JPS6265182A - 物体の認識方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、カメラにより撮像した画像信号をいったんメ
モリに記憶し、この記憶されたデータを用いて物品の存
在の有無あるいは物品の種類の判別などの物体の認識を
行なうものに関するものである。

〔発明の背景〕

建築物あるいは施設においては、ある特定の領域内に存
在する物体（移動する物体も含ム。）の認識をすること
が必要である場合が考えラレル。

例えば駅構内において、人が線路に落下（落人）するこ
とは、人の生命口危険が及ぶ。したがってそれを監視し
、防止することは必要である。このようなことは、駅構
内に限らず、遊園地の乗り物の乗降場、デパートのエス
カレータの乗降部、移動物体間（例えば、人と自動車）
での接触の可能性のある場所等でも必要である。

従来、昭和５９年度電気四学会中国支部連合大会にて、
小谷、中前、西田が発表した「屋外環境中の移動人物の
検出システム」が知られている。

このシステムは、危険な敷地内に人間が入９た場合、そ
れを認識し、警報を発するもので、ＩＴＶにより画像を
取込み、パーソナルコンピュータ用画像入力装置を介し
て、マイコンで処理する。このシステムでは、静止画像
と人間を識別するために、人が存在しない場合の背景の
輝度値を基準値として、計測される輝度値との比較を行
ない、人の存在の認識を行なっている。

また、特開昭５９−９９５８０号公報には、静止した背
景中を移動する移動物体を１近接した二つの時刻の映像
信号の差を取ることによって複雑な背景の情報を消去し
て、移動物体のみに関する情報を抽出（切出し）して、
該抽出された情報によって対象とする原画像を切出し、
該切出された原画像を用いてパターン認識を行なう技術
が開示されている。

ところで、カメラで視野内の映像を撮像する場合、遠地
点に存在する物体と近地点に存在する物体とを全く意識
せずに、そのまま撮像しているのが現状である。この結
果、同一物体でありても、カメラ視野内の遠地点に存在
する場合と、近地点に存在する場合とでは、その物体が
撮像された画像信号数、すなわち画素１−少数は大幅に
興なって（る。したがりて、この画素数の違いによって
。

特に遠地点にある物体の正確な認識が困難となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、正確な物体認識を行なうことのできる
物体の認識方法を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、カメラ視野内の遠知点と近地点のサンプリン
グレートな遠地点−はど細かくしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明する
。

なお、以下の実施例は、駅構内における落人監視システ
ムを例によって説明するけれども、本発明はこのような
システムに限らず、カメラの視野内における遠地点と近
地点の物体を認識することを必要とする他のどのような
システムにも適用することができる。

さて、第２因に、駅構内におけるカメラ（例えば、ＴＶ
カメラ）の配「例を示す。第２図において、ｌは電車、
２はプラットホーム、３は線路を示す。カメラは、４ａ
、４ｂ、４ｃのように電車の移動方向に沿って、それぞ
れのカメラがプラットホームと線路部の領域な撮像可能
なように配置される。反対側車線にも、同様にカメラ５
ａ、５ｂ、５ｃが配置される。カメラは、視野に制限が
あるため、１台のカメラでプラットホームの全領域をカ
バーすることはできない。そのために、複数個設置され
ている。また、落人検知においては、子供等の最小被検
出物体の検知を確実にするため、その分解能を上げる必
要があるが、この分解能を上げるためには狭い領域をで
きるだけ大きく撮像する必要があるため、カメラの撮像
領域には制限がある。

すなわち、第３図のように、一つのテレビカメラが監視
している像を、ディジタル化によりＭｘＮに分解したと
すると、カメラの監視領域が実際にはＭｏ　（＊）　ｘ
　Ｎｏ　（ｗ）とすると、１ｒＩＢ素当りの分一般に、
レンズ系も含めた画像歪は３画素程度と言われているの
で、余裕を持った対象物に対する最小検出物は５画素と
すると、その分解能は５×△ｐｘ　、ｓｘ△Ｐ、　　　
となる。

次に、本システムのハード構成を説明する。

＠１図は、本システムの制御ブロック図である。

テレビカメラ４より映像信号が、画像入力部６へ入力さ
れ、ここでアナログビデオ信号をディジタル化し、明る
さに応じた２進化データに厘き換える。ここでディジタ
ル化するタイミングは、タイミング回路７より出力され
るクロックパルスに同期して行なわれる。

ディジタル化されたビデオ信号は１画像メモリアクセス
を切替える切替回路８に入力され、切替回路８を介して
現画像を記憶する画像メモリ９ａに入力される。画像メ
モリ９ｇ、９ｂは、テレビ画面をＭ３図のようにＭｘＮ
に分割し、その分割した最小単位、すなわち、１画素毎
に前述した明るさに応じた２進化データとして、第４図
のように画面の端から各画素に応じて順に記憶している
。

切替回路には、？ｉ４算用の像データを記憶している画
像メモリ９ｂ、ならびに、これら画像メモリ間のデータ
を読み出し、比較演算を行なう演算プａセ、す（ＣＰ　
Ｕ　）　１０が接続されている・演算プロセッサ１０に
は、プログラム記憶用のメモリ（ＲＯＭ）Ｉｌａ、　　
ワーク用メモリとしてのメモリ（ＲＡＭ）ｎｂが接続さ
れ、周辺装置とのインターフェース用として人出回路１
２が、モニタテレビ１４の映像信号出力用として表示制
御部１３が接続されている。操作部１６は、この実施例
においては開始用押釦１６ｂと、登録用押釦１６　ａと
で構成されている。挿作部１６は、このような構成に限
らず。

キーボード等、人とマシンとのインターエースが可能な
ものであればよい。警報部１５は、この実施例において
は、ランプや、ディスプレイ＊ａ等の可視警報！　Ｉ　
１５　ｂと、ブザーや、音声等で警報を発する聴警報装
置１５　ａとで構成される。この警報部１５も、上述し
た以外のものであっても良い。

プラットホームの監視において、線路内への異物体の検
知を行なうためには、標準状態の像と現状の像との比較
を行なえば良い。しかしながら、駅ホームの状態は、乗
客の移動（数）、車両の進入などにより、カメラ視野内
における物体の位置が時々刻々変化している。したがっ
て、一定の標準状態ではなく、変化に対応した標準状態
としなければならない。

第５図は、第１図に示すタイミング回路フの具体例を示
すものである。タイミング回路７は、基準パルスを発生
するパルス発生器７ａからの基準パルスをカウンタ回路
７ｂに入力し、分周してその出力をサンプリング用のク
ロックパルスとする。

また、カウンタ回路７ｃは、基準パルス（周波数ｆ（Ｈ
ｚ））を入力し、これを分周してその出力（同期信号）
を演算プロセッサ（ｃ　Ｐ　Ｕ　）　１０に出力する。

カウンタ回路７ｂは、外部よりプリセットデータをセッ
トできるものであり、分局比は、与えられたＮビットの
値によりＮｘｆ／６５５３６となる。ここで、ｆは基準
パルスの周波数である。

プリセットデータは、第１図の入出力インターフェース
回路丘に接続されており、水平同期信号毎に、クロック
パルスが変わるように、演算プロセッサｌＯより、デー
タをプリセットする。

こうすることにより、ビデオ信号は、第６図のように、
各走査毎に、異なったクロックパルスでサンプリングが
行なわれ、遠地点と近地点の物体の画素における重み付
けを等しくすることができる。

ＩＪ７図により、ＣＰＵ（演算プロセッサ）１０がＮ値
をプリセットする過程を説明すると、ＣＰＵ１０には、
垂直・水平の同期信号が入力されており。

垂直同期信号の入力Ｇこより、水平同期信号入力回数記
憶カウンタ（Ｈカウンタ）をクリヤーする。

これが、ステップＦｉｌ、Ｆ１２である。その後、水平
同期信号が入力される毎に、Ｈカウンタを加算してゆく
。この処理がステップＦ１３．Ｆ１４である。この加算
後、カウント値により、第８図に示す如き水平方向の画
素重み付は変換テーブル（ＨＮテーブル）のＨＮ値＋Ｈ
カウント値のアドレスを参照して、その値をクロックパ
ルスカウンタに出力する。この処理がステップＦ１５．
Ｆ１６の処理である。このようにして、タイミング回路
７にセットするＮ値を求め、このＮ値を入出力回路認を
介して、タイミング回路７にプリセットする。

このようにして、クロックパルスでサンプルされた各画
素を、メモリ空間上に平面に並べた場合を第１Ｏ図に示
す。また、実際の画面分割の状況なＭＩ　ＩＩ！ｉｉｌ
に示す。

実際の画面分割では、遠方はど微小区間を検出するよう
になつている。したがって、木刀式の画面分割は、従来
行なわれている長方形分割とは異なる。

次に、ｆ！４１図と、第９Ａ図および第９Ｂｆｆｌを用
いてこの判定手順を説明する。

カメラ４で撮像された画像信号は、切替回路８を介して
、現画像メモリ９ａに入力される。ＣＰＵｌ０は、現画
像メモリ９ａの内容とへ準状聾のデ、−夕を記憶してい
る画像メモリ９ｂの内容を続出し、両者の比較を行なう
。この処理が、第９人図。

男９Ｂ図のステップＦ２１．Ｆ２２．Ｆ２３．Ｆ２４の
処理である。ステップＦ２５では、輝度値に大幅な変化
があったかどうかを判別する。大幅な変化があると、ス
テップＦ２９．Ｆ３０以下の処理に進み、周囲の画素に
ついて同様の比較（すなわち、現画像メモリ９ａの内容
と基準画像メモリ９ｂの内容との比較）を行なう。すな
わち、大幅な変化を発見した場所の１画素前のアドレス
と、水平同期分Ｘだけ進んだアドレスと、ｘ　−）−１
アドレスとの３アドレスに関する画素について、大幅な
変化がありたかどうか調べる。ここまでの処理がステッ
プＦ２９〜Ｆ３７である。この過程において、正常の判
定の場合は、読出しアドレスをもとに戻して、次々と判
定を継続する。これは、ステップＦ３９．Ｆ４０．Ｆ２
８に示すとおりである。異常と判定した場合は、入出力
回路校を介して警報部郷に警報信号を出力し、警報を行
なう。

この処理は、ステップＦ３８である。

また、このように、クロックパルスのサンプリングレー
トな支える代わりに、第３図の画面分割で上方を遠方、
下方を近地点とすると、下方に異常があつた場合、異常
画素がＫ１以上でなければ異常とせず、上方の場合はに
２以上でなければ異常とならないよう壷こ、判定基準に
、垂直軸アドレスに応じて、に、　−に、　　という重
みを乗算して判定を行なう。

上述したように、本実施−例によれば、高速に画面内の
輝度変化を抽出することができるようになり、近地点、
遠地点の重みをＣＰＵからのデータを変えるだけで、容
褐に変えることができる。したがって、カメラ視野によ
る調整を容易に行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、カメラで撮
像される遠地点と近地点との物体の画素データ数の均一
化をはかることができ、正確な物体認識を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

′Ｍ１図は本発明の一実施例におけるシステムのハード
構成を示す図、第２図は駅構内のテレビカメラ配置を示
す図、Ｎ３図は画面分割の概念を示す図、５１１４図は
メモリ構成の概念を示す図、第５図はタイミング回路の
詳細を示す図、第６図はタイミング信号を示す図、第７
図は演算プロセッサにおけるタイミング回路へのデータ
プリセット動作を示す図、！Ｊ８図はテーブル例を示す
図、第９人図および第９Ｂ図は本発明の一実施例誓こお
ける異常判定処理動作を示す図、第１Ｏ図は遠地点と近
地点のメモリ内への記憶データ数の状況を示す図、Ｋ１
１図は画面分割の状況を示す図である。 ４・・・・・・テレビ（ＴＶ）カメラ、６・・−・・画
像入力部、フ・・−・・発振器、８・・・・・・切替回
路、９ａ、９ｂ・・・・・・画像メモリ、１０・・−・
・演算プロセッサ、１１ａ。 １１　ｂ・・・・・・メモリ、認・・−・・入出力回路
、１３・・・・・・表示制御１部、１４・・・・・・モ
ニタテレビ、１５・・・・・・警報部、１６才１図 才３図 Ｈ 才６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、物体が存在する可能性のある領域を撮像するカメラ
   からの画像信号をディジタル化し、該ディジタル化され
   た画像信号を画像メモリに記憶し、該記憶された画像信
   号を処理して物体を認識する物体の認識方法において、
   前記カメラ視野内の遠地点と近地点のサンプリングレー
   トを遠地点ほど細かくしたことを特徴とする物体の認識
   方法。