JPS6232573A - イメ−ジ・デ−タ減少方法および装置 - 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】 この発明は、イメージ・データ減少装置に関するもので
、特に自動的および／または半自動的に動作できる凹窩
（　ｆｏｖｅａｔｅｄ　）電子カメラに関するものであ
る。

〔発明の背景〕

監視用テレビジョン・カメラ、ロボットによる自動装置
、標的追跡装置等の複雑な自動制御装置は、しばしば可
視情報イメージ・サンプルの信号処理を必要とする。処
理されるイメージ画素（ピクセ）Ｖ　）の総数はイメー
ジの視野の寸法とイメージの空間的解像度の双方に依存
している。大きな視野全体にわたって高度の空間的解像
度を得るには、極めて多数のピクセルを必要とする。し
かしながら、このような多数のイメージ・ピクセルを処
理することは実用的でない。

人間の目で行なわれているこの問題の一解決法は、イメ
ージヤの視野の１領域（目の網膜の中心に位置する窩う
で比較的高い空間解像度を与え、イメージヤの視野の他
の領域（目の網膜の周辺部２では比較的低い解像度を与
え、最初イメージヤの低解像度の領域にあったイメージ
の空間部分をイメージヤの高解像度の領域内にもってく
るようにイメージヤを調整して移動させる。従って、人
間は最初その視野の端部近くの低解像度の部分で観察し
た対象物のイメージを窩の高解像度の部分で見るように
自分の目と頭を動かす。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、元来殆んどが低解像力しか持たない
比較的広い視野内の任意の位置に像を結んだ対象物を、
高い空間解像度で見る能力を保持しつつ、しかも処理す
べきイメージ・ピクセルの数を大幅に減少することにあ
る。しかしながら、この発明によって実施されるイメー
ジ減少方法は人間の目で行なわれている方法とはかなり
異っている。

〔発明の概要〕

この発明の原理によれば、第１の所定数のピクセルから
なる比較的高い空間解像度で、広い視野のイメージを表
わす入力ビデオ信号は、その中のイメージのデータを減
少させるために処理される。

特に、入力ビデオ信号は先づ第１に処理されて、それか
ら（１）入力ビデオ信号によって表わされるイメージの
視野に相当する所定の視野を有する引出された比較的低
い空間解像度のイメージを表わすある出力ビデオ信号（
但し、上記ある出力ビデオ信号によって表わされるイメ
ージは、第１の所定数よりも小さい第２の所定数のピク
セルからなる）と、（２）所定の視野を有する引出され
たイメージを表わす少なくとも１個の他の出力ビデオ信
号（この１個の他の出力ビデオ信号によって表わされる
イメージは、入力ビデオ信号によって表わされる比較的
高い空間解像度のイメージに等しいか、それよりも低い
解像度を示すが、上記ある出力ビデオ信号によって表わ
される引出された比較的低い空間解像度よりも高い解像
度を呈する）と、が引出される。さらに、この１個の他
の出力ビデオ信号によって表わされる引出されたイメー
ジは、ピクセルの第１の所定数に等しいか、これよりも
小さいが、第２の所定数よりも大きなピクセルの数から
なる。この１個の他の出力ビデオ信号は、そのピクセル
の空間的に配置された部分集合を空間窓を通して通過さ
せることによって減少させるためにさらに処理される。

この部分集合は第２の所定数よりも多くはない数のピク
セルからなる。

〔実施例の説明〕

以下、図を３照しつつこの発明の詳細な説明する。

第１図には、必須の素子として日高（ｒｏｖｅａｔｅａ
　）自動電子カメラ１００とコンピュータ１０２とを含
む装置が示されている。第１図の装置はまた必要に応じ
て随時オペレータ段１０４を含むこともある。

カメラ１００は必須の素子として高解像度、広視野イメ
ージヤ手段１０６と、イメージ・データ減少手段１０８
とを含んでいる。イメージヤ手段１０６およびデータ減
少手段１０８は第１図に示すようなカメラ１００の単−
筐体中に集積化してもよいし、あるいはカメラ１００の
別々の溝底成分（モジュール）からなるものでもよい。

イメージヤ手段１０６は、比較的広い視野空間領域内に
ある対象物を視るための白黒またはカラーテレビジョン
・カメラからなす、それからデータ減少手段１０８に入
力として供給されるビデオ信号を取出す。このビデオ信
号は、イメージヤ手段１０６によって取出された比較的
高解像度の連続するイメージ・フレームの各々のピクセ
ルを全てリアル・タイムで表わす。例えば、イメージヤ
手段１０６からの各２元（ディメンジョン）イメージ・
フレームは５１２　Ｘ　５１２　＝　２６２　、１４４
個のピクセルからなる。連続するイメージ・フレームは
毎秒３０フレームの割合で生ずる。この場合、ピクセル
の連続する流れは、イメージヤ手段１０６のビデオ信号
出力によって毎秒約８００万個の割合でデータ減少手段
１０已に供給される。しかしながら、ある場合には、ロ
ボットによる自動装置あるいは自動監視カメラ装置では
、イメージ・フレーム当ｐ　５１２×５１２個のピクセ
ル以上の解像度を与え、また／あるいは毎秒３０フレ一
ム以上のフレーム率（従って、データ減少手段１０８に
供給されるビデオ信号のピクセル率を毎秒８００万以上
に増加させる）を与えることが好ましい。

コンピュータによるイメージの解析には、通常イメージ
・ピクセルはアナログ形式よりもむしろデジタル形式で
あることが必要である。充分に高い解像度のグレー・ヌ
ケールを与えるためには、通常各イメージ・ピクセル　
レベルをピクセル当り８ビツトでデジタル化する。従っ
て、イメージ・データ減少手段の存在しないときは、リ
アル・タイムの状況では、コンピュータは毎秒１６００
万個あるいはそれ以上のビットをリアル・タイムで処理
する必要がある。このような割合で動作できるイメージ
解析コンピュータは極めて少なく、それを行なうコンピ
ュータは極めて高価である。

この発明が主として目的としているデータ減少手段は、
イメージヤ１０６の高解像度あるいは広視野能力のいず
れをも犠牲にすることなくコンピュータ１０２によって
処理しなければならないデータの量を大蛎に減少するこ
とができる。

日高自動電子カメラ１００からの出力を構成するデータ
減少手段１０８からの減少されたイメージ・データ出力
はコンピュータ１０２に入力として供給される。コンピ
ュータ１０２は、それに供給された減少したイメージ・
データをそのプログラムに従つて解析する。勿論そのプ
ログラムは第１図に示す装置の特定の目的に依存するも
のである。例えば、監視装置の場合は、コンピュータ１
０２は、移動する対象物の存在、１あるいはそれ以上の
特定の形状をもった対象物等、イメージヤ手段１０６が
視る場面中の重要な変化を識別するようにプログラムさ
れる。コンピュータ１０２は監視装置の場合の警報のよ
うな何らかの利用手段（図示せずンへの出力を含むこと
もある。第１図に示す装置の他の例はロボットによる自
動装置である。この場合、コンピュータ１０２は、機械
的な手からなる利用手段とイメージヤ１０６との間の所
望のｆ目−手”共同作用が得られるようにプログラムさ
れる。サラに詳しく言えば、コンピュータ１０２は、イ
メージヤ手段１０６からコンピュータ１０２に供給され
る減少したデータおよび機械的な手からなる利用手段か
ら受信された帰還信号中に含まれる両方の情報に従って
、上記機械的な手に出力としである命令信号を供給する
。

使用態様によりカメラ１００のイメージヤ１０６は静止
していてもよいし、可動であってもよい。例えば、ロボ
ットによる自動装置の場合、一般ニイメージヤ用の移動
手段１１０を設けることが望ましい。イメージヤ手段１
０６の視野内にある空間領域に関してコンピュータに供
給された減少したイメージ・データ中に含まれる対象物
の情報に従ってコンピュータ１０２からの出力により移
動手段１１ｐが制御される。この場合、移動手段１１０
は帰還信号全コンピュータ１０２Ｖｃ戻してイメージヤ
手段１０６の実際の位置を表示させる。

前述のように、カメラ１００とコンピュータ１０２との
組合わせによυ人間のオペレータを必要としない完全自
動化された装置を提供することができる。しかしながら
、もし必要ならば第１図の装置は必要に応じて随時オペ
レータ段１０４を設けてもよい。第１図に示すように、
段１０４は表示部１１２と手動制御部１１４とからなる
。表示部１１２はコンピュータ１０２によって引出され
たイメージ情報をオペレータに対して表示し、手動制御
部１１４は手動命令信号をコンピュータ１０２に伝達す
る。−例として、これらの手動命令信号の目的は表示部
１１２上に表示されるイメージ情報を選択し、また／あ
るいはコンピュータ１０２からデータ減少手段１０８、
移動手段１１０、あるいは利用手段（図示せず）の任意
のもの、あるいはすべてに送られる各出力を手動で制御
することにある。

第２図を３照すると、これにはこの発明の原理を備えた
データ減少手段の第１の実施例が示されている。イメー
ジヤ手段１０６からデータ減少手段１０８へのビデオ信
号入力（ＣＯＤイメージヤのようなソリッド・ステート
・イメージヤからのサンプルされた信号、あるいはテレ
ビジョン管のイメージヤからの連続する信号のこともあ
る９はアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ　）変換器２００に
供給され、該Ａ／Ｄ変換器２００はビデオ信号の各連続
的に生ずるピクセルのレベルを多数ビット（例えば８ビ
ツト）デジタル数に変換する。ビデオ信号によって表わ
される各連続する２元イメージ・フレームは水平方向の
ＰＸヒリセルと垂直方向の々ピクセルとからなる。イメ
ージヤ手段１０６は高解像度イメージヤであるから、Ｐ
ｘおよびＰＹの各々の値は比較的大きい（例えば５１２
）。ビデオ信号自体は各フレーム期間中、走査によって
引出される一時的な信号であり、２元空間イメージはイ
メージヤ手段１０６のイメージヤによって見られる。Ａ
／Ｄ変換Ｒ２００からのデジタル出力は空間周波数スペ
クトル・アナライザ２０２に入力として供給される。ス
ペクトル・アナフィー１’２０２の別の実施例が以下に
述べる第３図、第３ａ図に示されている。

空間周波数ヌベク）　／ｌ／・アナライザ２０２は、こ
れに入力として供給された各連続するイメージヤ・フレ
ームを表わすデジタル化ビデオ信号に応答して、Ｎ＋ｌ
　（Ｎは複数の整数）の順番に並べられた群の別々のビ
デオ出力信号Ｌ○・・・ＬＮ−１、ＧＮを取出す。各ビ
デオ出力信号ＬＯ・・・”Ｎ−１、ＧＮは、アナライザ
２０２へのデジタル化された入力ビデオ信号の各連続す
るイメージ・フレームのピクセルによって特定されたイ
メージの空間周波数スペクトルの連続するサブスペクト
ル・バンドを構成する。

各ビデオ出力信号Ｌ○・・・ＬＮ−１はイメージの空間
周波数スペクトルの帯域通過バンドを特定し、ＬＱはイ
メージ・ヌベク）／しの最高空間周波数帯域通過バンド
ヲ特定し、ＬＮ−□はイメージ・スペクトルの最低空間
周波数帯域通過バンドを特定する。ＯＮは低域通過残部
バンドを特定している。この低域通過残部バンドは”Ｎ
−１帯域通過バンドの空間周波数ノ下にあるイメージの
空間周波数スペクトルのすべての空間周波数を含んでい
る。各帯域通過バンドＬ○・・・ＬＮ−０の各々は１オ
クターブのイメージの２空間元の各４に対応する帯域幅
をもっている（すなワチ、任意の元においてスペクトル
・アナライザ２０２によって解析される最高空間周波数
はｆｏ、その元におけるＬ□帯域通過バンドは３ｆＯ／
４の中心周波数を有し、その元のＬ工帯域通過バンドは
３ｆ○／８の中心周波数を有し、その元のＬ２２帯域過
バンドは３　ｆ□　／　１６の中心周波数を有し、以下
同様である）。かくして、出力ビデオ信号の群の第１パ
ントＬｏハ、スペクトル・アナライザ２０２への入力ビ
デオ信号と同程度の比較的高い解像度をもっている。さ
らに、その群のこの第１バンドＬ○はアナライ＋Ｉ’２
００への入力ビデオ信号と同様のフレーム当りのピクセ
ル数（ＰＸ−ＰＹ）からなる。しかしながら、その群の
他のバンドの各々はよシ低い空間解像度を示し、その群
の直ｉＪのバンドよりも少数のビクセルからなる。従っ
て、その群の最終バンドＧＮ（残余のバンド）は、その
群中の全てのバンドにおけるピクセル数のうちの最小値
である第２の所定数のピクセル（Ｐ’Ｘ　−Ｐ’Ｙ）か
らな“る。

第２図において、Ｌ○・・・”Ｎ−１の各々の帯域通過
バンドはＰ’Ｘ−Ｐ’Ｙ窓ゲート２０４−０、・・・２
０４−（Ｎ−１）の対応するもの罠入力として供給され
る。また各ゲート２０４−０・・・２０４−（Ｎ−１）
は、第２図に示すようにコンピュータユｏ２から制砥入
力として供給される個々の窓中心制御信号を有している
。各ゲート２０４−０・・・２０４−（Ｎ　−１ンの各
々は、各フレームのｐ’Ｘ、　ＰｔＹからなる局在化２
元空間部分を、そのゲートの各出力Ｌ’Ｑ・・・”’Ｎ
−１としてそのゲートを通過させる。従って、各ゲート
はこの通過した２元空間部分用の空間窓として動作する
。各ゲート２０４−０・・・２０４−（Ｎ−１）に供給
される窓中心制御信号は各フレームのこの局在化空間部
分の相対位置を決定する。

第２図において、ゲート２０４−０・・・２０４−（Ｎ
−１）からの各出力Ｌ’０・・・Ｌ’Ｎ−１はアナライ
ザ２０２からのＧＮ出力と共に、直接コンピュータ１０
２に、あるいはマルチプレクサまたは他のデータ伝達手
段（図示せず）を通って供給される。

第２図に示すカメラ１００用のイメージ・データ減少手
段１０８は、この発明の原理に従って減少されたコンピ
ュータ１００のイメージ・データを供給するのに比較的
少ない構成部分を必要とするにすぎない。この場合、コ
ンピュータｌＯ２上、イメージ・データ減少手段１０８
から供給される減少したイメージ・データを少なくとも
一時的に記憶するための適当なメモリ手段と、データ減
少手段１０８に戻されるこの記・正された減少したイメ
ージ・データ制御信号を引出すための選択手段とを含ん
でいる。しかしながら、ある場合には、コンピュータ１
０２中に上記のメモリ手段や選択手段を設けるよりもカ
メラ１００のデータ減少手段１０８の一部として設ける
のが望ましい。第２ａ図はイメージ・データ減少手段１
０８のこの別の実施例を示す。

第２ａ図に示すように、第２図の実施例からの各出力Ｌ
′ｏ１Ｌ′Ｎ−０、ＧＩＮはカメ？　１００からコンピ
ュータ１０２へは送られない。その代シに第２ａ図に示
すデータ減少手段１０８の別の実施例は、各々が各出力
Ｌ・○・・・”’Ｎ−１、ＧＮの１つに対応して関連す
るメモリ群２０６−０・・・２０６−Ｎを含ンでいる。

各連続するフレーム期間中、Ｌ’　　０．　Ｌ／Ｎ、、
ＧＮ出Ｏ。

力（第２図）の各々のＰ′Ｘ−ＰＩＹピクセルはその対
応するＰ／ＸおよびＰ’Ｘ７’　−［：　！Ｉ　２０６
　０　・・・２０６−　Ｎの１つＫｌ込まれる。メモリ
２０６−０・・・２ｏ６−Ｎの各々によって与えられる
時間遅延の後、これらの各メモリは読出され、それから
の出方信号は選択ヌイッチ２０８に各別の入力とじて供
給される。

コンピュータ１０２から供給されるヌイッチ制御信号に
応答して、選択ヌイッチ２０８は、メモ！＋２０６、　
　・２０６−　Ｎの群の任意の１つから読出されたＰ　
’Ｘ　−Ｐ’Ｙ記憶ピクセルをカメラ１００のデータ減
少手段１０８からの出力としてコンピュータ１０２に供
給する。

第２図の空間周波数アナライザ２０２は単に複数の帯域
通過フィルタと低域通過フィルタとからなり、各帯域通
過フィルタは出力として帯域通過信号Ｌ□・・・”Ｎ−
１のそれぞれを発生し、低域通過フィルタは残部信号Ｇ
Ｎを発生する。ある場合は、低域通過フィルタの代りに
１あるいはそれ以上の帯域通過フィルタを使用してもよ
い。し、かじながら、第３図あるいはそれに代替する第
３ａ図のいずれかに示す態様で構成されていることが好
ましい３゜第３図および第３ａ図に示す空間周波数スペ
クトル・アナライザの各実施例については、１９８４年
６月２７日付けで「信号処理装置」という名称で出願さ
れた特願昭５９−１３４０３２号（特開昭６０−３７８
１１号）明細書中に詳細に示されている。

さらに詳しく言えば、第３図に示す実施例は、ピータ　
ジエー　パート（Ｐｅｔｅｒ　Ｊ、　Ｂｕ、ｒｔ　）博
士が発表した階級的ピラミッド信号処理液算法（パート
・ピラミッドと称される）を実時間で実行することがで
きる。第３ａ図はＦＳＤ（フィルタ−サブトヲクトーデ
シメート〕ピラミッドとして知られている他の形式の実
時間階級的ピラミッド信号プロセッサである。

第３図に示すように、パート・ピラミッド・アナライザ
は、概して同じようにサンプルされた信号伝送段３００
−１．３００−２・・・３００−Ｎのバイブラインから
なる。各々の段は、個々にそれに供給サレるデジタル・
クロックｉ　号ＣＩ、よ、Ｃ５０・・・ＣＬＮの周波数
によって決定されるサンプル率で動作する。それらの段
の特定のものに供給されるクロック信号の周波数は、そ
の段に先行するいずれの段に供給されるクロックの周波
数よりも低い。

好ましくは、段３００−２・・・３００−Ｎのクロック
の各々の周波数は直前の段のクロックの周波数の１／／
２である。次の説明では、クロック信号ＣＬよ・・・Ｃ
ＬＮ間のこの好ましい関係が事実であると仮定する。

第３図に示すように、段３００−１はコンポルーシヨン
・フィルタおよびデシメーション手段３０２と、遅延手
段３０４と、減算手段３０６と、拡大および補間フィル
タ手段３０８とからなっている。クロックＯＬ□の周波
数に等しいサンプル率を有するデジタル化されたピクセ
ルＧｏの入力流はコンポルーシヨン・フィルタおよびデ
シメーション手段３０２を経て供給されて。クロックＣ
Ｌ２の周波数に等しいサンプル率でピクセ）Ｌ／Ｇ□の
出力流を発生する。

Ｇｏはアナライザ２０２へのデジタル化ビデオ信号入力
である。コンポルーシヨン・フィルタハ、Ｇｌニよって
表わされる各イメージの元の中心周波数をＧｏによって
表わされる対応する元の中心周波数の１／２に減少する
低域通過機能をもっている。同時に、デシメーションは
各元中のサンプル密度を４だけ減少する。

Ｇｏの各ピクセルは遅延手段３０４を経て減算手段３０
６に第１の入力として供給される。同時にＧ□の減少し
た密度のピクセルは拡大および補間フィルタ３０８に供
給され、Ｇエピクセルのサンプル密度ヲ大きくしてＧ。

の密度に戻す。次いで、拡大された密度をもった補間さ
れたＧ□ヒリセルは減算手段３０６に第２の入力として
供給される。遅延手段３０４の存在によシ、空間位置に
おいて互いに対応するサンプ／Ｌ／ＧおよびＧ工の各対
は互いに一致した時間で減算手段３０６の第１および第
２の入力に供給される。減算手段３０６からの連続する
サンプルＬｏの出力の流れは走査されたイメージの各元
の最高空間周波数を特定する。

段３００−２・・・３００−Ｈの各々の構成は本質的に
段３００−１の構成と同じである。しかしながら、よシ
高い序数段３００−２・・・３００−Ｈの各々は直前の
段よりも低いサンプル密度で生ずるよシ低い空間周波数
信号で動作する。さらに詳しく言えば、連続するサンプ
ルＬ□の出力の流れは、各イメージ元中の空間周波数の
最高の次の周波数を表わし、そのため、第３図に示すよ
うに、段３００−　Ｎのコンポルーシヨン・フィルタオ
ヨヒテシメーション手段の出力から引出された低周波残
部信号ＧＮと共に段３００−１・・・３００−　Ｎの各
々の減算手段からそれぞれ引出された各オクターブ・サ
ンプルの流れり。・・・ＬＮ−１からなる。

前記特願昭５９−１３４０３２号明ｗｉ訂中に詳細に示
されているように、パート・ピラミッドの第１の利点は
、イメージの処理によりイメージ処理中に導入される目
立つアーティファクト（人為的に導入される好ましくな
い可視効果）が最少になるような態様で引出される各解
析された出力り。・・・ＬＮ−□およびＧＮから再構成
イメージが合成されることである。パート・ピラミッド
の欠点は、アナライザ段当シコンポルーシヨン・フィル
タおよびデシメーションに加えて拡大および補間フィル
タを必要とするということである。

第３　ａ　図に示すＦＳＤピラミッド・アナライザは幾
つかの点でパート・ピラミッド・アナライザに似ている
。第１にＦＳＤアナライザもまた概して同様なサンプル
された信号変換手段３００−１．３００−２・・・３０
０−　Ｎのパイプラインからなる。

第２に、各々の段はそれに個々に供給されるデジタル・
クロック信号ＯＬ□、Ｃ５０・・・ＣＬＮの周波数によ
って決定されるサンプル率で動作する。第３に、任意の
特定の１つの段に供給されるクロック信号の周波数は直
前の段のクロック周波数の／であることが好ましい。

しかしながら、第３ａ図に３００−　Ｋとして概略的に
示すＦＳＤピラミッド・アナライザの各段を構成する特
定の構成は、パート・ピラミッド・アナライザの各段、
例えば第３図の段３００−ｆｌを構成する構造と多少違
っている。さらに詳しく言えば、第３ａ図に示すＦＳＤ
ピラミッド・アナライザの各段３００−Ｋ（Ｋは１とＮ
との間の任意の値）はコンボルーンヨン・フィルタ３０
２ａ、７”シメーション手段３０２ｂ、遅延手段３０４
、および減算手段３０６からなる。

コンポルーンヨン・フィルタ：５ｏ２ａカラの出力ハテ
シメーション手段３ｏ２ｂによるデシメーションに先立
って減算手段３０６に入力として供給される。この構成
により、ＦＳＤピラミッド、アナライザの各最中に拡大
および補間フィルタを設けるのを不必要にしている。拡
大および補間フィルタを省略することにより、第３図に
示すパート・ピラミッド・アナライザの各段のコストお
よび固有遅延量に比して第３ａ図に示すＦＳＤピラミッ
ド・アナライザの各段のコストおよび遅延量を大幅に引
下げることができる。

第１図および第２図（あるいは第１図および第２ａ図）
に示す装置の動作を説明するために第４図および第５図
を参照する。

長方形４００はピクセル・サンプルの全イメージ・フレ
ームによって特定される２元空間領域の比較的大きな寸
法を表わす。窓ゲートを通過することなくコンピュータ
１０２に供給されたアナライザ２０２からのＧＮ出力は
、フレーム当りＰＩＸ−Ｐ／Ｙのみによって与えられる
低解像度をもってこの全空間イメージ・フレーム空間領
域を表わす。かくして、第５図に示すように、このＧＮ
はカメラ１００によって視られた空間領域内の１あるい
はそれ以上の対象物（例えば花びん５０２）の低解像度
の全視野イメージ５００を表わす。説明の目的上、第４
図および第５図におけるＰＩＸおよびＰ／Ｙの各位は共
に６と仮定する。従って、第４図および第５図に示す全
視野低解像度空間イメージ領域４００の全体の面積は３
６個のピクセルのみからなる。

窓ゲート２０４−（Ｎ−１ンからの”’　Ｎ−１出力は
局在化サブ領域４０２を表わす。水平および垂直の双方
の元が空間領域４００の冗の／２であるサブ領域４０２
は領域４００の面積の僅か／である。しかしなから、第
５図に示すように、サブ領域４０２もまた３６個のピク
セルからなシ、そのため低解像度の全視野５００によっ
て与えられる解像度よりも高い解像度の花びん５０２の
中間視野を与える。

同様にして、第２図には示されていない各窓ゲ−）２０
４−（Ｎ−２）および２０４−（Ｎ−３）からの”’Ｎ
−ｚおよびＬＩＮ−３出力てよってそれぞれ表わされる
各局在化空間サブ領域４０４および４０６もまた第５図
に示すように３６個のピクセルからなる。

従って、空間サブ領域４０４によって表わされる面積は
空間サブ領域４０２の僅かイ（または全視野領域４００
の面積の／１６）である。従って、花びん５０２の中間
視野５０６の解像度は中間視野５０４の解像度よりも高
い（中間視野５０４の解像度は低解像度全視野５００の
解像度よりも高）。同様に空間サブ領域４０６の面積は
空間サブ領域４０４の僅か４（あるいは全視野空間領域
４００の面積の／　）である。従って、花びん５０２の
視野５０８は最高解像度で表わされる。

説明の都合上、本願発明の詳細な説明に当っては、Ｎの
値は菫か３であると仮定されていた。従って、この場合
はＬｌｏは空間サブ領域４０６を表わし、空間サブ領域
４０４．４０２．４００はそれぞれＬ’よ、”２　（”
’Ｎ−１）およびＧ３（ＧＮ）によって表わされる。実
際には、Ｎは３以上の値（通常、少なくとも５または６
）である。さらに、実際にはＰＸおよびＰＹの各１直は
６よりも大（例えば、３２または１６）である。この場
合、５１２・５１２のピクセル（あるいは１０２４・１
０２４のピクセルの場合もある）によって特定されるイ
メージヤ１０６からの高解像度、広視野ビデオ信号によ
って表わされる空間イメージ領域はデータ減少手段１０
８によって、１６・１６または３２・３２のいずれかの
５または６個の各別の各種の解像度の視野状態に減少さ
れる。

第２図に示すように、コンピユーｐｌｏ２ハ窓’ｙ’−
ト２０４−０・・・２０４−（Ｎ−１）の各々に個々の
窓中心制御信号を供給する。これによって各々の空間サ
ブ領域（例えば空間サブ領域４０２．４０４および４０
６）をコンピュータ１０２からの命令信号に従って移動
させる。例えば、第４図の矢印によって概略的に示すよ
うに、各空間サブ領域４０２．４０４．４０６は各々独
立して且つ選択的に空間領域４００内のその先行位置（
仮想線で示す）から領域４００内の現在の位置（実線で
示す）に移動させることができる。このようにして、空
間領域４００の全視野の任意の部分を各々のよシ高い解
像度をもった任意の解像度で示すことができる。

監視用カメラの場合は、コンピュータ１０２は先づ低解
像度全視野空間領域を解析し、興味のある対染物（例え
ば、移動する対象物、特定の形状をもった対象物等）が
この全視野の任意のサブ領域中に存在するということが
現われるか否かを決定する。もし現われると、興味のあ
る対象物が実際に存在するか否かを確かめるためにコン
ピュータは上記のサブ領域をさらに高い解像度で試験す
る。

ロボットを使用した自動装置においても、１目−手１調
整を行なうために、コンピュータ１０２によっである程
度類似した試験が有効である。

この発明の大きな利点は、イメージヤ手段の解像度ある
いは視野能力のいずれをも減少させることなく、同時に
コンピュータによって処理する必要のあるデータの量を
大幅に減少できる点にある。

第２ａ図の場合、コンピュータ１０２は選択スイッチ２
０６用のスイッチ制御信号を発生し、コンピュータはＰ
’Ｘ−Ｐ’ｙメモリ２０４−０・・・２０４−Ｎのうち
の任意の１つに記憶されたデータのみを任意の時点で選
択的に試験する。これによって、コンピュータ１０２に
よって処理する必要のあるデータの量をさらに減少させ
ることができる。

ある場合には、上記第２の所定数のピクセルよりもさら
に少ないピクセルをイメージ・データ減少手段１０８の
出力に送り出す可動窓を通してバンド群の最後のバンド
までも通過させることが望ましいことは明らかである。

さらにイメージヤ手段１０６に移動手段１１０の設けら
れた場合には、互いに予め定められた一定の空間関係で
各窓を維持すること、およびコンピュータの制御の下で
興味のある対象物を最高の解像度の窓の中に持ってくる
ようにイメージヤ手段を移動させることが可能である。

また選択スイッチ２０８の代りにメモリ２０４−〇乃至
２０４−　Ｈのうちの任意の２またはそれ以上の出力を
同時に選択して、選択されたメモリの出力を表示部１１
２上に同時に表示させることのできる選択スイッチを使
用することが望ましい場合もある。この発明は、このよ
うに変形された構造のものも含むことは言う迄もない。

第１図のイメージ減少装置１０８によって第１図のコン
ピュータ１０２に供給する必要のあるイメージ・データ
の１は、１つあるいはそれ以上の１興味ある特徴”を検
出し、予め処理するイメージ・データ減少手段１０８の
実施例を使用することによってさらに減少することがで
きる。制限なしにこのような興味ある特徴は、（１）静
止対象物に対立するものとして移動対象物、（２）特定
されたパターンの形状、および／または（３）イメージ
ヤ手段１０６からイメージ・データ減少手段１０８への
ビデオ信号入力によって表わされる広視野イメージ中の
特定の空間位置をもった対象物の空間位置を含む。興味
のある他の同様な特徴は特定された空間的局部カラーお
よび／またはイメージ構成を含んでいる３第６図のブロ
ック図は、このような能力をもったイメージ・データ減
少手段１０８の一実施例を示す。

第６図を参照すると、イメージ・データ減少手段１０８
はビデオ信号源６００、興味ある特徴検出器６０２、ピ
クセル絶対値転送関数手段６０４、コンポルーシヨン・
フィルタ／デシメータ・ピラミツド６０６およびＰ’Ｘ
−Ｐ’Ｙ窓ゲート６０８−０、・・・６０８−（Ｎ−１
）の群からなる。

ビデオ信号源６００は各種の形式の任意のものを使用す
ることができ、第８ａ、８ｂ、８Ｃ図にはその例が示さ
れている。いずれにしても、ビデオ信号源６００はフレ
ーム当り比較的多数の（Ｐｘ−Ｐｙ　）ピクセルをもっ
たデジタル化されたビデオ信号を駆動する。その最も簡
単な形式のもの（第８ａ図）では、ビデオ信号源６００
ａはアナログ−デジタル変換器のみからなり、これは第
１図の高解像度、広視野イメージヤ手段１０６からのア
ナログ・ビデオ信号をデジタル化するように作用する。

第８ａ図に示すように、イメージヤ手段１０６からのア
ナログ・ビデオ信号は、“ビジー（ｂｕｓｙ　）”イメ
ージ・ビデオ信号として第６図中で使用される。第６図
に示すデータ減少手段１０８の実施例の動作を説明する
ために、先づ第１にビデオ信号源６００は第８ａ図に示
す単純な形式のものからなる。従って、第８ｂ図および
第８Ｃ図に示すより複雑な形式のビデオ信号源６００　
（６００ｂおよび６００Ｃ）について説明する。

ビデオ信号源６００からのデジタル化ビデオ信号は、興
味ある特徴検出器６０２に入力として供給される。興味
ある特徴により、検出器６０２ばまた各種の形式をとる
ことができる。説明の目的上、興味ある特徴の検出器６
０２０尺なる形式の３つの例が第９ａ、９ｂ、９Ｃ図に
示されている。第６図に示すイメージ・データ減少手段
１０８の実施例の動作の説明上、興味ある特徴検出器６
０２は第９ａ図に示す形式のものであると仮定する。第
９ｂ図、第９Ｃ図の興味ある特徴検出器６０２１）、　
６０２０については後程説明する。

第９ａ図を参照すると、説明の都合上、フレーム・メモ
リ９００とピクセル減算手段９０２Ｊう１らなる簡単で
単純な形式の移動対象物の特徴検出器６０２ａが示され
ている。ビデオ信号源６００のデジタル化ビデオ信号出
力は、フレーム・メモリ９００とピクセル減算手段９０
２のプラス（→入力端子の双方に入力として供給される
。フレーム・メモリ９００からの出力はピクセル減算手
段９０２のマイナス（→端子に供給される。フレーム・
メモリ９００はピクセルの完全な１フレームを記憶する
ように動作し、正確に１フレーム遅延後、記憶されたフ
レームの各読出されたピクセルは、そのときのデジタル
・ビデオ信号フレームの対応するピクセルがピクセル減
算手段９０２のプラス端子に供給されるのと同時の時間
関係でピクセル減算手段９０２のマイナス端子に供給さ
れる。ピクセル減算手段９０２は、その各ピクセルの極
性とレベ／ｌ’［とがピクセル減算手段９０２のプラス
入力端子とマイナス入力端子にそれぞれ供給される対応
するピクセルの各対のレベルの代数差に従がう出力ビデ
オ信号を生成する。従って、背景に任意のノイズがある
場合を除いて、空間位置において、このデジタル化され
たビデオ信号によって表わされるイメージ中の静止対象
物に対応する信号源６００からのデジタル化ビデオ信号
のすべてのピクセルは、ピクセル減算手段９０２から得
られた出力ビデオ信号中に引出されつ！ある実質的に０
レベルの対応するピクセルとなる。しかしながら、信号
源６００からのデジタル化ビデオ信号によって表わされ
るイメージ中の移動性対象物（すなわち、信号源６００
からのデジタル化ビデオ信号の連続するフレーム間のこ
の表わされたイメージ内の相対的空間位置で変化する対
象物）は、０よりも相当に高いか、低いレベルをもった
正および負の双方のピクセルからなるピクセル減算手段
９０２から引出された出力ビデオ信号となる。さらに、
ピクセル減算手段の出カビ−ＩＦ’　、ｔ　信号によっ
て表わされるイメージ中の移動対象物の相対的空間位置
は、このような出力ビデオ信号中の前述の正および負の
相対的な一時位置によって特定され、一方、移動対象物
の相対速度は、ピクセル減算手段９０２からの出力ビデ
オ信号の対応する正および負のピクセル間の分離の大き
さに関連する。

実際には、よシ複雑で精巧な形式の移動対象物の興味あ
る特徴検出器が使用される。例として、このような複雑
な形式は（１）ゆっくりとした移動対象物と、速い移動
対象物とを見分けることができるように、その入力と出
力との間の選択可能な整数フレーム遅延を与えるフレー
ム・メモリと、（２）一時フィルタ、および／または（
３）空間一時フィルタを含んでいる。

上述の説明に基づき、信号源６００からのデジタル化さ
れたビデオ信号によって表わされるイメージは、ピクセ
ル減算手段９０２からの出力ビデオ信号によって第９ａ
図の実施例で表わされる引出された移動対象物よりもよ
ほどビジー（にぎやか：ｂｕｓｙ　）である。他の方法
を使用すると、ピクセル減算手段９０２は信号源６００
からのビジー・イメージ・デジタル化ビデオ信号中に存
在するデータの量を相当に減少させ、またデジタル化ビ
デオ信号イメージ中の静止対象物に関連する大量のデー
タのすべてをピクセル減算手段９０２からの出力信号中
に現われないように実質的にすべて取除く。

興味ある特徴検出器６０２によって取出された出力ビデ
オ信号はピクセル絶対値伝送関数手段６０４に入力とし
て供給される。興味ある特徴検出器６０２よりピクセル
絶対値転送関数手段６０４に入力として供給されたビデ
オ信号の各ピクセルのレベルは、レベル値に加えて極性
（正または負）の双方を持つこともあれば、持たないこ
ともある。ピクセル絶対値伝達関数手段６０４は、その
予め定められた伝達関数に従ってそれに供給されるビデ
オ信号入力の各ピクセルに関連して動作する。どんなに
少なくとも、この伝達関数は存在する可能性のあるすべ
てのピクセ７＋／（ｉ性情報を除去し、その各ピクセル
が絶対レベル値のみによって特定されたビデオ信号出力
をそれから供給する。最も簡単な場合、この絶対値はピ
クセル絶対値伝達関数手段６０４の入力に供給された対
応するピクセルのレベル値に比例する（しかし極性には
比例しない）。

この最も単純な場合に、ピクセル絶対値伝達関数手段６
０４へのビデオ信号入力の各ピクセルが２進値によって
表わされ、その最上位ビットが極性情報を与え、残シの
ビットがレベル閾値手段を与えるならば、伝達関数手段
６０４はこの最上位ビットを単に棄てることによってピ
クセル絶対値を与えるように動作する。この場合、ピク
セルの絶対レベル値の伝達関数は１である。

上記とは異なシ、伝達関数手段６０４は、その出力ビデ
オ信号用にピクセル絶対値を引出すために、よシ複雑な
伝達関数動作を利用することもできる。

例えば、伝達関数動作は、それに供給される入力ビデオ
信号の各ピクセルのレベル値の２乗関数を計算する。ピ
クセル絶対値伝達関数手段６０４はルックアツプ表、増
幅器、選択器、圧縮器等の形式の信号処理手段（適応型
でもよい）を含み、そのビデオ信号入力のピクセルに幾
つかのある伝達関数動作を与える。このような信号処理
手段は伝達関数手段６０４への入力ビデオ信号からなる
各ピクセルの極性に応答することもあれば応答しないこ
ともある。−例として、伝達関数手段６０４は、予め定
められた最小値以下の絶対値をもった入力ビデオ信号の
ピクセルに相当する出力ビデオ信号中のすべてのピクセ
ルに対する０値レベルを与えるためのレベル閾値手段、
および／または興味ある特徴検出器６０２からの重要な
ピクセルのグレー・スケール・レベル値の数を圧縮する
ための量子化装置を含み、それによってイメージ・デー
タの量をさらに減少することができる。

第６図に示すように、興味ある特徴検出器６０２とピク
セｌし絶対値伝達関数手段６０４からの各ビデオ信号出
力はフレーム当シＰＸ−ＰＹ個のピクセルを保持してい
る。

ある所定の場合に検出される興味ある特徴のピクセルは
絶対レベル値のみを有する（すなわち、すべてのピクセ
ルは必然的に同じ極性を持つンヒクセルからなると考え
られる。この特別な例では、興味ある特徴検出）（ｇは
本来ピクセル絶対値伝達関数手段の機能をも果すもので
ある。それにも拘らず、−膜性を維持するために、特許
請求の範囲中で興味ある特徴検出器とピクセル絶対値伝
達関数機能を別々に記載しているのは上述の特別な場合
もカバーすることを意図したものである。

ピクセル絶対値手段６０４からの出力ビデオ信号はコン
ポルーシヨン・フィルタ／デシメータ・ピラミツド６０
６に入力として供給される。コンポルーシヨン・フィル
タ／デシメータ・ピラミツド６０６は一般に第３図に示
す従来技術によるピラミッドと類似しているが、その各
段は第３図の従来技術の減算手段、拡大および補間フィ
ルタ、それに多分遅延を省略しているという点でそれと
異っている。従って、コンポルーシヨン・フィルタ／デ
シメータ・ピラミツド６０６は低域通のコンポルーシヨ
ン・フィルタおよびデシメーション手段ト、多分遅延手
段とからなっている。コンポルーシヨン・フィルタ／デ
シメータ・ピラミツド６０６からのＧ。出力は、場合に
よっては遅延を伴ない、あるいは遅延を伴なうことなく
それに供給されたｆａ波されていない、非デシメーショ
ン入力ビデオ信号かうする。コンボルー７ヨン・フィル
タ／デシメータ・ピラミツド６０６からのＧ工・・・Ｇ
Ｎ−□、ＧＮ出力は、それぞれピラミッド６０６の１段
・・・Ｎ−１段およびＮ段のコンポルーシヨン・フィル
タおよびデシメーション手段からの出力（場合によって
遅延を伴ない、あるいは遅延を伴なうことなく）を表わ
す。

コンポルーシヨン・フィルタ／デシメータ・ピラミツド
６０６に入力として供給されるピクセル絶対値伝達関数
手段６０４からの出力ビデオ信号は、すべてのピクセル
が同じ極性をもった絶対値ピクセルのみからなるので、
ピラミッド６０６へのこの入力ビデオ信号のベースバン
ドは必然的に（高周波成分と同様に）ＤＣ成分と低周波
成分とからなる。ピラミッド６０６中の各連続する段の
コンボルー７ヨン・フィルタは、ピラミッド６０６のｕ
Ｉ＜”先行する段の公称上側遮断周波数よりも低い公称
上側遮断周波数をもった低域通過フィルタである。

さらに、ピラミッド６０６中の各段に生ずるデシメーシ
ョンハ、ピクセルの数（ピクセル密度）をピラミッド６
０６の直ぐ先行する段のピクセル密度以下に減少させる
。従って、ピラミッド６０６からのＧｏ大入力最高ピク
セル密度（フレーム当υＰＸ−ＰＹピクセ）Ｌｔ　）を
持ち、ピラミッド６０６からのＧＮ出力は最低のピクセ
ル密度（フレーム当’り　Ｐ’Ｘ−Ｐ’ｙピクセ／Ｌ／
　）を持ち、ピラミッド６０６からの出力Ｇ工・・・Ｇ
Ｎ−□の各々は、ピラミッド６０６からの直ぐ先行する
Ｇ出力以下のピクセル密度で、直ぐ後続するＧ出力以上
のピクセル密度をもっている。

ピラミッド６０６からのＧ。・・・ＧＮ出力によって表
わされる各イメージの観点から見て、Ｇ工・・・ＧＮへ
の各出力の各々のピクセルは、ピラミッド６０６からの
直ぐ先行する出力のピクセルが表わすよりも大きなイメ
ージの局在化空間副領域の面積を表わす。さらに、ピラ
ミッド６０６の出力Ｇ□・・・ＧＮの場合は、イメージ
のある空間副領域の面積に相当するピクセルのレベル値
は、イメージのこのある空間副領域の面積を占めるピラ
ミッド６０６からの直ぐ先行する出力のすべての各ピク
セルのレベル値の積分（和または平均ンを表わす。

このような積分の１つの結果としてピクセル・レベル値
のダイナミック・レンジを不所望に拡大する。特に、０
レベル値の００ピクセルによって囲まれた蛍−の相当な
レベル値のＧ。ピクセルは相当に低いレベル値のＧＮビ
クセルに積分し、相当なレベル値のＧ。ピクセルの空間
的に局在化された群は相当に高いレベル値のＧＮヒリセ
ルに積分する。もし単−Ｇ。ピクセルが閾値のすぐ上の
相当なレベル値をもち、Ｇｏピクセルの群が閾値よりも
かなシ高い相当なレベル値をもっていると、上記の好ま
しくないダイナミック・レンジの拡大はさらに悪化する
。ダイナミック・レンジがこのように不所望に拡がるの
を防止するために、通常各積分されたピクセルのレベル
値を２倍から４倍に逓倍する必要があり、次いで逓倍さ
れたレベル値を予め定められた最大レベル値に制限する
。

ピラミッド６０６からの各出力Ｇ。・・・ＧＮ−１は可
動Ｐ’　Ｘ−Ｐ’　ｙ　　窓ゲート６０８−０　・・・
　６０８−（Ｎ−１２に各入力として供給される。これ
らの窓ゲートはその構造および機能の点で第２図の窓ゲ
ート２０４−０・・・２０４−（Ｎ−１）に対応し、コ
ンピュータからの窓中心制御信号に従って移動させられ
る。

従って、窓ゲート６０８−０・・・６０８−（Ｎ−１）
からの各出力ＧＩｏ・・・”Ｎ−１はイメージの局在化
された副領域の面積を表わし、その各々はピラミッド６
０６からのその対応する出力のｐｔＸ、　ｐｔＹビクセ
ルからなる。Ｇｏはピラミッド６０６からのＧ□高出力
よって表わされるイメージよりも高い解像度（ピクセル
の数がより多いンイメージを表わし、Ｐ’Ｘ・ＰＩＹピ
クセルの０６窓によって表わされるイメージの空間副領
域の寸法はＰ’　Ｘ−Ｐ’ｙピクセルのＧ／□窓によっ
て表わされるイメージの空間副領域の面積の寸法よりも
小さい。同様にして、Ｇ′窓に後続すルＰ’ｘ−Ｐ’ｙ
ヒリセルによって表わされるイメージの空間副領域の寸
法は、すぐ直前のＧ／窓の空間副領域の寸法よりも大き
い。しかしながら第６図に示すように、ピラミッド６０
６からのＧＮ出力は）Ｖ−ム当９　Ｐ’Ｘ−Ｐ’ｙピク
セルのみからなる。従って、イメージの全空間領域の面
積はＧＮ信号のＰ’　Ｘ−Ｐ’　ｙピクセルによって表
わされるっ Ｇ／。・・・Ｇ′Ｎ−□およびＧＮ出力ビデオ信号はす
べてコンピュータ１０２に供給される。従って、コンピ
ュータ１０２は、（１）相当な絶対値レベルを呈するＧ
Ｎビデオ出力信号のＰ’ｘ　’　Ｐ’ｙピクセルのこれ
らの特定のもののみの各空間位置を位置すけ、（２）次
いで各窓ゲート６０８−（Ｎ−１）・・・６０８−０を
順次移動させるためにこの情報を使用し、次に相当な絶
対値レベルを呈する上述の特定のＧＮピクセルの各々に
よって特定されたイメージのこれらのよシ小さい空間副
領域面積の各々に含まれるイメージ・データをよシ高い
解像度でもって局在化するようにプログラムすることが
できる。さらに、コンピュータ１０２に供給される”Ｏ
”’Ｇ′Ｎ−１、およびＧＮの出力ビデオ信号は実質的
に比較的小量の１興味ある”または“重要な″イメージ
・データ（信号源６００からの元のビデオ信号中の１興
味のない１または“重要でない″イメージ・データの実
質的にすべては除去されているンのみからなるという事
実により、コンピュータ１０２のプログラムはより簡単
になり、またその動作の実効速度を速くすることができ
る。

さらに、空間窓ゲートの移動を制御するようにプログラ
ムされるので、コンピュータ１０２はまたＧ′ｏ・・・
”Ｎ−１、およびＧＮ出力ビデオ信号によってそれに供
給された減少したイメージ・データのより細かく詳細な
、および／または複雑な解析を行なうようにプログラム
することもできる、これらの解析は、例えばそれに供給
された特定のイメージ・データの空間周波数の内容に基
づくものとすることができる。

ビデオ信号源６００は第８ａ図に従って構成され、重要
な特徴の検出器６０２は第９ａ図に従って構成されてい
ると仮定された場合について考察する。

第６図に示すイメージ・データ減少手段１０８の実施例
は監視用カメラ装置の一部を構成すると仮定する。この
場合、空間領域内にある移動対象物および静止対象物の
双方を含む“ビジー″イメージ・ビデオ信号を供給する
テレビジョン・カメラによって見られる上記空間領域の
面積内にある移動対象物の相対空間位置を可視的に識別
することが望ましい。この場合、ビデオ信号源６００か
らの“ビジー”イメージ・ビデオ信号はミキサ６１０を
経て表示装置（第１図）に入力として供給される。

しかしながら、ピクセル絶対値手段６０４の出力に現わ
れたイメージ・ビデオ信号はもはや１ビジー１ではない
。移動対象物を特定するこの引出されたビデオ信号のフ
レーム当りの比較的小数のＰＸ・Ｐｙピクセルのみが相
当な絶対値レベルを呈する。

フレーム当りのすべての残りのピクセルは実質的にＯ値
しベルである。上述のこの発明の原理を使用すると、ピ
ラミッド６０６からのＧＮビデオ出力によって与えられ
る最も低いイメージ解像度の空間位置をもって開始する
コンピュータ１０２は、順次窓ゲート６０８−（Ｎ−１
）・・・６０８−０の各々のセンタリングを制御するこ
とができ、それによって広い視野のイメージの面積内に
ある任意の対象物の空間位置を高い解像度でもって位置
づけすることができる。コンピュータ１０２は、１ある
いはそれはトの特徴のある５開位置インジケータ・シン
ボル・ビデオ信号（例えば、表示されたとき、小さな四
角形、円、および／または他の小さな予め定められた形
状のシンボルを表わす）を発生するために上記の高解像
度空間位置情報を使用するように１０グヲムされる。上
記のインジケータ・シンボル・ビデオ信号はミキサ６１
０において１ビジー”イメージ・ビデオ信号と合成され
、表示装置１１２へ複合ビデオ信号入力として供給され
る。

第７図に示すように、表示スクリーン７００の表示１１
２は、これらの表示された１ビジー”イメージに重畳さ
れた１あるいはそれ以上の特徴空間位置インジケータ・
シンボルの表示を含んでいる。

こ＼で述べている監視用カメラ装置の場合には、表示ス
クリーン７００上の各特徴ある空間位置インジケータ・
シンボルの位置は、監視用カメラによって見られている
空間領域内の移動対象物の特定の空間位置を示している
。コンピュータ１０２は、また誤った警報が発せられる
のを防止するために、最低速度以下で移動する移動対象
物（例えば、落丁する葉、そよ風に動く木の枝等）を無
視するようにプログラムされる。また、コンピュータ１
０２は、有効な移動対象物が検出されたとき、可聴警報
を発生するようにプログラムすることもでき、それによ
ってオペレータは表示スクリーン７００を迅速に検査し
、どの特徴空間位置インジケータ・シンボルがスクリー
ン上の何処にあるかを検知することができる。

興味ある特徴検出器６０２の他の例は、パターン形状特
徴検出器６０２ｂ　（第９ｂ図）および測定された方向
特徴検出器６０２Ｃ（第９Ｃ図）である。

第９ｂ図に示すように、パターン形状特徴検出器６０２
ｂは、予め定められたパターン形状を特定する局在化さ
れたピクセル群を発生するパターン形状ピクセル発生器
９０４を含んでいる。発生器９０４は、単一の予め定め
られた形状、あるいは複数個の予め定められた形状の任
意の選択可能な１つを発生することができる。さらに任
意の予め定められた形状の寸法および／または位置は制
御可能である。もしあれば選択および制御は手動制御お
よび／またはコンピュータ制御とすることができる。

いずれの場合も、パターン形状ピクセル発生器９０４か
らの出力は修正手段９０６に第１の入力として供給され
、信号源６００からのデジタル化されたビデオ信号は修
正手段９０６に第２の入力として供給される。修正手段
９０６は、発生器９０４によって発生された予め定めら
れた形状を有するこれらの特徴以外のデジタル化ビデオ
信号６００によって表わされるイメージのすべての特徴
が取除かれた出力ビデオ信号をこの修正手段９０６から
取出す。

第９Ｃ図の測定された方向特徴検出器６０２０は、その
方向（あるいは少なくともそれに近い方向）にある信号
源６００からのデジタル化されたビデオ信号によって表
わされたイメージ中のこれらの端部を検出することので
きるｌあるいはそれ以上の方向フィルタを含んでいる。

−例として、第９Ｃ図は、供給された入力ビデオ信号に
よって表わされるイメージを解析して、１あるいはそれ
以上の特定された空間的方向をもった対象物の端部の存
在を決定する４個の各別の方向フィルタ９０８−０．９
０８−４５．９０８−９０．９０８−１３５を示してい
る。

興味ある特徴検出器６０２は第９ａ、９ｂ、９Ｃ図に特
に示されている形式以外の形式のものをとることができ
る。さらに、検出された特徴は１以上の規準に適合しな
ければならない。従って、特定の方向に配置された予め
定められたパターン形状をもった移動対象物のみを検出
する興味ある特徴検出器を採用することができる。この
発明の観点から、この発明の重要なことは、興味ある特
徴検出器６０２は、信号源６００からのデジタル化ビデ
オ信号によって表わされるイメージに含まれる“興味の
ない”データの実質的にすべてを除去し、さらに処理さ
れ、コンピュータ１０２に転送される“興味ある”デー
タのみを残すことである。

さらに、ビデオ信号源６００は第８ａ図に示す形式のも
のよりもよシ複雑な形式のものを使用することもできる
。例えば、第８ｂ図に示すように、イメージヤ手段１０
６からのビデオ信号の空間周波数スペクトルは第２ａ図
に示す構成によって解析され、デジタル化ビデオ信号源
６００ｂからのデジタル化されたビデオ信号は、メモリ
２０６−０・・・２０５−　Ｎの選択された１つからな
ろうあるいは、第２ａ図の構成を第２図のみの構成、ま
たは第２図のＡ／Ｄ変換器２００および空間周波数スペ
クトル・アナライザ２０２と置換することもできる。

これらの代替構成の場合、Ｌ／倍信号るいはＬ信号の１
つを選択するために選択スイッチが必要になる。

さらに、ビデオ信号源６００ｂは、ビデオ信号イメージ
ヤ手段１０６から直接の、あるいは第２ａ図の構成から
のデジタル化ビデオ信号出力からのいスレ力の１ビジー
１イメージ・ビデオ信号を選択的に取出すだめの選択ス
イッチ８０２からなるものとすることができる。

さらに複雑なビデオ信号源が第８Ｃ図に示されている。

この場合、第８ａ図あるいは第８ｂ図のいずれかから得
られたデジタル化ビデオ信号は選択器スイッチ８０４に
入力として供給され、出力ビデオ信号Ｇ′。・・・Ｇ’
Ｎ−１、ＧＮ（第６図）のうちの選択された１つは選択
スイッチ８０４に第２の入力として繰返し帰還される。

選択スイッチ８０４は手動で６るいはコンピュータ１０
２によって力作させられて、ビデオ信号源６００Ｃから
のデジタル化ビデオ信号出力としてこれらの信号の１つ
を採用する。

第８ａ、８ｂ、８Ｃ図に示されているビデオ信号源６０
０の例は包括的であることを意図したものではない。例
えば、第８Ｃ図に示すビデオ信号源と機能的に等価なも
のは、第１番目の第６図の構成の出力ビデオ信号Ｇｌ。

・・・Ｇ／Ｎ−１およびＧＮの各々（あるいは１個だけ
、あるいは幾つかのみ）が、それ自身の別に設けられた
追加の第６図の構成に入力ビデオ信号として供給される
“ファン−アウト（ｆａｎ−ｏｕｔ　）　”ツリーによ
って構成することができる。

よシ複雑な形式のビデオ信号源６００を使用するときは
、ある場合には、表示用の一ビジー”ビデオ信号を、そ
れ自身のビデオ信号源からよりもむしろコンピュータあ
るいはコンピュータに付帯するメモリから引出すことが
望ましい。

第６ａ図に示すように、第６図の実施例は、第２ａ図中
の第２図の変形に似た態様で修正することができる。特
に、第６図からの各ビデオ信号出力”Ｏ”・Ｇ／Ｎ−１
、ＧＮの各々はＰ’　Ｘ−Ｐ’　ｙメモリ６１２−〇・
・・６１２−（Ｎ−１）および６１２−Ｎの対応するも
のに供給される。これらのメモリ８１２−０・・・６１
２−　Ｎからの各出力は選択器スイッチ６１４に入力と
して供給され、この選択器スイッチ６１４はコンピュー
タ１０２からの切換制御信号に応答してそのコンピュー
タ１０２にその入力のうちの選択されたものを供給する
。

アナログ構成素子よりもむしろデジタル構成素子を使用
してこの発明を構成することが望ましいと信じられてい
るつこの理由から、上述のこの発明の好ましい実施例は
デジタル構成素子をもって構成されている。しかしなが
ら、この発明をアナログ構成素子をもって構成するのは
不可であるという理由のないことは言う迄もない。

さらに、イメージヤ１０６は白黒あるいは通常カラー・
テレビジョン・カメラからなるものトシて示したが、入
力ビデオ信号は、例えば赤外線イメージヤ手段、Ｘ線イ
メージヤ手段、２次元触知性フィールド（例えば表面組
織）のイメージを得るための圧力感知器のアレーを使用
したイメージヤ手段のような他の形式のイメージヤ手段
からも取出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のイメージ・データ減少手段を備えた
口高自動電子カメラを使用した装置の基本的なブロック
図、 第２図は第１図のイメージ減少手段の第１の実施例の基
本的なブロック図、 第２ａ図は第１図のイメージ減少手段の第２の実施例の
基本的なブロック図、 第３図は第２図の空間周波数スペクトル・アナライザの
第１の好ましい実施例の基本的なブロック図、 第３ａ図は第２図の空間周波数スペクトル・アナライザ
の第２の好ましい実施例の基本的なブロック図、 第４図はこの発明の空間的可動窓の動作を概略的に示し
た図、 第５図は第２図の出力から取出された各サブスペクトル
・バンド・イメージの各々についての相対的解像度およ
び視野を概略的に示した図、第６図は第１図のイメージ
・データ減少手段の第３の実施例の機能的々ブロック図
、 第６ａ図は第１図のイメージ・データ減少手段の第４の
実施例の基本的なブロック図、第７図は第６図または第
６ａ図に示す第３または第４の実施例を使用して得られ
る可視的表示の形式を示す図、 第８ａ図、第８ｂ図および第８Ｃ図はこれらによって処
理されるデジタル化ビデオ信号を与えるための第６図の
ビデオ信号源のそれぞれの実施例を示す図、 第９ａ図、第９ｂ図および第９Ｃ図は第６図の興味ある
特徴検出器のそれぞれの実施例を示す図である。 １００・・・カメラ、１０６・・・イメージヤ手段、６
０２・・・興味ある特徴検出器、６０４・・・ビクセル
絶対値伝達関数手段、６０６・・・コンポルーシヨン・
フィルタ／デシメーション・ピラミッド。 特許出願人　　　アールシーニー　コーポレーション代
　理　人　　清　水　　　　哲　ほか２名城で１・、σ
律り＃ｒ　　　　　遅λ旦ピクｔｉ＋し　　　窪２爲」 才２σ図 ’２３σ図 ’７４図 米ホさ我た″ビジー（ＢｕＳＹ）’イメージ″Ｘ８ａ図 才Ｓｋｙ図 ｔ６゜−ＧＨ，１，ＧＷ＾１拭ｔ６化ｌフ」…用象物Ｐ
卑蝙軸ふに０７え オ’７１７図 手続補正書（自発） 昭和６１年１０月１６日 特許庁長官　黒　１）明　雄　　殿 い １、事件の表示 特願昭６１−１７６５３２号 ２６　　発明の名称 イメージ・データ減少方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　アメリカ合衆国　ニューヨーク州　１００２
０ニユーヨーク　ロックフェラーフラサ３０名　称　　
（７５７）　　アールシーニー　コーポレーション４、
代理人 ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」の
各欄。 ６、補正の内容 （１）　　特許請求の範囲を別紙の通シに訂正します。 （２）　明細書の第１９頁第１０行中の「１００」を「
１０２」と訂正します。 （３）　　同書第２０頁第１１行中の「Ｐ′、およびＰ
′エメモリ」を「Ｐ′アおよびＰ′エメモリ」と訂正し
ます。 （４）　　同書第２４頁第１３行中の「次の周波数」を
「次のオクターブ」と訂正します。 添付書類 特許請求の範囲 以上 特許請求の範囲 （１）　　第１の所定数のビクセルからなる比較的高い
空間解像度で広視野のイメージを表わす入力ビデオ信号
と共に使用され、 先づ上記人力ビデオ信号を処理して、それから■上記入
力ビデオ信号によって表わされるイメージのフィールド
に対応する所定の視野を有する引出された比較的低い空
間解像度のイメージを表わすある出力ビデオ信号と、＠
上記所定の視野を有する引出されたイメージを表わす少
なくとも１個の他の出力ビデオ信号とを引出す第１の処
理段階（但し、上記ある出力ビデオ信号によって表わさ
れるイメージは上記第１の所定数よりも少ない第２の所
定数のビクセルからなり、上記１個の他の出力ビデオ信
号によって表わされる上記イメージは上記入力ビデオ信
号によって表わされる上記比較的高い空間解像度のイメ
ージに等しいか低い解像度を示すが、上記ある出力ビデ
オ信号によって表わされる上記比較的低い空間解像度の
引出されたイメージよりも高い解像度を示し、上記１個
の他の出力ビデオ信号によって表わされる上記引出され
たイメージは上記第１の所定数に等しいかそれよりも小
さいが、上記第２の所定数よりも大きな数のビクセルか
らなる）と、 次に上記１つの他の出力ビデオ信号によって表わされる
引出されたイメージのビクセルの空間的に局在化された
部分集合を空間窓を通過させることにより、上記１つの
他の出力ビデオ信号を処理して、それによって表わされ
る引出されたイメージのビクセル数を減少させる段階と
からなり、上記部分集合は上記第２の数よりも大きくは
ない数のビクセルからなる、イメージ・データ減少方法
。 上記人力ビデオ信号によって表わされるイメージ中に含
まれる興味のある特徴を検出し、それによって入力ビデ
オ信号によって表わされるイメージの興味のある予め定
められた特徴によって占められるイメージ領域中のビク
セルの実質的に相対的空間位置のみを限定する高解像度
の興味ある特徴をもったイメージを表わす検出されたビ
デオ信号を引出し、それによって、上記検出されたビデ
オ信号のうちの上記検出された興味ある特徴を限定する
ビクセルのみがＯレベル値に関して正あるいは負のいず
れかの極性の相当なレベル値を持つようにする段階と、 上記検出されたビデオ信号を処理して、絶対レベル値ビ
デオ信号であって、その各ビクセルが上記検出されたビ
デオ信号の対応するビクセルの相当なレベル値のある伝
達関数に従がう絶対レベル値を持つ上記絶対レベル値ビ
デオ信号を引出す段階と、 上記絶対レベル値ビデオ信号を処理して、上記ある出力
ビデオ信号と上記１つの他の出力ビデオ信号とをそれぞ
れ引出す段階とを含むイメージ・データ減少方法。 （３）　　イメージヤ手段によって見られている空間領
域の連続するイメージ・フレームであって、各々・フレ
ームの各々の全てのビクセルを表わす入力ビデオ信号を
リアル・タイムで生成する高解像度、広視野イメージヤ
手段と、 上記所定の視野を持った各引出されたイメージ・フレー
ムを表わす少なくとも１個の他の出力ビデオ信号とを引
出す第１の処理手段（但し、上記１個の他の出力ビデオ
信号によって表わされる各イメージ・フレームは上記入
力ビデオ信号によって表わされる各比較的高い空間解像
度のイメージ・フレームに等しいかこれよりも低いが、
上記ある出力ビデオ信号によって表わされる各比較的低
い空間解像度の引出されたイメージ・フレームよりも高
い解像度を呈し、上記１個の他の出力ビデオ信号によっ
て表わされる各引出されたイメージ・フレームは上記第
１の所定数に等しいかあるいはこれよりも小さいが、上
記第２の所定数よりも大きな数のビクセルからなる）と
、 入力ビデオ信号によって表わされるイメージ中に含まれ
る興味のある特徴を検出し、それによって入力ビデオ信
号によって表わされるイメージの興味のある予め定めら
れた特徴によって占められるイメージ領域中のビクセル
の実質的に相対位置のみを限定する高解像度の興味ある
特徴をもったイメージを表わす検出されたビデオ信号を
引出し、それによって、上記検出されたビデオ信号のう
ちの上記検出された興味ある特徴を限定するピクセルの
みが０レベル値に関して正あるいは負のいずれかの掻性
の相当なレベル値を持つようにする興味ある特徴検出器
と、 上記検出されたビデオ信号を処理して、絶対レベル値ビ
デオ信号であって、その各ピクセルが上記検出されたビ
デオ信号の対応するピクセルの相当なレベル値のある伝
達関数に従がう絶対レベル値を持つ上記絶対レベル値の
ビデオ信号を引出すビクセル絶対値伝達関数手段と、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の所定数のピクセルからなる比較的高い空間
   解像度で広視野のイメージを表わす入力ビデオ信号と共
   に使用され、 先づ上記入力ビデオ信号を処理して、それから（イ）上
   記入力ビデオ信号によつて表わされるイメージのフィー
   ルドに対応する所定の視野を有する引出された比較的低
   い空間解像度のイメージを表わすある出力ビデオ信号と
   、（ロ）上記所定の視野を有する引出されたイメージを
   表わす少なくとも１個の他の出力ビデオ信号とを引出す
   段階 （但し、上記ある出力ビデオ信号によつて表わされるイ
   メージは上記第１の所定数よりも少ない第２の所定数の
   ピクセルからなり、上記１個の他の出力ビデオ信号によ
   つて表わされる上記イメージは上記入力ビデオ信号によ
   つて表わされる比較的高い空間解像度のイメージに等し
   いか低い解像度を示すが、上記ある出力ビデオ信号によ
   つて表わされる上記比較的低い空間解像度の引出された
   イメージよりも高い解像度を示し、上記１個の他の出力
   ビデオ信号によつて表わされる上記引出されたイメージ
   は上記第１の所定数に等しいかそれよりも小さいが、上
   記第２の所定数よりも大きな数のピクセルからなる）と
   、 次に上記１つの他の出力ビデオ信号によつて表わされる
   引出されたイメージのピクセルの空間的に局在化された
   部分集合を空間窓を通過させることにより、上記１つの
   他の出力ビデオ信号を処理して、それによつて表わされ
   る引出されたイメージのピクセル数を減少させる段階と
   からなり、上記部分集合は上記第２の数よりも大きくは
   ない数のピクセルからなる、イメージ・データ減少方法
   。
2. （２）第１の処理段階は、 上記入力ビデオ信号によつて表わされるイメージ中に含
   まれる興味のある特徴を検出し、それによつて入力ビデ
   オ信号によつて表わされるイメージの興味のある予め定
   められた特徴によつて占められるイメージ領域中のピク
   セルの実質的に相対的空間位置のみを限定する高解像度
   の興味ある特徴をもつたイメージを表わす検出されたビ
   デオ信号を引出し、それによつて、上記検出されたビデ
   オ信号のうちの上記検出された興味ある特徴を限定する
   ピクセルのみが０レベル値に関して正あるいは負のいず
   れかの極性の相当なレベル値を持つようにする段階と、 上記検出されたビデオ信号を処理して、絶対レベル値ビ
   デオ信号であつて、その各ピクセルが上記検出されたビ
   デオ信号の対応するピクセルの相当なレベル値のある伝
   達関数に従がう絶対レベル値を持つ上記絶対レベル値の
   ビデオ信号を引出す段階と、 上記絶対レベル値ビデオ信号を処理して、上記ある出力
   ビデオ信号と上記１つの他の出力ビデオ信号とを引出す
   段階と、を含む特許請求の範囲第１項記載のイメージ・
   データ減少方法。
3. （３）イメージヤ手段によつて見られる空間領域の連続
   するイメージ・フレームであつて、第１の所定数のピク
   セルからなる入力ビデオ信号によつて表わされる上記イ
   メージ・フレームの各々の全てのピクセルを表わす上記
   入力ビデオ信号をリアル・タイムで生成する高解像度、
   広視野イメージヤ手段と、 上記入力ビデオ信号を処理して、それから（イ）上記第
   １の所定数よりも少ない第２の所定数のピクセルからな
   る上記入力ビデオ信号によつて表わされる各連続するイ
   メージ・フレームのフィールドに相当する所定の視野を
   もつた各引出された比較的低い空間解像度のイメージ・
   フレームを表わすある出力ビデオ信号と、（ロ）各々が
   上記所定の視野を持つた各引出されたイメージ・フレー
   ムを表わす少なくとも１個の他の出力ビデオ信号とを引
   出す第１の手段（但し、上記１個の他の出力ビデオ信号
   によつて表わされる各イメージ・フレームは上記入力ビ
   デオ信号によつて表わされる各比較的高い空間解像度の
   イメージ・フレームに等しいかこれよりも低いが、上記
   ある出力ビデオ信号によつて表わされる各比較的低い空
   間解像度の引出されたイメージ・フレームよりも高い解
   像度を呈し、上記１個の他の出力ビデオ信号によつて表
   わされる各引出されたイメージ・フレームは上記第１の
   所定数に等しいかあるいはこれよりも小さいが、上記第
   ２の所定数よりも大きな数のピクセルからなる）と、 上記１個の他の出力ビデオ信号によつて表わされる引出
   されたイメージの空間的に局在化されたピクセルの部分
   集合を空間窓を通過させることにより、上記１つの他の
   出力ビデオ信号を処理して、それによつて表わされる各
   引出されたイメージ・フレームのピクセル数を減少させ
   る第２の手段（上記部分集合は上記第２の所定数よりも
   大きくはない数のピクセルからなる）と、からなるデー
   タの減少したビデオ出力を引出すための凹窩電子カメラ
   。
4. （４）上記第１の手段は、 入力ビデオ信号によつて表わされるイメージに含まれる
   興味のある特徴を検出し、それによつて入力ビデオ信号
   によつて表わされるイメージの興味のある予め定められ
   た特徴によつて占められるイメージ領域中のピクセルの
   実質的に相対位置のみを限定する高解像度の興味ある特
   徴をもつたイメージを表わす検出されたビデオ信号を引
   出し、それによつて、上記検出されたビデオ信号のうち
   の上記検出された興味ある特徴を限定するピクセルのみ
   が０レベル値に関して正あるいは負のいずれかの検性の
   相当なレベル値を持つようにする手段と、 上記検出されたビデオ信号を処理して、絶対レベル値ビ
   デオ信号であつて、その各ピクセルが上記検出されたビ
   デオ信号の対応するピクセルの相当なレベル値のある伝
   達関数に従がう絶対レベル値を持つ上記絶対レベル値の
   ビデオ信号を引出すピクセル絶対値伝達関数手段と、 上記絶対値レベル・ビデオ信号を処理して、上記１つの
   他の出力ビデオ信号を含む所定複数個の出力ビデオ信号
   をそれぞれ引出す低域通過コンポルーシヨン・フィルタ
   ／デシメータ・ピラミツド手段と、を含む特許請求の範
   囲第３項記載の凹窩電子カメラ。