JPS62136987A - 動画像処理回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、テレビカメラなどの撮像装置を用いて、検出
物体の２次元移動ベクトルを計測する動画像処理回路に
関するものである。

（背景技術） 一般に防犯用カメラや監視用カメラは、第２図に示すよ
うに、その監視領域を斜め上方より撮影するように設置
される。このような装置では、監視領域中の検出物体の
移動速度を計測する必要がしばしば生じる。なぜならば
、検出物体がどの方向へどのような速度で移動するかは
、侵入者や異常物体を検知するための重要な情報源とな
るからである。

第４図（ａ）〜（Ｃ）は、この種の従来装置において、
検出物体の移動ベクトルを計測するための一般的な方法
を示すものであり、図示された事例では人が近付いて未
るときの監視画像が示されている。

同図（ａ）は前画像、同図（ｂ）は現画像を示す。また
、同図（ｅ）は、同図（ａ）（ｂ）の２枚の画像におけ
る人の位置の移動ベクトルを表示したものである。同図
（ｃ）において、移動ベクトルの始点ａは同図（、）に
おける人の位置を示し、終点すは同図（ｂ）における人
の位置を示す。人の位置は、例えばその重心位置で代表
させることができる。

このようにして移動ベクトルを求める場合、画面上の水
平方向の動きについてはその変化を正確に計測すること
ができるが、画面上の垂直方向の動きについては、撮像
装置が斜め上方から撮影しているために、実際の移動距
離よりもかなり小さく計測される。したがって、画面上
の水平方向の動きと垂直方向の動きとを合成しても移動
ベクトルを正確に求めることはできなかった。

（発明の目的） 本発明は上述のような問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的とするところは、検出された物体
の２次元移動ベクトルを正確に計測することができる動
画像処理回路を提供するにある。

（発明の開示） 本発明に係る動画像処理回路にあっては、＠１図に示す
ように、検出物体の動きを撮影する撮像手段１と、撮像
手段１の出力から検出物体の面積を計測する面積計測回
路２と、前画像中の検出物体の面積を保持し、現画像中
の検出物体の面積との比を算出する面積比算出回路３と
、面積比算出回路３の出力から垂直方向についての検出
物体の変位を求める垂直変位算出回路４と、前画像中の
検出物体の水平方向位置を保持し、現画像中の検出物体
の水平方向位置との差を算出する水平変位算出回路５と
、垂直変位算出回路４と水平変位算出回路５の出力から
２次元移動ベクトルを出力する２次元移動ベクトル出力
回路６とを含むものである。

本発明にあっては、このように、前画像と現画像との検
出物体の面積比を利用して垂直方向の変位を求めている
ので、検出物体の重心位置の画面上での変位を求めてい
た従来例に比べると、画面垂直方向についての変位の測
定精度が高くなるものである。すなわち本発明は、検出
物体の実際の面積が一定であると仮定することにより、
画面垂直方向についての検出物体の変位を面積の変化か
ら正確に計測できるという原理を利用しているものであ
る。

以下、本発明の好ましい実施例を添付図面と共に説明す
る。第１図は本発明の一実施例に係る動画像処理回路の
ブロック図である。テレビカメラのような撮像装置１に
より得られた監視領域の画像は、２値化回路１０によっ
て１”、０″からなる２値画像に変換される。この際、
人のいないときの背景画像を参照画像として予め登録し
、人がいるときの入力画像と前記の参照画像とを画素間
減算することにより、人のみを抽出することが可能であ
り、例えば、注目する人の部分が”１″、背景がＯ″で
表される２値画像を得ることができる。

このようにして抽出された人の画像は面積計測回路２に
入力される。面積計測回路２では、例えば、入力された
２値画像における１”の画素数を計数することにより、
注目する人の面積Ｓ１を求めるものである。面積計測回
路２により求められた面積は、次の面積比算出回路３へ
送り込まれる。面積比算出回路３では、前画像における
面積Ｓ０を予め保持しており、前画像の面積Ｓ０と現画
像の面積Ｓ１との変化の比ΔＳ＝　＋　Ｆｚ−ｓｏ＋、
／ｓｏを算出する。これらの数値Δ５ＳＳｏ％Ｓｌは、
次の垂直変位算出回路４に入力され、次式により垂直方
向変位ΔＸを算出される。

ΔＸ　＝　Ａ−ｓｇｎ（Ｓ　、　−Ｓ　、）ＳＱＲＴ（
ΔＳ）ここで、５ＱＲＴ（ΔＳ）は、ΔＳの平方根であ
り、検出物体の垂直方向変位の絶対値に比例する。なぜ
ならば、面積変化は変位の２乗に比例するからである。

このとき、注目する人の実際の面積そのものは略一定で
あると仮定しである。ｓｇｎ（Ｓ、−８０）は、Ｓ、−
Ｓ。が正またはゼロならば＋１の値を有し、負ならば−
−１の値を有する符号関数である。この符号関数により
ΔＸの値は、人が近付く場合には正の値、遠ざかる場合
には負の値を持つようになる。Ａは実際の変位に変換す
るための係数である。

水平変位算出回路５は、入力される２値画像の中心位置
を求め、現画像の水平方向位置をＹ、とし、予め記憶保
持している前画像の水平方向位置Ｙ０との差ΔＹ＝Ｙ、
−Ｙ、ｔｅ算出する。垂直変位算出回路４と水平変位算
出回路５からの出力は、２次元移動ベクトル出力回路６
により移動ベクトルとして出力される。

第３図は以上のような本実施例の動作を図解して示した
ものである。同図（ａ）は、前画像における人の面積Ｓ
。と水平方向位置Ｙ。とを求めた状態を示しており、同
図（ｂ）は、現画像における人の面積Ｓｌと水平方向位
置Ｙ、とを求めた状態を示している。また同図（ｃ）は
、これらのデータ（Ｓ、、Ｙ。）及び（Ｓ　、、Ｙ　、
）から移動ベクトル（ΔＸ、ΔＹ）を求めた状態を示し
ている。

なお、計測時間間隔で移動ベクトルの各成分を割ること
により、移動ベクトルを速度ベクトルに換算することも
可能である１例えば、撮像装置の毎秒の画像サンプリン
グ数を６０枚とすると、連続する画像間の速度ベクトル
は、移動ベクトルの各成分を約１６ｍ５ｅｃで割ること
により求めることができる。

（発明の効果） 本発明にあっては、以上のように、前画像と現画像との
面積の変化から、検出物体の画面垂直方向の変位を求め
るものであるから、変位測定の精度が高まるという効果
があり、物体の行動の分析や追跡を正確に行うことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る動画像処理回路を示す
ブロック図、ｆ：ｌＳ２図は同上の実施例における撮像
状態を示す説明図、第３図は同上の実施例の動作説明図
、第４図は従来例の動作説明図である。 １は撮像手段、２は面積計測回路、３は面積比算出回路
、４は垂直変位算出回路、５は水平変位算出回路、６は
２次元移動ベクトル出力回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出物体の動きを撮影する撮像手段と、撮像手段
   の出力から検出物体の面積を計測する面積計測回路と、
   前画像中の検出物体の面積を保持し、現画像中の検出物
   体の面積との比を算出する面積比算出回路と、面積比算
   出回路の出力から垂直方向についての検出物体の変位を
   求める垂直変位算出回路と、前画像中の検出物体の水平
   方向位置を保持し、現画像中の検出物体の水平方向位置
   との差を算出する水平変位算出回路と、垂直変位算出回
   路と水平変位算出回路の出力から２次元移動ベクトルを
   出力する２次元移動ベクトル出力回路とを含むことを特
   徴とする動画像処理回路。