire image.
第1図は本発明の第1の実施例の画像の動き検出装置の
ブロック図、第2図は本発明の第1の実施例における画
像の動き検出装置の動作を説明するための画像図、第3
図は本発明の第2の実施例の画像の動き検出装置のブロ
ック図、第4図は本発明の第2の実施例ζこおける画像
の動き検出装置の動作を説明するための画像図、第5図
は本発明の第3の実施例の画像の動き検出装置のブロッ
ク図、第6図は本発明の第3の実施例における画像の動
き検出装置の動作を説明するための画像図、第7図は本
発明の第4の実施例の画像の動き検出装置のブロック図
、第8図は本発明の第4の実施例における画像の動き検
出装置の動作を説明するための画像図、第9図は本発明
の第5の実施例の画像の動き検出装置のブロック図、第
10図は従来例の画像の動き検出装置のブロック図、第
11図、第12図は従来例の画像の動き検出装置の動作
を説明するための画像図である。
Lla・・・動きベクトル検出手段、2・・・代表動き
ベクトル決定手段、3.3a・・・フレーJ1メモリ、
4・・・読みだし制御手段、5・・・差分、しきい値処
理手段、6・・・メデイアンフィルタ、7・・・動き振
幅・分散算出手段、8・・・前フレームの画像、9・・
・現フレームの画像、lO・・・画像内の移動物の動き
ベクトル、11・・・画像内の背景の動きベクトル、1
2・・・画像内の移動物、13・・・画面内の各動きベ
クトル検出領域、14・・・0ベクトル、15・・・画
像内の背景の動きベクトルの逆ベクトル、16・・・移
動物による動き領域、17・・・動き領域として検出さ
れる背景のエツジ部分、18・・・前フレームの画面位
置、19・・・現フレームの画面位置、20争0加速度
センサ、21・・◆ズーム倍率センサ、22・・・動き
算出手段、23・・・画面中心における背景の動きベク
トル、24・・・画面中心における背景の動きの回転角
、25・・・ズーム倍率の変化、26・・・読みだし制
御、データ補間手段、29・・・動きベクトルの分散、
30・・・撮像方向制御手段、31・・・ズーム倍率制
御手段、34・・・画像入力端子。
代理人 弁理士 松 1)正 道
第1
2:検出手段
4:補正手段
5:比較検出手段
第
図
(Q)
(b)
第2図
第2
図
(f)
10ゴ111
第3
図
第4
図
(Q)
(b)
第5
図
第6図
1〇二\11
(b)
第7
図
第8図
(a)
(b)
第8
図
(C)
(d)
第9
図
第70図
第11図
(Q)
(b)FIG. 1 is a block diagram of an image motion detection device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an image diagram for explaining the operation of the image motion detection device according to the first embodiment of the present invention. Third
The figure is a block diagram of an image motion detection device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an image diagram for explaining the operation of the image motion detection device in the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of an image motion detection device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an image diagram for explaining the operation of the image motion detection device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of an image motion detection device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an image diagram for explaining the operation of the image motion detection device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a block diagram of an image motion detection device according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 10 is a block diagram of a conventional image motion detection device, and FIGS. 11 and 12 are images of a conventional image motion detection device. FIG. 3 is an image diagram for explaining the operation of the motion detection device of FIG. Lla...Motion vector detection means, 2...Representative motion vector determination means, 3.3a...Frame J1 memory,
4... Readout control means, 5... Difference and threshold processing means, 6... Median filter, 7... Motion amplitude/variance calculation means, 8... Image of previous frame, 9・・・
・Image of the current frame, lO... Motion vector of a moving object in the image, 11... Motion vector of the background in the image, 1
2... Moving object in the image, 13... Each motion vector detection area in the screen, 14... 0 vector, 15... Inverse vector of the background motion vector in the image, 16... Movement Movement area caused by an object, 17...Edge portion of the background detected as a movement area, 18... Screen position of the previous frame, 19... Screen position of the current frame, 20 Acceleration sensor, 21...◆ Zoom magnification sensor, 22... Motion calculation means, 23... Motion vector of background at the center of the screen, 24... Rotation angle of background movement at the center of the screen, 25... Change in zoom magnification, 26...・Readout control, data interpolation means, 29...dispersion of motion vectors,
30... Imaging direction control means, 31... Zoom magnification control means, 34... Image input terminal. Agent Patent Attorney Matsu 1) Tadashi Michi 1 2: Detection means 4: Correction means 5: Comparison detection means Figure (Q) (b) Figure 2 Figure 2 (f) 10 Go 111 Figure 3 Figure 4 (Q) (b) Figure 5 Figure 6 Figure 102\11 (b) Figure 7 Figure 8 (a) (b) Figure 8 (C) (d) Figure 9 Figure 70 Figure 11 (Q) (b)
Claims (3)
記補正手段によって補正された少なくとも2フレーム以
上の画像を比較し、信号の値の異なる領域を検出する比
較検出手段を備えたことを特徴とする画像の動き検出装
置。(1) A correction means for correcting the overall movement of the image signal, and a comparison detection means for comparing at least two or more frames of images corrected by the correction means and detecting areas where the signal values differ. Features: Image motion detection device.
る検出手段と、前記検出手段により検出された動きをも
とに画像信号の全体の動きを補正する補正手段と、前記
補正手段によって補正された少なくとも2フレーム以上
の画像を比較し、信号の値の異なる領域を検出する比較
検出手段を備えたことを特徴とする画像の動き検出装置
。(2) a detection means for detecting the overall movement of the image signal using the image signal; a correction means for correcting the overall movement of the image signal based on the movement detected by the detection means; An image motion detection device characterized by comprising a comparison detection means for comparing at least two or more corrected frames and detecting regions where signal values differ.
撮像状態を表わす信号を用いて画像信号の全体の動きを
検出する検出手段と、前記動きの検出手段により検出さ
れた動きをもとに、画像信号の全体の動きを補正する補
正手段と、前記補正手段によって補正された少なくとも
2フレーム以上の画像を比較し、信号の値の異なる領域
を検出する比較検出手段を備えたことを特徴とする画像
の動き検出装置。(3) an output means for converting and outputting an imaging state into a signal; a detection means for detecting the overall movement of the image signal using the signal representing the imaging state; It is characterized by comprising a correction means for correcting the overall movement of the image signal, and a comparison detection means for comparing at least two or more frames of images corrected by the correction means and detecting areas where the signal values differ. Image motion detection device.
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