JPH02257372A - 移動物体識別装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は移動物体を画像でとらえ、画像の特徴から移動
物体を識別する装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種の移動物体識別装置は、広くは赤外線セン
サを複数個用いて、移動物体（以後人体で代表させる）
の温度を検出し、赤外線センサの出力が大きい方のセン
サ方向から位置を検出する手段（従来例１）や、人体を
画像によりとらえる手段があった。この画像により人体
を検出する手段は、第５図に示すように、背景画面と現
画面の差分画面をとり動いた部分のみ抽出する手段（従
来例２）や、第６図に示すように、前画面と現画面の差
分をとるいわゆる画像の微分値を求める手段（従来例３
）があった。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来例１では、およその位置はわか
っても、人の各部を認識する程度までの精度は出ないた
め複雑な制御を行なうことができないという課題があっ
た。

また、従来例２では、さらに背景を取除くため、人体の
形状を取出すことができ正確な人体形状から各部の位置
を検出できるという長所がある反面、（１）背景が動い
たときに、現行画面と差分をとると背景の動いたところ
が抽出される。（２）背景全体が少しでもずれると現行
画面と差分をとったとき６二全体にわたりノイズが発生
する。（３）撮像手段が動いた場合も同様に画面全体に
ノイズが発生する。

（４）輝度変化があると（例えば室内の明るさが変化し
た時等）同様に画面全体にノイズが発生する・という課
題があった。

更に、従来例３では、前画面との差分をとっているため
即ち画像の微分値であるために、従来例２の（１）、（
２）のような課題はなくなり（３）、（４）のような課
題も影響が少なくなる。しかし、（１）動きのある人体
のエツジの部分が抽出されるが、人体全体ではないため
、位置検出等の時には、エツジの線が切れていたりする
ので検出が難しく誤った位置を検出してしまう。（２）
動きが少なくなるとエツジの線が細くなり、ついに消え
てしまう、そのため人体が消えたり現われたりして誤動
作の原因になるという課題があった。

そこで本発明は背景が動いていても補正を加えることに
より、又、動いた背景はその後の変化度を検出すること
により、背景を自動的に変更して、背景の変化によるノ
イズ発生や、輝度変化によるノイズ発生を押さえ、常に
動いている者のみを識別できるようにしたことを目的と
する。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、撮像手段と、前記
撮像手段から得られた複数個の画像を記憶する画像メモ
リ部と、前記画像メモリ部の画像間の同一アドレス画素
の輝度レベルを比較する輝度レベル比較部と、前記輝度
レベル比較部の出力により、画素の輝度レベル変化の履
歴を表わす画素更新用カウンタと、前記画素更新用カウ
ンタの連続性を判定する連続文判定部と、前記連続文判
定部により、前記画像メモリ部の輝度レベルを変換する
輝度レベル変換部とから構成したものである。

作用 本発明の移動物体識別装置は、上記構成により、撮像手
段により得られた初期画像を画像メモリ部中の１枚目に
記憶し、次に得られた画像も同様に画像メモリ部中の２
枚目に記憶し、更に前記撮像手段で得られた現画像と前
記１枚目の画像メモリ部中に記憶された初期画像の同一
アドレス上の画素間の輝度レベルを輝度レベル比較部に
より比較し、しきい値以上のときには輝度レベルに変化
を認めたとして、画素更新用カウンタを１プラスする。

ここで画素更新用カウンタは連続して初期画素とちがっ
たときに現画素を初期画素に取り込むものである。その
後、前画像と現画像の同一アドレス上の画素間の比較を
輝度レベル比較部により行ない、しきい値以上の輝度レ
ベル変化があった場合には移動体の検出と見なし画素更
新用カウンタをリセットする。そして、現画素を画像メ
モリ部の２枚目に取込み、前記変化カウンタの連続度を
連続文判定部により判定する。連続度が設定以上であれ
ば現画素を画像メモリ部中の１枚目に記憶しである初期
画像に取込み、それ以外の場合は、現画素と初期画素の
輝度レベルに応じて輝度レベルを輝度レベル変換部によ
り変換する。このことにより移動体の形状がわかる。そ
して、このようにして変換された後の前画像あるいは現
画像について例えば特定部分を検出し、移動物体の位置
を検出する作用を有する。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面とともに説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図で、１は撮像手段、
２は前記撮像手段１から入力した画像を記憶する画像メ
モリ部、３は前記画像メモリ部に記憶された画像の画像
間演算により、同一アドレス上の画素の輝度レベルを比
較する輝度レベル比較部、４は前記輝度レベル比較部３
の出力により、画素の輝度レベル変化の履歴を表わす画
素更新用カウンタ、５は前記画素更新用カウンタの連続
性を判定する連続文判定部、６は前記連続文判定部によ
り前記画像メモリ部２の輝度レベルを変換する輝度レベ
ル変換部、７は前記輝度レベル変換部６により一部ある
いは全部の輝度レベル変換させた後の画像メモリ部１中
の特定位置を検出する位置検出部とから構成しである。

又、画像メモリ部２、輝度レベル比較部３、変化カウン
タ４、連続文判定部５、輝度レベル変換部６、位置検出
部７はｃｐｕｓとバス９により接続しである。

次に第２図、第３図のフローチャートにもとづいて説明
する。ステップ１０１にて画像メモリ部２のリセットや
輝度レベル比較部３の比較しきい値の設定等の初期設定
を行ない、ステップ１０２にて撮像手段１により初期画
像を人力し、ステップ１０３で前記初期画像（以下背景
画像とも言う）を画像メモリ部２の１枚目に記憶させる
。その後、ステップ１０４にて撮像手段ｌにより画像を
入力し、、ステップ１０５で画像メモリ部２の２枚目に
記憶させる。（ここに記憶させた画像を以下前画像と言
う）次に、ステップ１０６で撮像手段１により画像を入
力し、この画像を現画像としてステップ１０７で画像中
の画素のアドレスをリセットし、０番地にしてステップ
１０３で画像メモリ部２中の１枚目に記憶しである初期
画像の０番目の画素との輝度レベル比較をステップ１０
８で輝度レベル比較部３により行なう、現画素（現画像
の１つの画素を示す）と初期画素（初期画像の１つの画
素を示す）の輝度レベルの差がステップ１０１で定めた
しきい値以下であればステップ１０９で画素更新用カウ
ンタをリセットし、輝度レベルの差がしきい値以上であ
レバ、ステップ１１０で画素更新用カウンタを１アツプ
させる０次に、ステップＩｌｌにて前画素（前画像の１
つの画素を示す）と現画素の輝度レベルを輝度レベル比
較部３にて比較し、しきい値以上であれば、ステップ１
１２にて、画素更新用カウンタをリセットし、しきい値
以下であれば何もせずにステップ１１３にて現画素を同
一アドレス上の画像メモリ部２の２枚目に記憶しである
前画素に置き換える０次に、これらの輝度レベルの変化
の連続性をステップ１１４にて連続度判定と、それに伴
う画像処理を行ない、ステップ１１５で全画素の判定が
終了したかを検出し、すべて終了していなければステッ
プ１１６で画素アドレスをアンプして次の画素を検出す
るためステップ１０Ｂへ戻り、すべて終了したならばス
テップ１１７で特定位置の検出を位置検出部７により行
ない、ステップ１１Ｂで前記位置検出部７の出力により
機器制御を行なう。

次に、ステップ１１４の連続性の判定と画像処理のフロ
ーチャートを第３図にもとづいて説明すると、ステップ
２０１で連続度判定部５により画素更新用カウンタ４の
状態から連続でなければステップ２０２で画素更新用カ
ウンタ４をリセットし、ステップ２０３で現画素の輝度
レベルを輝度レベル変換部６でＯにする。又、連続判定
部５により画素更新用カウンタ４の状態から連続であれ
ば、ステップ２０４で連続度が最大連続度になったかを
判定し、最大連続度で°なければ、ステップ２０５で画
素更新用カウンタをリセットし、ステップ２０Ｇで現画
素と初期画素の輝度レベルを輝度レベル比較部３により
比較し、設定レベル以上であればステップ２０７で現画
素の輝度レベルを１にし、設定レベル以下であればステ
ップ２０３へ行き現画素の輝度レベルを０にする。次に
、ステップ２０４にて最大連続度が最大になった場合は
、ステップ２０８で画素更新用カウンタをプラス１アッ
プさせ、前記最大連続度の繰返しの上限をステップ２０
９で検出する。繰返しが上限に達しない場合は、ステッ
プ２０６へ進み、現画素と初期画素の輝度レベルを輝度
レベル比較部３により比較し、設定レベル以上であれば
ステップ２０７で現画素の輝度レベルを１にし、設定レ
ベル以下であればステップ２０３へ行き現画素の輝度レ
ベルをＯにする。又、最大連続度の繰返しが上ｌＩＮに
達した場合はステップ２１０で画素更新用カウンタ４を
リセットし、ステップ２１１で現画素を画像メモリ部２
中の１枚目の初期画像の同一アドレス上に取込む、ステ
ップ２０３、ステップ２０７、ステップ２１１のあとは
第２図のステップ１１５の全画素を検出し終えたがどう
かのステップに進むわけである。

以上のフローチャートで示した画素の輝度レベル変化に
ついて第４図を用いて詳述すると、第４図は４枚の連続
した画面が初期画像に対して変化したかどうかを１つの
机Ａと、人体の模型Ｂと、背景Ｃと、ノイズＤと、背景
が変化したためにできたノイズＥとがあり、第１段目は
初期画像（画像Ｏ）で、第２段目は４枚の連続した画像
１がら画像４までを表わし、第３段目は上段の画像ｌか
ら画像４までをそれぞれ引算したのである。又、次表は
、各画像０から画像４までの画像のある１つの画素につ
いて画像Ｏの初期画素をＯとして輝度レベルがしきい値
以上変化したところの画素を１、しきい値以下しか変化
しなかったか、全く変化しなかったところをＯと置き、
画像１から画像４までの４枚分の画素に対する変化パタ
ーンの種類を示している。

時　　　間 即ち、パターンｌは、画素更新用カウンタの内容はｏｏ
ｏｏで初期画素に対して全く変化していない場合で、第
４図における背景Ｃおよび机Ａに相当し、パターン２か
らパターン１５は移動物体を示しており、この場合はノ
イズとして発生したＤの場合に相当するパターン１０や
、人体模型として示したＢもこの中のどれかのパターン
を示している。又、パターン１６は、背景のあと、出て
きたノイズであり、初期画素に対して画素更新用カウン
タの内容は１１１１と４連続変化している場合で、この
４連続の場合は、４連続１回の繰返し、あるいは所定回
数の繰返しにより、背景に取込むものである。それによ
って、Ｄはいずれノイズではなくなり新しい背景として
初期画像に入り、その後は真の移動体である人体のみが
抽出される。

発明の効果 以上のように本発明は、現画像と初期画像の同一画素間
の差をとり、所定の輝度レベル以上の画素の輝度レベル
と、以下の輝度レベルを区別する（１とＯ以外に多段階
に区別することも可能である）ことにより背景を取除き
、背景に対して常に同じ変化を繰返している画素につい
ては、その連続性と、連続性の繰返しを検出して背景に
取込むことにより、背景の変化に対応すると共に、前画
素と現画素の変化を検出し、所定の輝度レベル以上の変
化があった場合は、前述の連続性を取消し、移動体がむ
やみに背景に取込まれないようにしたもので、次のよう
な効果がある。

（１）現画素と初期画素の画素間の差分を行なっている
ため、画素をすべて合わせた画面上で移動体の形状がわ
かりやすい、（これは背景との差分方式の特徴である）
そして、この背景を、ある一定収上同一変化すると、そ
の画素のみ背景に取込むので、背景の変化に対しての補
正ができる。従って、背景のずれ、盪像手段が動いた場
合等についても背景を書きかえてしまうため人体のみを
いつも抽出できる。

（２）背景と現画素の差分に加え、前画素と現画素の差
分を行ない即ち、画像の瞬時値を検出しているため動き
のある部分は確実に移動体として検出される。

（３）画像間演算を画素ごとにその特徴にあったように
画素更新用カウンタにより設定しているため、細かな補
正ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の移動物体識別装置の構成図
、第２図は同全体フローチャート、第３図は同連続性判
定部のフローチャート、第４図は同連続性の模型説明図
、第５図、第６図は従来例の画像を示す図である。 １・・・・・・盪像手段、２・・・・・・画像メモリ部
、３・・・・・・輝度レベル比較部、４・・・・・・変
化カウンタ、５・・・・・・連続度判定部、６・・・・
・・輝度レベル変換部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第 図 第 図 スｌ−ト 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像手段と、前記撮像手段から得られた複数個の画像を
   記憶する画像メモリ部と、前記画像メモリ部の複数個の
   画像間の同一アドレス画素の輝度レベルを比較する輝度
   レベル比較部と、前記輝度レベル比較部の出力により画
   素の輝度レベル変化の履歴を表わす画素更新用カウンタ
   と、前記画素更新用カウンタの連続性を判定する連続度
   判定部と、前記連続性判定部により、前記画像メモリ部
   の輝度レベルを変換する輝度レベル変化部とからなる移
   動物体識別装置。