(57)【要約】【課題】撮像手段により撮影された画像に生じた変化を低コスト、低消費電力かつ少ないストレージ容量で検出すること【解決手段】集積回路装置１０は、撮像手段１１０で撮影された画像データ１２を時系列に受け取り、画像の変化を検出して変化検出信号を生成する画像変化検出回路２０を含む。記画像変化検出回路２０は、画像を１又複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記１又複数のエリア単位で各エリアに属する画素の画素値を積算して積算レジスタ５０，６０に保持する積算回路３０と、積算レジスタ５０，６０に保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号１４を生成する変化検出信号生成回路４０と含む。【選択図】      図１
2006079387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段で撮影された画素単位の画像データを時系列に受け取り、画像の変化を検出して変化検出信号を生成する画像変化検出回路を含む集積回路装置であって、
前記画像変化検出回路は、
画像を１又複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記１又複数のエリア単位で各エリアに属する画素の画素値を積算して積算レジスタに保持する積算回路と、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号を生成する変化検出信号生成回路と、
を含む事を特徴とする集積回路装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記積算回路は、
画像を複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記複数のエリア単位で各エリアに属する画素の画素値を積算して積算レジスタに保持し、
前記変化検出信号生成回路は、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号を生成する事を特徴とする集積回路装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記画像変化検出回路は、
変化エリア特定レジスタを含み、
前記変化検出信号生成回路は、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、各エリア毎の変化の有無を変化エリア特定レジスタに保持する事を特徴とする集積回路装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
画像を複数の矩形エリアに分割して、矩形エリア単位で変化を検出することを特徴とする集積回路装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
積算周期に関する条件を設定するための積算周期設定レジスタを含み、
前記積算回路は、
積算周期設定レジスタの値に基づき積算周期を特定し、受け取った画像データが特定された積算周期に合致するか否か判断し、積算周期に合致する画像データについて、画素値を積算して積算レジスタに保持する事を特徴とする集積回路装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
変化を検出する際の基準となる基準変化率に関する条件を設定するための基準変化率設定レジスタを含み、
前記変化検出信号生成回路は、
前記基準変化率設定レジスタの値に基づき基準変化率を特定し、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して前記基準変化率に基づき変化の有無を検出する事を特徴とする集積回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
変化検出の対象となるエリアを特定するための条件であるエリア特定情報を設定するためのエリア特定情報設定レジスタを含み、
前記変化検出信号生成回路は、
前記エリア特定情報設定レジスタの値に基づき当該エリアが検出対象エリアであるか否か判断し、検出対象エリアでない場合には、変化検出信号の生成を省略することを特徴とする集積回路装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
画素値のうち積算対象となる成分を特定するため条件である積算成分特定情報を設定するための積算成分特定情報設定レジスタを含み、
前記積算回路は、
積算成分特定情報設定レジスタの値に基づき画素成分を選択し、画像データのうち選択した画素成分を積算することを特徴とする集積回路装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記積算回路は、
水平同期信号及び垂直同期信号を受け取り、受け取った水平同期信号及び垂直同期信号と水平分割数及び垂直分割数に基づき各画素がどのエリアに属するか特定し、特定したエリアに対応した積算レジスタに積算することを特徴とする集積回路装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
前記積算回路は、
各画素値の画像データの上位数ビットの値を積算することを特徴とする集積回路装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
画像を水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割してｎ×ｍ個のエリアに分割し、
ｎ×ｍ個のエリアに対応したｍ×ｎ個の今回積算レジスタ及びｍ×ｎ個の前回積算レジスタを含み、
前記積算回路が、第１の画像の画像データの後に受け取った第２の画像の画像データの積算値を今回レジスタに格納した後に、
比較回路は、今回積算レジスタの積算値と、第１の画像の画像データの積算値が保持されている前回積算レジスタの対応する積算値とを比較して変化の有無を検出し、比較後に今回積算レジスタの積算値を前回積算レジスタに移すことを特徴とする集積回路装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記画像変化検出回路は、
画像を水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割してｎ×ｍの個のエリアに分割し、
水平方向のｍ個のエリアに対応したｍ個の今回積算レジスタ及びｎ×ｍ個のエリアに対応したｍ×ｎ個の前回積算レジスタを含み、
前記積算回路が、第１の画像の画像データの後に受け取った第２の画像の水平方向にｎ個分のエリアの積算値を今回レジスタに格納した後に、
比較回路は、今回積算レジスタの積算値と、第１の画像の画像データの積算値が保持されている前回積算レジスタの対応する積算値とを比較して変化の有無を検出し、比較後に今回積算レジスタの積算値を前回積算レジスタに移すことを特徴とする集積回路装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の集積回路装置を含むマイクロコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置及びマイクロコンピュータに関する。
【背景技術】
【０００２】
防犯システムに用いる監視カメラシステムにおいては、監視カメラで監視すべき場所の画像を取り込み、画像処理によりフレーム間の変化を検出して、あるレベルで変化があった場合に画像の保存を行っていた。
【特許文献１】特開２０００−１９６９３４号公報
【特許文献２】特開２００１−６９５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
常時設置されたカメラ等で連続画像で変化のあったときだけ画像を取得したい場合、変化のあったことをＣＰＵや接続されたＰＣ、又は接続されたアナログ温度センサ等を使って検出する必要があった。
【０００４】
ＣＰＵやＰＣで検出する場合、一旦フレームバッファにいれた後処理をするので、ＣＰＵやメモリの負荷は大きくなり、消費電力も大きくなる。
【０００５】
またアナログ人体センサー等を使う場合は部品が高価となりコストが上昇する。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、撮像手段により撮影された画像に生じた変化を低コスト、低消費電力かつ少ないストレージ容量で検出することが出来る集積回路装置及びマイクロコンピュータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、
撮像手段で撮影された画素単位の画像データを時系列に受け取り、画像の変化を検出して変化検出信号を生成する画像変化検出回路を含む集積回路装置であって、
前記画像変化検出回路は、
画像を１又複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記１又複数のエリア単位で各エリアに属する画素の画素値を積算して積算レジスタに保持する積算回路と、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号を生成する変化検出信号生成回路と、
を含む事を特徴とする。
【０００８】
ここにおいて画素値とは例えばＹＵＶフォーマットで受け取る場合でもよいし、ＲＧＢフォーマットで受け取る場合でもよいし、ＹＣｂＣｒフォーマットで受け取る場合でもよい、その他の形式（輝度や色差）の受け取る場合でもよい。なお積算対象は上記各画素値のいずれか１つの成分の値（例えば輝度成分や色差成分）でもよい。またいずれか１つの成分の値の上位の所定ビットでもよい。
【０００９】
ここで比較対照となる第１の画像と第２の画像は例えばＣＣＤカメラ等の撮像手段で撮影された動画像等を時系列に受け取ったものである。受け取ったすべての画像について画素値を積算して変化の有無を検出するようにしてもよいし、所定の積算周期で（例えばｍフレーム毎に）画素値を積算して変化の有無を検出するようにしてもよい。
【００１０】
変化検出信号は例えばＣＰＵやその他のモジュールへの変化検出の割り込み信号として使用することで、変化の有無をＣＰＵやその他のモジュールに通知するようにしてもよい。
【００１１】
本発明では画像変化検出回路が撮像手段からの画像データをリアルタイムに受け取り変化を検出できるので、一旦フレームバッファに格納した後ＣＰＵやＰＣがフレームバッファから読み出して変化検出処理を行う場合にくらべてメモリ容量やメモリ負荷も少なくて済み消費電力も削減することができる。
【００１２】
本発明によれば、撮像手段により撮影された画像に生じた変化を低コスト、低消費電力かつ少ないストレージ容量で検出することが出来る。
【００１３】
（２）本発明の集積回路装置は、
前記積算回路は、
画像を複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記複数のエリア単位で各エリアに属する画素の画素値を積算して積算レジスタに保持し、
前記変化検出信号生成回路は、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号を生成する事を特徴とする。
【００１４】
本発明では各エリア毎に変化（例えばコントラストの変化）を検出することができる。従ってどのエリアで検出されたかを時系列に読み出すことで、どの方向に変化が移動したか判別できるので、簡易的な動きの検出もできる。
【００１５】
また本発明によればエリア単位で変化を検出できるので、部分的な動きの検出にも対応することが可能である。
【００１６】
またエリアの分割数を変更する（１エリアの面積を変更する）ことで変化検出の感度を変更することができる。たとえばエリアの分割数を上げる（１エリアを小さくする）ことで変化検出の感度を上げることができる。
【００１７】
（３）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
変化エリア特定レジスタを含み、
前記変化検出信号生成回路は、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、各エリア毎の変化の有無を変化エリア特定レジスタに保持する事を特徴とする。
【００１８】
変化エリア特定レジスタは、各エリア毎に変化の有無の検出結果を格納するためのレジスタであり、例えば各ビットの位置とエリアを対応付けて、ビットのＯＮ、ＯＦＦ（１，０の値）により変化の有無を特定できるような構成にしてもよい。
【００１９】
このようにするとＣＰＵやその他のモジュールが変化エリア特定レジスタを参照することにより、どのエリアに変化が生じたかを検出することができる。
【００２０】
（４）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
画像を複数の矩形エリアに分割して、矩形エリア単位で変化を検出することを特徴とする。
【００２１】
矩形のエリアに分割することで画素の属するエリアの特定処理や変化の位置検出が容易になる。
【００２２】
なおエリアの分割数を増やすほど感度や位置検出の精度があがるので、目的に応じてエリア分割の設定をすることが好ましい。
【００２３】
（５）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
積算周期に関する条件を設定するための積算周期設定レジスタを含み、
前記積算回路は、
積算周期設定レジスタの値に基づき積算周期を特定し、受け取った画像データが特定された積算周期に合致するか否か判断し、積算周期に合致する画像データについて、画素値を積算して積算レジスタに保持する事を特徴とする。
【００２４】
本発明によれば積算周期設定レジスタの値を変更することで、変化検出のための画像をピックアップする周期を変更することができる。積算周期を短くすると速い変化の検出が可能となり、積算周期を長くすると遅い変化の検出が可能になり、目的に応じてエリア分割の設定をすることが好ましい。
【００２５】
なお実際に積算周期設定レジスタに格納する値は、積算周期そのものでもよいし、積算周期を特定可能な値（例えば所定の積算周期に一義的に対応付けが可能な値）でもよい。
【００２６】
本発明によれば積算周期設定レジスタの値を変更することで速い／遅いいずれの変化の検出にも対応可能である。
【００２７】
（６）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
変化を検出する際の基準となる基準変化率に関する条件を設定するための基準変化率設定レジスタを含み、
前記変化検出信号生成回路は、
前記基準変化率設定レジスタの値に基づき基準変化率を特定し、
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して前記基準変化率に基づき変化の有無を検出する事を特徴とする。
【００２８】
本発明によれば基準変化率設定レジスタの値を変更することで、変化対象となる変化の度合いを変更することができる。基準変化率は前回積算値に対する変化量の割合等、例えば（今回積算値−前回積算値）／前回積算値等で表すことができる。基準変化率の値を小さく設定すると、大きい場合に比べ変化検出の感度が上昇するので目的に応じてエリア分割の設定をすることが好ましい。
【００２９】
なお実際に基準変化率設定レジスタに格納する値は、基準変化率そのものでもよいし、基準変化率を特定可能な値（例えば所定の基準変化率に一義的に対応付けが可能な値）でもよい。
【００３０】
（７）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
変化検出の対象となるエリアを特定するための条件であるエリア特定情報を設定するためのエリア特定情報設定レジスタを含み、
前記変化検出信号生成回路は、
前記エリア特定情報設定レジスタの値に基づき当該エリアが検出対象エリアであるか否か判断し、検出対象エリアでない場合には、変化検出信号の生成を省略することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、検出対象エリアに変化が行った場合のみＣＰＵ等に変化を通知することが可能になる。撮影する状況によっては常に画像が変化していて変化を検出すること自体が無意味なエリア等もある。本発明によればかかるエリアの変化検出をマスクすることができるので、必要なエリアのみから効率良く変化を検出することができる。
【００３２】
（８）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
画素値のうち積算対象となる成分を特定するため条件である積算成分特定情報を設定するための積算成分特定情報設定レジスタを含み、
前記積算回路は、
積算成分特定情報設定レジスタの値に基づき画素成分を選択し、画像データのうち選択した画素成分を積算することを特徴とする。
【００３３】
一般に画素値は複数の成分により構成されている場合がおおい。例えばＹＵＶ形式の画素値の場合には画素値はＹ成分、Ｕ成分、Ｖ成分から構成されている。
【００３４】
本発明によれば、これらの各成分のいずれを使用するかを積算成分特定情報設定レジスタによって設定／変更することが可能である。
【００３５】
従って画像撮影の状況や環境や対象被写体に応じて、変化検出に最も適した成分を設定することがこのましい。
【００３６】
なお実際に積算成分特定情報設定レジスタに格納する値は、積算成分特定情報そのものでもよいし、積算成分特定情報を特定可能な値（例えば所定の積算成分特定情報に一義的に対応付けが可能な値）でもよい。
【００３７】
（９）本発明の集積回路装置は、
前記積算回路は、
水平同期信号及び垂直同期信号を受け取り、受け取った水平同期信号及び垂直同期信号と水平分割数及び垂直分割数に基づき各画素がどのエリアに属するか特定し、特定したエリアに対応した積算レジスタに積算することを特徴とする。
【００３８】
（１０）本発明の集積回路装置は、
前記積算回路は、
各画素値の画像データの上位数ビットの値を積算することを特徴とする。
【００３９】
このようにすることにより積算回路や積算レジスタのハード上規模を小さくすることができる。
【００４０】
（１１）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
画像を水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割してｎ×ｍ個のエリアに分割し、
ｎ×ｍ個のエリアに対応したｍ×ｎ個の今回積算レジスタ及びｍ×ｎ個の前回積算レジスタを含み、
前記積算回路が、第１の画像の画像データの後に受け取った第２の画像の画像データの積算値を今回レジスタに格納した後に、
比較回路は、今回積算レジスタの積算値と、第１の画像の画像データの積算値が保持されている前回積算レジスタの対応する積算値とを比較して変化の有無を検出し、比較後に今回積算レジスタの積算値を前回積算レジスタに移すことを特徴とする。
【００４１】
（１２）本発明の集積回路装置は、
前記画像変化検出回路は、
画像を水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割してｎ×ｍの個のエリアに分割し、
水平方向のｍ個のエリアに対応したｍ個の今回積算レジスタ及びｎ×ｍ個のエリアに対応したｍ×ｎ個の前回積算レジスタを含み、
前記積算回路が、第１の画像の画像データの後に受け取った第２の画像の水平方向にｎ個分のエリアの積算値を今回レジスタに格納した後に、
比較回路は、今回積算レジスタの積算値と、第１の画像の画像データの積算値が保持されている前回積算レジスタの対応する積算値とを比較して変化の有無を検出し、比較後に今回積算レジスタの積算値を前回積算レジスタに移すことを特徴とする。
【００４２】
このようにすることで、第２のレジスタの個数を水平方向の分割数まで削減することができるため、ハードウエア規模を削減することが可能となる。
【００４３】
（１３）本発明は、上記のいずれかの集積回路装置を含むことを特徴とするマイクロコンピュータである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４５】
図１に、本実施形態の集積回路装置のブロック図を示す。
【００４６】
本実施形態の集積回路装置１０は、カメラ１１０等の撮像手段で撮影された画素単位の画像データ１２を時系列に受け取り、画像の変化を検出して変化検出信号１４を生成する画像変化検出回路２０を含む集積回路装置である。
【００４７】
画像変化検出回路２０は、画像を１又複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記１又複数のエリア単位で各エリアに属する画素の（又は輝度に関する）画素値を積算して積算レジスタ５０、６０に保持する積算回路３０を含む。
【００４８】
また画像変化検出回路２０は、積算レジスタ５０、６０に保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号を生成する変化検出信号生成回路４０を含む。
【００４９】
また画像変化検出回路２０は、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについてエリア単位の積算値を保持する積算レジスタ５０、６０を含む。例えば第１の画像データのエリア単位の画素値の積算値を積算レジスタ５０に保持し、その後に積算レジスタ５０に保持された積算値を第２の積算レジスタ６０に移動するようにしても良い。そして第１の画像よりあとに受け取った第２の画像の画像データについてエリア単位の積算値を再び積算レジスタ５０に保持し、積算レジスタ５０、６０に保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して変化の有無を検出するようにしても良い。
【００５０】
また積算回路３０は、画像を複数のエリアに分割し、時系列に受け取った第１の画像及び第２の画像の画像データについて前記複数のエリア単位で各エリアに属する画素の（又は輝度に関する）画素値を積算して積算レジスタ５０、６０に保持し、変化検出信号生成回路４０は、積算レジスタ５０、６０に保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、変化有りと判断した場合には変化検出信号１４を生成するようにしてもよい。
【００５１】
また画像変化検出回路２０は、変化エリア特定レジスタ７０を含むように構成してもよい。そして変化検出信号生成回路４０は、積算レジスタ５０、６０に保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、各エリア毎の変化の有無を変化エリア特定レジスタ７０に保持するようにしてもよい。
【００５２】
また画像変化検出回路２０は、積算周期を設定するための積算周期設定レジスタ８２を含むようにしてもよい。そして積算回路３０は、積算周期設定レジスタ８２の値に基づき積算周期を特定し、受け取った画像データ１２が特定された積算周期に合致するか否か判断する画像選択部３４を含み、積算周期に合致する画像データ１２について、変化前記１又複数のエリア単位で各エリアに属する画素の（又は輝度に関する）画素値を積算して積算レジスタ５０、６０に保持するように構成してもよい。
【００５３】
画像変化検出回路２０は、変化を検出する際の基準となる基準変化率を設定するための基準変化率設定レジスタ８４を含むようにしてもよい。そして変化検出信号生成回路４０は、基準変化率設定レジスタ８４の値に基づき基準変化率を特定し、積算レジスタ５０、６０に保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して前記基準変化率に基づき変化の有無を検出するようにしてもよい。
【００５４】
また画像変化検出回路２０は、変化検出の対象となるエリアを特定するためのエリア特定情報を設定するためのエリア特定情報設定レジスタ８６を含むようにしてもよい。そして変化検出信号生成回路４０は、エリア特定情報設定レジスタ８６の値に基づき当該エリアが検出対象エリアであるか否か判断し、検出対象エリアでない場合には、変化検出信号の生成を省略する変化マスク処理部４２を含むようにしてもよい。
【００５５】
また画像変化検出回路２０は、画素値のうち積算対象となる成分を特定するための積算成分特定情報を設定するための積算成分特定情報設定レジスタ８８を含むようにしてもよい。そして積算回路３０は、積算成分特定情報設定レジスタ８８の値に基づき画素成分を選択し、画像データのうち選択した画素成分を積算するようにしてもよい。
【００５６】
積算回路３０は、水平同期信号９０及び垂直同期信号９２を受け取り、受け取った水平同期信号９０及び垂直同期信号９２と水平分割数及び垂直分割数に基づき各画素がどのエリアに属するか判断して積算するエリア検出部３２を含むようにしてもよい。
【００５７】
また画像を水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割してｎ×ｍの分割エリアを設けるようにしてもよい。そして画像変化検出回路２０は、ｍ×ｎ個の積算値を保持するための今回積算レジスタ５０及びｍ×ｎ個の積算値を保持するための前回積算レジスタ６０を含み、前記積算回路３０が、第２の画像の画像データの積算値を今回レジスタ５０に格納した後に、変化信号生成回路４０が、今回積算レジスタの積算値と、第１の画像の画像データの積算値が保持されている前回積算レジスタの対応する積算値とを比較して変化の有無を検出し、比較後に今回積算レジスタの積算値を前回積算レジスタに移すようにしてもよい。
【００５８】
また画像を水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割してｎ×ｍの分割エリアを設けるようにしてもよい。そして画像変化検出回路４０は、
ｍ個の積算値を保持するための今回積算レジスタ及びｍ×ｎ個の積算値を保持するための前回積算レジスタを含み、積算回路３０が、第２の画像の水平方向にｎ個分のエリアの積算値を今回積算レジスタ５０に格納した後に、変化信号生成回路４０が、今回積算レジスタ５０の積算値と、第１の画像の画像データの積算値が保持されている前回積算レジスタ６０の対応する積算値とを比較して変化の有無を検出し、比較後に今回積算レジスタの積算値を前回積算レジスタに移すようにしてもよい。
【００５９】
図２は本実施の形態におけるエリア単位の画素値の積算について説明するための図である。
【００６０】
２１０、２１２は時系列に入力される第１の画像及び第２の画像である。本実施の形態では、第１の画像２１０と第２の画像２１２を同一の分割パターンでパターンで複数のエリアに分割する。例えば同図では各画像を、水平方向に３等分、垂直方向に３等分して３×３＝９個のエリアに分割している。
【００６１】
第１の画像のエリアの所与２２０が例えばｍ１×ｍ２＝ｎの画素Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎで構成されており、各画素Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎの画素値の値がａ１，ａ２・・・ａｎであるとする。ここにおいてａ１，ａ２・・・ａｎは、例えばＹＵＶ成分やＲＧＢ成分のいずれか成分の値でもよい。
【００６２】
この場合に、第１の画像のエリアＡ１の画素値の積算値をＡｓ１とすると、Ａｓ１は例えば以下の式で表すことが出来る。
【００６３】
Ａｓ１＝ａ１＋ａ２＋・・・＋ａｎ
なおａ１、ａ２、・・・ａｎの上位数ビットの値であるａ１’、ａ２’、・・・ａｎ’を積算して積算値Ａｄ１’を求めるようにしてもよい。
【００６４】
同様にして第２の画像の所与のエリア２２２が例えばｍ１×ｍ２＝ｎの画素Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎで構成されており、各画素Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎの画素値の値がｂ１，ｂ２・・・ｂｎであるとする。ここにおいてｂ１，ｂ２・・・ｂｎは、ＹＵＶ成分やＲＧＢ成分のいずれかの成分の値でもよい（ただしａ１，ａ２・・・ａｎと同じ成分の値である）。
【００６５】
この場合に、第２の画像のエリアＢ１の画素値の積算値をＢｓ１とすると、Ｂｓ１は例えば以下の式で表すことが出来る。
【００６６】
Ｂｓ１＝ｂ１＋ｂ２＋・・・＋ｂｎ
なおｂ１、ｂ２、・・・ｂｎの上位数ビットの値であるｂ１’、ｂ２’、・・・ｂｎ’を積算して積算値Ｂｓ１’を求めるようにしてもよい。
【００６７】
本実施の形態では各エリア毎に積算値（例えばＡｓ１とＢｓ１）を比較して変化の有無を検出する。ここで基準変化率設定レジスタに変化を検出する際の基準となる基準変化率に関する条件を設定し、当該基準変化率に基づき積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応するエリアの積算値を比較して変化の有無を検出するようにしてもよい。基準変化率は全体に対する変化の割合等で設定することが可能で、例えば基準変化率がｈ％と設定されている場合には（Ｂｓ１−Ａｓ１）／Ａｓ１の値（変化率）がｈ％以上である場合に変化有りと判断する（変化を検出する）。ここでｈ１＜ｈ２の基準変化率が与えられた場合にはｈ１を採用したほうがｈ２を採用した場合に場合に比べ変化検出の感度があがることになる。従って監視カメラ等の用途や撮影場所の状況等によって基準変化率を設定することがこのましい。
【００６８】
例えば複数の基準変化率を用意しておいて（１の基準変化率を３％〜６％、第２の変化率を３％、第３の変化率を２５％）切り替えて設定するようにしてもよい。
【００６９】
また第１の画像の各エリアＡ１からＡ９の積算値Ａｓ１〜Ａｓ９を保持するための積算レジスタを９個設け、第２の画像の各エリアＢ１からＢ９の積算値Ｂｓ１〜Ｂｓ９を保持するための積算レジスタを９個設けるようにしてもよい。
【００７０】
なお積算する値は各画素値の例えば上位数ビットでもよい。例えば画素値の上位５ビットを積算し、積算レジスタは２４ビットの構成としてもよい。積算する値を各画素値の上位数ビットとすることでハードウエア規模を削減することができる。
【００７１】
図３は本実施の形態の画像の変化を検出する処理の一例について説明するためのフローチャート図である。
【００７２】
まず積算条件（積算周期、変化率、ＹＵＶ選択、エリア選択等）を特定するための値を積算条件設定レジスタに設定する（ステップＳ１０）。
【００７３】
次に第１の画像及び第２の画像の入力画像データの各画素のＹＵＶ各成分を積算レジスタ（今回積算レジスタ、前回積算レジスタ）に仮積算する（ステップＳ２０）。
【００７４】
次にＹＵＶ選択を切り替えて今回積算レジスタと対応する前回積算レジスタを比較し、よりダイナミックレンジの取れる成分を選択する（ステップＳ３０）。
【００７５】
次に入力データの受け取りを開始する（ステップＳ４０）。
【００７６】
次に入力画像データが積算周期の画像データであるか否か判断し、積算周期の画像データであれば各画素の選択された成分（その上位数ビットでもよい）についてエリア毎に積算して積算レジスタ（今回積算レジスタ）に保持する（ステップＳ５０）。
【００７７】
そして１画像分の画像データについて積算処理を終了したかいなか判断し（ステップＳ６０）、終了していない場合にはステップＳ５０にもどり、終了している場合には以下の処理を行う。
【００７８】
積算レジスタに保持された第１の画像及び第２の画像の対応する各エリアの積算値を比較して変化の有無を検出し、各エリア毎の変化の有無を変化エリア特定レジスタに保持する（ステップＳ７０）。
【００７９】
そしていずれかのエリアに変化ありの場合には（ステップＳ８０）、エリアセンサ割り込みを発生させ、変化検出信号を生成出力して、ＣＰＵその他のモジュールを起動する（ステップＳ９０）。
【００８０】
そしてＣＰＵその他のモジュールがエリア検出レジスタを読み出したのちエリア検出レジスタをクリアする（ステップＳ１００）。
【００８１】
処理終了でなければステップＳ５０にもどる（ステップＳ１１０）。
【００８２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態の画像のエリア分割パターンについて説明するための図である。
【００８３】
図４（Ａ）は画像を水平方向に２分割、垂直方向に２分割して４個のエリア（長方形（大）エリア）に分割する第１の分割パターンであり、図４（Ｂ）は画像を水平方向に３分割垂直方向に３分割して９個のエリア（長方形（中）エリア）に分割する第２の分割パターンであり、図４（Ｃ）は画像を水平方向に６分割垂直方向に６分割して３６個のエリア（長方形（小）エリア）に分割する第３の分割パターンである。
【００８４】
分割パターンを外部入力によって設定、変更出来るようにしても良い。
【００８５】
各エリアの積算値の変化を検出して画像が変化したかいなか調べる場合には、よりこまかなエリアに分割した方が精度良く変化を検出することが出来るといえる。すなわち第１の分割パターン＜第２の分割パターン＜第３の分割パターンの順で精度良く変化を検出することが出来る。
【００８６】
このようにエリアの分割数を変更する（１エリアの面積を変更する）ことで変化検出の感度を変更することができる。たとえばエリアの分割数を上げる（１エリアを小さくする）ことで変化検出の感度を上げることができる。
【００８７】
ただしよりこまかなエリアに分割すると、回路規模が増大するため監視カメラ等の目的や設定状況等に応じてエリアの分割数を設定することが望ましい。
【００８８】
図５（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態の積算周期について説明するための図である。
【００８９】
図５（Ａ）は積算周期が１／２０秒の場合に積算対象となる画像を示している。３１０−１、３１０−２、・・・は例えば監視カメラ等の撮像手段から送られてくる時系列の画像ｇ１，画像ｇ１１、・・である。画像ｇ１は１フレーム目の画像、画像ｇ１１は１１フレーム目の画像、・・・、画像ｇｎはｎフレーム目の画像であるとする。例えば１／６０秒毎に画像が撮影される場合、積算周期が１／２０秒の場合、２０フレーム毎に画像の積算が行われる。図５（Ａ）では画像ｇ１（３１０−１）、画像ｇ２１（３１０−３）、・・の画像について積算比較対照となり、その間に受け取った他の画像については積算、比較対象としない。
【００９０】
図５（Ｂ）は積算周期が１／６０秒の場合に積算対象となる画像を示している。３１０−１、３１０−２、・・・は例えば監視カメラ等の撮像手段から送られてくる時系列の画像ｇ１，画像ｇ１１、・・である。画像ｇ１は１フレーム目の画像、画像ｇ１１は１１フレーム目の画像、・・・、画像ｇｎはｎフレーム目の画像であるとする。例えば１／６０秒毎に画像が撮影される場合、積算周期が１／６０秒の場合、６０フレーム毎に画像の積算が行われる。図５（Ｂ）では画像ｇ１（３１０−１）、画像ｇ６１（３１０−３）、・・の画像について積算比較対照となり、その間に受け取った他の画像については積算、比較対象としない。
【００９１】
本実施の形態によれば積算周期設定レジスタの値を変更することで、変化検出のための画像をピックアップする周期を変更することができる。積算周期を短くすることで速い変化の検出が可能となり、積算周期を長くすると遅い動きの検出が可能になるので、目的に応じてエリア分割の設定をすることが好ましい。
【００９２】
図６（Ａ）（Ｂ）は変化検出の対象となるエリアについて説明するための図である。
【００９３】
図６（Ａ）の３２０は、画像がＡ１からＡ９の９個のエリアに分割されてＡ１、Ａ３、Ａ７、Ａ９が変化検出対象となっていることを示している。３２０はこのときのエリア特定情報設定レジスタの内容に示している。例えば画像を９分割した場合には少なくとも９ビットを有するエリア特定情報設定レジスタを設け、エリア特定情報設定レジスタの各ビットと各エリアを対応付けし（ここではエリア特定情報設定レジスタのビット０〜８が各エリアＡ１〜Ａ９に対応している）、各ビットのＯＮ、ＯＦＦで対応するエリアが検出対象であるか否かを設定する。
【００９４】
図６（Ａ）では、Ａ１、Ａ３、Ａ７、Ａ９が変化検出対象となっているので、エリア特定情報設定レジスタの対応するビット０，２，６，８が１となり、それ以外が０となっている。
【００９５】
このようにすると変化対象となっているＡ１、Ａ３、Ａ７、Ａ９に変化が生じた場合のみ割り込み等を発生してＣＰＵ等に通知することができる。
【００９６】
例えばＡ２、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ８のエリアは常に変化が生じている場合等は変化を検出しても意味がない場合等にこれらのエリアに生じた変化をマスクすることが可能となる。
【００９７】
図６（Ｂ）の３２２は、画像がＡ１からＡ９の９個のエリアに分割されてＡ５が変化検出対象となっていることを示している。３２２はこのときのエリア特定情報設定レジスタの内容に示している。
【００９８】
図６（Ｂ）では、Ａ５が変化検出対象となっているので、エリア特定情報設定レジスタの対応するビット４が１となり、それ以外が０となっている。
【００９９】
このようにすると変化対象となっているＡ５に変化が生じた場合のみ割り込み等を発生してＣＰＵ等に通知することができる。
【０１００】
例えばＡ５のエリアにドアや窓等がありドアや窓付近に生じた変化のみを検出すれば事足りるような場合にはＡ１以外のエリアに生じた変化をマスクすることが可能となる。
【０１０１】
このように本実施の形態によれば、検出対象エリアに変化が行った場合のみＣＰＵ等に変化を通知することが可能になる。撮影する状況によっては常に画像が変化していて変化を検出すること自体が無意味なエリア等もある。本発明によればかかるエリアの変化検出をマスクすることができるので、必要なエリアのみから効率良く変化を検出することができる。
【０１０２】
図７（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態における位置検出について説明するための図である。
【０１０３】
図７（Ａ）は、画像がＡ１からＡ９の９個のエリアに分割されて変化が検出されたエリアがＡ４→Ａ５→Ａ６と変化している様子を示している。このような場合画像の中央付近を左から右方向に何かが移動したと考えられる。
【０１０４】
また図７（Ｂ）は、画像がＡ１からＡ９の９個のエリアに分割されて変化が検出されたエリアがＡ２→Ａ５→Ａ８と変化している様子を示している。このような場合画像の中央付近を上から下方向に何かが移動したと考えられる。
【０１０５】
このように本実施の形態によればどのエリアで検出されたかを時系列に読み出すことで、どの方向に変化が移動したかが判別可能なので、簡易的な動きの検出もできる。
【０１０６】
図８は本実施の形態で使用する画素値について説明するための図である。
【０１０７】
画素の画素値情報とし例えばＹＵＶデータを使用する場合には、各画素のＹ成分のデータを用いることが出来る。
【０１０８】
ここでは、撮像手段から受け取る画像データがＲＧＢフォーマットであるものとして説明するが、これに限定されるものではない。ＲＧＢフォーマットの画像データは、各画素がＲＧＢの原色信号により表される。
【０１０９】
ＲＧＢフォーマットの取得画像データは、Ｙ成分（輝度成分）、Ｃｂ成分及びＣｒ成分からなる画像データに変換される。そして、画像変化検出部は、取得画像データのＹ成分を積算して変化検出処理を行う。
【０１１０】
このように、輝度成分のみ抽出して輝度成分に基づき変化検出処理を行うことで、データ量の削減と処理負荷の軽減を図ることができる。
【０１１１】
図９は、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例について説明するための図である。
【０１１２】
本実施の形態の画像処理装置は、ＣＰＵ９１０，ＤＭＡＣ９２０，カメラモジュール９３０，メモリ（フレームメモリ等）９４０、画像変化検出回路９５０，インタラプトコントローラ（ＩＮＴＣ）９６０，周辺モジュール（システムとして必要な周辺モジュール等）９７０等を含み、これらがバス９８０で接続されている。
【０１１３】
ここで画像変化検出回路９５０は、専用の回路によりハードウエア的に実現される。
【０１１４】
カメラモジュールによって周期的に撮影された画像の画像データはＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）９２０等によってバス９８０又は専用バス９４２を使用して画像変化検出回路９５０に入力される。
【０１１５】
画像変化検出回路９５０は、画像の変化を検出した場合には、インタラプトコントローラ（ＩＮＴＣ）９６０にむけ変化検出の割り込み信号９５２を出力し、インタラプトコントローラ（ＩＮＴＣ）９６０は、ＣＰＵ９１０にむけ割り込み信号を出力し変化検出をＣＰＵ９１０に通知するようにしてもよい。
【０１１６】
本実施の形態では画像変化検出回路９５０が撮像手段（カメラモジュール）９４０からの画像データをリアルタイムに受け取り変化を検出できるので、一旦フレームバッファ９４０等に格納した後ＣＰＵ９１０やＰＣがフレームバッファ９４０から読み出して変化検出処理を行う場合にくらべてメモリ容量やメモリ負荷も少なくて済み消費電力も削減することができる。
【０１１７】
本実施の形態によれば監視カメラ等でカメラセンサーとエリアセンサーだけを動作させ、変化検出後にＣＰＵに割り込みが係り必要な動作を行うことが可能になる。従って変化のない状態ではネットワーク部分やＪＰＥＧ部分をスリープの状態にできるので消費電力を削減することができる。
【０１１８】
また変化のあった時だけ画像をストレージに保存するようにできるの最小限のストレージ容量で済む。
【０１１９】
２．マイクロコンピュータ
図７は、本実施の形態のマイクロコンピュータのハードウエアブロック図の一例である。
【０１２０】
本マイクロコンピュータ７００は、ＣＰＵ５１０、キャッシュメモリ５２０、ＲＡＭ７１０，ＲＯＭ７２０、ＭＭＵ７３０、ＬＣＤコントローラ５３０、リセット回路５４０、プログラマブルタイマ５５０、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）５６０、ＤＲＡＭコントローラ５７０、割り込みコントローラ５８０、通信制御装置５９０、バスコントローラ６００、Ａ／Ｄ変換器６１０、Ｄ／Ａ変換器６２０、入力ポート６３０、出力ポート６４０、Ｉ／Ｏポート６５０、クロック発生装置６６０、プリスケーラ６７０、コミュニケーションモジュール７４０及びそれらを接続する汎用バス６８０、専用バス７５０等、各種ピン６９０等を含む。
【０１２１】
画像変化検出回路７４０は例えば図１で説明した構成を有する。
【０１２２】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本実施形態の集積回路装置のブロック図を示す。
【図２】本実施の形態におけるエリア単位の画素値の積算について説明するための図である。
【図３】本実施の形態の画像の変化を検出する処理の一例について説明するためのフローチャート図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態の画像のエリア分割パターンについて説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態の積算周期について説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）（Ｂ）は変化検出の対象となるエリアについて説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態における位置検出について説明するための図である。
【図８】本実施の形態で使用する画素値について説明するための図である。
【図９】本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例について説明するための図である。
【図１０】本実施の形態のマイクロコンピュータのハードウエアブロック図の一例である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  集積回路装置（ＩＣ）、１２  画像データ、１４  変化検出信号、２０  変化検出回路、３０  積算回路、３２  エリア検出部、３４  画像選択部、３６  画素成分選択部３６、４０  変化信号検出回路、４２  変化マスク処理部、５０  今回積算レジスタ、６０  前回積算レジスタ、７０  変化エリア特定レジスタ、８０  積算条件設定レジスタ、８２  積算周期設定レジスタ、８４  基準変化率設定レジスタ、８６  エリア特定情報設定レジスタ、８８  積算成分特定情報設定レジスタ、９０  水平同期信号、９２  垂直同期信号、１１０  カメラ（撮像手段）、１２０  ＣＰＵ又はその他のモジュール、ＣＰＵ、１２０  メモリ、５１０  ＣＰＵ、５２０  キャッシュメモリ５３０  ＬＣＤコントローラ、５４０  リセット回路、５５０  プログラマブルタイマ、５６０  リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、５７０  DMAコントローラ兼バスＩ／Ｆ、５８０  割り込みコントローラ、５９０  通信制御回路（シリアルインターフェース）、６００  バスコントローラ、６１０  Ａ／Ｄ変換器、６２０  Ｄ／Ａ変換器、６３０  入力ポート、６４０  出力ポート、６５０  Ｉ／Ｏポート、６６０  クロック発生装置（ＰＬＬ）、６７０  プリスケーラ、６８０  汎用バス、６９０  各種ピン、７００  マイクロコンピュータ、７１０  ＲＯＭ、７２０  ＲＡＭ、７３０  ＭＭＵ、７４０  コミュニケーションモジュールモジュール、７５０  専用バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006079387.tif 000009
【図８】
2006079387.tif 000010
【図９】
2006079387.tif 000011
【図１０】
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