JPH0373076A - 画像変化検出方法および画像変化検出装置 - Google Patents
画像変化検出方法および画像変化検出装置Info
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- JPH0373076A JPH0373076A JP2118667A JP11866790A JPH0373076A JP H0373076 A JPH0373076 A JP H0373076A JP 2118667 A JP2118667 A JP 2118667A JP 11866790 A JP11866790 A JP 11866790A JP H0373076 A JPH0373076 A JP H0373076A
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- Image Processing (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、入力デジタル画像信号によって表される連続
する画面の内の隣接する二つの間での大幅な変化を検出
する画像変化検出方法に関する。
する画面の内の隣接する二つの間での大幅な変化を検出
する画像変化検出方法に関する。
本発明は、また、上記方法を実施するために使用される
画像変化検出装置に関する。
画像変化検出装置に関する。
［従来の技術］
入力デジタル画像信号は、例えば、テレビジョン信号で
ある。連続する画面の各々は、所定数の画素を含み、入
力デジタル画像信号のフレームに対応する。
ある。連続する画面の各々は、所定数の画素を含み、入
力デジタル画像信号のフレームに対応する。
第６図を参照して、従来の画像変化検出方法を実施する
ために使用される従来の画像変化検出装置を説明する。
ために使用される従来の画像変化検出装置を説明する。
この従来の画像変化検出装置は、入力デジタル画像信号
１０によって表される連続する画面の内の隣接する二つ
の間での大幅な変化、例えば、シーンチェンジを検出す
るためのものである。
１０によって表される連続する画面の内の隣接する二つ
の間での大幅な変化、例えば、シーンチェンジを検出す
るためのものである。
この従来の画像変化検出装置は、フレームメモリ１１を
有する。このフレームメモリ１１は、入力デジタル画像
信号１０を、入力デジタル画像信号１０の一フレームに
等しい遅延を有する遅延されたデジタル画像信号に遅延
する。引算器１２は、入力デジタル画像信号１０と遅延
されたデジタル画像信号との差（つまり、インターフレ
ーム差分）を表す差信号を出力する。
有する。このフレームメモリ１１は、入力デジタル画像
信号１０を、入力デジタル画像信号１０の一フレームに
等しい遅延を有する遅延されたデジタル画像信号に遅延
する。引算器１２は、入力デジタル画像信号１０と遅延
されたデジタル画像信号との差（つまり、インターフレ
ーム差分）を表す差信号を出力する。
第１の比較器１３は、差信号に応答して、前記差の絶対
値を第１の閾値１４に画素単位で比較する。第１の比較
器１３は、それによって、前記絶対値が第１の閾値１４
より大きい時、及び前記絶対値が第１の閾値１４以下の
時、第１及び第２の比較結果信号を、それぞれ、出力す
る。
値を第１の閾値１４に画素単位で比較する。第１の比較
器１３は、それによって、前記絶対値が第１の閾値１４
より大きい時、及び前記絶対値が第１の閾値１４以下の
時、第１及び第２の比較結果信号を、それぞれ、出力す
る。
カウンタ１５は、画面単位で第１の比較結果信号をカウ
ントし、カウント信号を出力する。第２の比較器１６は
、カウント信号を第２の閾値１７に比較し、カウント信
号が第２の閾値１７より大きい時、前記大幅な変化を表
す変化検出信号を出力する。
ントし、カウント信号を出力する。第２の比較器１６は
、カウント信号を第２の閾値１７に比較し、カウント信
号が第２の閾値１７より大きい時、前記大幅な変化を表
す変化検出信号を出力する。
［発明が解決しようとする課題］
前記従来の画像変化検出方法は、連続する画面の内の隣
接する二つの間での大幅な変化を検出するために、二つ
の連続する画面間の相関を用いているので、この従来の
画像変化検出方法では、例えば、被写体の大きな像が、
連続する画面の内の隣接する二つであるところの現在及
び過去の画面において異なる位置を持つ場合に、変化検
出信号が誤って出力されてしまうという欠点がある。ま
た、被写体を囲む背景の明るさが過去及び現在の画面に
おいて変化した場合にも、変化検出信号が誤って出力さ
れてしまう。
接する二つの間での大幅な変化を検出するために、二つ
の連続する画面間の相関を用いているので、この従来の
画像変化検出方法では、例えば、被写体の大きな像が、
連続する画面の内の隣接する二つであるところの現在及
び過去の画面において異なる位置を持つ場合に、変化検
出信号が誤って出力されてしまうという欠点がある。ま
た、被写体を囲む背景の明るさが過去及び現在の画面に
おいて変化した場合にも、変化検出信号が誤って出力さ
れてしまう。
第６図に加えて、第７図を参照して、大きな被写体が現
在及び過去の画面において異なる位置を持つ時に、変化
検出信号が出力されてしまう理由を説明する。第７図（
Ａ）において、実線のカーブ２０は、入力デジタル画像
信号１０の第ｉの画面に対して引算器１２が出力したイ
ンターフレーム差分の度数（頻度）分布を示している。
在及び過去の画面において異なる位置を持つ時に、変化
検出信号が出力されてしまう理由を説明する。第７図（
Ａ）において、実線のカーブ２０は、入力デジタル画像
信号１０の第ｉの画面に対して引算器１２が出力したイ
ンターフレーム差分の度数（頻度）分布を示している。
第１の比較器１３は、前記インターフレーム差分の各々
を第１の閾値１４に画素単位で比較する。第１の閾値１
４は第７図に示されたプラス及びマイナスの閾値上△を
有する。第１の比較器１３は、それによって、前記イン
ターフレーム差分の各々の絶対値がプラス及びマイナス
の閾値±Δの各々の絶対値よりも大きい時、第１の比較
結果信号を出力する。カウンタ１５は、画面毎に第１の
比較結果信号をカウントし、カウント信号を出力する。
を第１の閾値１４に画素単位で比較する。第１の閾値１
４は第７図に示されたプラス及びマイナスの閾値上△を
有する。第１の比較器１３は、それによって、前記イン
ターフレーム差分の各々の絶対値がプラス及びマイナス
の閾値±Δの各々の絶対値よりも大きい時、第１の比較
結果信号を出力する。カウンタ１５は、画面毎に第１の
比較結果信号をカウントし、カウント信号を出力する。
第２の比較器１６は、カウント信号を第２の閾値１７に
比較し、カウント信号が第２の閾値１７より大きい時、
変化検出信号を出力する。第７図（Ａ）に示されたイン
ターフレーム差分の度数分布に対しては、第２の比較器
１６は変化検出信号を出力しない。
比較し、カウント信号が第２の閾値１７より大きい時、
変化検出信号を出力する。第７図（Ａ）に示されたイン
ターフレーム差分の度数分布に対しては、第２の比較器
１６は変化検出信号を出力しない。
ここで、大きな被写体が、第ｉの画面及び第（ｉ ＋ｌ
）の画面において異なる位置を持つように、大きな被写
体が動いたと仮定する。第（ｉ＋１）の画面は、入力デ
ジタル画像信号１０において第１の画面に続く画面であ
る。第７図（Ｂ）において、実線のカーブ２１は、第（
ｉ＋１）の画面に対して引算器１２が出力したインター
フレーム差分の度数（頻度）分布を示している。第７図
（Ｂ）に示されたインターフレーム差分の度数分布に対
しては、第２の比較器１６は、大幅な変化、例えば、シ
ーンチェンジが実際には発生してはいないにもかかわら
ず、変化検出信号を出力してしまう。
）の画面において異なる位置を持つように、大きな被写
体が動いたと仮定する。第（ｉ＋１）の画面は、入力デ
ジタル画像信号１０において第１の画面に続く画面であ
る。第７図（Ｂ）において、実線のカーブ２１は、第（
ｉ＋１）の画面に対して引算器１２が出力したインター
フレーム差分の度数（頻度）分布を示している。第７図
（Ｂ）に示されたインターフレーム差分の度数分布に対
しては、第２の比較器１６は、大幅な変化、例えば、シ
ーンチェンジが実際には発生してはいないにもかかわら
ず、変化検出信号を出力してしまう。
第６図に加えて、第８図（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、
変化検出信号が誤って出力されてしまうもう一つの場合
について説明する。第８図（Ａ）において、実線のカー
ブ２２は、入力デジタル画像信号１０の第ｎの画面に対
して引算器１２が出力したインターフレーム差分の度数
（頻度）分布を示している。前記インターフレーム差分
の度数分布は、実質的にゼロに等しい平均レベルを持っ
ている。第８図（Ａ）に示されたインターフレーム差分
の度数分布に対しては、第７図（Ａ）に示されたインタ
ーフレーム差分の度数分布に対しての場合と同様に、第
２の比較器１６は変化検出信号を出力しない。
変化検出信号が誤って出力されてしまうもう一つの場合
について説明する。第８図（Ａ）において、実線のカー
ブ２２は、入力デジタル画像信号１０の第ｎの画面に対
して引算器１２が出力したインターフレーム差分の度数
（頻度）分布を示している。前記インターフレーム差分
の度数分布は、実質的にゼロに等しい平均レベルを持っ
ている。第８図（Ａ）に示されたインターフレーム差分
の度数分布に対しては、第７図（Ａ）に示されたインタ
ーフレーム差分の度数分布に対しての場合と同様に、第
２の比較器１６は変化検出信号を出力しない。
第８図（Ｂ）において、実線のカーブ２３は、第（ｎ＋
１）の画面に対して引算器１２が出力したインターフレ
ーム差分の度数（頻度）分布を示している。第（ｎ＋１
）の画面は、入力デジタル画像信号１０において第ｎの
画面に続く画面である。このインターフレーム差分の度
数分布は、実質的に正の値＋Ｌに等しい平均レベルを持
っている。正の値＋Ｌはプラスの閾値＋Δよりも大きい
。
１）の画面に対して引算器１２が出力したインターフレ
ーム差分の度数（頻度）分布を示している。第（ｎ＋１
）の画面は、入力デジタル画像信号１０において第ｎの
画面に続く画面である。このインターフレーム差分の度
数分布は、実質的に正の値＋Ｌに等しい平均レベルを持
っている。正の値＋Ｌはプラスの閾値＋Δよりも大きい
。
即ち、第（ｎ＋１）の画面の全域にオフセットがかかっ
た状態となる。第８図（Ｂ）に示されたインターフレー
ム差分の度数分布に対しては、第２の比較器１６は、大
幅な変化、例えば、シーンチェンジが実際には発生して
はいないにもかかわらず、変化検出信号を出力してしま
う。
た状態となる。第８図（Ｂ）に示されたインターフレー
ム差分の度数分布に対しては、第２の比較器１６は、大
幅な変化、例えば、シーンチェンジが実際には発生して
はいないにもかかわらず、変化検出信号を出力してしま
う。
第８図（Ｂ）に示された度数分布は、本画像変化検出装
置が接続されたテレビジョンカメラの自動絞り機構が作
動した時に発生される。照度の変化やフリッカが被写体
を照らしている照明源に発生した時にも、第８図（Ｂ）
に示された度数分布は発生される。
置が接続されたテレビジョンカメラの自動絞り機構が作
動した時に発生される。照度の変化やフリッカが被写体
を照らしている照明源に発生した時にも、第８図（Ｂ）
に示された度数分布は発生される。
このように、従来の画像変化検出方法では、大きな像が
、現在及び過去の画面において異なる位置を持つ場合に
、変化検出信号が誤って出力されてしまうので、大幅な
変化を精度良く検出することができないという欠点があ
る。
、現在及び過去の画面において異なる位置を持つ場合に
、変化検出信号が誤って出力されてしまうので、大幅な
変化を精度良く検出することができないという欠点があ
る。
それ故、本発明の一般的な課題は、二つの連続する画面
間での大幅な変化を精度良く検出する方法を提供するこ
とにある。
間での大幅な変化を精度良く検出する方法を提供するこ
とにある。
本発明の特別の課題は、二つの連続する画面間での大幅
な変化を精度良く検出する装置を提供することにある。
な変化を精度良く検出する装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば。
入力デジタル画像信号によって表される連続する画面の
内の隣接する二つである現在及び過去の画面の間での変
化を検出する方法であって、前記連続する画面の各々は
所定数の画素を含んでいる前記方法において、 前記連続する画面の各々内の画素間の相関を用いて前記
入力デジタル画像信号を処理し、前記連続する画面の各
々に対して処１理結果を表す処理された信号を出力する
処理ステップと； 前記処理された信号に応答して前記処理結果の統計的分
布を計算する統計的分布計算ステップと；前記現在の画
面における前記処理結果の前記統計的分布を、前記過去
の画面における前記処理結果の前記統計的分布に照合し
、前記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分
布と、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計
的分布との関係を参照して、前記変化を表す変化検出信
号を出力する照合ステップと； を含むことを特徴とする画像変化検出方法が得られる。
内の隣接する二つである現在及び過去の画面の間での変
化を検出する方法であって、前記連続する画面の各々は
所定数の画素を含んでいる前記方法において、 前記連続する画面の各々内の画素間の相関を用いて前記
入力デジタル画像信号を処理し、前記連続する画面の各
々に対して処１理結果を表す処理された信号を出力する
処理ステップと； 前記処理された信号に応答して前記処理結果の統計的分
布を計算する統計的分布計算ステップと；前記現在の画
面における前記処理結果の前記統計的分布を、前記過去
の画面における前記処理結果の前記統計的分布に照合し
、前記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分
布と、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計
的分布との関係を参照して、前記変化を表す変化検出信
号を出力する照合ステップと； を含むことを特徴とする画像変化検出方法が得られる。
更に、本発明によれば、
入力デジタル画像信号によって表される連続する画面の
内の隣接する二つである現在及び過去の画面の間での変
化を検出する装置であって、前記連続する画面の各々は
所定数の画素を含んでいる前記装置において、 前記連続する画面の各々内の画素間の相関を用いて前記
入力デジタル画像信号を処理し、前記連続する画面の各
々に対して処理結果を表す処理された信号を出力する処
理手段と； 前記処理手段に接続されると共に、前記処理された信号
を供給され、前記処理結果の統計的分布を計算する統計
的分布計算手段と； 前記統計的分布計算手段に接続され、前記現在の画面に
おける前記処理結果の前記統計的分布を、前記過去の画
面における前記処理結果の前記統計的分布に照合し、前
記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分布と
、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計的分
布との関係を参照して、前記変化を表す変化検出信号を
出力する照合手段と； を含むことを特徴とする画像変化検出装置が得られる。
内の隣接する二つである現在及び過去の画面の間での変
化を検出する装置であって、前記連続する画面の各々は
所定数の画素を含んでいる前記装置において、 前記連続する画面の各々内の画素間の相関を用いて前記
入力デジタル画像信号を処理し、前記連続する画面の各
々に対して処理結果を表す処理された信号を出力する処
理手段と； 前記処理手段に接続されると共に、前記処理された信号
を供給され、前記処理結果の統計的分布を計算する統計
的分布計算手段と； 前記統計的分布計算手段に接続され、前記現在の画面に
おける前記処理結果の前記統計的分布を、前記過去の画
面における前記処理結果の前記統計的分布に照合し、前
記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分布と
、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計的分
布との関係を参照して、前記変化を表す変化検出信号を
出力する照合手段と； を含むことを特徴とする画像変化検出装置が得られる。
［実施例］
次に３本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図を参照して、本発明の一実施例による画像変化検
出方法を実施するために使用される画像変化検出装置を
説明する。この画像変化検出装置は、入力デジタル画像
信号１０によって表される連続する画面の内の隣接する
二つである現在及び過去の画面の間での大幅な変化、例
えば、シーンチェンジを検出するためのものである。前
記連続する画面の各々は所定数の画素を含んでいる。
出方法を実施するために使用される画像変化検出装置を
説明する。この画像変化検出装置は、入力デジタル画像
信号１０によって表される連続する画面の内の隣接する
二つである現在及び過去の画面の間での大幅な変化、例
えば、シーンチェンジを検出するためのものである。前
記連続する画面の各々は所定数の画素を含んでいる。
処理回路３０は、前記連続する画面の各々内の画素間の
相関を用いて入力デジタル画像信号１０を処理し、それ
によって、処理回路３０は、前記連続する画面の各々に
対して処理結果を表す処理された信号３１を出力する。
相関を用いて入力デジタル画像信号１０を処理し、それ
によって、処理回路３０は、前記連続する画面の各々に
対して処理結果を表す処理された信号３１を出力する。
各画面内の相関を用いることは大きな被写体の過去の画
面から現在の画面への動きの影響を小さくできる。また
、被写体を照らしている照明源に発生する照度の変化や
フリッカによって、現在の画面の全域にかかるオフセッ
トの影響も小さくできる。処理回路３０については、後
により詳細に説明する。
面から現在の画面への動きの影響を小さくできる。また
、被写体を照らしている照明源に発生する照度の変化や
フリッカによって、現在の画面の全域にかかるオフセッ
トの影響も小さくできる。処理回路３０については、後
により詳細に説明する。
統計的分布計算回路３２は、処理回路３０に接続されて
いる。統計的分布計算回路３２は、前記処理された信号
３１を供給され、前記処理結果の統計的分布を計算する
。統計的分布計算回路３０についても後に説明する。
いる。統計的分布計算回路３２は、前記処理された信号
３１を供給され、前記処理結果の統計的分布を計算する
。統計的分布計算回路３０についても後に説明する。
照合回路３３は、統計的分布計算回路３２に接続されて
いる。照合回路３３は、現在の画面における前記処理結
果の統計的分布を、過去の画面における前記処理結果の
統計的分布に照合し、現在の画面における前記処理結果
の統計的分布と、過去の画面における前記処理結果の統
計的分布との関係を参照して、大幅な変化、例えば、シ
ーンチェンジを表す変化検出信号を出力する。
いる。照合回路３３は、現在の画面における前記処理結
果の統計的分布を、過去の画面における前記処理結果の
統計的分布に照合し、現在の画面における前記処理結果
の統計的分布と、過去の画面における前記処理結果の統
計的分布との関係を参照して、大幅な変化、例えば、シ
ーンチェンジを表す変化検出信号を出力する。
照合回路３３は、統計的分布計算回路３２に接続された
分布差計算回路３４を有している。分布差計算回路３４
は、現在の画面における前記処理結果の統計的分布と、
過去の画面における前記処理結果の統計的分布との分布
差を計算する。
分布差計算回路３４を有している。分布差計算回路３４
は、現在の画面における前記処理結果の統計的分布と、
過去の画面における前記処理結果の統計的分布との分布
差を計算する。
より詳細には、フレームメモリ（即ち、一時記憶素子）
３５は、統計的分布計算回路３２に接続されている。フ
レームメモリ３５は、現在の画面における前記処理結果
の統計的分布を、入力デジタル画像信号１０の一フレー
ム間、一時的に記憶し、前記−フレームに等しい遅延を
有する遅延された分布を出力する。
３５は、統計的分布計算回路３２に接続されている。フ
レームメモリ３５は、現在の画面における前記処理結果
の統計的分布を、入力デジタル画像信号１０の一フレー
ム間、一時的に記憶し、前記−フレームに等しい遅延を
有する遅延された分布を出力する。
引算器３６は、分布差計算回路３４とフレームメモリ３
５とに接続され、現在の画面における前記処理結果の統
計的分布と前記遅延された分布との差を前記分布差とし
て計算する。
５とに接続され、現在の画面における前記処理結果の統
計的分布と前記遅延された分布との差を前記分布差とし
て計算する。
比較器３７は、分布差計算回路３４に接続され、前記分
布差の各々を所定の閾値３８に比較する。
布差の各々を所定の閾値３８に比較する。
比較器３７は、それによって、前記分布差の各々と所定
の閾値３８との関係を参照して、変化検出信号を出力す
る。
の閾値３８との関係を参照して、変化検出信号を出力す
る。
分布差計算回路３４は、前記分布差の絶対値の和を計算
するものであってもよい。この場合、比較器３７は、前
記分布差の絶対値の和を所定の閾値３８に比較し、前記
分布差の絶対値の和が所定の閾値３８よりも大きい時に
、変化検出信号を出力する。
するものであってもよい。この場合、比較器３７は、前
記分布差の絶対値の和を所定の閾値３８に比較し、前記
分布差の絶対値の和が所定の閾値３８よりも大きい時に
、変化検出信号を出力する。
その代わりとして、分布差計算回路３４は、前記分布差
の絶対値が所定レベルよりも大きくなった時の度数（頻
度）の和を計算してもよい。この場合、この和が比較器
３７において所定の閾値３８と比較される。その代わり
に、分布差計算回路３４は、前記所定レベルと前記度数
（頻度）との積を計算してもよい。
の絶対値が所定レベルよりも大きくなった時の度数（頻
度）の和を計算してもよい。この場合、この和が比較器
３７において所定の閾値３８と比較される。その代わり
に、分布差計算回路３４は、前記所定レベルと前記度数
（頻度）との積を計算してもよい。
また、分布差計算回路３４は、前記分布差のパターンを
計算してもよい。この場合、比較器３７は、前記分布差
のパターンを標準パターンに比較される。
計算してもよい。この場合、比較器３７は、前記分布差
のパターンを標準パターンに比較される。
第２図を参照すると、処理回路３０は、予測器（即ち、
予測信号発生回路）３８′を有する。予測器３８′は、
入力デジタル画像信号１０に応答して、前記連続する画
面の各々内の画素間の相関を用いて、入力デジタル画像
信号１０を予測する予測信号を、以下に述べる方法で予
測発生する。
予測信号発生回路）３８′を有する。予測器３８′は、
入力デジタル画像信号１０に応答して、前記連続する画
面の各々内の画素間の相関を用いて、入力デジタル画像
信号１０を予測する予測信号を、以下に述べる方法で予
測発生する。
引算器（差信号発生回路）３９は、前記連続する画面の
各々に対して入力デジタル画像信号１０と前記予測信号
との差を、前記処理結果とし・て表す差信号を、処理さ
れた信号３１として発生する。
各々に対して入力デジタル画像信号１０と前記予測信号
との差を、前記処理結果とし・て表す差信号を、処理さ
れた信号３１として発生する。
予測器３８′は、現在の画面の画素の内のある画素の予
測が現在の画面の画素の内の直前画素を用いて行われる
ような、予測関数を有している。
測が現在の画面の画素の内の直前画素を用いて行われる
ような、予測関数を有している。
前記ある画素は、入力デジタル画像信号１０において前
記直前画素に続く画素である。
記直前画素に続く画素である。
第３図において、前記ある画素がＣによって示されてい
ると仮定すると、前記直前画素はｄによって示されてい
る画素に対応する。第３図において、入力デジタル画像
信号１０の３本の走査線が平行線で示されている。
ると仮定すると、前記直前画素はｄによって示されてい
る画素に対応する。第３図において、入力デジタル画像
信号１０の３本の走査線が平行線で示されている。
その代わりとして、第２図に示された予測器３８′は、
現在の画面の走査線の内のある走査線におけるある画素
の予測が現在の画面の走査線の内の直前走査線の対応画
素を用いて行われるような、予測関数を有していてもよ
い。前記ある走査線は、入力デジタル画像信号１０にお
いて前記直前走査線に続く画素である。前記対応画素は
、前記ある画素に対応する画素である。第３図において
、前記ある画素がＣによって示されていると再度、仮定
すると、前記対応画素はｅによって示されている画素で
ある。
現在の画面の走査線の内のある走査線におけるある画素
の予測が現在の画面の走査線の内の直前走査線の対応画
素を用いて行われるような、予測関数を有していてもよ
い。前記ある走査線は、入力デジタル画像信号１０にお
いて前記直前走査線に続く画素である。前記対応画素は
、前記ある画素に対応する画素である。第３図において
、前記ある画素がＣによって示されていると再度、仮定
すると、前記対応画素はｅによって示されている画素で
ある。
また、第３図に示された前記ある画素Ｃの予測が、前記
直前画素ｄ及び前記対応画素ｅの組み合わせ、メいは、
前記ある画素Ｃの周囲の画素ａｌｂＳｄ、及びｅの組み
合わせを用いて行われてもよい。後者の場合、処理回路
３０（第１図）は、ｃ −（ａ −１−ｂ ＋ ｄ 十
ｅ ） ／ ４の計算の結果を表す処理された信号３１
を出力する。ここで、ａＳｂ。
直前画素ｄ及び前記対応画素ｅの組み合わせ、メいは、
前記ある画素Ｃの周囲の画素ａｌｂＳｄ、及びｅの組み
合わせを用いて行われてもよい。後者の場合、処理回路
３０（第１図）は、ｃ −（ａ −１−ｂ ＋ ｄ 十
ｅ ） ／ ４の計算の結果を表す処理された信号３１
を出力する。ここで、ａＳｂ。
Ｃ＋ｄ％及びｅは、画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの振幅
値をそれぞれ表している。そのような処理回路が以下に
例示される。
値をそれぞれ表している。そのような処理回路が以下に
例示される。
第４図を参照すると、その処理回路は、入力デジタル画
像信号１０を、（１走査線の期間−１画素の期間）に等
しい第１の遅延時間だけ遅延するための第１の遅延回路
４１を有する。第１の遅延回路４１は、それのよって第
１の遅延された信号を出力する。第２の遅延回路４２は
、第１の遅延された信号を、１画素に等しい第２の遅延
時間だけ遅延するための第２の遅延回路４２を有する。
像信号１０を、（１走査線の期間−１画素の期間）に等
しい第１の遅延時間だけ遅延するための第１の遅延回路
４１を有する。第１の遅延回路４１は、それのよって第
１の遅延された信号を出力する。第２の遅延回路４２は
、第１の遅延された信号を、１画素に等しい第２の遅延
時間だけ遅延するための第２の遅延回路４２を有する。
第２の遅延回路４２は、それのよって第２の遅延された
信号を出力する。第３の遅延回路４３は、第２の遅延さ
れた信号を、前記第２の遅延時間だけ遅延するための第
３の遅延回路４３を有する。
信号を出力する。第３の遅延回路４３は、第２の遅延さ
れた信号を、前記第２の遅延時間だけ遅延するための第
３の遅延回路４３を有する。
第３の遅延回路４３は、それによって第３の遅延された
信号を出力する。第４の遅延回路４４は、第３の遅延さ
れた信号を、前記第１の遅延時間だけ遅延するための第
４の遅延回路４４を有し、第第４の遅延された信号を出
力する。
信号を出力する。第４の遅延回路４４は、第３の遅延さ
れた信号を、前記第１の遅延時間だけ遅延するための第
４の遅延回路４４を有し、第第４の遅延された信号を出
力する。
このように第１乃至第４の遅延回路４１〜４４を配置す
ると、入力デジタル画像信号１０が画素ａ（第３図）を
表している時点では、第１乃至第４の遅延された信号は
画素ｂＳｃ、ｄ、及びｅ（第３図）をそれぞれ表してい
る。
ると、入力デジタル画像信号１０が画素ａ（第３図）を
表している時点では、第１乃至第４の遅延された信号は
画素ｂＳｃ、ｄ、及びｅ（第３図）をそれぞれ表してい
る。
演算回路４５は、入力デジタル画像信号１０、及び第１
乃至第４の遅延された信号に応答して、入力デジタル画
像信号１０が画素ａ（第３図）を表している時点で、ｃ
−（ａ ＋ ｂ ＋ ｄ 十ｅ ） ／ ４の計算の
結果を表す処理された信号３１を出力する。
乃至第４の遅延された信号に応答して、入力デジタル画
像信号１０が画素ａ（第３図）を表している時点で、ｃ
−（ａ ＋ ｂ ＋ ｄ 十ｅ ） ／ ４の計算の
結果を表す処理された信号３１を出力する。
第５図を参照して、第１図に示された統計的分布計算回
路３２をより詳細に説明する。第２図及び第３図を参照
して述べたように、処理回路３０は、現在の画面の画素
の一つと直前画素との差を表す差信号を、処理された信
号３１として出力する。現在の画面の画素の前記−つは
前記直前画素に続く画素である。
路３２をより詳細に説明する。第２図及び第３図を参照
して述べたように、処理回路３０は、現在の画面の画素
の一つと直前画素との差を表す差信号を、処理された信
号３１として出力する。現在の画面の画素の前記−つは
前記直前画素に続く画素である。
統計的分布計算回路３２は、統計的分布として、各画面
内の画素間の差の度数（頻度）分布を出力する。統計的
分布計算回路３２は、比較器及びカウンタの組み合わせ
によって容易に構成可能である。
内の画素間の差の度数（頻度）分布を出力する。統計的
分布計算回路３２は、比較器及びカウンタの組み合わせ
によって容易に構成可能である。
第５図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）の各々には
、４つの連続する画面である第（ｉ−１）、第１１第（
ｉ＋１）、及び第（ｉ＋２）の画面の各々に対する前記
差（これは統計的分布計算回路３２から出力される）の
度数（頻度）分布が例示されている。第（ｉ−１）及び
第ｉの画面間では統計的分布にほとんど変化がない。第
ｉ及び第（ｉ＋１）の画面間では統計的分布に大きな変
化が生じる。第（ｉ＋ｌ）及び第（ｉ＋２）の画面間で
は統計的分布にほとんど変化がない。第（ｉ−１）及び
第ｉの画面の各々は、比較的複雑なパターンが少ない画
面であり、第（ｉ＋１）及び第（ｉ＋２）の画面の各々
は、比較的複雑なパターンが多い画面である。
、４つの連続する画面である第（ｉ−１）、第１１第（
ｉ＋１）、及び第（ｉ＋２）の画面の各々に対する前記
差（これは統計的分布計算回路３２から出力される）の
度数（頻度）分布が例示されている。第（ｉ−１）及び
第ｉの画面間では統計的分布にほとんど変化がない。第
ｉ及び第（ｉ＋１）の画面間では統計的分布に大きな変
化が生じる。第（ｉ＋ｌ）及び第（ｉ＋２）の画面間で
は統計的分布にほとんど変化がない。第（ｉ−１）及び
第ｉの画面の各々は、比較的複雑なパターンが少ない画
面であり、第（ｉ＋１）及び第（ｉ＋２）の画面の各々
は、比較的複雑なパターンが多い画面である。
照合回路３３（第１図）は、大きな変化が統計的分布に
生じた時に、即ち、照合回路３３が第（ｉ＋１）の画面
を処理した時に、変化検出信号を出力する。
生じた時に、即ち、照合回路３３が第（ｉ＋１）の画面
を処理した時に、変化検出信号を出力する。
第１図に示した画像変化検出装置は、例えば、二つの連
続する画面間の相関を用いてデジタル画像信号の予測符
号化を行う符号化装置に使用される。そのような符号化
装置は、例えば、古川章浩などに発行され、本願出願人
に譲渡された米国特許第４，６８９，６７２号（対応日
本出願は、特願昭６０−２０３８３７号（特開昭８２−
６４１８１）など）に開示されている。古川などの装置
では、変化検出信号は、過去の画面から現在の画面への
大幅な変化、例えば、シーンチェンジの結果として発生
される。この変化検出信号に応答して、デジタル画像信
号は、前記現在の画面で終わる先行部分と前記過去の画
面で始まる後続部分とに分離される。更に、変化検出信
号は、各画面の予測符号化の領域が時間と共に徐々に拡
大された状態で、前記後続部分が符号化されるように、
前記予測符号化を制御する。古川などによれば、画面は
大幅な変化が生じた時でさえ、高品質に再生される。
続する画面間の相関を用いてデジタル画像信号の予測符
号化を行う符号化装置に使用される。そのような符号化
装置は、例えば、古川章浩などに発行され、本願出願人
に譲渡された米国特許第４，６８９，６７２号（対応日
本出願は、特願昭６０−２０３８３７号（特開昭８２−
６４１８１）など）に開示されている。古川などの装置
では、変化検出信号は、過去の画面から現在の画面への
大幅な変化、例えば、シーンチェンジの結果として発生
される。この変化検出信号に応答して、デジタル画像信
号は、前記現在の画面で終わる先行部分と前記過去の画
面で始まる後続部分とに分離される。更に、変化検出信
号は、各画面の予測符号化の領域が時間と共に徐々に拡
大された状態で、前記後続部分が符号化されるように、
前記予測符号化を制御する。古川などによれば、画面は
大幅な変化が生じた時でさえ、高品質に再生される。
より詳細には、二つの連続する画面間の相関を用いてデ
ジタル画像信号の予測符号化を行う符号化方式において
は、シーンチェンジ時には多量の情報、即ち、予測誤差
が発生し画質の劣化が見られる。この時、シーンチェン
ジであることが符号化する前に分かれば、シーンチェン
ジ直後の画面全体を一挙に符号化せず、少しづつ符号化
する領域を時間と共に拡大することにより、瞬時的に発
生する過大な情報量を複数画面時間にわたって平準化す
ることが可能になり、この画質の劣化の発生を避けるこ
とができるようになる。
ジタル画像信号の予測符号化を行う符号化方式において
は、シーンチェンジ時には多量の情報、即ち、予測誤差
が発生し画質の劣化が見られる。この時、シーンチェン
ジであることが符号化する前に分かれば、シーンチェン
ジ直後の画面全体を一挙に符号化せず、少しづつ符号化
する領域を時間と共に拡大することにより、瞬時的に発
生する過大な情報量を複数画面時間にわたって平準化す
ることが可能になり、この画質の劣化の発生を避けるこ
とができるようになる。
以上に本発明を一つの実施例について述べたが、当業者
が本発明を種々の他の方法で実施することは容易に可能
である。例えば、直交変換回路が第１図に示された処理
回路３０として使用されてもよい。この直交変換回路は
、入力デジタル画像信号１０に対し１次元あるいは２次
元の直交変換を行い、前記連続する画面の各々に対して
前記直交変換の変換結果を、前記処理結果として表す結
果信号を、処理された信号３１として出力する。
が本発明を種々の他の方法で実施することは容易に可能
である。例えば、直交変換回路が第１図に示された処理
回路３０として使用されてもよい。この直交変換回路は
、入力デジタル画像信号１０に対し１次元あるいは２次
元の直交変換を行い、前記連続する画面の各々に対して
前記直交変換の変換結果を、前記処理結果として表す結
果信号を、処理された信号３１として出力する。
前記直交変換回路が使用された時、統計的分布計算回路
３２は、前記直交変換の変換結果として得られる変換係
数の係数値の統計的分布を計算する。前記係数値は、直
流成分から高周波成分までの周波数領域に属する、分離
した周波数成分をそれぞれ表しているので、各画面にお
ける前記分離した周波数成分に対する前記係数値の統計
的分布を計算し、現在の画面における前記係数値の統計
的分布を、過去の画面における前記係数値の統計的分布
に照合することによって、大幅な変化の検出精度を向上
させることができる。照合回路３３は、第１図に関して
述べたようにして、現在の画面における前記係数値の統
計的分布を、過去の画面における前記係数値の統計的分
布に照合する。
３２は、前記直交変換の変換結果として得られる変換係
数の係数値の統計的分布を計算する。前記係数値は、直
流成分から高周波成分までの周波数領域に属する、分離
した周波数成分をそれぞれ表しているので、各画面にお
ける前記分離した周波数成分に対する前記係数値の統計
的分布を計算し、現在の画面における前記係数値の統計
的分布を、過去の画面における前記係数値の統計的分布
に照合することによって、大幅な変化の検出精度を向上
させることができる。照合回路３３は、第１図に関して
述べたようにして、現在の画面における前記係数値の統
計的分布を、過去の画面における前記係数値の統計的分
布に照合する。
例えば２次元直交変換が所定数Ｎのサンプル（つまり、
画素）及び同数Ｎの走査線を含む各ブロックに対して行
われた時、ＮＸＮ個の分離された周波数成分が各ブロッ
クから得られる。この場合、前記係数値の各々から直流
成分を表す係数値の最低値を差し引くことで、前述のオ
フセットを除去することが可能である。
画素）及び同数Ｎの走査線を含む各ブロックに対して行
われた時、ＮＸＮ個の分離された周波数成分が各ブロッ
クから得られる。この場合、前記係数値の各々から直流
成分を表す係数値の最低値を差し引くことで、前述のオ
フセットを除去することが可能である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は一旦入力デジタル画像信号
を画面内の相関を用いて処理し、この処理結果の統計的
分布を求め、この統計的分布の時間変化を調べることに
より、画面内容の大幅な変化を精度良く検出することが
できる効果がある。
を画面内の相関を用いて処理し、この処理結果の統計的
分布を求め、この統計的分布の時間変化を調べることに
より、画面内容の大幅な変化を精度良く検出することが
できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例による画像変化検出方法を実
施するために使用される画像変化検出装置のブロック図
、第２図は第１図の画像変化検出装置の処理回路のブロ
ック図、第３図は第２図の処理回路の動作を説明するた
めの図、第４図は第１図の画像変化検出装置に使用され
得るもう一つの処理回路のブロック図、第５図は第１図
の画像変化検出装置の統計的分布計算回路の動作を説明
するためのグラフ、第６図は従来の画像変化検出方法を
実施するために使用される画像変化検出装置のブロック
図、第７図は第６図の画像変化検出装置のデメリットを
説明するためのグラフ、第８図は第６図の画像変化検出
装置のもう一つのデメリットを説明するためのグラフで
ある。 １０は入力デジタル画像信号、３０は処理回路、３１は
処理された信号、３２は統計的分布計算回路、３３は照
合回路、３４は分布差計算回路、３５はフレームメモリ
、３６は引算器、３７は比較器、３８は所定の閾値、３
８″は予測器（予測信号発生回路）、３９は引算器（差
信号発生回路）、４１は第１の遅延回路、４２は第２の
遅延回路、４３は第３の遅延回路、４４は第４の遅延回
路、４５は演算回路。 第２図 第３￥！！ 第４ｇ 第７医 ０ ＋ インターフレーム差分 （Ａ）第 画面 ０ ＋ インターフレーム差分 （Ｂ） ｌ１ｌ（ｔ＋ｔ）画面 第８囚 （Ａ）第。画面 （Ｂ）第（ｎ＋１）画面
施するために使用される画像変化検出装置のブロック図
、第２図は第１図の画像変化検出装置の処理回路のブロ
ック図、第３図は第２図の処理回路の動作を説明するた
めの図、第４図は第１図の画像変化検出装置に使用され
得るもう一つの処理回路のブロック図、第５図は第１図
の画像変化検出装置の統計的分布計算回路の動作を説明
するためのグラフ、第６図は従来の画像変化検出方法を
実施するために使用される画像変化検出装置のブロック
図、第７図は第６図の画像変化検出装置のデメリットを
説明するためのグラフ、第８図は第６図の画像変化検出
装置のもう一つのデメリットを説明するためのグラフで
ある。 １０は入力デジタル画像信号、３０は処理回路、３１は
処理された信号、３２は統計的分布計算回路、３３は照
合回路、３４は分布差計算回路、３５はフレームメモリ
、３６は引算器、３７は比較器、３８は所定の閾値、３
８″は予測器（予測信号発生回路）、３９は引算器（差
信号発生回路）、４１は第１の遅延回路、４２は第２の
遅延回路、４３は第３の遅延回路、４４は第４の遅延回
路、４５は演算回路。 第２図 第３￥！！ 第４ｇ 第７医 ０ ＋ インターフレーム差分 （Ａ）第 画面 ０ ＋ インターフレーム差分 （Ｂ） ｌ１ｌ（ｔ＋ｔ）画面 第８囚 （Ａ）第。画面 （Ｂ）第（ｎ＋１）画面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入力デジタル画像信号によって表される連続する画
面の内の隣接する二つである現在及び過去の画面の間で
の変化を検出する方法であって、前記連続する画面の各
々は所定数の画素を含んでいる前記方法において、 前記連続する画面の各々内の画素間の相関を用いて前記
入力デジタル画像信号を処理し、前記連続する画面の各
々に対して処理結果を表す処理された信号を出力する処
理ステップと； 前記処理された信号に応答して前記処理結果の統計的分
布を計算する統計的分布計算ステップと；前記現在の画
面における前記処理結果の前記統計的分布を、前記過去
の画面における前記処理結果の前記統計的分布に照合し
、前記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分
布と、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計
的分布との関係を参照して、前記変化を表す変化検出信
号を出力する照合ステップと； を含むことを特徴とする画像変化検出方法。 ２、請求項１に記載の画像変化検出方法において、前記
処理ステップは、 前記入力デジタル画像信号に応答し、前記連続する画面
の各々内の画素間の相関を用いて、前記入力デジタル画
像信号を予測する予測信号を予測発生する予測信号発生
ステップと； 前記連続する画面の各々に対して前記入力デジタル画像
信号と前記予測信号との差を、前記処理結果として表す
差信号を、前記処理された信号として発生する差信号発
生ステップと； を含むことを特徴とする画像変化検出方法。 ３、請求項１に記載の画像変化検出方法において、前記
処理ステップは、前記入力デジタル画像信号の直交変換
を行い、前記連続する画面の各々に対して前記直交変換
の変換結果を、前記処理結果として表す結果信号を、前
記処理された信号として出力するステップであることを
特徴とする画像変化検出方法。 ４、請求項１に記載の画像変化検出方法において、前記
照合ステップは、 前記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分布
と、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計的
分布との分布差を計算する分布差計算ステップと； 前記分布差の各々を所定の閾値に比較し、前記分布差の
各々と前記所定の閾値との関係を参照して、前記変化検
出信号を出力する比較ステップと；を含むことを特徴と
する画像変化検出方法。 ５、請求項４に記載の画像変化検出方法において、前記
分布差計算ステップは、 前記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分布
を、前記入力デジタル画像信号の一フレーム間、一時的
に記憶し、前記一フレームに等しい遅延を有する遅延さ
れた分布を出力する一時記憶ステップと； 前記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分布
と前記遅延された分布との差を前記分布差として発生す
るステップと； を含むことを特徴とする画像変化検出方法。 ６、請求項４に記載の画像変化検出方法において、 前記分布差計算ステップは、前記分布差の絶対値の和を
計算するステップであり； 前記比較ステップは、前記和を前記所定の閾値に比較し
、前記和が前記所定の閾値よりも大きい時に、前記変化
検出信号を出力するステップであることを特徴とする画
像変化検出方法。 ７、入力デジタル画像信号によって表される連続する画
面の内の隣接する二つである現在及び過去の画面の間で
の変化を検出する装置であって、前記連続する画面の各
々は所定数の画素を含んでいる前記装置において、 前記連続する画面の各々内の画素間の相関を用いて前記
入力デジタル画像信号を処理し、前記連続する画面の各
々に対して処理結果を表す処理された信号を出力する処
理手段と；前記処理手段に接続されると共に、前記処理
された信号を供給され、前記処理結果の統計的分布を計
算する統計的分布計算手段と； 前記統計的分布計算手段に接続され、前記現在の画面に
おける前記処理結果の前記統計的分布を、前記過去の画
面における前記処理結果の前記統計的分布に照合し、前
記現在の画面における前記処理結果の前記統計的分布と
、前記過去の画面における前記処理結果の前記統計的分
布との関係を参照して、前記変化を表す変化検出信号を
出力する照合手段と；を含むことを特徴とする画像変化
検出装置。 ８、請求項７に記載の画像変化検出装置において、前記
処理装置は、 前記入力デジタル画像信号に応答し、前記連続する画面
の各々内の画素間の相関を用いて、前記入力デジタル画
像信号を予測する予測信号を予測発生する予測信号発生
手段と； 前記予測信号発生手段に接続され、前記連続する画面の
各々に対して前記入力デジタル画像信号と前記予測信号
との差を、前記処理結果として表す差信号を、前記処理
された信号として発生する差信号発生手段と； を含むことを特徴とする画像変化検出装置。 ９、請求項７に記載の画像変化検出装置において、前記
処理手段は、前記入力デジタル画像信号の直交変換を行
い、前記連続する画面の各々に対して前記直交変換の変
換結果を、前記処理結果として表す結果信号を、前記処
理された信号として出力するものあることを特徴とする
画像変化検出装置。 １０、請求項７に記載の画像変化検出装置において、前
記照合装置は、 前記統計的分布計算手段に接続され、前記現在の画面に
おける前記処理結果の前記統計的分布と、前記過去の画
面における前記処理結果の前記統計的分布との分布差を
計算する分布差計算手段と；前記分布差計算手段に接続
され、前記分布差の各々を所定の閾値に比較し、前記分
布差の各々と前記所定の閾値との関係を参照して、前記
変化検出信号を出力する比較手段と； を含むことを特徴とする画像変化検出装置。 １１、請求項１０に記載の画像変化検出装置において、
前記分布差計算手段は、 前記分布差計算手段に接続され、前記現在の画面におけ
る前記処理結果の前記統計的分布を、前記入力デジタル
画像信号の一フレーム間、一時的に記憶し、前記一フレ
ームに等しい遅延を有する遅延された分布を出力する一
時記憶手段と；前記分布差計算手段と前記一時記憶手段
とに接続され、前記現在の画面における前記処理結果の
前記統計的分布と前記遅延された分布との差を前記分布
差として発生する手段と； を含むことを特徴とする画像変化検出装置。 １２、請求項１０に記載の画像変化検出装置において、 前記分布差計算手段は、前記分布差の絶対値の和を計算
するものであり； 前記比較手段は、前記和を前記所定の閾値に比較し、前
記和が前記所定の閾値よりも大きい時に、前記変化検出
信号を出力するものであることを特徴とする画像変化検
出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-116121 | 1989-05-11 | ||
| JP11612189 | 1989-05-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0373076A true JPH0373076A (ja) | 1991-03-28 |
| JP2861249B2 JP2861249B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=14679216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11866790A Expired - Lifetime JP2861249B2 (ja) | 1989-05-11 | 1990-05-10 | 画像変化検出方法および画像変化検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5032905A (ja) |
| JP (1) | JP2861249B2 (ja) |
| CA (1) | CA2016642C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111181A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-13 | Personal Joho Kankyo Kyokai | 動画像の変化点検出方法 |
| WO2010098105A1 (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | 国立大学法人名古屋大学 | 培養状態評価装置、培養状態評価方法、インキュベータおよびプログラム |
| JPWO2012093663A1 (ja) * | 2011-01-06 | 2014-06-09 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、撮像装置および画像処理プログラム |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04271669A (ja) * | 1991-02-27 | 1992-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 階調補正装置 |
| GB9206651D0 (en) * | 1992-03-26 | 1992-05-06 | Solid State Logic Ltd | Video processing |
| US5500904A (en) * | 1992-04-22 | 1996-03-19 | Texas Instruments Incorporated | System and method for indicating a change between images |
| EP0590759B1 (en) * | 1992-08-12 | 1998-12-09 | International Business Machines Corporation | System and method for locating video segment boundaries |
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