JPH0664074B2

JPH0664074B2 - 移動物体の速度測定装置

Info

Publication number: JPH0664074B2
Application number: JP61000626A
Authority: JP
Inventors: 健五岩重; 茂樹唐司; 雅哉大塚; 勝彦寒河江
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1986-01-08
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPS62159050A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、移動物体の速度測定装置に係り、特に、複数
の任意形状の移動物体の非定常３次元速度ベクトルを求
むるに好適な移動物体の速度測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来例としはて、特願昭５９−３０２８１号「移動物体
の速度分布計測装置」に示された装置がある。この従来
例は、移動物体を捕える撮影装置と、撮影装置からの信
号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から
の信号をフレームごとに重畳する重畳回路と、重畳回路
からの重畳データから移動物体の速度を求める速度算出
回路からなる速度測定装置であつて、Ａ／Ｄ変換器と重
畳回路の間に背景除去回路を設けるとともに、定められ
た時刻にＡ／Ｄ変換器からの信号をフレームごとに速度
算出器に送る分配器を設け、分配器からの信号の中の移
動物体像を用いて重畳データの中の同一移動物体の像を
同定し、その速さと移動方向を求めることができる速度
算出器を設けたことを特徴としている。さらに背景の除
去方式としては、連続した２フレーム間の差をとった信
号列を逐次重畳してゆくものである。この従来例は、速
度算出器の前段にフレームメモリーを１個有しており、
装置の各構成要素は、直列に配置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来例は、速度算出器の前段に設けられたフレー
ムメモリーを背景除去に使用する。この構成において
は、次の２つの背景除去の方法が、実施できる。（１）
背景を含む測定開始点の画像をフレームメモリーに記憶
し、反転器と加算器を用いて入力映像との差を取り、重
畳処理を行って、静止成分である背景のみを除去し、移
動物体の画像のみを残す。（２）背景除去を連続した２
フレーム間の差をとった信号列間で行う。この場合、フ
レームメモリーの内容は、毎回入れ替る。

（１）の方法では、軌跡画像において、移動物体の始点
の画像と次の映像内の移動物体の画像で、重なり合った
部分の濃淡レベルが同値である場合、静止画ではないに
もかかわらず、背景除去の機能により、消去され、第８
図に示すように移動物体の始点の画像の位置で、軌跡画
像が切れてしまい、移動物体の始点の画像との同定を行
い移動物体の進行方向を認識することが困難となる場合
が生じるという問題がある。

（２）の方法では、背景除去を連続した２フレーム間で
行うため、連続した２フレーム間の移動物体の画像の重
なり合った部分が、（１）の方法の場合と同様に消去さ
れてしまい、第９図に示すように、軌跡画像が寸断され
たものとなり、移動物体の終点の画像等との同定や長さ
の測定が困難になるという問題がある。

さらに、この従来技術では、装置の各構成要素が、直列
に配置されており、画像間の演算を自由に選折して実施
できないため、移動物体の進行方向の認識に必要な測定
開始点・測定終了点等の画像に対して、背景除去を施す
ことができない。このため、第１０図及び第１１図に示
すように背景の画像が残ったままとなり、軌跡画像との
同定に際して背景が妨げとなるという問題がある。

また、この従来技術では、速度算出器が、リアルタイム
で移動物体の速さと移動方向を求めることができない場
合には、重畳データや測定開始点及び測定終了点のデー
タを速度算出器へ送ることができず、非定常的に移動す
る物体の非定常的に変化する速度を求めるのに必要な時
系列の画像データの高速採取が困難となる。

本発明の目的は、複数の移動物体がある場合でも個々の
移動物体の軌跡を簡単に特定でき、各移動物体の移動速
度を効率よく求めることができる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成する本発明の特徴は、撮影装置による
撮影中での移動物体の移動の始点における移動物体始点
画像データを得る手段と、前記撮影中での前記移動物体
の移動の終点における移動物体終点画像データを得る手
段と、前記移動物体始点画像データを記憶する第１メモ
リと、前記移動物体終点画像データを記憶する第２メモ
リと、前記背景が除去された映像信号に基づいて前記移
動物体の軌跡を求める軌跡作成手段と、前記移動物体始
点画像データ、前記移動物体終点画像データ及び前記移
動物体の軌跡を用いて、速度を求める前記移動物体の軌
跡を特定し特定された軌跡のデータに基づいて前記移動
物体の速度を求める手段とを備えたことにある。

〔作用〕

移動物体始点画像データ、移動物体終点画像データ及び
移動物体の軌跡を用いて、速度を求める移動物体の軌跡
を特定するので、複数の移動物体の軌跡がある場合でも
移動速度を求める移動物体の軌跡を簡単にかつ精度よく
求めることができる。特に、該当する移動物体の軌跡を
移動物体始点画像データ及び移動物体終点画像データを
用いて特定できるので、複数の移動物体の軌跡が交差し
ている場合でも、該当する軌跡の特定が簡単に行なえ
る。特定された軌跡データを用いて該当する移動物体の
移動速度が求められるので、移動速度を効率よく求める
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な一実施例である移動物体の速度測
定装置を第１図〜第３図に基づいて説明する。本実施例
の移動物体の速度測定装置は、移動物体の映像をとらえ
るＴＶカメラ１、ＴＶカメラ１の出力である映像信号を
入力する映像入力回路１４、軌跡作成回路２、軌跡画像
メモリ３、背景画像メモリ４、始点画像メモリ５、終点
画像メモリ６、通信制御回路１３、画像解析装置１０、
作成された画像を映像出力する映像出力回路１５及びモ
ニタ１６より構成されている。軌跡作成回路２は、二値
化回路７、重畳処理回路８及び背景除去回路９を有して
いる。そして映像入力回路１４、映像出力回路１５、二
値化回路７、重畳処理回路８、背景除去回路９、軌跡画
像メモリ３、背景画像メモリ４、始点画像メモリ５、終
点画像メモリ６及び通信制御回路１３は、演算処理回路
（ＣＰＵ）１１につながつているバス１２にそれぞれ並
列に接続されている。バス１２を通しての映像信号及び
画像信号の伝送制御は、ＣＰＵ１１で行われる。また、
画像解析の結果の出力または記録のためにディスプレ装
置４０、プリンタ４１、プロッタ４２及びディスク装置
４３を有している。

次に本実施例の動作について説明する。すなわち、以下
の手順でＴＶカメラ１の出力である映像信号を処理し、
移動物体の軌跡画像を作成する。（ａ）ＴＶカメラ１を
用いて移動物体を撮影する前の背景の映像を予め撮影
し、この背景の映像背景画像メモリ４に入力して記憶す
る。（ｂ）移動物体の映像をＴＶカメラ１を用いて撮影
する。（ｃ）軌跡作成回路２にて移動物体映像信号より
背景画像メモリ４に記憶した背景画像を除去するととも
に軌跡画像メモリ３の記憶内容との重畳処理を行い、移
動物体の新たな軌跡画像信号を軌跡画像メモリ３に出力
する。（ｂ）及び（ｃ）の処理を所定の測定期間の間、
所定時間間隔で繰返すことによって軌跡画像メモリ３に
移動物体の軌跡が順次追加された移動物体の軌跡画像信
号が記憶される。この際、ＣＰＵ１１は、指定した測定
期間における移動物体の映像のうち、測定開始時後にお
ける最初の移動物体の映像信号を始点映像信号として始
点画像メモリ５に記憶し、及び測定時間中で最後の移動
物体の映像信号を終点画像信号として終点画像メモリ９
に記憶させる。ＴＶカメラ１で撮影されて映像入力回路
１４から入力された映像信号は、一旦、ＣＰＵ１１内に
入力される。ＣＰＵ１１は、始点画像信号、終点画像信
号を選択して各々の画像メモリ５，６に入力する。ま
た、ＣＰＵ１１は、測定期間中の映像信号を背景除去回
路９に入力する。

ＣＰＵ１１は、移動物体を撮影する前の背景の映像信号
を背景画像メモリ４に入力させる。バス１２に接続され
る各メモリ、軌跡作成回路２、通信制御回路１３及び映
像出力回路１５の間の信号伝送も、ＣＰＵ１１が制御す
る。

次に、移動物体の軌跡画像信号作成手順を第２図に基づ
いてさらに詳細に説明する。ＴＶカメラ１から出力され
て映像入力回路１４を介してバス１２に入力された映像
信号４７のうち、移動物体を撮影する前に撮影した背景
の映像を、まず、背景画像メモリ４に記憶する。移動物
体測定開始の指示によりＴＶカメラ１から出力された移
動物体映像信号４７及び背景画像メモリ４に記憶されて
いる背景の映像信号を背景除去回路９に入力する。すな
わち、背景の映像信号は、ビット反転器４６でビット反
転された後、加算器４５にて移動物体の映像信号４７と
加算される。このような背景除去回路９の処理により、
移動物体の映像信号と背景の映像信号との差が求められ
て、移動物体の映像信号から背景の映像信号を取り除い
た移動物体の画像が作成される。ここで作成された移動
物体のみの画像信号は、二値化回路７で二値化された
後、重畳処理回路８に送られる。重畳処理回路８は、二
値化回路７の出力信号と軌跡画像メモリ３に記憶されて
いる軌跡画像信号との論理和の演算をＯＲ演算回路４４
で行い、ＯＲ演算回路４４の出力である新たな軌跡画像
信号が軌跡画像メモリ３に記憶する。この新たな軌跡画
像信号は、軌跡画像メモリ３に記憶されていた軌跡画像
信号に二値化回路７から出力された所定時間後の移動物
体のみの画像信号が付加されたものである。背景除去回
路９、二値化回路７及び、重畳処理回路８における処理
を前述の所定時間で繰返して軌跡画像メモリに移動物体
の軌跡画像信号を順次記憶してゆく。

次に第３図に基づいて移動物体の始点映像信号と終点映
像信号からの背景の映像信号除去について説明する。始
点画像メモリ５及び終点画像メモリ６に記憶された始点
画像信号または終点画像信号と背景画像メモリ４に記憶
された背景の映像信号とは背景除去回路８へ入力する。
背景の映像信号は、ビット反転器４６でビット反転され
た後、加算器４５にて始点または終点画像信号に加算さ
れる。この処理により、始点または終点画像信号と背景
の映像信号との差が求められ、始点または終点画像信号
から背景の映像信号を取り除いた移動物体のみの画像信
号が作成される。そして背景の映像信号が除去された移
動物体のみの移動物体始点画像信号が始点画像メモリ５
に、移動物体のみの移動物体終点画像信号が終点画像メ
モリ６にそれぞれ記憶される。背景画像メモリ４、始点
画像メモリ５、終点画像メモリ６に記憶した画像信号
は、必要に応じて、二値化回路７を用いて二値化出力信
号４８に変換することができる。

さらに本実施例を、再び第１図を用いて説明する。軌跡
画像メモリ３、背景画像メモリ４、始点画像メモリ５、
終点画像メモリ６、二値化回路における二値化出力４
８、映像信号４７等の速度測定装置中の映像及び画像信
号は、映像出力回路１５を介してモニタ（モニタテレ
ビ）１６に出力することができる。作成された任意の画
像信号を、通信制御回路１３を通して画像解析装置１０
に転送し、画像解析装置１０で画像解析を行つて移動物
体の速度を求める。そして、画像解析により求まった移
動物体の形状情報、位置情報、大きさ、移動量、速度、
ベクトル等の情報は、ディスプレ装置４０、プリンタ４
１、プロッタ４２及びディスク装置４３を用いて数値情
報あるいは、図形情報の形で出力または、記録できる。

次に画像解析装置１０における画像解析の一手方法につ
いて説明する。第４図（ａ）に示すような背景４９を含
む場所において、移動物体５０が、矢印５１のように移
動している映像をＴＶカメラ１で撮影したとする。ＴＶ
カメラ１から出力されたのをとらえ、映像信号４７を前
述のように軌跡処理回路２にて処理した場合、その出力
例として、第４図（ｂ）の二値化した背景画像信号５
２、第４図（ｃ）の背景を除去して二値化した軌跡画像
信号５３、第４図（ｄ）の背景を除去して二値化した移
動物体始点画像信号５４、第４図（ｅ）の背景を除去し
て二値化した移動物体終点画像信号５５がそれぞれ得ら
れる。これらの画像信号は通信制御回路１３を介して画
像解析装置１０に入力される。これらの画像信号を用い
て移動物体の速度を求める方法について述べる。

まず、移動物体始点画像信号５４及び移動物体終点画像
信号５５を解析する。複数の移動物体を含む画像におい
て、個々の移動物体の画像の輪郭構成点に沿つて画素を
追跡し、それぞれの移動物体の画像信号を区別する。次
に輪郭構成点の座標値を用いて移動物体始点画像信号及
び移動物体終点画像信号の重心の位置を計算し、各々の
重心の座標を移動物体の始点・終点の座標とする。重心
計算方の一例は、以下である。

ここで、（Ｘｉ，Ｙｉ）は、Ｎ個の輪郭構成点の座標
値、（Ｘｇ，Ｙｇ）は、重心の座標である。

次に軌跡画像信号５３の解析を行う。個々の移動物体の
軌跡画像信号５３の輪郭構成点に沿つて画素を追跡し、
それぞれの移動物体の軌跡画像信号を区別認識する。そ
して上記の(1)、(2)式を用いて重心の位置を計算する。
個々の移動物体の軌跡の輪郭構成点で囲まれた領域内を
探索し、輪郭構成点の座標値内に存在する移動物体の始
点及び終点の重心座標を求める。移動物体の軌跡におい
て、移動物体の始点及び終点の重心座標の個数がそれぞ
れ複数である場合には、複数の移動物体が重なり合って
できた軌跡であると認識して、移動物体の始点・終点の
座標を用いて分離認識する。以上の処理によって、移動
物体の軌跡に対応する移動物体の始点及び終点の重心座
標値が求まったものについて以下のようにして、移動物
体の移動平均位置における速度を求めることができる。

ここで、ｕはｘ方向速度成分、υはｙ方向速度成分、Ｘ
ｇｅは移動物体の終点のＸ方向重心座標値、Ｘｇｓは移
動物体の始点のＸ方向重心座標値、Ｙｇｅは移動物体の
終点のＹ方向重心座標値、Ｙｇｓは移動物体の始点のＹ
方向重心座標値、Δｔは移動物体が、始点から終点に到
達するまでに要した時間である。

通常のＴＶカメラは、１画面の走査速度が有限である。
たとえば、工業用ＴＶカメラでは1/60秒／画面、家庭用
ＴＶカメラでは1/30秒／画面の走査速度である。ＴＶカ
メラの１画面の走査時間をＴとし、移動物体の移動方向
の長さをＬとすると、１画面の走査時間Ｔの間に移動物
体が長さＬを越えて移動する場合には、移動物体の軌跡
を作成する処理（軌跡作成回路２での処理）において繰
返される前記所定時間間隔での各時刻における移動物体
の映像が重なり合わなくなる。前述の軌跡画像の解析法
は、各時刻における移動物体の映像が連続的に重なり合
った場合の方法であり、連続的に重なり合わず、不連続
となる場合には、他の解析方法が必要となる。軌跡が連
続的になる場合と不連続になる場合の条件は、以下であ
る。

Ｖ≦Ｌ／Ｔならば連続軌跡Ｖ＞Ｌ／Ｔならば不連続軌跡ここでＶは、移動物体の速度の大きさである。連続軌跡
か不連続軌跡であるかは、画像解析装置１０にて判定さ
れる。この判定結果に基づいて画像解析装置１０は、前
述した連続軌跡に対する解析法及び以後に述べる不連続
軌跡に対する解析法のいずれかを選択し、選択された解
析法にのつとつた画像解析を実施する。第５図に、複数
の移動物体の不連続軌跡を例示する。不連続軌跡では、
各時刻における移動物体の画像信号５６が、それぞれ前
後の時刻の移動物体の画像と重なり合わず、１つの画面
内に共在する画像となる。次にこのような不連続軌跡画
像信号の解析法について説明する。まず、個々の不連続
軌跡画像信号の輪郭構成点に沿って画素を追跡し、それ
ぞれの移動物体の画像信号を区別する。これらの移動物
体の輪郭中に始点及び終点の重心座標が含まれるもの
は、各移動物体の始点及び終点画像信号として（前述し
たように対応するメモリ５，６）記憶しておく。各移動
物体の輪郭構成点の座標値から式(1)、(2)を用いて、重
心座標を計算し、記憶する。次にこのようにして求まっ
た各移動物体の重心座標及び始点と終点の重心座標を用
いて１画面に包含されている各時刻の移動物体の画像信
号から同一の移動物体を同定してゆく方法を、第６図に
基づいて説明する。第６図において、３個の移動物体
Ａ、Ｂ及びＣの重心座標Ａ_０５８、Ａ_１５９、Ａ_２６
０、Ａ_３６１、Ｂ_０６２、Ｂ_１６３、Ｂ_２６４、Ｂ_３６
５、及びＣ_０６６、Ｃ_１６７、Ｃ_２６８、Ｃ_３６９が存
在している。各移動物体Ａ，Ｂ及びＣは、重心座標Ａ_０
５８から重心座標Ａ_３６１へ、重心座標Ｂ_０６２から重
心座標Ｂ_３６５へ、重心座標Ｃ_０６６から重心座標Ｃ_３
６９へ移動したものとする。即ち、重心座標Ａ_０５８、
Ｂ_０６２及びＣ_０６６は、移動物体Ａ、Ｂ及びＣのそれ
ぞれ始点の重心座標を、重心座標Ａ_３６１、Ｂ_３６５及
びＣ_３６９は移動物体Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれ終点の重
心座標を表わしている。この場合、重畳処理回路８によ
る重畳処理を施した回数は４回であり、各移動物体Ａ、
Ｂ及びＣの画像信号もそれぞれ４個ずつ含まれている。
移動物体Ａの画像信号を同定してゆく手順を以下に例と
して述べる。

(イ) 始点の重心座標Ａ_０５８から最短距離にある重心
座標Ｂ_１６３をまず調べる。重心座標Ｂ_１６３からベク
トルだけ離れた点の近傍（微小半径ε５７）を探索し、この
例では、該当する点が存在しないため次の点の探索に移
る。

(ロ) 次に近い重心座標Ｂ_０６２を調べる。この重心座
標は移動物体Ｂの始点であるため、探索を中止する。

(ハ) 重心座標Ａ_１５９を調べる。重心座標Ａ_１５９か
らベクトルを延長し、その近傍を探索すると重心座標Ａ_２６０が発
見される。重心座標Ａ_２６０を重心座標Ａ_１５９、重心
座標Ａ_１５９を重心座標Ａ_０５８、とみなして(イ)から
(ハ)までの操作を行う。同様の操作を重畳処理の回数だ
け繰返すことによって移動物体Ａの終点の重心座標Ａ_３
６１へ達することができる。移動物体Ｂ及びＣについて
も同様の法で各時刻の移動物体の画像信号を求めること
ができる。このようにして同定された移動物体の始点と
終点の距離からオイラー速度が求められ、同定した各時
刻における同一移動物体の重心間の距離からは、ラグラ
ンジエ速度を求めることが可能である。また、上述の探
索法において探索範囲に用いた微小半径ε５７を各辺が
εｘ、εｙのウインドウとすれば、画像解析装置やコン
ピユータにおける処理がより容易となる。

次に本実施例の効果について記述する。本実施例によれ
ば、軌跡画像信号を作成する際に、背景の除去を施して
も跡切れることのない鮮明な軌跡画像信号を得ることが
できる。また、移動物体の始点や終点の画像信号を含む
測定開始点や測定終了点の画像から背景を除去する処理
が行え、この処理に専用の演算機構を設けることなく、
軌跡作成機構で用いる背景除去回路９や二値化回路７等
の演算機構を共用することができる。これにより、移動
物体の軌跡画像信号と移動物体始点及び終点画像信号と
の同定を容易とし、速度の測定精度と測定効率を向上さ
せることができる。第７図は、本実施例の移動物体の速
度測定装置によって複数の移動物体の速度を測定した例
である。

また軌跡作成装置に設けた画像記憶媒体と移動物体の軌
跡を作成する機構を並列に接続することによつて、画像
記憶媒体間の演算に望して、軌跡を作成刷る機構の演算
機構を共用できるので演算機構を増やすことなく効率よ
く利用できる。

さらに非定常的に移動する物体の非定常的に変化する速
度を求めるのに必要な時系列の画像データを高速で複数
の画像記図媒体に記憶できるので、移動物体の速度を求
める解析装置が、リアクタイムで移動物体の速度を求め
ることができない場合においても、非定常的に移動する
物体の非定常的に変化する速度を求めることが可能とな
る。

次に第１２図に本発明の他の実施例を示す。本実施例で
は、第１図の構成における移動物体の速度測定装置に、
映像出力回路１５からの映像信号７１を入力して複数の
画像信号を記憶できる画像メモリ７２を設けている。画
像信号７１としてビデオ信号を用いれば、一画面あたり
1/60秒の高速度で画像信号を画像メモリ７２へ転送で
き、非定常的に移動する物体の非定常的に変化する速度
を求めるのに必要な時系列の画像データの高速採取が可
能となる。

第１３図は、３次元の速度を測定する場合における移動
物体の速度測定装置の一実施例である。本実施例は、移
動物体の映像をステレオ的にとらえるために２台のＴＶ
カメラ１を備え、映像入力回路１４、映像出力回路１
５、２値化回路７、重畳処理回路８、背景除去回路９、
軌跡画像メモリ３、背景画像メモリ４、始点画像メモリ
５及び終点画像メモリ６が、それぞれ２組ずつＣＰＵ１
１に接続されたバス１２に並列に接続されている。同期
させた２台のＴＶカメラ１からの出力である映像信号を
同時に並列に処理することにより、二方向からステレオ
的にとらえた軌跡画像信号、移動物体始点画像信号及び
移動物体終点画像信号を作成し、画像解析装置１０で解
析する。これにより、移動物体の３次元の速度を求める
ことができる。

本発明の他の実施例である移動物体の速度測定装置を、
第１４図に示す。本実施例は、第１図の装置における軌
跡作成回路２の機能をプログラム化し、その機構をＣＰ
Ｕ１１により達成させたものである。第１４図のフロー
チヤートは、ＣＰＵ１１内で行われる処理手順を示して
いる。本実施例のハード構成は、第１図の実施例より軌
超作成回路２を削除したものである。まず、ＣＰＵ１１
にて第１４図の処理障順を実行する前に、以下の処理で
必要な重量回数と二値化レベルを設定するため、まずオ
ペレータは重量回数と二値化レベルをインプツトデータ
としてＣＰＵ１１に入力する。次にＴＶカメラ１の出力
である背景の撮影装置の映像信号を入力し、その映像信
号をＣＰＵ１１内でデイジタイズした後、背景画像デー
タとして背景画像メモリ４に記憶する。初回の重量処理
の場合に入力された映像信号は、始点画像信号としてデ
イジタイズされ、始点画像データとして軌跡画像メモリ
３に記憶される。最終回の重畳処理の場合に入力された
映像信号は、終点画像信号としてデイジタイズされ終点
画像データとして軌跡画像メモリ３に記憶される。ＴＶ
カメラ１から移動物体及び背景を含む映像信号がＣＰＵ
１１に入力された場合は、以下のように処理される。こ
の映像信号は、デイジタイズされた後、背景の映像信号
のみを含むものではないと判定され、背景画像メモリ４
に記憶されている背景画像データが取除かれる。すなわ
ち、ＴＶカメラ１から入力されたデイジタイズされた画
像データと背景画像データの演算を行い、両画像データ
に含まれる静止成分を消去して、移動成分のみを残す背
景除去を行う。そして、このように背景除去を行つて得
られた移動物体軌跡画像データを予め設定した二値化レ
ベルで二値の画像データに変換し、この二値化した画像
データと軌跡画像メモリ３に記憶されている移動物体軌
跡画像データとの論理和をとる。この論理和を取つた後
の移動物体軌跡画像データを再び軌跡画像メモリ３に記
憶する。そして重畳処理終了の判定を行い、終了してい
なければ前の終点入力判定の部分へ戻つて重畳回数が終
了するまで前述の処理繰返す。終了していれば背景、始
点、終点、軌跡等の画像データを画像解析装置へ転送
し、前述のような方法で画像を解析して、移動物体の速
度を算出する。

第１５図にその他の一実施例を示す。本実施例は、カラ
ーＴＶカメラ７３、映像入力回路１４、重畳処理回路８
と背景除去回路９より構成される軌跡作成機構２、軌跡
カラー画像メモリ７４、背景カラー画像メモリ７５、始
点カラー画像メモリ７６、終点カラー画像メモリ７７、
通信制御回路１３、カラー画像解析装置７８及び作成さ
れた画像を映像出力するとモニタ１６より構成されてい
る。第１図に示した実施例の移動物体の速度測定装置を
カラー映像の処理が可能な構成にしたものであり、カラ
ーの移動物体の映像信号に対して背景除去及び重畳処理
を行い、カラーの軌跡画像信号、移動物体始点画像信
号、移動物体終点画像信号等を作成する。本実施例のカ
ラー映像を処理できる移動物体の速度測定装置によれ
ば、移動物体の色をカラー画像解析装置で認識し、複数
の移動物体が存在する場合に個々の移動物体の区別が容
易となり、始点、終点、軌跡画像の同定が、さらに容易
となる。また、移動物体として感温液晶物体と塗布しし
たものあるいは、感温液晶物体そのものを用いて、その
移動物体の色を認識することにより、移動物体が存在す
る場の温度または、温度分布を速度または、速度分布と
同時に測定することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の移動物体の軌跡がある場合で
も、該当する移動物体の軌跡を、移動物体始点画像デー
タ及び移動物体終点画像データを用いて簡単に精度よく
特定できる。特に、複数の移動物体の軌跡が交差してい
る場合でも、該当する軌跡の特定が簡単に行なえる。こ
のため、該当する移動物体の移動速度が求められるの
で、移動速度を効率よく求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例である移動物体の速度
測定装置の構成図の一実施例、第２図は第１図における
軌跡画像信号作成時の信号の流れを示す説明図、第３図
は第１図における移動物体始点画像信号及び移動物体終
点画像信号作成時の信号の流れを示す説明図、第４図
（ａ）は背景を含む移動物体の映像信号の説明図、第４
図（ｂ）〜（ｅ）は軌跡作成回路から出力された画像の
信号の説明図、第５図は不連続軌跡である複数の移動物
体の軌跡画像の説明図、第６図は不連続軌跡の場合にお
ける同定手法の説明図、第７図は第１図の装置によつて
測定された移動物体の速度の測定結果を示す説明図、第
８図は測定開始点の背景画像を用いて背景除去を行つた
軌跡画像の説明図、第９図は連続した２フレーム間の差
をとることによつて背景を除去した軌跡画像の説明図、
第１０図は背景が除去されていない始点画像の説明図、
第１１図は背景が除去されていない終点画像の説明図、
第１２図〜第１５図は本発明の他の実施例の構成図であ
る。１……ＴＶカメラ、２……軌跡作成回路、３……軌跡画
像メモリ、４……背景画像メモリ、５……始点画像メモ
リ、６……終点画像メモリ、７……２値化回路、８……
重畳処理回路、９……背景除去回路、１０……画像解析
装置、１１……ＣＰＵ、１２……バス、１３……通信制
御回路、１４……映像入力回路、１５……映像出力回
路、１６……モニタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寒河江勝彦茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (56)参考文献特開昭54−44420（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−123462（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−82170（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影装置の出力信号である移動物体及び背
景の映像を含む映像信号から前記背景を除去し、前記背
景が除去された前記映像信号に基づいて前記移動物体の
速度を求める移動物体の速度測定装置において、前記撮影装置による撮影中での前記移動物体の移動の始
点における移動物体始点画像データを得る手段と、前記
撮影中での前記移動物体の移動の終点における移動物体
終点画像データを得る手段と、前記移動物体始点画像デ
ータを記憶する第１メモリと、前記移動物体終点画像デ
ータを記憶する第２メモリと、前記背景が除去された前
記映像信号に基づいて前記移動物体の軌跡を求める軌跡
作成手段と、前記移動物体始点画像データ、前記移動物
体終点画像データ及び前記移動物体の軌跡を用いて、速
度を求める前記移動物体の軌跡を特定し特定された軌跡
のデータに基づいて前記移動物体の速度を求める手段と
を備えたことを特徴とする移動物体の速度測定装置。