JPH0676047A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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Publication number
JPH0676047A
JPH0676047A JP4228267A JP22826792A JPH0676047A JP H0676047 A JPH0676047 A JP H0676047A JP 4228267 A JP4228267 A JP 4228267A JP 22826792 A JP22826792 A JP 22826792A JP H0676047 A JPH0676047 A JP H0676047A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
threshold value
value
standard deviation
background image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4228267A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Yagi
稔 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4228267A priority Critical patent/JPH0676047A/en
Publication of JPH0676047A publication Critical patent/JPH0676047A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 しきい値をより信頼性良く設定すると共に環
境変化に応じて自動的に更新させることにより、画像中
のノイズと目標物とを正確に識別できる画像処理装置を
提供すること。 【構成】 光学像を撮像入力するための画像入力手段
と、この画像入力手段により時系列的に得られた複数枚
の画像の統計量を計算し背景画像としての平均輝度値及
びしきい値を求めるしきい値計算手段と、新たに撮像入
力された画像と前記平均輝度値との差を求め該差が前記
しきい値より大きい部分を変化領域とする変化領域検出
手段と、前記新たに撮像入力された画像に応じて前記平
均輝度値及びしきい値を更新する更新手段とを具備した
ことを特徴とする。
(57) [Summary] [Purpose] An image processing apparatus capable of accurately identifying noise in an image and a target object by setting a threshold value with higher reliability and automatically updating according to environmental changes. To provide. [Structure] Image input means for capturing and inputting an optical image, statistics of a plurality of images obtained in time series by this image input means are calculated, and an average luminance value and a threshold value as a background image are calculated. Threshold calculation means for obtaining, change area detection means for obtaining a difference between the newly imaged input image and the average brightness value, and a change area for a portion where the difference is larger than the threshold, and the newly picked up image An updating means for updating the average brightness value and the threshold value according to the input image is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮像入力した画像から
侵入者の検知を自動的に行なう画像監視装置で使われる
画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus used in an image monitoring apparatus for automatically detecting an intruder from a captured image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、銀行やオフィスなどで、侵入者を
自動的に検知するといった目的で使用される画像監視装
置の開発が盛んである。このような画像監視装置では、
撮影した画像から侵入者だけを目標物として抽出する画
像処理技術が必要となる。ここで目標物を検出する方法
としては、 (1)時間的に連続した画像間の差異を調べて、画像中
の差異のある領域を目標物とする方法
2. Description of the Related Art In recent years, image monitoring devices used for the purpose of automatically detecting intruders in banks and offices have been actively developed. In such an image monitoring device,
Image processing technology is required to extract only intruders as target objects from the captured images. Here, as a method of detecting the target object, (1) a method of examining a difference between temporally continuous images and setting a region having a difference in the image as the target object

【0003】(2)目標物を含まない状態で撮影した複
数枚の画像の輝度値の平均を、基準となる画像(背景画
像)の対応する各画素の輝度値とし、次に、目標物を含
む画像を撮影し、背景画像との差異のある箇所を目標物
とする、という方法が代表的である。
(2) The average of the brightness values of a plurality of images taken without including the target object is set as the brightness value of each pixel corresponding to the reference image (background image), and then the target object is selected. A typical method is to capture an image including the image and set a portion having a difference from the background image as a target object.

【0004】しかし、照明の変化や蛍光灯のちらつき、
日の光の明るさの変化などによって、画像の輝度が時々
刻々変化する。前記2つの方法では、目標物の検出に画
像間の差異を利用するため、この変化がノイズとなって
しまう。そこで、これらのノイズを除去し、目標物を検
出する手段が必要となる。
However, due to changes in lighting and flickering of fluorescent lamps,
The brightness of the image changes from moment to moment due to changes in the brightness of daylight. In the above two methods, since the difference between the images is used to detect the target, this change causes noise. Therefore, a means for removing these noises and detecting the target object is required.

【0005】(1)では、蛍光灯のちらつきなどにより
画像間で輝度値の変化があると、輝度値の差をとった時
に、その変化のあった位置に差によって消去できない輝
度がノイズとして残る。これを除去するために、しきい
値をあらかじめ設定しておいて、画像間の差異がこれよ
り大きいものを目標物とする手段が開発された。しか
し、最適なしきい値を設定するという問題が解決されて
おらず、経験値、あるいは特定の環境下での実験値が用
いられている。そのため、撮影対象となる環境が変わる
と人手でしきい値を設定し直さなければならなかった
り、照明の変化がしきい値よりも大きければノイズが残
るなどして、誤認の原因となっている。
In (1), when there is a change in the brightness value between images due to flicker of a fluorescent lamp or the like, when the difference in brightness value is taken, the brightness which cannot be erased due to the difference remains at the changed position as noise. . In order to eliminate this, a means has been developed in which a threshold value is set in advance and a difference between images is set to be a target object. However, the problem of setting the optimum threshold has not been solved, and empirical values or experimental values under a specific environment are used. Therefore, if the environment to be photographed changes, the threshold value must be manually set again, and if the change in lighting is larger than the threshold value, noise remains, which causes misidentification. .

【0006】(2)では、新しく撮影した画像と先に求
めた背景画像との対応する画素間で、固定した重みづけ
をして平均を求め、改めて背景画像の輝度値とするとい
う手段を開発している。基準となる画像を更新すること
によって、画像内の照明の変化などに対応する。しか
し、更新によって照明の明るさの緩やかな変化には対応
できるものの、蛍光灯のちらつきなどによる輝度のばら
つきには対応しきれず、十分にノイズを除くことができ
ない。そこで、(1)のしきい値処理と同様の手段を使
用しているが、しきい値設定の問題を抱えている。
In (2), a means is developed in which fixed weighting is performed between corresponding pixels of a newly photographed image and the previously obtained background image to obtain the average, and the luminance value of the background image is obtained again. is doing. By updating the reference image, it is possible to respond to changes in illumination within the image. However, although it is possible to deal with the gradual change in the brightness of the illumination by updating, it is not possible to deal with the variation in the brightness due to the flicker of the fluorescent lamp and the noise cannot be sufficiently removed. Therefore, although the same means as the threshold processing of (1) is used, there is a problem of threshold setting.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この様に従来の方式で
は、予め設定したしきい値が環境の変化に対応できない
ため、画像中のノイズと目標物とを正確に識別できない
という欠点が有った。
As described above, the conventional method has a drawback that the noise in the image and the target object cannot be accurately discriminated because the preset threshold value cannot correspond to the change of the environment. It was

【0008】本発明は上述した従来の欠点を除去し、し
きい値をより信頼性良く設定すると共に環境変化に応じ
て自動的に更新させることにより、画像中のノイズと目
標物とを正確に識別できる画像処理装置を提供すること
を目的とする。
The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, sets the threshold value more reliably, and automatically updates the threshold value in response to environmental changes, so that the noise in the image and the target object can be accurately measured. An object is to provide an image processing device that can be identified.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、あらかじめ設
定した枚数だけ撮像した目標物を含まない画像の輝度値
に基づいて平均値と標準偏差を求める。次に平均値を用
いて背景画像を推定し、新しく入力した画像と背景画像
との輝度値の差をとる。又、目標偏差に基づいてしきい
値を求め、輝度値の差としきい値との比較から差が背景
画像の輝度値のばらつきによる確率を求める。これが、
必要な検出誤差率よりも小さい場合は目標物と判定す
る。背景画像を推定するための画像の撮影時間は、平均
値、または、標準偏差に要求する信頼度から決めた画像
数と画像の撮影間隔から決定する。目標物と判定した場
合は、目標物の領域を求め、それ以外の領域の輝度値と
上記背景画像の輝度値から、次の背景画像の輝度値とし
きい値を推定する。目標物ではないと判断した場合はそ
の画像の輝度値と、背景画像の輝度値とにより次の背景
画像としきい値を推定する。
According to the present invention, an average value and a standard deviation are obtained based on the brightness value of an image which does not include a target imaged by a preset number of images. Next, the background image is estimated using the average value, and the difference in luminance value between the newly input image and the background image is calculated. Further, the threshold value is obtained based on the target deviation, and the probability of the difference due to the variation in the luminance value of the background image is obtained by comparing the difference between the luminance values and the threshold value. This is,
If it is smaller than the required detection error rate, it is determined as a target. The image capturing time for estimating the background image is determined from the average value or the number of images determined from the reliability required for the standard deviation and the image capturing interval. If it is determined that the target object is present, the area of the target object is obtained, and the brightness value and threshold value of the next background image are estimated from the brightness values of the other areas and the brightness value of the background image. When it is determined that the target object is not the target object, the next background image and the threshold value are estimated based on the brightness value of the image and the brightness value of the background image.

【0010】[0010]

【作用】本発明では、標準偏差を用いることにより、し
きい値が背景画像のばらつきの度合いを基に設定される
から、例えば照明のちらつきなどによる輝度値の変化が
原因となっているノイズを除去し、目標物による輝度値
の変化を検出できる。
In the present invention, by using the standard deviation, the threshold value is set on the basis of the degree of variation of the background image, so that noise caused by a change in the brightness value due to, for example, flicker of illumination is eliminated. It is possible to detect the change in the brightness value due to the target object.

【0011】また、新しい画像に応じて背景画像、また
は、しきい値を更新することで、日のかげりなどによる
輝度値のゆっくりとした変化に対応した適切なしきい値
を使用できる。
Further, by updating the background image or the threshold value in accordance with a new image, it is possible to use an appropriate threshold value corresponding to a slow change in the brightness value due to the shading of the sun or the like.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の一実施例
について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1に全体の構成を示す。画像処理装置は
画像を撮影する撮像装置1、撮影した画像をデジタル化
して画像メモリ3に記録する画像入力回路2、画像から
初期背景画像と初期標準偏差を計算する初期背景画像・
偏差計算回路4、画像と背景画像と輝度値の標準偏差か
ら変化領域を検出する変化領域検出回路5、前記画像と
前記背景画像から輝度値の平均を、前記画像と前記標準
偏差から輝度値の標準偏差を更新する背景画像・偏差更
新回路6、変化領域を出力する画像出力装置7からな
る。以下に、各構成装置を説明する。
FIG. 1 shows the overall structure. The image processing apparatus is an image pickup apparatus 1 for photographing an image, an image input circuit 2 for digitizing the photographed image and recording it in an image memory 3, an initial background image and an initial background image for calculating an initial standard deviation from the image.
A deviation calculation circuit 4, a change area detection circuit 5 for detecting a change area from an image, a background image and a standard deviation of brightness values, an average of brightness values from the image and the background image, and a brightness value from the image and the standard deviation. A background image / deviation updating circuit 6 for updating the standard deviation, and an image output device 7 for outputting the changed area. Each constituent device will be described below.

【0014】図2に初期背景画像・偏差計算回路4の構
成を示す。又、図3は連続画像の輝度値の頻度分布を示
すグラフである。時間的に連続して撮影した画像の各画
素ごとに輝度値の頻度分布をとると、照明のちらつきな
どのために、図3に摸式的に示したように、平均値と幅
を持って分布する。つまり、輝度値はこの頻度分布を確
率分布としている。この分布にあてはまらない輝度値が
得られた時に、それは何かしら環境にはない物体が撮影
されたと考える。そこで、この輝度値の分布を得るため
に、記録した画像の輝度値の平均を輝度値として持つ背
景画像と画素ごとの輝度値の標準偏差を推定するが、推
定とそれに必要な画像の枚数は、例えば以下に説明する
ように平均の検定を利用して決める。以下の推定では画
素ごとの輝度値の平均値と標準偏差は次の式にしたがっ
て求める。
FIG. 2 shows the configuration of the initial background image / deviation calculation circuit 4. Further, FIG. 3 is a graph showing a frequency distribution of luminance values of continuous images. When the frequency distribution of the brightness value is taken for each pixel of the images taken continuously in terms of time, it has an average value and a width as shown schematically in FIG. 3 due to the flicker of illumination. To be distributed. That is, the brightness value has this frequency distribution as a probability distribution. When a brightness value that does not fit into this distribution is obtained, it is considered that an object that is not in the environment was photographed. Therefore, in order to obtain this distribution of brightness values, the standard deviation of the brightness value for each pixel and the background image having the average brightness value of the recorded image as the brightness value is estimated. , For example, using a mean test as described below. In the following estimation, the average value and standard deviation of the brightness value for each pixel are obtained according to the following formula.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】[0016]

【数2】 p[i,t]=時刻順位撮影したt番目の画像中、i番目の画
素の輝度値(背景画像の輝度値) <p>[i,N]=t=1 番目からt=N 番目の画像の、i番目の画
素の輝度値の平均値 σ[i,t] =t=0 番目からt番目の画像の、i番目の画素
の輝度値の標準偏差
[Equation 2] p [i, t] = time order i-th image of the t-th image taken
Elementary luminance value (background image luminance value) <p> [i, N] = t = 1th to t = Nth image, i-th image
Average luminance value σ [i, t] = t = 0 to t-th image, i-th pixel
Standard deviation of the luminance value of

【0017】背景画像を推定するために必要な画像の枚
数をTとする。Tを偶数2mとして、グループ分け回路8
で、画像を2つのグループa、bに分ける。撮影した番
号にしたがって偶数番の画像をaグループ、奇数番の画
像をbグループとする。それぞれのグループで、輝度値
平均・標準偏差計算回路9で、平均<p>[i,T]a 、<p>[i,
T]と分散S[i,T]a 、S[i,T]b を求める。2つのグループ
それぞれの確率分布を考えると、グループの間で母平均
と母分散は等しいと考えられる。そこで、母平均が等し
いという仮説を立てて、グループに新たな画像を追加し
ながら平均と分散を求めて、仮説検定回路10で仮説の
検定を行ない、それを棄却しなくなるまでの画像を背景
画像の推定に使用する。すなわち、その時のmの2倍を
Tとする。以下にこの方法の詳細を示す。前記2グルー
プの平均と分散については
Let T be the number of images required to estimate the background image. Grouping circuit 8 with T being an even number of 2 m
Then, the image is divided into two groups a and b. The even-numbered images are grouped a and the odd-numbered images are grouped b according to the number taken. In each group, the average <p> [i, T] a, <p> [i,
T] and variances S [i, T] a and S [i, T] b are obtained. Considering the probability distributions of each of the two groups, it is considered that the population mean and population variance are equal between the groups. Therefore, the hypothesis that the population means are equal is established, the mean and variance are calculated while adding new images to the group, the hypothesis test circuit 10 tests the hypothesis, and the images until the rejection is not performed are the background images. Used to estimate. That is, T is set to be twice the m at that time. The details of this method are shown below. For the mean and variance of the two groups

【0018】[0018]

【数3】 が、自由度2m-2のt分布にしたがう。そこで、あらかじ
め危険率βを決め、τが棄却域に入らなくなったら、2
グループの平均と分散から背景画像と、標準偏差を推定
する。推定した背景画像と、標準偏差をそれぞれ、背景
画像メモリ11と偏差メモリ12に記録する。
[Equation 3] However, according to the t distribution with 2m-2 degrees of freedom. Therefore, if the risk rate β is determined in advance and τ does not fall within the rejection area, 2
Estimate the background image and standard deviation from the group mean and variance. The estimated background image and the standard deviation are recorded in the background image memory 11 and the deviation memory 12, respectively.

【0019】[0019]

【数4】<p>[i,T]=(<p>[i,t]a+<p>[it]b)/2[Equation 4] <p> [i, T] = (<p> [i, t] a + <p> [it] b) / 2

【0020】[0020]

【数5】 [Equation 5]

【0021】なお、背景画像および標準偏差を推定する
方法は上記に限らない。例えば、時系列順に撮影した画
像t枚の輝度値平均<p>[i,t]と、あらたにもう一枚画像
を加えて求めた平均値<p>[i,t+1]との差Δpを求める。
これと<p>[i,t]あるいは<p>[i,t+1]との比Δp/<p> をと
り、これがあらかじめ決めた変化率γよりも小さいとき
のtあるいはt+1 をTとして、使用した画像から背景画
像と標準偏差を推定してもよい。また、この方法で平均
値ではなく標準偏差を用いても良い。あるいは、平均値
における比と標準偏差における比との積あるいは和を求
めて、これを変化率と比較してもよい。その他、背景画
像と標準偏差と推定は本発明の要旨を逸脱しない限りに
おいて種々の方法で実施することができる。
The method of estimating the background image and the standard deviation is not limited to the above. For example, the difference between the average luminance value <p> [i, t] of t images captured in time series and the average value <p> [i, t + 1] obtained by adding another image Calculate Δp.
Take the ratio Δp / <p> between this and <p> [i, t] or <p> [i, t + 1], and calculate t or t + 1 when this is smaller than the predetermined rate of change γ. As T, the background image and the standard deviation may be estimated from the used image. Further, in this method, the standard deviation may be used instead of the average value. Alternatively, the product or the sum of the ratio in the average value and the ratio in the standard deviation may be obtained and compared with the rate of change. In addition, the background image, standard deviation, and estimation can be performed by various methods without departing from the scope of the present invention.

【0022】図4に変化領域検出回路5の構成を示す。
新たに撮影した画像をメモリ3から得て、画素ごとに輝
度計算回路13により、背景画像メモリ11から得た背
景画像との輝度差をとる。計算式は次の通りとする。
FIG. 4 shows the configuration of the change area detection circuit 5.
A newly photographed image is obtained from the memory 3, and the luminance calculation circuit 13 takes the luminance difference from the background image obtained from the background image memory 11 for each pixel. The calculation formula is as follows.

【0023】[0023]

【数6】δ[i,t']=p[i,t']-<p>[i,T] δ[i,t']=t'番目の画像のi番目の画素とT番目までの
画像から求めた背景画像のi番目の画素の輝度値との差
## EQU6 ## δ [i, t '] = p [i, t']-<p> [i, T] δ [i, t '] = t'th image up to the i'th pixel and T'th Difference from the luminance value of the i-th pixel of the background image obtained from the image

【0024】図5(a)に摸式的に示したように、新画
像の輝度値p[i,t'] の確率分布の平均値と標準偏差を、
直前に求めた平均<p>[i,T]と標準偏差σ[i,T] で近似す
る。つまり、δ[i,t']の確率分布を図5(b)に示した
ように0を平均、σ[i,T] を標準偏差として近似する。
そこで、しきい値計算回路14により、偏差メモリ12
から得たσ[i,T] を使ってしきい値を決め、しきい値処
理回路15により、輝度差の絶対値が前記標準偏差より
も大きい領域を取り出し、これを変化領域として出力装
置7によって出力する。T番目の画像に続いて撮影され
たt'番目の画像について、これは例えば次のようなアル
ゴリズムで行なわれる。 IF{ δ[i,t']> δ(MAX)[i,t']OR δ[i,t']<-δ(MAX)[i,t']}THEN flag[i]=change ELSE flag[i]=unchange
As schematically shown in FIG. 5A, the average value and standard deviation of the probability distribution of the brightness value p [i, t '] of the new image are
It is approximated by the average <p> [i, T] obtained immediately before and the standard deviation σ [i, T]. That is, the probability distribution of δ [i, t '] is approximated with 0 being the average and σ [i, T] being the standard deviation, as shown in FIG. 5B.
Therefore, the threshold value calculation circuit 14 causes the deviation memory 12
The threshold value is determined by using σ [i, T] obtained from the above, and the threshold value processing circuit 15 extracts an area in which the absolute value of the brightness difference is larger than the standard deviation, and sets this as a change area and the output device 7 Output by. For the t'th image taken after the T'th image, this is performed by the following algorithm, for example. IF {δ [i, t ']> δ (MAX) [i, t'] OR δ [i, t '] <-δ (MAX) [i, t']} THEN flag [i] = change ELSE flag [i] = unchange

【0025】flag[i] はi番目の画素が変化領域である
(change)か、そうではないか(unchange)を示す。こ
のアルゴリズムでは変化領域の判定結果flag[i] を新た
な画像を得る度に書き換えているが、flag[i,t']として
画像ごとの変化領域を記録してもよい。
Flag [i] indicates whether the i-th pixel is a change area (change) or not (unchange). In this algorithm, the change region determination result flag [i] is rewritten every time a new image is obtained, but the change region for each image may be recorded as flag [i, t '].

【0026】また、δ(MAX)[i,t'] はi番めの画素に対
するしきい値で、図5(b)の確率分布においてδ[i,
t']がδ(MAX)[i,t'] 以上、または、−δ(MAX)[i,t']
以下である確率が必要な値P1であるように設定する。例
えば、P1を0.01とする時には、δ(MAX)[i,t'] を2.576
σ[i,T] のように設定する。また、次で述べる背景画像
と標準偏差の更新で使用するために、しきい値を越えた
画素の数を重み計算回路18に出力する。
Δ (MAX) [i, t '] is a threshold value for the i-th pixel, and δ [i, t in the probability distribution of FIG. 5 (b).
t '] is greater than or equal to δ (MAX) [i, t'], or -δ (MAX) [i, t ']
Set the probability that is less than or equal to the required value P1. For example, when P1 is 0.01, δ (MAX) [i, t '] is 2.576.
Set as σ [i, T]. Further, the number of pixels exceeding the threshold value is output to the weight calculation circuit 18 for use in updating the background image and standard deviation described below.

【0027】図6に背景画像・偏差更新回路6の構成を
示す。図7は平均輝度値と標準偏差の時間変化を示すグ
ラフである。図7に摸式的に示したように、例えば日の
かげりで画素の輝度値の平均<p> と標準偏差σが時間的
に変化する。そこで、前記背景画像と前記画像の変化領
域以外の画素値とから、重みwを用いて、輝度値平均計
算回路16によって平均値を、輝度値偏差計算回路17
によって標準偏差を求め、時間変化に応じた新たな背景
画像と標準偏差として背景画像メモリ11と偏差メモリ
12に記録する。
FIG. 6 shows the configuration of the background image / deviation updating circuit 6. FIG. 7 is a graph showing changes over time in the average luminance value and standard deviation. As schematically shown in FIG. 7, for example, the average <p> of the luminance values of the pixels and the standard deviation σ change with time due to the shadow of the day. Therefore, from the background image and the pixel values other than the change area of the image, the weight w is used to calculate the average value by the brightness value average calculation circuit 16 and the brightness value deviation calculation circuit 17
The standard deviation is obtained by the following, and is recorded in the background image memory 11 and the deviation memory 12 as a new background image and standard deviation corresponding to the time change.

【0028】wは、例えば次のようにして重み計算回路
18により決める。図8は輝度値の確率分布を示すグラ
フである。図8に示すように、平均<p>[i,T]、標準偏差
σ[i,T] の確率分布で輝度値pが<p>[i,T]- δp と<p>
[i,T]+ δp を境界とする範囲にある確率が、あらかじ
め設定した値P2であるようにδpを決める。新画像の画
素中で輝度値が範囲の上限<p>[i,T]+ δp よりも大きい
値を持つ画素の割合をw(+)、下限<p>[i,T]- δp よりも
小さい値を持つ画素の割合をw(-)として
The weight w is determined by the weight calculation circuit 18 as follows, for example. FIG. 8 is a graph showing the probability distribution of brightness values. As shown in FIG. 8, the luminance value p is <p> [i, T] -δp and <p> in the probability distribution of mean <p> [i, T] and standard deviation σ [i, T].
δp is determined so that the probability within the range bounded by [i, T] + δp is a preset value P2. The percentage of pixels whose luminance value is larger than the upper limit <p> [i, T] + δp of the pixels in the new image is w (+) and lower than the lower limit <p> [i, T]-δp. Let w (-) be the proportion of pixels with small values

【0029】[0029]

【図7】w=w(+)-w(-) とする。輝度値の平均と標準偏差は次の式で求める。7] It is assumed that w = w (+)-w (-). The average and standard deviation of brightness values are calculated by the following formula.

【0030】[0030]

【数8】<p>[i,t']=w ・p[i,t']+(1-w) ・<p>[i,T][Equation 8] <p> [i, t '] = w-p [i, t'] + (1-w)-<p> [i, T]

【0031】[0031]

【数9】σ[i,t']2 =w・p[i,t'] 2 -<p>[i,t']2 -(1-w)
( σ[i,T] 2 -<p>[i,T] ) 2
[Formula 9] σ [i, t '] 2 = wp [i, t '] 2 -<p> [i, t '] 2 -(1-w)
(σ [i, T] 2 -<p> [i, T]) 2

【0032】なお、本実施例では画像に基づいて計算し
た標準偏差と、新たに撮影した画像と背景画像との差異
に基づいて標準偏差を更新することでしきい値の更新を
行なっているが、しきい値の更新はこれに限るものでは
ない。経験的に決めたしきい値を上記の標準偏差とみな
して上記の重みづけによる更新を行なってもよい。ま
た、照明にはちらつきがあるが、その明るさやちらつき
の幅が安定しているような環境では背景画像、または、
しきい値の更新を行なわなくてもよい。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で変形を実施できる。
In the present embodiment, the threshold is updated by updating the standard deviation calculated based on the image and the difference between the newly photographed image and the background image. The threshold updating is not limited to this. The threshold value determined empirically may be regarded as the standard deviation, and the updating by the weighting may be performed. In addition, in the environment where the lighting has flicker, but the brightness and the width of the flicker are stable, the background image, or
It is not necessary to update the threshold value. Other modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、標準偏差からしきい値
を決定するから、照明の変化による輝度値の変化という
自然現象のばらつきを考慮した自然なしきい値を設定で
きる。そこで、照明の変化による輝度値の変化と目標物
による変化との誤認を減少し、区別の信頼性を向上させ
て、画像監視装置や画像識別装置の信頼性を向上するこ
とができる。
According to the present invention, since the threshold value is determined from the standard deviation, it is possible to set a natural threshold value in consideration of the variation of the natural phenomenon such as the change of the brightness value due to the change of the illumination. Therefore, it is possible to reduce the false recognition of the change of the brightness value due to the change of the illumination and the change due to the target object, improve the reliability of the discrimination, and improve the reliability of the image monitoring device and the image identifying device.

【0034】また、新しい入力画像に応じて背景画像、
または、しきい値を更新することで、日のかげりなどに
よる輝度値のゆっくりとした変化と目標物による変化と
の誤認を減少し、区別の信頼性を向上させて、画像監視
装置や画像識別装置の信頼性を向上することができる。
Further, according to the new input image, the background image,
Alternatively, by updating the threshold value, it is possible to reduce the misidentification of the slow change of the brightness value due to the shading of the day and the change due to the target object and improve the reliability of the distinction, thereby improving the image monitoring device and the image identification. The reliability of the device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例による初期背景画像・偏差
計算回路の構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of an initial background image / deviation calculation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図3】 連続画像の輝度値の頻度分布を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a frequency distribution of luminance values of continuous images.

【図4】 本発明の一実施例による変化領域検出回路の
構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a change area detection circuit according to an embodiment of the present invention.

【図5】 背景画像の平均輝度値と標準偏差を示す図及
び新画像と背景画像との輝度値差の確率分布を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an average luminance value and a standard deviation of a background image and a diagram showing a probability distribution of a luminance value difference between a new image and a background image.

【図6】 本発明の一実施例による背景画像・偏差更新
回路の構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a background image / deviation updating circuit according to an embodiment of the present invention.

【図7】 平均輝度値と標準偏差の時間変化を示す図。FIG. 7 is a diagram showing changes over time in average luminance value and standard deviation.

【図8】 輝度値の確率分布を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a probability distribution of luminance values.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像装置 2…画像入力回路 3…画像メモリ 4…初期背景画像・偏差計算回路 5…変化領域検出回路 6…背景画像・偏差更新回路 7…画像出力装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device 2 ... Image input circuit 3 ... Image memory 4 ... Initial background image / deviation calculation circuit 5 ... Change area detection circuit 6 ... Background image / deviation update circuit 7 ... Image output device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光学像を撮像入力するための画像入力手段
と、この画像入力手段より時系列的に得られた複数枚の
画像の統計量を計算し背景画像としての平均輝度値及び
しきい値を求めるしきい値計算手段と、新たに撮像入力
された画像と前記平均輝度値との差を求め該差が前記し
きい値より大きい部分を変化領域とする変化領域検出手
段と、前記新たに撮像入力された画像に応じて前記平均
輝度値及びしきい値を更新する更新手段とを具備したこ
とを特徴とする画像処理装置。
1. An image inputting means for picking up and inputting an optical image, and a statistic amount of a plurality of images time-sequentially obtained by the image inputting means is calculated to calculate an average luminance value and a threshold value as a background image. Threshold value calculating means for obtaining a value, change area detecting means for obtaining a difference between the newly captured image and the average luminance value, and a change area having a portion where the difference is larger than the threshold value as a change area; An image processing apparatus, comprising: an updating unit that updates the average luminance value and the threshold value according to the image captured and input.
【請求項2】前記しきい値計算手段は、統計量として複
数枚の画像の対応する画素の標準偏差を計算し、該標準
偏差に基づいてしきい値を求めるものである請求項1記
載の画像処理装置。
2. The threshold value calculating means calculates a standard deviation of corresponding pixels of a plurality of images as a statistic, and obtains a threshold value based on the standard deviation. Image processing device.
【請求項3】前記更新手段は、前記差と標準偏差に基づ
いて前記平均輝度値及びしきい値を更新するものである
請求項2記載の画像処理装置。
3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the updating means updates the average luminance value and the threshold value based on the difference and the standard deviation.
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