JP3086688B2 - Moving object extraction device - Google Patents
Moving object extraction deviceInfo
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、たとえば画像により不法侵入者などの検知
を行なう画像監視装置において、入力画像から移動対象
物の抽出を行なう移動物体抽出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to an image monitoring apparatus for detecting an intruder or the like based on an image, for example, a movement for extracting a moving object from an input image. The present invention relates to an object extraction device.
(従来の技術) 近年、たとえばセキュリティシステムにおいて、テレ
ビジョンカメラによる撮影画像を用いることにより、不
法侵入者などの検知を行なう画像監視装置が広く普及し
てきている。これは、昨今の半導体技術の目覚ましい発
展とデジタル画像処理技術の普及などにより、低価格の
装置ができるようになったためでもある。(Prior Art) In recent years, for example, in a security system, an image monitoring device that detects an illegal intruder or the like by using an image captured by a television camera has been widely used. This is also because recent remarkable developments in semiconductor technology and the spread of digital image processing technology have made it possible to produce low-cost devices.
このような画像監視装置において、たとえば不法侵入
者の検知を行なうには、不法侵入者が画像内を移動する
ことによる変化情報を抽出する必要がある。従来、この
ような変化領域を抽出する方法として、単純に時間的に
離れた画像との減算処理を行なうことにより、移動した
部分(変化領域)を抽出していた。In such an image monitoring apparatus, for example, in order to detect a trespasser, it is necessary to extract change information caused by the trespasser moving in the image. Conventionally, as a method of extracting such a changed region, a moved portion (changed region) is extracted by simply performing a subtraction process with an image that is temporally separated.
また、テレビジョンカメラによる画像監視装置では、
主に斜め上方から取込んだ時間的に離れた画像を減算処
理することにより変化領域を抽出し、その後、抽出した
変化領域の解析を行なうことにより、人物(移動物体)
の有無を判定する。しかし、この場合、抽出した変化領
域の画像内の移動対象物の実際の大きさは考慮しない
で、そのまま変化領域画像として判定の対象にしてい
た。In an image monitoring device using a television camera,
A region of change is extracted by subtracting a temporally distant image taken mainly from obliquely above, and then analyzing the extracted region of change to obtain a person (moving object)
Is determined. However, in this case, the actual size of the moving object in the image of the extracted change area is not considered, and is directly used as the determination object as the change area image.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の変化部分の抽出方法にあって
は、入力画像の撮影環境、たとえば特に晴れた日または
雨の日などによって、さらには移動物体の移動方向、入
力画像の取込み時間の間隔などによって、本来の移動対
象物の形状をそのまま抽出することは困難な処理とな
り、むしろ実際的には移動物体の一部しか抽出されない
ことが多かった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional method of extracting a changed portion, depending on the shooting environment of the input image, for example, particularly on a sunny day or a rainy day, the moving direction of the moving object and the input It is difficult to extract the original shape of the moving object as it is depending on the interval of the image capturing time and the like. In fact, in many cases, only a part of the moving object is actually extracted.
また、従来は抽出した移動対象物の大きさを考慮して
いないので、変化領域の形状の大きさを対象にした判定
処理では、抽出する移動対象物以外の移動物体、たとえ
ば小動物などを誤って判定し、セキュリティシステムに
おける警報を出すことが多い。したがって、こういった
警報を頻繁に出すことによって人間の方が慣れてしま
い、最悪の場合、画像監視装置に連動したセキュリティ
システムの電源を切ってしまう恐れもあった。Conventionally, since the size of the extracted moving object is not taken into account, in the determination processing targeting the size of the shape of the change area, a moving object other than the moving object to be extracted, such as a small animal, is erroneously detected. Judgment is often made and an alarm is issued in the security system. Therefore, if such an alarm is issued frequently, humans become accustomed to the alarm, and in the worst case, the power of the security system linked to the image monitoring apparatus may be turned off.
そこで、本発明は、抽出すべき対象物が移動して得ら
れる変化領域が、入力画像の撮影環境あるいは移動物体
の方向など、環境変化の影響によって、本来の対象物の
一部分であっても、その一部分の変化部分を用いて移動
対象物の全体の形状を抽出することができる移動物体抽
出装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention provides a method in which a change area obtained by moving an object to be extracted is a part of an original object due to an environmental change, such as a shooting environment of an input image or a direction of a moving object. It is an object of the present invention to provide a moving object extraction device that can extract the entire shape of a moving object using a part of the changed part.
また、本発明は、抽出すべき対象物が移動して得られ
る変化領域に対して形状の大きさを補正することがで
き、遠近画像内の任意の位置によって大きさが見かけ上
異なる本来同じ大きさの対象物が画像内の抽出位置に関
係なく同じ大きさの情報として扱うことができる移動物
体抽出装置を提供することを目的とする。Further, the present invention can correct the size of the shape with respect to the change area obtained by moving the target object to be extracted, and the same size that is apparently different depending on an arbitrary position in the perspective image. It is an object of the present invention to provide a moving object extraction device that can handle a target object as information of the same size regardless of the extraction position in the image.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 第1の発明に係る移動物体抽出装置は、画像監視装置
に用いられる移動物体抽出装置において、画像を入力す
る画像入力手段と、この画像入力手段で入力される画像
を受入れ、時間的に離れた画像との減算処理を行なうこ
とにより、移動対象物の少なくとも一部分についての変
化領域を示す画像を抽出する変化領域抽出手段と、前記
画像入力手段で入力される画像および前記変化領域抽出
手段で抽出された変化領域を示す画像により、その変化
領域と背景を含む周辺領域を矩形情報として求める周辺
矩形決定手段と、この周辺矩形決定手段で求めた矩形情
報が示す位置に対応する前記画像入力手段で入力された
画像情報に対して濃度射影情報を作成する濃度射影作成
手段と、この濃度射影作成手段で作成した濃度射影情報
に基づき移動対象物と背景とを分離し、前記矩形情報が
示す位置に対応する前記画像入力手段で入力された画像
情報から移動対象物の画像を抽出する移動対象物抽出手
段とを具備している。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A moving object extraction device according to a first invention is a moving object extraction device used for an image monitoring device, comprising: an image input unit for inputting an image; Means for receiving an image input by the means and subtracting the image from the image separated in time to extract an image indicating a changed area of at least a part of the moving object; and the image input means A peripheral rectangle determining unit that obtains, as rectangle information, a peripheral region including the changed region and the background, based on the image input in step S1 and the image that indicates the changed region extracted by the changed region extracting unit. Density projection creating means for creating density projection information for the image information input by the image input means corresponding to the position indicated by the rectangular information; A moving object that separates the moving object from the background based on the density projection information created in the step, and extracts an image of the moving object from the image information input by the image input unit corresponding to the position indicated by the rectangular information; Extraction means.
第2の発明に係る移動物体抽出装置は、画像を入力す
る画像入力手段と、この画像入力手段で入力される画像
を受入れ、時間的に離れた画像との演算処理を行なうこ
とにより、移動対象物の変化領域を示す画像を抽出する
変化領域抽出手段と、前記画像入力手段で入力される画
像を可視表示する画像表示手段と、この画像表示手段の
表示画面上において、その表示画像に対して任意に矩形
を指定する矩形指定手段と、この矩形指定手段で指定さ
れた複数箇所の矩形情報を用いて移動対象物の大きさの
補正情報を求め、この求めた補正情報を用いて前記変化
領域抽出手段から出力される画像内の任意の場所におけ
る移動対象物の大きさを補正する大きさ補正手段とを具
備している。A moving object extraction device according to a second aspect of the present invention provides an image input unit for inputting an image, an image input by the image input unit, and an arithmetic operation between the image and a temporally separated image. Changing area extracting means for extracting an image indicating a changing area of an object; image display means for visually displaying an image input by the image input means; and a display screen of the image display means for displaying the image. A rectangle designating means for arbitrarily designating a rectangle, and correction information of the size of the moving object are obtained by using the rectangle information of a plurality of places specified by the rectangle specification means, and the change area is obtained by using the obtained correction information. A size correction unit configured to correct the size of the moving object at an arbitrary position in the image output from the extraction unit.
(作用) 第1の発明に係る移動物体抽出装置は、入力画像から
時間的に離れた画像との演算処理の結果、得られる移動
対象物の変化領域画像と、これに対応した入力画像を用
い、上記変化領域を含むその周辺領域を処理対象とし
て、入力画像における処理対象内の濃度射影情報を求
め、この求めた濃度射影情報に基づき移動対象物と背景
とを分離し、矩形情報が示す位置に対応する画像情報か
ら移動対象物の画像を抽出するものである。(Operation) The moving object extraction device according to the first invention uses a change area image of a moving object obtained as a result of arithmetic processing with an image temporally separated from the input image, and an input image corresponding thereto. With the surrounding area including the change area as a processing target, density projection information within the processing target in the input image is obtained, the moving object and the background are separated based on the obtained density projection information, and the position indicated by the rectangular information is obtained. Is to extract the image of the moving object from the image information corresponding to.
第2の発明に係る移動物体抽出装置は、斜め上方から
撮影して得られる遠近画像を対象にした場合、本来同じ
大きさの移動対象物が画面の近くと遠めで取込んだとき
に見かけ上の大きさが違ってくる。そこで、抽出しよう
とする大きさの対象物を画像内の近い場所および遠い場
所から見つけ、それぞれの対象物を包含する矩形を少な
くとも同画像内で2箇所設定することにより、対象物の
大きさの補正情報を求め、この補正情報を用いて同画像
内の任意の位置にある対象物の大きさを補正するもので
ある。The moving object extraction device according to the second invention, when targeting a perspective image obtained by photographing from obliquely above, when a moving object originally having the same size is captured near and far from the screen, the apparent Size is different. Therefore, an object having a size to be extracted is found from near and far places in the image, and at least two rectangles including the respective objects are set in the image, so that the size of the object is reduced. The correction information is obtained, and the size of the object at an arbitrary position in the image is corrected using the correction information.
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1実施例に係る、たとえば不法侵
入者などの検知を行なう画像監視装置における移動物体
抽出装置の構成を示すものである。すなわち、1は例え
ばテレビジョンカメラなどを主体に構成される画像入力
部(画像入力手段)で、一定時間離れた画像(以後時系
列画像という)を多値情報として入力する。画像入力部
1から入力される多値画像は、差分画像による変化領域
抽出部(変化領域抽出手段)2に供給され、ここで複数
の時系列画像による画素ごとの減算処理を行なうことに
より、移動対象物の変化領域が抽出される。その方法と
しては、一般的に使用されている2つの時系列画像によ
るもの、または3つの時系列画像を使ったものがある。
本実施例においては、たとえば3つの時系列画像による
減算処理で得た差分画像を使うものとする。FIG. 1 shows a configuration of a moving object extracting apparatus in an image monitoring apparatus for detecting, for example, an illegal intruder according to a first embodiment of the present invention. That is, reference numeral 1 denotes an image input unit (image input means) mainly composed of, for example, a television camera, which inputs an image (hereinafter referred to as a time-series image) separated by a predetermined time as multivalued information. The multi-valued image input from the image input unit 1 is supplied to a change region extraction unit (change region extraction unit) 2 based on a difference image, and is subjected to a subtraction process for each pixel using a plurality of time-series images to move the image. A change area of the object is extracted. As the method, there are a method using two time-series images generally used and a method using three time-series images.
In the present embodiment, for example, a difference image obtained by a subtraction process using three time-series images is used.
なお、差分画像を求める処理は、移動対象物の形状を
完全に抽出することができれば理想的であるが、実際
上、ほとんどの場合は、移動対象物を部分的にしか捕え
ることができないのが実情である。The process of obtaining the difference image is ideal if the shape of the moving object can be completely extracted, but in practice, in most cases, the moving object can only be partially captured. It is a fact.
さて、変化領域抽出部2で抽出された変化領域を示す
2値化画像は、画像入力部1からの入力画像とともに変
化領域周辺矩形決定部(周辺矩形決定手段)3に供給さ
れる。変化領域周辺矩形決定部3は、変化領域を含む、
その周辺の領域を矩形情報という形で求め、この矩形内
を目的とする移動対象物の抽出処理の対象とする。この
矩形情報の決定は、あらかじめ抽出しようとする人物の
画像上における大きさなどの情報を使うことができる。Now, the binarized image indicating the changed area extracted by the changed area extracting unit 2 is supplied to the changed area surrounding rectangle determining unit (surrounding rectangle determining unit) 3 together with the input image from the image input unit 1. The change area surrounding rectangle determination unit 3 includes a change area,
The surrounding area is obtained in the form of rectangle information, and the inside of the rectangle is set as a target of the target moving object extraction processing. For the determination of the rectangular information, information such as the size of the person to be extracted on the image can be used in advance.
変化領域周辺矩形決定部3で決定された矩形情報は、
画像入力部1からの入力画像とともにライン単位の濃度
射影作成部(濃度射影作成手段)4に供給される。濃度
射影作成部4は、処理する画像は多値の入力画像であ
り、前記矩形が示す位置に対応する多値の入力画像の位
置の画像情報に対して、ライン単位に濃度射影情報を求
める。The rectangle information determined by the change area surrounding rectangle determination unit 3 is:
Along with the input image from the image input unit 1, it is supplied to a density projection creation unit (density projection creation unit) 4 in line units. The image to be processed by the density projection creating unit 4 is a multivalued input image, and obtains the density projection information for each line with respect to the image information at the position of the multivalued input image corresponding to the position indicated by the rectangle.
濃度射影作成部4で作成された濃度射影情報は、変化
領域抽出部2で抽出された変化領域画像とともに移動対
象物抽出部(移動対象物抽出手段)5に供給される。移
動対象物抽出部5は、ライン単位の濃度射影情報に基づ
き変化領域画像から移動対象物を抽出する。すなわち、
ライン単位の濃度射影情報を元にして処理対象内にある
(すなわち前記矩形内の)移動対象物を抽出するもので
ある。The density projection information created by the density projection creating section 4 is supplied to the moving object extracting section (moving object extracting means) 5 together with the changed area image extracted by the changed area extracting section 2. The moving object extracting unit 5 extracts the moving object from the change area image based on the density projection information in line units. That is,
A moving object within the processing target (that is, within the rectangle) is extracted based on the density projection information in line units.
移動対象物抽出部5で抽出された画像は判定部6に供
給される。判定部6は、移動対象物抽出部5からの画像
により不法侵入者の有無を判定し、その判定結果を出力
する。The image extracted by the moving object extraction unit 5 is supplied to the determination unit 6. The determination unit 6 determines the presence or absence of an illegal intruder based on the image from the moving object extraction unit 5, and outputs the determination result.
第2図は、前記画像入力部1に用いられるテレビジョ
ンカメラ1aの設置状態を示したものである。本実施例で
は、テレビジョンカメラ1aを高さh上に設置し、斜め上
方からの撮影状態で、人物7がテレビジョンカメラ1aに
向かって移動している状況で説明することにする。この
状況設定においては、本発明で問題としている移動対象
物(人物7)を部分的にしか捕えられない典型的なケー
スと考えられる。FIG. 2 shows an installation state of a television camera 1a used in the image input unit 1. In this embodiment, the television camera 1a is installed at a height h, and a situation in which a person 7 is moving toward the television camera 1a in a shooting state from obliquely above will be described. This situation setting is considered to be a typical case in which the moving object (person 7) in question in the present invention can only be partially captured.
第3図は、第2図に示す撮影環境で、変化領域抽出部
2において、3つの時系列画像による変化領域を抽出す
る過程を示したものである。なお、画像内に引いている
横線は人物の移動状態を分かり易くするためのものであ
る。また、t1,t2,t3の各画像はある一定時間間隔離れた
画像であり、t1からt2、t2からt3へと時間が経っている
ものとする。FIG. 3 shows a process of extracting a changing region based on three time-series images in the changing region extracting unit 2 in the photographing environment shown in FIG. Note that the horizontal line drawn in the image is for making it easier to understand the moving state of the person. It is also assumed that the images at t1, t2, and t3 are images separated by a certain time interval, and that time elapses from t1 to t2 and from t2 to t3.
まず、t2の画像からt1の画像の減算処理によってt1−
t2の差分画像を得ることができる。ここでは、人物の頭
と足の部分が変化領域として抽出されている。次に、t3
の画像からt2の画像の減算処理によってt2−t3の差分画
像を得ることができる。ここでも、t1−t2の差分画像と
同じように、人物の頭と足の部分が変化領域として抽出
されており、ただ異なるのは画像上の位置である。さら
に、t2−t3の画像とt1−t2の画像との論理積処理によ
り、最終的にRの差分画像を得ることができる。この差
分画像R内に示すaおよびbの部分が変化領域であるこ
とを示している。First, by subtracting the image of t1 from the image of t2, t1−
The difference image of t2 can be obtained. Here, the part of the head and the foot of the person is extracted as the change area. Then, t3
The difference image of t2−t3 can be obtained by subtracting the image of t2 from the image of. Here, as in the case of the difference image between t1 and t2, the part of the head and the foot of the person is extracted as the change area, and the only difference is the position on the image. Further, by performing a logical product process of the image of t2−t3 and the image of t1−t2, a difference image of R can be finally obtained. The portions a and b shown in the difference image R are change regions.
なお、上記差分画像Rは、実際には差分多値画像の絶
対値をとり、所定の閾値で2値化した差分2値化画像で
ある。The difference image R is actually a difference binary image obtained by taking the absolute value of the difference multi-valued image and binarizing it with a predetermined threshold.
このように、対象物が少しずつしか移動しないで、時
系列画像間で対象物がオーバーラップする場合には、通
常、差分画像Rには変化領域は抽出されることはない。
しかし、実際上、撮影状況は時事刻々変化しているの
で、時系列画像間で特に移動する対象物の境界部分では
変化領域として抽出することができる。差分画像R内の
変化領域は、移動する対象物の一部分を確実に抽出する
ことができる。この重要な情報を用いて、この変化領域
の背景を含んだ周辺領域を細かく濃度解析することによ
り、移動対象物を抽出する。このように、差分画像で必
ずしも全体の形状を抽出できなくても、元の多値画像を
用いて段階的に処理することにより、対象物の全体の形
状を抽出することが可能となる。As described above, when the target object moves little by little and the target object overlaps between the time-series images, the change region is not usually extracted in the difference image R.
However, in practice, since the photographing situation is changing moment by moment, it can be extracted as a change area at a boundary portion of a moving object particularly between time-series images. The change region in the difference image R can reliably extract a part of the moving object. Using this important information, a moving object is extracted by finely analyzing the density of a peripheral region including the background of the changing region. As described above, even if the entire shape cannot always be extracted from the difference image, it is possible to extract the entire shape of the target object by performing the processing stepwise using the original multi-valued image.
第4図(a)は多値の入力画像を示し、同図(b)は
第3図に示した最終の差分画像Rである。この(a)と
(b)の各画像を重ねたものが同図(c)であり、変化
部分が丁度人物の頭と上部と足の部分とにオーバーラッ
プしていることがわかる。FIG. 4A shows a multi-valued input image, and FIG. 4B shows the final difference image R shown in FIG. FIG. 9C shows the superimposed images of FIGS. 9A and 9B, and shows that the changed portion just overlaps the head, upper part, and foot of the person.
第4図(d)は、変化領域の位置情報を基にして、抽
出しようとする人物の画面上の大きさ情報などを用い
て、変化領域を含む、背景を入れた、その周辺領域を決
定する処理によって、その矩形Kを表示したものであ
る。これによって、以後の移動対象物を抽出するまでの
処理を行なう領域の対象を、この矩形K内とすることが
できる。FIG. 4 (d) shows a case where the surrounding area including the background, including the changing area, is determined using the size information on the screen of the person to be extracted based on the positional information of the changing area. In this case, the rectangle K is displayed. As a result, it is possible to set the target of the area in which the processing until the extraction of the moving object is performed thereafter within the rectangle K.
第4図(e)は、上記矩形K内を拡大して示したもの
であり、ラインごとの濃度射影を求める処理はラインYS
からラインYEである。第4図(f)は、同図(e)の矩
形K内のラインlとラインl+yの濃度射影を求めたも
のであり、これらの濃度射影情報から背景と移動対象物
とを分離するための閾値を、各ラインごとにth(l),t
h(l+y)のように求め、移動対象物の領域Oと背景
Bとを分離する。ここで、ラインごとに閾値を設定する
理由として、たとえば人物の場合には服装などによって
部分的に濃度が異なるため、局所領域内の濃度頻度で2
値化したときに、必ずしも移動対象物の全体が抽出され
るとは限らないためである。FIG. 4 (e) is an enlarged view of the inside of the rectangle K, and the processing for obtaining the density projection for each line is performed using the line YS
From line YE. FIG. 4F shows the density projections of the line 1 and the line l + y in the rectangle K shown in FIG. 4E, which are used to separate the background and the moving object from the density projection information. The threshold is set to th (l), t for each line.
h (l + y) is obtained, and the area O and the background B of the moving object are separated. Here, the reason why the threshold value is set for each line is that, for example, in the case of a person, since the density is partially different depending on clothes, the density frequency in the local region is 2%.
This is because when the value is converted, the entire moving object is not always extracted.
第4図(g)で示す斜線部分は、上記処理によって最
終的に抽出した移動対象物を示したものである。The hatched portion shown in FIG. 4 (g) shows the moving object finally extracted by the above processing.
このように、第1実施例は、入力画像から時間的に離
れた画像との減算処理の結果、得られる移動対象物の変
化領域画像と、これに対応した入力画像を用い、上記変
化領域を含む、この周辺領域を処理対象として、入力画
像における処理対象内を各ラインごとに濃度射影情報を
求め、この求めた各ラインごとの濃度射影情報に基づき
各ラインごとに移動対象物を抽出するための閾値を求
め、この求めた各ラインごとの閾値に基づき上記変化領
域画像から移動対象物を抽出するものである。As described above, the first embodiment uses the change area image of the moving object obtained as a result of the subtraction processing with the image temporally distant from the input image and the input image corresponding thereto, and To obtain the density projection information for each line within the processing target in the input image with this peripheral area as the processing target, and to extract the moving target object for each line based on the obtained density projection information for each line The moving object is extracted from the change area image based on the obtained threshold value for each line.
これにより、抽出すべき対象物が移動して得られる変
化領域が、入力画像の撮影環境あるいは移動物体の方向
など、環境変化の影響によって、本来の対象物の一部分
であっても、その一部分の変化部分を用いて移動対象物
の全体の形状を抽出することができる。Thereby, even if the change area obtained by moving the target object to be extracted is a part of the original target object due to the influence of environmental changes such as the shooting environment of the input image or the direction of the moving object, the change area The entire shape of the moving object can be extracted using the changed portion.
すなわち、差分画像を用いた変化領域の抽出方法で
は、テレビジョンカメラによる撮影の環境および移動す
る対象物の方向、特にテレビジョンカメラの設置位置に
対して平行に移動する場合には、本来の移動する対象物
の全体の形状を抽出することは実際上きわめて困難であ
る。むしろ、一般的にはほとんどの場合、移動対象物の
一部しか抽出されないことが多い。In other words, in the method of extracting the changed area using the difference image, the original movement is performed when the moving environment is parallel to the environment of the shooting by the television camera and the direction of the moving object, particularly the installation position of the television camera. It is practically very difficult to extract the entire shape of the object to be processed. Rather, in most cases, only a part of the moving object is generally extracted in most cases.
これに対して、前記の一部の移動対象物が示す変化領
域を手掛かりにして、多値の入力画像を用いて、前記変
化領域の周辺を処理対象にして、各ラインごとに濃度射
影情報を求め、この濃度射影情報を用いて移動対象物を
抽出することにより、前記撮影環境の場合においても、
移動対象物の全体の形状を抽出することができる。On the other hand, using the change area indicated by the part of the moving object as a clue, using a multi-valued input image, processing the periphery of the change area and processing density projection information for each line. By obtaining and extracting a moving object using this density projection information, even in the case of the shooting environment,
The entire shape of the moving object can be extracted.
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
い。たとえば、差分画像による変化領域は、移動対象物
を抽出するための手掛かりとするために使用する場合、
一般に移動対象物の周辺の背景が単純であれば、変化領
域の周辺の濃度頻度情報を使って、適当な閾値を決定し
て2値化画像を作成し、変化領域画像との論理和処理を
施して移動対象物全体の領域を抽出することも十分可能
である。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, when the change area by the difference image is used as a clue for extracting the moving object,
In general, if the background around the moving object is simple, an appropriate threshold value is determined using the density frequency information around the change area, a binarized image is created, and the logical sum processing with the change area image is performed. It is also possible to extract the entire area of the moving object by performing the above operation.
また、変化領域が画像内の多くを占める場合につい
て、すなわち各種の移動対象物が複数存在した場合、目
的とする移動対象物を全体の変化画像から細かく解析し
て抽出することは、雑音成分によって誤検知の率が高く
なる恐れがある。このとき、大局的に領域を大雑把に分
割、統合する方が効果的である。そこで、そのような場
合、前記変化領域の情報を手掛りにして、それに対応す
る入力画像に対して大雑把に領域を分割、統合すること
に適用することもできる。In addition, when the change area occupies a large part of the image, that is, when there are a plurality of moving objects of various types, it is necessary to analyze and extract the target moving object from the entire change image in detail, due to noise components. There is a risk that the rate of false detection will increase. At this time, it is more effective to roughly divide and integrate the area roughly. Therefore, in such a case, it is also possible to apply the information of the change area as a clue and roughly divide and integrate the area with respect to the input image corresponding thereto.
第5図は本発明の第2実施例に係る、たとえば不法侵
入者などの検知を行なう画像監視装置における移動物体
抽出装置の構成を示すものである。すなわち、11は例え
ばテレビジョンカメラなどを主体に構成される画像入力
部(画像入力手段)で、一定時間離れた画像(時系列画
像)を多値情報として入力する。画像入力部11から入力
される多値画像は、差分画像による変化領域抽出部(変
化領域抽出手段)12に供給され、ここで複数の時系列画
像による画素ごとの減算処理を行なうことにより、移動
対象物の変化領域が抽出される。その方法としては、一
般的に使用されている2つの時系列画像によるもの、ま
たは3つの時系列画像を使ったものがある。本実施例に
おいては、たとえば3つの時系列画像による減算処理で
得た差分画像を使うものとする。FIG. 5 shows a configuration of a moving object extracting device in an image monitoring device for detecting, for example, an illegal intruder according to a second embodiment of the present invention. That is, reference numeral 11 denotes an image input unit (image input means) mainly composed of, for example, a television camera, and inputs an image (time-series image) separated by a certain time as multi-value information. The multi-valued image input from the image input unit 11 is supplied to a change area extraction unit (change area extraction unit) 12 using a difference image, and here, by performing a subtraction process for each pixel using a plurality of time-series images, A change area of the object is extracted. As the method, there are a method using two time-series images generally used and a method using three time-series images. In the present embodiment, for example, a difference image obtained by a subtraction process using three time-series images is used.
また、画像入力部11から入力される多値画像は、その
ままCRTディスプレイ装置などの画像表示部(画像表示
手段)13に供給され、その画面上に常に可視画像として
表示されている。そして、画像監視装置における初期期
設定の段階で、画像監視装置の操作者は、画像表示部13
に表示されている抽出対象物を取込んでいる画像に対し
て、矩形情報指定部(矩形指定手段)14においてマウス
などのポインティング・デバイスを用いることによっ
て、画像内の抽出対象物を囲む矩形を指定する。この操
作は、画像内の少なくても2箇所以上について行なうも
のとする。The multi-valued image input from the image input unit 11 is directly supplied to an image display unit (image display unit) 13 such as a CRT display device, and is always displayed on the screen as a visible image. Then, at the initial setting stage of the image monitoring device, the operator of the image monitoring device
By using a pointing device such as a mouse in a rectangle information designating unit (rectangle designating unit) 14 for an image capturing an extraction target displayed in the image, a rectangle surrounding the extraction target in the image is extracted. specify. This operation is performed for at least two or more locations in the image.
矩形情報指定部14で指定された矩形情報は、移動対象
物の大きさ補正部(大きさ補正手段)15に供給される。
移動対象物の大きさ補正部15は、まず指定された2箇所
以上の矩形情報から、画像全域の任意の位置に移動物体
があっても、その移動物体の本来の大きさが示す形状に
補正を行なうための線形係数を求める。次に、実際に求
めた変化領域画像、すなわち変化領域抽出部12の出力画
像に対して、上記求めた補正係数にしたがって補正処理
を施す。The rectangular information specified by the rectangular information specifying unit 14 is supplied to a size correction unit (size correction unit) 15 of the moving object.
The moving object size correction unit 15 first corrects the shape of the moving object to the shape indicated by the original size even if there is a moving object at any position in the entire image area from the specified two or more rectangular information. Find the linear coefficient for performing Next, a correction process is performed on the actually obtained change area image, that is, the output image of the change area extraction unit 12, in accordance with the above-described correction coefficient.
変化領域抽出物12から出力される補正された画像は判
定部16に供給される。判定部16は、変化領域抽出部12か
らの画像により不法侵入者の有無を判定し、その判定結
果を出力する。The corrected image output from the change area extract 12 is supplied to the determination unit 16. The determination unit 16 determines the presence or absence of an illegal intruder based on the image from the change area extraction unit 12, and outputs the determination result.
第6図(a)は画像表示部13に表示された多値の画像
例を示している。この画像には、抽出対象物として人物
が画像内に少なくとも2箇所に存在しているものとす
る。この例では、領域Mfと領域Mnに人物がいる例を示
す。領域Mfでは(XSf,YSf)と(XEf,YEf)で囲む矩形を
指定表示する。同様に、領域Mnでは(XSn,YSn)と(XE
n,YEn)で囲む矩形を指定表示する。第6図(a)の指
定では、一般に水平方向の角度が浅い場合には、水平方
向の補正を行なう必要がない場合を示している。これ
は、もともと本方法による補正は簡易なものであり、精
度は比較的問題としないためである。FIG. 6 (a) shows an example of a multi-value image displayed on the image display unit 13. In this image, it is assumed that a person exists as an extraction target at at least two places in the image. In this example, an example is shown in which a person exists in the area Mf and the area Mn. In the area Mf, a rectangle surrounded by (XSf, YSf) and (XEf, YEf) is designated and displayed. Similarly, in the area Mn, (XSn, YSn) and (XEn
(n, YEn) to specify and display the rectangle. FIG. 6A shows a case where it is generally unnecessary to perform horizontal correction when the angle in the horizontal direction is shallow. This is because the correction by the present method is originally simple, and the accuracy is not relatively a problem.
第6図(b)は同図(a)の場合と異なり、水平の監
視範囲が広い場合、すなわち広角のレンズなどを使用し
た場合に対して、水平方向の補正処理を無視できない場
合の指定方法を示したものである。すなわち、画像内の
2箇所以上の矩形の指定を、領域Mfを画像の右上に、ま
た領域Mnを画像の左下にといったように互いに対角線上
に行なうものである。こうすることにより、画像内の縦
方向および横方向における線形補正係数を求めておくこ
とにより、画像内の任意の移動対象物が存在していても
補正することができる。さらに、レンズに関係した補正
係数を取扱うことによって補正処理の精度を上げること
ができる。FIG. 6 (b) is different from the case of FIG. 6 (a), in a case where the horizontal monitoring range is wide, that is, when a wide-angle lens or the like is used, a designation method in a case where horizontal correction processing cannot be ignored. It is shown. That is, designation of two or more rectangles in the image is performed diagonally to each other such that the area Mf is at the upper right of the image and the area Mn is at the lower left of the image. By doing so, the linear correction coefficient in the vertical direction and the horizontal direction in the image is obtained, so that it is possible to correct even if any moving object in the image exists. Further, the accuracy of the correction process can be improved by handling the correction coefficient related to the lens.
なお、矩形で指示した2箇所の人物は同一人物であ
る。すなわち、テレビジョンカメラで斜め上方から撮影
した遠近画像により、2箇所の人物に見かけ上大きさの
差を生じているものである。The two persons indicated by rectangles are the same person. In other words, two persons have apparently different sizes due to the perspective images taken from obliquely above by the television camera.
このように、第2実施例は、テレビジョンカメラによ
り斜め上方から撮影して得られる遠近画像を対象にした
場合、本来同じ大きさの移動対象物が画面の近くと遠め
で取込んだときに見かけ上の大きさが違ってくる。そこ
で、抽出しようとする大きさの対象物を画像内の近い場
所および遠い場所から見つけ、それぞれの対象物を包含
する矩形を少なくとも同画像内で2箇所設定することに
より、対象物の大きさの補正係数を求め、この補正係数
を用いて同画像内の任意の位置にある対象物の大きさを
補正するものである。As described above, in the second embodiment, when a perspective image obtained by photographing a television camera from obliquely above is targeted, when a moving object originally having the same size is captured near and far from the screen, The apparent size is different. Therefore, an object having a size to be extracted is found from near and far places in the image, and at least two rectangles including the respective objects are set in the image, so that the size of the object is reduced. A correction coefficient is obtained, and the size of the object at an arbitrary position in the image is corrected using the correction coefficient.
これにより、抽出すべき対象物が移動して得られる変
化領域に対して形状の大きさを補正することができ、遠
近画像内の任意の位置によって大きさが見かけ上異なる
本来同じ大きさの対象物が画像内の抽出位置に関係なく
同じ大きさの情報として扱うことができる。As a result, the size of the shape can be corrected with respect to the change area obtained by moving the target object to be extracted, and the target of the same size which is apparently different in size depending on an arbitrary position in the perspective image An object can be handled as information of the same size regardless of the extraction position in the image.
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
い。たとえば、撮影した画像内の抽出対象物を手動によ
り一々指定しているが、抽出対象物を取込んだ画像に対
して、画像処理によって自動的に求めることも可能であ
る。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the extraction target in the photographed image is manually specified one by one, it is also possible to automatically obtain an image in which the extraction target is captured by image processing.
また、たとえば監視範囲を広くとりたい場合、極端な
広角レンズにおいても、その見え方の特性を解析し、そ
の情報をテーブル化して対応することも可能である。Further, for example, when it is desired to widen the monitoring range, it is possible to analyze the characteristics of the appearance of an extreme wide-angle lens and to make a table of the information to cope with the characteristic.
[発明の効果] 以上詳述したように本発明の移動物体抽出装置によれ
ば、抽出すべき対象物が移動して得られる変化領域が、
入力画像の撮影環境あるいは移動物体の方向など、環境
変化の影響によって、本来の対象物の一部分であって
も、その一部分の変化部分を用いて移動対象物の全体の
形状を抽出することができる。[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the moving object extraction device of the present invention, the change area obtained by moving the object to be extracted is:
Due to the influence of environmental changes, such as the shooting environment of the input image or the direction of the moving object, the entire shape of the moving object can be extracted using the changed part of the original object even if it is a part of the original object. .
また、本発明の移動物体抽出装置によれば、抽出すべ
き対象物が移動して得られる変化領域に対して形状の大
きさを補正することができ、遠近画像内の任意の位置に
よって大きさが見かけ上異なる本来同じ大きさの対象物
が画像内の抽出位置に関係なく同じ大きさの情報として
扱うことができる。Further, according to the moving object extraction device of the present invention, the size of the shape can be corrected for the change area obtained by moving the target object to be extracted, and the size can be changed by an arbitrary position in the perspective image. However, apparently different objects having the same size can be handled as information having the same size regardless of the extraction position in the image.
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例を説明するた
めのもので、第1図は全体的な構成を概略的に示すブロ
ック図、第2図はテレビジョンカメラの設置状態を示す
図、第3図は3つの時系列画像を用いて差分画像を求め
る過程を示す図、第4図は処理過程を説明する図、第5
図および第6図は本発明の第2実施例を説明するための
もので、第5図は全体的な構成を概略的に示すブロック
図、第6図(a)は水平方向の監視範囲が比較的狭い場
合の矩形情報の設定を説明する図、第6図(b)は水平
方向の監視範囲が比較的広い場合の矩形情報の設定を説
明する図である。 1,11……画像入力部(画像入力手段)、2,12……変化領
域抽出部(変化領域抽出手段)、3……変化領域周辺矩
形決定部(周辺矩形決定手段)、4……濃度射影作成部
(濃度射影作成手段)、5……移動対象物抽出部(移動
対象物抽出手段)、13……画像表示部(画像表示手
段)、14……矩形情報指定部(矩形指定手段)、15……
移動対象物の大きさ補正部(大きさ補正手段)。1 to 4 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram schematically showing an overall configuration, and FIG. 2 is a diagram showing an installation state of a television camera. FIG. 3 is a diagram illustrating a process of obtaining a difference image using three time-series images, FIG. 4 is a diagram illustrating a process, and FIG.
FIG. 6 and FIG. 6 are for explaining the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram schematically showing the overall configuration, and FIG. FIG. 6B is a diagram for explaining the setting of rectangular information in a relatively narrow case, and FIG. 6B is a diagram for explaining the setting of rectangular information in a case where the horizontal monitoring range is relatively wide. 1,11 ... Image input unit (image input means), 2,12 ... Change area extraction unit (change area extraction means), 3 ... Change area peripheral rectangle determination unit (surround rectangle determination means), 4 ... Density Projection creation unit (density projection creation means), 5: Moving object extraction unit (moving object extraction means), 13: Image display unit (image display means), 14: Rectangular information designation unit (rectangle designation means) , 15 ……
A size correction unit (size correction unit) of the moving object.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 G06T 7/00 G08B 13/196 H04N 7/18 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00 G06T 7/00 G08B 13/196 H04N 7/18
Claims (2)
置において、 画像を入力する画像入力手段と、 この画像入力手段で入力される画像を受入れ、時間的に
離れた画像との減算処理を行なうことにより、移動対象
物の少なくとも一部分についての変化領域を示す画像を
抽出する変化領域抽出手段と、 前記画像入力手段で入力される画像および前記変化領域
抽出手段で抽出された変化領域を示す画像により、その
変化領域と背景を含む周辺領域を矩形情報として求める
周辺矩形決定手段と、 この周辺矩形決定手段で求めた矩形情報が示す位置に対
応する前記画像入力手段で入力された画像情報に対して
濃度射影情報を作成する濃度射影作成手段と、 この濃度射影作成手段で作成した濃度射影情報に基づき
移動対象物と背景とを分離し、前記矩形情報が示す位置
に対応する前記画像入力手段で入力された画像情報から
移動対象物の画像を抽出する移動対象物抽出手段と、 を具備したことを特徴とする移動物体抽出装置。1. A moving object extracting apparatus used in an image monitoring apparatus, comprising: an image input unit for inputting an image; an image input by the image input unit; By this, a change area extracting means for extracting an image indicating a change area for at least a part of the moving object, and an image input by the image input means and an image indicating the change area extracted by the change area extraction means Peripheral rectangle determining means for obtaining, as rectangular information, a peripheral area including the change area and the background; and image information input by the image input means corresponding to a position indicated by the rectangular information obtained by the peripheral rectangular determining means. Density projection creating means for creating density projection information; separating the moving object and the background based on the density projection information created by the density projection creating means; Moving object extraction apparatus characterized by comprising a moving object extracting means for extracting an image of a moving object from the image information input by the image input unit corresponding to the position indicated by the rectangle information.
離れた画像との演算処理を行なうことにより、移動対象
物の変化領域を示す画像を抽出する変化領域抽出手段
と、 前記画像入力手段で入力される画像を可視表示する画像
表示手段と、 この画像表示手段の表示画面上において、その表示画像
に対して任意に矩形を指定する矩形指定手段と、 この矩形指定手段で指定された複数箇所の矩形情報を用
いて移動対象物の大きさの補正情報を求め、この求めた
補正情報を用いて前記変化領域抽出手段から出力される
画像内の任意の場所における移動対象物の大きさを補正
する大きさ補正手段と、 を具備したことを特徴とする移動物体抽出装置。2. An image input means for inputting an image, and an image indicating a change area of a moving object by receiving an image input by the image input means and performing an arithmetic process on the image separated in time. Area extracting means for extracting the image, image display means for visually displaying the image input by the image input means, and a rectangle for arbitrarily specifying a rectangle for the display image on the display screen of the image display means An image output from the change area extracting means using the specified correction information, and obtaining the correction information of the size of the moving object using the rectangular information at a plurality of locations specified by the specifying means; And a size correcting means for correcting the size of the moving object at an arbitrary place in the moving object extracting apparatus.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP01036487A JP3086688B2 (en) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | Moving object extraction device |
| US07/476,323 US5134472A (en) | 1989-02-08 | 1990-02-07 | Moving object detection apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|---|---|---|
| KR102468729B1 (en) | 2017-09-29 | 2022-11-21 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and object sensing method therof |
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