JPH05120432A - 動体認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 徐々に変化する明るさに対するノイズ発生を
押え、常に、動体のみを識別できるようにする。 【構成】 画像入力手段１より得られた信号から背景と
なる画像及び現在の画像をそれぞれ記憶する背景画像メ
モリ部２及び現画像メモリ部３が設けられている。また
背景画像メモリ部２と現画像メモリ部３との差分演算を
行い所定の閾値で２値化する差分２値化手段４と、この
２値化された画像の閾値以下の部分の現画像を背景画像
メモリ部に書き換える背景書換え手段６とが設けられて
いる。これによって最新の背景画像に更新し動体の正確
な抽出ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像から動体を検出し、
画像の特徴から動体を認識する動体認識装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の動体認識装置における画
像により動体を検出する手段には、図５に示すように、
背景画面Ａと現画面Ｂの差分画面Ｃを取り、動いた部分
のみを抽出する手段や、図６に示すように、前画面Ｄと
現画面Ｅのフレーム間差分画面Ｆをとるいわゆる画像の
微分値を求める手段があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成において差分画面を取り、動いた部分のみを抽出
するという手段は、背景画面を取り除くため、動体の形
状を取り出すことができ、正確な動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）昼日中に
動作させる場合には徐々に明るさが変化してきて一定限
度を超えると画面にノイズが発生するという課題があっ
た。また、（２）物体のように動かないものが動作中に
置かれたりすると求める動体（例えば人体）とは違うた
め継続して正常に動作しなくなるという課題があった。

【０００４】一方画像の微分値を求める手段は、前画面
との差分を取る画像の微分値であるために、画面にノイ
ズが発生するという問題はなくなるものの、（１）動体
のエッジの部分が抽出されこれは動体全体でないため、
位置検出等の時にはエッ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という課題
や、また、（２）動体の動きが少なくなるとエッジの線
が細くなりついには消えてしまい、そのため動体が消え
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。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、徐々
に変化する明るさに対するノイズ発生を押え、常に、動
体のみを識別できるようにすることを第１の目的として
いる。

【０００６】また、動かない動体は物体として除去して
動くもののみの抽出を行なうことを第２の目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、上記第１の目的
を達成するために、本発明は画像入力手段と、画像入力
手段より得られた信号から背景となる画像及び現在の画
像をそれぞれ記憶する背景画像メモリ部及び現画像メモ
リ部と、背景画像メモリ部と現画像メモリ部との差分演
算を行い所定の閾値で２値化する差分２値化手段と、２
値化された画像の閾値以下の部分の現画像を背景画像メ
モリ部に書き換える背景書換え手段とを設けたものであ
る。

【０００８】また、第２の目的を達成するために上記の
構成に２値化された画像の閾値以上の画像の同一部分が
一定時間以上あれば背景を書き換える第２背景書換え手
段とを設けたものである。

【０００９】

【作用】本発明の動体認識装置は上記構成によって、現
画像メモリ部及と背景画像メモリ部との背景差分演算を
行い、この背景差分演算の２値化されたデータの閾値以
下のデータは静止状態の最新の背景に背景書換え手段に
より書き換える。

【００１０】また、閾値以上の部分が一定時間以上同じ
状態であれば求める動体ではないと判断して第２背景書
換え手段により背景画像を補正する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１において、１は画像入力手段、２は画
像入力手段１で撮像された画像の背景画像を記憶する背
景画像メモリ部、３は画像入力手段１で撮像された画像
の現画像を記憶する現画像メモリ部、４は背景画像メモ
リ部２の画像と現画像メモリ部３の画像との差分演算を
行い所定の閾値で２値化する差分２値化手段、５は差分
２値化手段で差分画像を２値化するときに閾値設定手段
６で設定された設定値以下の部分の現画像を背景画像に
書き換える背景書換え手段、７は差分２値化手段で抽出
された２値化画像から動体の位置等を検出して例えば空
調機の吹き出し方向を制御する制御手段である。

【００１３】次に、この一実施例の構成に於ける動作を
説明する。図２はこの動作を示すフローチャートであ
る。ステップ１０１において画像入力手段１により動体
の存在しない背景画像を背景画像メモリ部２に入力す
る。次に、ステップ１０２において画像入力手段１によ
り現画像を現画像メモリ部３に入力する。ステップ１０
３ではそれぞれ記憶された背景画像と現画像の同一場所
の画素について差分２値化手段４において差分演算し、
ステップ１０４で閾値設定手段５により所定の閾値によ
り２値化する。この時、差分演算された画素が閾値以下
かどうかの判定をステップ１０５で行い、閾値以下であ
ればステップ１０６でその場所にある現画像メモリ部３
の現画像を背景画像メモリ部２の背景画像の同一場所に
書き換えステップ１０７へ行く。一方ステップ１０５で
閾値以上であればステップ１０７へ行く。ステップ１０
７では全ての画素についてステップ１０３からステップ
１０６までの処理がされたかどうかをみて、全ての画素
について処理されていないならばステップ１０３に行
き、次の画素について同様の動作をする。ステップ１０
７で全ての画素について終了したならばステップ１０２
に行き、次の現画像を現画像メモリ部３に入力しその後
は同様の動作をする。

【００１４】このようにして差分２値化手段４により抽
出した動体の位置等を制御手段７で認識するとともに例
えば空調機の風向をその動体が存在する方向に制御する
ものである。

【００１５】以上動作を説明したが、ステップ１０５で
閾値以下かどうかを判定しこの結果が閾値以下であった
場合には背景書換え手段６で背景書換えを行なうことに
より背景として時間的に最も新しい背景に書き換えるこ
とができる。

【００１６】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図３において前記一実施例と異なる点は２値化され
た画像の閾値以上の画像の同一部分が一定時間以上あれ
ば背景を書き換える第２背景書換え手段７をさらに設け
た点にある。

【００１７】この構成における動作を説明する。図４は
この動作を示すフローチャートである。ステップ１０１
からステップ１０４までは前述して、一実施例の場合と
同じである。ステップ１０４で閾値設定手段５により所
定の閾値により２値化する。この時、差分演算された画
素が閾値以下かどうかの判定をステップ１０５で行い、
閾値以下であればステップ１０６でその場所にある現画
像メモリ部３の現画像を背景画像メモリ部２の背景画像
の同一場所に書き換え、ステップ１０７に行く。もし、
閾値以上であればステップ１０８で一定時間過ぎたかど
うかを判定する。ステップ１０８で一定時間以上経過し
ていなければステップ１０７に行き、一定時間以上経過
していればステップ１０９へ行き第２背景書換え手段７
において現画像メモリ部３の現画像から背景画像メモリ
部２の同一場所に書き換え、ステップ１０７へ行く。ス
テップ１０７では全ての画素についてステップ１０３か
らステップ１０６、もしくはステップ１０８、ステップ
１０９までの処理がされたかどうかをみて、全ての画素
について処理されていないならばステップ１０３に行
き、次の画素について同様の動作をする。ステップ１０
７で全ての画素について終了したならばステップ１０２
に行き、次の現画像を現画像メモリ部３に入力しその後
は同様の動作をする。

【００１８】このようにして差分２値化手段４により抽
出した動体の位置等を制御手段で認識するとともに、こ
の場合にも例えば空調機の風向をその動体が存在する方
向に制御するものである。

【００１９】以上動作を説明したが、ステップ１０５で
閾値以上の場合でかつステップ１０８において一定時間
以上動かない場合は物体として、あるいは背景の模様替
えとして捕らえることができ、人間のように動くものと
の識別が可能になる。

【００２０】尚、画像入力手段としてビデオカメラや、
予め録画してある録画再生機から直接画像メモリ部にそ
の画像を入力すれば動体の動き等を解析することにも利
用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の動体認識装
置は、画像入力手段より得られた信号から背景画像と現
画像の差分演算を行い所定の閾値で２値化して、２値化
された画像の閾値以下の部分の現画像を背景画像メモリ
部に書き換えることにより次の効果が得られる。

【００２２】（１）撮像された画像の照度が徐々に変化
しても最新の背景を常に更新しているので、２値化画像
から動体だけを抽出することができる。

【００２３】（２）動体の存在しない背景と現在の画像
との差分をとっているので動体の正確な抽出ができる。

【００２４】また、本発明は現画像から背景画像の差分
を行い２値化された画像の閾値以上の画像の同一部分が
一定時間以上あれば背景を書き換えることにより次の効
果が得られる。

【００２５】（１）一定時間以上動かない場合は物体と
して、あるいは背景の模様替えとして捕らえることがで
き、人間のように動くものとの識別が可能となる。

【００２６】（２）徐々に変化する照度の補正と急激に
変化する照度変化にも対応して背景書換えを行なうので
常に動いているものの抽出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における動体認識装置の構成
を示すブロック図

【図２】同装置のフローチャート

【図３】本発明の他の実施例における動体認識装置の構
成を示すブロック図

【図４】同装置のフローチャート

【図５】従来の動体識別装置の差分画面を説明する動作
模式図

【図６】同装置のフレーム間差分画面を説明する動作模
式図

【符号の説明】

１ 画像入力手段 ２ 背景画像メモリ部 ３ 現画像メモリ部 ４ 差分２値化手段 ６ 背景書換え手段 ８ 第２背景書換え手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像入力手段と、前記画像入力手段より得
   られた信号から背景となる画像及び現在の画像をそれぞ
   れ記憶する背景画像メモリ部及び現画像メモリ部と、前
   記背景画像メモリ部と前記現画像メモリ部との差分演算
   を行い所定の閾値で２値化する差分２値化手段と、前記
   差分２値化手段で２値化された画像の前記閾値以下の部
   分の現画像を背景画像メモリ部に書き換える背景書換え
   手段とを具備した動体認識装置。
2. 【請求項２】２値化された画像の閾値以上の画像の同一
   部分が一定時間以上あれば背景を書き換える第２背景書
   換え手段を具備した請求項１記載の動体認識装置。