(57)【要約】【課題】従来よりも少ない計算量で移動検出対象の移動を検出できる移動検出方法、制御方法、移動検出装置、制御装置及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から第１座標（ｘＬ）までの画素数の第１累計値、および、他端座標から第２座標（ｘＲ）までの画素数の第２累計値を算出し、第１累計値及び第２累計値を比較し、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させ、第１座標及び第２座標の一致を検出する。一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定する。【選択図】　　　　図４
2004145669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出する移動検出方法において、
差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定するステップと、
決定した座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出するステップと
を有することを特徴とする移動検出方法。
【請求項２】
前記平面座標系の各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出するステップと、
各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出するステップと、
各座標軸毎に第１累計値及び第２累計値を比較するステップと、
各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させるステップと、
各座標軸毎に第１座標及び第２座標の一致を検出するステップと
を有し、前記座標を決定するステップは、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、前記二分する座標を決定することを特徴とする請求項１記載の移動検出方法。
【請求項３】
差異画素領域の総画素数を算出するステップと、
前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出するステップと、
各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較するステップと
を有し、前記座標を決定するステップは、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、前記二分する座標を決定することを特徴とする請求項１記載の移動検出方法。
【請求項４】
差異画素領域の総画素数を算出するステップと、
前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出するステップと、
各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出するステップと、
各座標軸毎に第１累計値と総画素数の半分の値とを比較するステップと、
各座標軸毎に第２累計値と総画素数の半分の値とを比較するステップと、
各座標軸で第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動するステップと、
各座標軸で第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動するステップと
を有し、前記座標を決定するステップは、各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、前記二分する座標を決定することを特徴とする請求項１記載の移動検出方法。
【請求項５】
複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出し、検出された差異画素領域の移動に応じた動作を行うように、制御対象を制御する制御方法において、
前記差異画素領域の移動を、請求項１〜４の何れかに記載の移動検出方法で検出することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出する移動検出装置において、
差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定する座標決定手段を備え、
座標決定手段で決定した座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出すべくなしてあることを特徴とする移動検出装置。
【請求項７】
前記平面座標系の各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値、および、前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出する算出手段と、
各座標軸毎に、第１累計値及び第２累計値を比較する比較手段と、
各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させる座標変更手段と、
各座標軸毎に第１座標及び第２座標の一致を検出する一致検出手段と
を備え、前記座標決定手段は、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、前記二分する座標を決定すべくなしてあることを特徴とする請求項６記載の移動検出装置。
【請求項８】
差異画素領域の総画素数を算出、および、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出する算出手段と、
各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較する比較手段と
を備え、前記座標決定手段は、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、前記二分する座標を決定すべくなしてあることを特徴とする請求項６記載の移動検出装置。
【請求項９】
差異画素領域の総画素数を算出し、前記平面座標系の各座標軸を基準にして、前記差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値、および、前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出する算出手段と、
各座標軸毎に、第１累計値と総画素数の半分の値とを比較、および、第２累計値と総画素数の半分の値とを比較する比較手段と、
各座標軸毎に、第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動させ、第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動させる座標変更手段と
を備え、前記座標決定手段は、各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、前記二分する座標を決定すべくなしてあることを特徴とする請求項６記載の移動検出装置。
【請求項１０】
複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出する移動検出装置と、移動検出装置で検出された差異画素領域の移動に応じた動作を行うように、制御対象を制御する制御手段とを備えた制御装置において、
前記移動検出装置は、請求項６〜９の何れかに記載の移動検出装置であることを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
コンピュータに、複数の撮像画像を受付けさせ、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出させ、差異が検出された差異画素領域の移動を検出させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、前記平面座標系の各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出させる手順と、
コンピュータに、各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出させる手順と、
コンピュータに、各座標軸毎に第１累計値及び第２累計値を比較させる手順と、
コンピュータに、各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させる手順と、
コンピュータに、各座標軸毎に第１座標及び第２座標の一致を検出させる手順と、
コンピュータに、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、複数の撮像画像を受付けさせ、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出させ、差異が検出された差異画素領域の移動を検出させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、差異画素領域の総画素数を算出させる手順と、
コンピュータに、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出させる手順と、
コンピュータに、各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較させる手順と
コンピュータに、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、複数の撮像画像を受付けさせ、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出させ、差異が検出された差異画素領域の移動を検出させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、差異画素領域の総画素数を算出させる手順と、
コンピュータに、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出させる手順と、
コンピュータに、各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出させる手順と、
コンピュータに、各座標軸毎に第１累計値と総画素数の半分の値とを比較させる手順と、
コンピュータに、各座標軸毎に第２累計値と総画素数の半分の値とを比較させる手順と、
コンピュータに、各座標軸で第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動させる手順と、
コンピュータに、各座標軸で第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動させる手順と
コンピュータに、各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、差異画素領域の移動を検出させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受付けた複数の撮像画像間の差異部分（差異画素領域）の移動を検出する移動検出方法及び移動検出装置と、該移動検出方法及び移動検出装置で検出した差異画素領域の移動に応じた動作を行うように制御対象を制御する制御方法及び制御装置と、受付けた複数の撮像画像間の差異部分（差異画素領域）の移動をコンピュータに検出させるコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動検出対象の移動方向及び移動量を検出するために、いくつかの方法が用いられている。例えば、パターン認識を使用し、予め設定された基準パターンと被写体のパターンとを比較して、被写体中に移動検出対象があることを検出した後に、移動検出対象の移動方向及び移動量を検出する方法がある。また、他の方法として、計算量削減のために、所定時間間隔で受付けた撮像画像間の差異を検出し、検出した差異領域の重心を算出し、算出した重心の移動量及び移動方向から移動検出対象の移動量及び移動方向を検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第１８９５０７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の方法では、パターン認識の為に膨大なプログラムの処理が必要である。また、後者の方法においても、対象の重心を求めるためには、差異領域の画素すべてについて座標と画素値の差との乗算並びに除算が必要であり、パターン認識よりは少なくなるものの依然として計算量は多い。例えば携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：携帯情報端末）等の小型機器に移動検出機能を組込む場合、計算速度を高速化しなければならないこと及び計算速度の高速化による装置規模の大型化によって消費電力が高くなることにより、移動検出機能の搭載は困難である。また、低コスト化が求められる玩具や監視カメラシステム等においても、同様に移動検知機能の搭載は困難である。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも少ない計算量で移動検出対象の移動を検出できる移動検出方法、制御方法、移動検出装置、制御装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、複数の移動検出対象が移動している場合であっても、移動検出対象の移動を検出することができる移動検出方法、移動検出装置及びコンピュータプログラムを提供することを他の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る移動検出方法は、複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出する移動検出方法において、差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定するステップと、決定した座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出するステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る移動検出方法においては、前記平面座標系の各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出するステップと、各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出するステップと、各座標軸毎に第１累計値及び第２累計値を比較するステップと、各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させるステップと、各座標軸毎に第１座標及び第２座標の一致を検出するステップとを有し、前記座標を決定するステップは、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、前記二分する座標を決定することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る移動検出方法においては、差異画素領域の総画素数を算出するステップと、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出するステップと、各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較するステップとを有し、前記座標を決定するステップは、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、前記二分する座標を決定することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る移動検出方法においては、差異画素領域の総画素数を算出するステップと、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出するステップと、各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出するステップと、各座標軸毎に第１累計値と総画素数の半分の値とを比較するステップと、各座標軸毎に第２累計値と総画素数の半分の値とを比較するステップと、各座標軸で第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動するステップと、各座標軸で第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動するステップとを有し、前記座標を決定するステップは、各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、前記二分する座標を決定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る制御方法は、複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出し、検出された差異画素領域の移動に応じた動作を行うように、制御対象を制御する制御方法において、前記差異画素領域の移動を、上述した移動検出方法で検出することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る移動検出装置は、複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出する移動検出装置において、差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定する座標決定手段を備え、座標決定手段で決定した座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出すべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る移動検出装置においては、前記平面座標系の各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値、および、前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出する算出手段と、各座標軸毎に、第１累計値及び第２累計値を比較する比較手段と、各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させる座標変更手段と、各座標軸毎に第１座標及び第２座標の一致を検出する一致検出手段とを備え、前記座標決定手段は、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、前記二分する座標を決定すべくなしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る移動検出装置においては、差異画素領域の総画素数を算出、および、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出する算出手段と、各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較する比較手段とを備え、前記座標決定手段は、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、前記二分する座標を決定すべくなしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る移動検出装置においては、差異画素領域の総画素数を算出し、前記平面座標系の各座標軸を基準にして、前記差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値、および、前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出する算出手段と、各座標軸毎に、第１累計値と総画素数の半分の値とを比較、および、第２累計値と総画素数の半分の値とを比較する比較手段と、各座標軸毎に、第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動させ、第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動させる座標変更手段とを備え、前記座標決定手段は、各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、前記二分する座標を決定すべくなしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る制御装置は、複数の撮像画像を受付け、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を検出する移動検出装置と、移動検出装置で検出された差異画素領域の移動に応じた動作を行うように、制御対象を制御する制御手段とを備えた制御装置において、前記移動検出装置は、上述した移動検出装置であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、複数の撮像画像を受付けさせ、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出させ、差異が検出された差異画素領域の移動を検出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記平面座標系の各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出させる手順と、コンピュータに、各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出させる手順と、コンピュータに、各座標軸毎に第１累計値及び第２累計値を比較させる手順と、コンピュータに、各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させる手順と、コンピュータに、各座標軸毎に第１座標及び第２座標の一致を検出させる手順と、コンピュータに、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出させる手順とを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、複数の撮像画像を受付けさせ、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出させ、差異が検出された差異画素領域の移動を検出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、差異画素領域の総画素数を算出させる手順と、コンピュータに、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出させる手順と、コンピュータに、各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較させる手順とコンピュータに、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出させる手順とを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、複数の撮像画像を受付けさせ、受付けた撮像画像上に設定された平面座標系の同一座標間の画素の差異を検出させ、差異が検出された差異画素領域の移動を検出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、差異画素領域の総画素数を算出させる手順と、コンピュータに、前記平面座標系の各座標軸を基準にして前記差異画素領域の一端座標から前記差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値を算出させる手順と、コンピュータに、各座標軸を基準にして前記差異画素領域の他端座標から前記差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を算出させる手順と、コンピュータに、各座標軸毎に第１累計値と総画素数の半分の値とを比較させる手順と、コンピュータに、各座標軸毎に第２累計値と総画素数の半分の値とを比較させる手順と、コンピュータに、各座標軸で第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動させる手順と、コンピュータに、各座標軸で第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動させる手順とコンピュータに、各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、差異画素領域の移動を検出させる手順とを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、受付けた複数の撮像画像の同一座標間の画素の差異が検出された差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定し、決定した座標に基づいて、差異画素領域の移動を検出する。例えば、各画素の座標がｘ−ｙ平面上の座標（ｘ、ｙ）で表せる場合、差異画素領域の総画素数を二分するｘ座標（例えば直線ｘ＝ａ）及びｙ座標（例えば直線ｙ＝ｂ）より、差異画素領域の総画素数を二分する座標（座標（ａ、ｂ））を決定する。差異画素領域の総画素数を均等に二分する座標は、差異画素領域の重心座標と略等しくなるため、二分された各差異画素領域の画素数の差が少なくなるように、総画素数を二分する座標を決定する。
【００２１】
本発明においては、各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値と、差異画素領域の他端座標から差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値を夫々算出し、各座標軸毎に第１累計値及び第２累計値を比較する。各座標軸毎に、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させ、各座標軸の第１座標及び第２座標の一致を検出する。各座標軸の第１座標及び第２座標の一致が検出されたときの座標に基づいて、前記二分する座標を決定する。
【００２２】
本発明においては、差異画素領域の総画素数と、総画素数の半分の値とを算出する。また、各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値を算出し、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較し、前記累計値が総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、前記二分する座標を決定する。
【００２３】
本発明においては、差異画素領域の総画素数と、総画素数の半分の値とを算出する。また、各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から差異画素領域内の任意の第１座標までの画素数の第１累計値と、差異画素領域の他端座標から差異画素領域内の任意の第２座標までの画素数の第２累計値とを夫々算出する。
各座標軸毎に、第１累計値と総画素数の半分の値との比較と、算出された第２累計値と総画素数の半分の値との比較とを夫々行い、第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を前記他端座標側に移動し、第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動する。各座標軸で第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標及び第２座標の平均値に基づいて、前記二分する座標を決定する。
【００２４】
本発明においては、受付けた複数の撮像画像の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域の移動を上述したように検出し、検出された差異画素領域の移動に応じた動作を行うように、制御対象を制御する。例えば、撮像装置の撮像方向を変化させる装置を制御対象とし、撮像画像中央に差異画素領域が位置するように、前記装置（制御対象）を制御したり、撮像装置の焦点調整部を制御対象とし、差異画素領域の総画素数を二分する座標に焦点を合わせるように、焦点調整部（制御対象）を制御することが可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る移動検出装置を含む撮像システムの一構成例を示すブロック図である。撮像システムは、撮像部１２、撮像部１２と接続されたカメラ回路１４、カメラ回路１４と接続された信号処理部１６、および、信号処理部１６及び撮像部１２と接続された制御部１８を備える。信号処理部１６は、複数の撮像画像の同一座標間の画素の差異を検出し、差異が検出された差異画素領域（移動検出対象）の移動を検出する装置として動作し、制御部１８は、信号処理部１６で検出された差異画素領域の移動に応じた動作を行うように制御対象を制御する手段として動作する。
【００２６】
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）又は撮像管等で構成される撮像部１２は、移動検出対象を撮像し、撮像画像信号をカメラ回路１４に与える。カメラ回路１４は、撮像部１２から与えられた撮像画像信号の増幅等の処理を行い、処理後の撮像画像信号を信号処理部１６に与える。信号処理部１６は、カメラ回路１４から与えられた各撮像画像信号の差異に基づく移動検出対象（差異画素領域）の移動量・移動方向を検出し、制御対象の制御に関する制御信号を制御部１８に与える。
【００２７】
制御部１８は、信号処理部１６から与えられた制御信号に基づいて、制御対象の制御を行う。例えば、撮像部１２を支持し、撮像方向をモータなどで調整可能な支持装置（制御対象）を制御する場合、移動検出対象が撮像画面の中央付近に位置するように、信号処理部１６による制御信号の作成と、制御部１８による支持装置の撮像方向制御を行い、移動検出対象を自動追尾撮影する。あるいは、移動検出対象の移動位置に応じて焦点を調整するように撮像部１２を制御し、移動検出対象が撮像画面中央に位置していない場合であっても、焦点の合った鮮明な撮影を行うことも可能である。また、例えば、ロボット（制御対象）の各種動作を制御することも可能である。
【００２８】
図２は、信号処理部１６の一構成例を示すブロック図である。信号処理部１６は、Ｙ／Ｃ分離部２２、Ｙ／Ｃ分離部２２と接続されたＡ／Ｄ変換部２４、Ａ／Ｄ変換部２４と接続されたフレームメモリ２６、Ａ／Ｄ変換部２４及びフレームメモリ２６と接続された減算回路２８、減算回路２８と接続された二値化回路３０、二値化回路３０に接続されたメモリ３２、および、メモリ３２に接続された演算部３４を備える。
【００２９】
Ｙ／Ｃ分離部２２は、カメラ回路１４から撮像画像信号を受取り、受取った撮像画像信号を輝度（Ｙ）信号と色差（Ｃ）信号とに分離する。撮像部１２から出力される撮像画像信号は、一般的にカラー画像信号であり、Ｙ／Ｃ分離部２２で分離された輝度信号をＡ／Ｄ変換部２４に与える。Ａ／Ｄ変換部２４は、Ｙ／Ｃ分離部２２から受取った輝度信号（以下、撮像画像信号）を、例えば１画像フレームあたりＭ１×Ｍ２個の標本点にて標本化を行い、デジタル画像信号を作成する。Ａ／Ｄ変換部２４は、作成したデジタル画像信号を、減算回路２８及びフレームメモリ２６に与える。
【００３０】
フレームメモリ２６は、１画像フレーム分のデジタル画像信号を記憶し、Ａ／Ｄ変換部２４から新たなデジタル画像信号を受取る都度、記憶している前回受取ったデジタル画像信号を減算回路２８に与える。減算回路２８は、Ａ／Ｄ変換部２４から受取ったデジタル画像信号と、フレームメモリ２６から受取ったデジタル画像信号（Ａ／Ｄ変換部２４から受取った前記デジタル画像信号よりも例えば１画像フレーム前のデジタル画像信号）との各標本点の輝度値の減算処理を行い、減算処理結果を二値化回路３０に与える。各標本点の輝度値の減算処理は、１画像フレーム毎に限定はされず、例えば５画像フレーム毎に各標本点の輝度値の減算処理を行うことも可能である。
【００３１】
二値化回路３０は、各標本点の減算処理結果と所定閾値とを比較して、所定閾値より大きい場合は“１”、小さい場合は“０”に二値化する。撮像部１２からカメラ回路１４を通して信号処理部１６に与えられる撮像画像（撮像画像信号）の例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。図３（ａ）、（ｂ）に示す撮像画像４０ａ、４０ｂは、続けてＡ／Ｄ変換部２４に与えられた画像フレームであり、図３（ａ）に示す撮像画像４０ａの方が先である。撮像画像４０ａ、４０ｂにおいては、第１物体４２が移動し、第２物体４４は静止している。撮像画像４０ｂがＡ／Ｄ変換部２４でデジタル変換されるとき、フレームメモリ２６には撮像画像４０ａが記憶されており、減算回路２８は、撮像画像４０ａ、４０ｂの各標本点の輝度値の減算処理を行う。減算処理が完了したとき、フレームメモリ２６には撮像画像４０ｂが記憶されている。
【００３２】
撮像画像４０ａ、４０ｂの減算処理結果の二値化の例を図４（ａ）に示す。図４（ａ）においては、二値（“１”又は“０”）のうち、“１”の部分を斜線で表している。図４（ａ）の例では、画像フレーム（デジタル画像信号）は、ｘ方向にＭ１個、ｘ方向と直交するｙ方向にＭ２個の標本点が設定されており、各標本点は（ｘ、ｙ）（ただし、１≦ｘ≦Ｍ１、１≦ｙ≦Ｍ２）で表せる。また、各標本点の二値は、ｆ（ｘ、ｙ）＝“１”又は“０”で表せる。
【００３３】
ここで、図４（ａ）に示す斜線領域の重心座標（以下、単に重心）を（ｘｇ，ｙｇ）とすると、一般的にはｘｇ，ｙｇは下式より求まる。
【数１】
2004145669.tif 000003
【００３４】
重心の算出においては、ｘ方向及びｙ方向ともに同様の演算を行うため、以下の説明では、主にｘ方向のみについて説明する。上式に基づいた重心ｘｇの一般的な算出手順の例を図５に示す。上式の分母ｖｃ１を算出し（Ｓ１０〜Ｓ１８）、上式の分子ｖｃ２を算出し（Ｓ２０〜Ｓ２８）、算出した分子及び分母を除算（Ｓ２９）して重心ｘｇを算出する。加算回数はほぼ２・Ｍ１（Ｍ２＋１）回、乗算回数はほぼＭ１・Ｍ２回、除算回数は１回である。上式より重心ｘｇを求める場合、全座標の二値ｆ（ｘ、ｙ）の積算、座標ｘと二値ｆ（ｘ、ｙ）との乗算及び乗算結果の積算、および、前記２つの積算結果の除算が必要であるため、多大な演算量が必要となる。また、分母の最大値はほぼＭ１・Ｍ２（ビット数：ｌｏｇ２　（Ｍ１・Ｍ２））、分子の最大値はほぼＭ１２　・Ｍ２（ビット数：ｌｏｇ２　（Ｍ１２　・Ｍ２））となり、桁数も多くなる。
【００３５】
本発明においては、以下に説明する方法で重心ｘｇ（およびｙｇ）を算出する。位置ｘにおける二値ｆ（ｘ、ｊ）（ｊ＝１〜Ｍ２）の累計値をｗ［ｘ］とすると、位置ｘより左側（位置ｘは含まない）のｗ［ｘ］の総和ＳＬ［ｘ］は、
2004145669.tif 000004
である。
【００３６】
また、位置ｘより左側（位置ｘも含む）のモーメントＭＬ［ｘ］は、
2004145669.tif 000005
である。
【００３７】
また、位置ｘの１つ左側の位置「ｘ−１」より左側（位置「ｘ−１」を含む）のモーメントＭＬ［ｘ−１］は、
2004145669.tif 000006
である。即ち、
ＭＬ［ｘ］＝ＭＬ［ｘ−１］＋ＳＬ［ｘ］
である。
【００３８】
同様に、位置ｘより右側（位置ｘは含まない）のｗ［ｘ］の総和ＳＲ［ｘ］と、位置ｘより右側（位置ｘを含む）のモーメントＭＲ［ｘ］と、位置ｘの１つ右側の位置「ｘ＋１」より右側（位置「ｘ＋１」を含む）のモーメントＭＲ［ｘ＋１］との関係は、
ＭＲ［ｘ］＝ＭＲ［ｘ＋１］＋ＳＲ［ｘ］
である。
【００３９】
重心ｘｇは、
ＭＬ［ｘ］＝ＭＲ［ｘ］
となる位置ｘである。従って、
ＭＬ［ｘ−１］＋ＳＬ［ｘ］＝ＭＲ［ｘ＋１］＋ＳＲ［ｘ］
となる位置ｘを求めればよい。
【００４０】
本発明においては、演算部３４は、各位置ｘにおける二値ｆ（ｘ、ｊ）（ｊ＝１〜Ｍ２）の累計値ｗ［ｘ］と、各位置ｙにおける二値ｆ（ｉ、ｙ）（ｉ＝１〜Ｍ１）のｗ［ｙ］とを算出し、メモリ３２に記憶する。ｗ［ｘ］の算出結果の例を図４（ｂ）に、ｗ［ｙ］の算出結果の例を図４（ｃ）に示す。図４（ａ）の例では、図４（ｂ）に示すように、ｘ＝４〜６、１０〜１２でｗ［ｘ］＝５、ｘ＝７〜９でｗ［ｘ］＝６である。演算部３４は、差異画素領域の総画素数を二分する座標を決定する手段として動作し、決定した座標に基づいて、差異画素領域（移動検出対象）の移動を検出する。前記二分する座標は、差異画素領域の総画素数が均等に二分されるように決定される。
【００４１】
演算部３４は、各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から差異画素領域内の第１座標（ｘＬ）までの画素数の第１累計値（ＭＬ）、および、他端座標から差異画素領域内の第２座標（ｘＲ）までの画素数の第２累計値（ＭＲ）を算出する手段として動作する。また、演算部３４は、各座標軸毎に、第１累計値及び第２累計値を比較する手段、第１累計値の方が大きい場合は、第２座標を前記一端座標側に移動して第２累計値を増加させ、第２累計値の方が大きい場合は、第１座標を前記他端座標側に移動して第１累計値を増加させる手段、第１座標及び第２座標の一致を検出する手段として動作する。前記第１座標（ｘＬ）、第２座標（ｘＲ）、第１累計値（ＭＬ）及び第２累計値（ＭＲ）はメモリ３２に記憶される。演算部３４は、各座標軸で一致が検出されたときの第１座標及び第２座標に基づいて、差異画素領域の総画素数を二分する座標（ｘｇ）を決定し、メモリ３４に記憶する。
【００４２】
演算部３４内又は演算部３４に接続された図示しないＲＯＭにプログラムを記憶して、演算部３４を上述した各手段として動作させることが可能である。また、信号処理部１６としてコンピュータを用いることも可能である。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ又はハードディスクに記憶されたプログラムをコンピュータのメモリに読出してＣＰＵに実行させ、コンピュータを信号処理部１６として動作させることが可能である。
【００４３】
演算部３４は、ｘ方向の両端（ｘ＝１、ｘ＝Ｍ１）から中央方向に向って夫々上述した累積値ｗ［ｘ］の積算を行い、各積算の結果がなるべく均等になる位置ｘ（重心ｘｇ）を求め、求めた位置ｘをメモリ３２に記憶する。本実施の形態では、ｘ＝１からｘ＝Ｍ１へ向けて移動するｘ座標（第１座標）をｘＬ、ｘ＝Ｍ１からｘ＝１へ向けて移動するｘ座標（第２座標）をｘＲ、ｘ＝１〜ｘＬまでのｗ［ｘ］の累積値（第１累計値）をＭＬ、ｘ＝ｘＲ〜Ｍ１までのｗ［ｘ］の累積値（第２累計値）をＭＲで表し、演算部３４により、ＭＲの方が大きい場合はｘＬを１増加させ、ＭＬがＭＲ以上の場合はｘＲを１減少させる。
【００４４】
図６に、本発明に係る重心の算出手順の例を示す。演算部３４により、各位置ｘ（１≦ｘ≦Ｍ１）の二値ｆ（ｘ、ｙ）（１≦ｙ≦Ｍ２）の累計値ｗ（ｘ）を算出（Ｓ３０〜Ｓ３６）し、メモリ３２に記憶する。演算部３４は、メモリ３２に記憶されるｘＬ，ｘＲ，ＭＬ及びＭＲを、ｘＬ＝１、ｘＲ＝Ｍ１、ＭＬ＝ｗ（１）、ＭＲ＝ｗ（Ｍ１）に設定する（Ｓ３８）。ｘＬとｘＲとが一致せず（Ｓ３９：ＮＯ）、ＭＬよりもＭＲの方が大きい場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）は、演算部３４により、ｘＬに１を加算（Ｓ４４）した後、ＭＬにｗ（ｘＬ）を加算（Ｓ４６）する。ｘＬとｘＲとが一致せず（Ｓ３９：ＮＯ）、ＭＬがＭＲ以上の場合（Ｓ４２：ＮＯ）は、演算部３４により、ｘＲから１を減算（Ｓ４８）した後、ＭＲにｗ（ｘＲ）を加算（Ｓ４９）する。
【００４５】
ｗ（ｘＬ）又はｗ（ｘＲ）の加算（Ｓ４６又はＳ４９）後、ｘＬとｘＲとが一致している場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、重心ｘｇ（＝ｘＬ＝ｘＲ）が求まる（Ｓ４０）。ｘＬとｘＲとが一致していない場合（Ｓ３９：ＮＯ）、上述した処理を繰返す（Ｓ３９、Ｓ４２〜Ｓ４９）。図４（ｂ）に示したｗ（ｘ）の場合、処理開始時はＭＬ＝ＭＲ＝０であるため、ｘＲが減少され、ｘＲ＝１２でＭＲ＝５となる。ＭＲ＝５となった場合、ＭＬはゼロであるので、今度はｘＬが増加され、ｘＬ＝４でＭＬ＝５となる。以後、同様にして、ｘＬ及びｘＲを夫々移動させると、ｘ＝８でｘＬ＝ｘＲとなりｘｇ＝８が求まる。
【００４６】
ｗ（ｘ）の演算（Ｓ３２）においてはｆ（ｘ、ｙ）（ビット数：１）の加算がＭ２回行われる。ｗ（ｘ）の最大値は、全てのｙが“１”となるＭ２（ビット数：ｌｏｇ２　Ｍ２）である。ｗ（ｘ）の演算（Ｓ３２）は、ｘ＝１からｘ＝Ｍ１まで合計Ｍ１回行われる。ｘＬとｘＲとの一致（Ｓ３９）は、ｘＬ及びｘＲのｘ方向の移動回数合計が（Ｍ１−１）になったときに起こる。よって、ｘＬ及びｘＲの加算処理（Ｓ４４及びＳ４８）とＭＬ及びＭＲの加算処理（Ｓ４６及びＳ４９）とは、夫々合計（Ｍ１−１）回行われる。ｘＬ及びｘＲの最大値はほぼＭ１（ビット数：ｌｏｇ２　Ｍ１）であり、ＭＬ及びＭＲの最大値はほぼＭ２（Ｍ１−１）（ビット数：ｌｏｇ２　Ｍ２（Ｍ１−１））である。加算回数は、ほぼ
Ｍ１・Ｍ２＋２（Ｍ１−１）
回である。図５に示した従来例の加算回数はほぼ２・Ｍ１（Ｍ２＋１）回であるので、加算回数は図５の従来例に比べてほぼＭ１・Ｍ２回減少している。図６では、ｘｇの算出を説明したが、ｙｇの算出も同様に行うことができる。
【００４７】
図６において、Ｍ２ビットの加算をＭ１回行い、ｌｏｇ２　Ｍ１ビットの加算を（Ｍ１−１）回行い、Ｍ１・Ｍ２ビットの加算を（Ｍ１−１）回行うと見なした場合の演算量［ビット回］は、
Ｍ１（Ｍ１・Ｍ２＋ｌｏｇ２　Ｍ１）−ｌｏｇ２　Ｍ１
となる。
【００４８】
また、図５において、１ビット同士の加算をＭ１・Ｍ２回行い、（１＋ｌｏｇ２　Ｍ１）ビット同士の加算をＭ１・Ｍ２回行い、Ｍ１・Ｍ２ｌｏｇ２　（Ｍ１＋１）ビットをＭ１・Ｍ２ビットで除すると見なした場合の演算量［ビット回］は、
Ｍ１・Ｍ２（２＋ｌｏｇ２　Ｍ１）＋（Ｍ１・Ｍ２）２　ｌｏｇ２　（Ｍ１＋１）
となる。ただし、ｆ（ｘ、ｙ）＝“１”又は“０”であり、ｘ・ｆ（ｘ、ｙ）の乗算は、ｘをそのまま出力する又は“０”を出力するので演算量に加えていない。また、ｎビット値をｍビット値で除する場合は、ｍビット加算器をｎ回使用するとしている。
【００４９】
例えばＭ１＝Ｍ２＝３２（＝２の５乗）の場合、図６における上記演算量は、
３２（３２×３２＋ｌｏｇ２　３２）−ｌｏｇ２　３２＝３２９２３
となり、図５における上記演算量は
2004145669.tif 000007
となる。従って、上記演算量の比は、
３２９２３／５２９６５９９≒１／１６１
であり、少なく見積もっても、上記演算量は１／１００以下となる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、ＳＬ［ｘ］（第１累計値ＭＬ）及びＳＲ［ｘ］（第２累計値ＭＲ）を算出し、
ＳＬ［ｘ］＝ＳＲ［ｘ］
となる位置ｘより、重心ｘｇを求めたが、重心ｘｇに対して、総画素数Ｓａが、
2004145669.tif 000008
を満たすと近似した場合、このときの位置ｘ及び位置ｘと同様の位置ｙ（以下、面積中心）を（ｘｃ，ｙｃ）とすると、ｘｃ，ｙｃは、第１の実施形態で用いたｗ（ｘ）、ｗ（ｙ）を用いて、下式を満たす値を求めることで得られる。
【数２】
2004145669.tif 000009
【００５１】
この場合、演算部３４は、差異画素領域の総画素数と、総画素数の半分の値（ｗｃ）とを算出する手段、各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から他端座標までの画素数の累計値（ｗｓ）を算出する手段として動作する。また、演算部３４は、各座標軸毎に、前記一端座標から算出を開始した累計値と総画素数の半分の値とを比較する手段として動作し、各座標軸で前記累計値が総画素数の半分の値に達した座標に基づいて、差異画素領域の総画素数を二分する座標（ｘｃ）を決定し、メモリ３４に記憶する。総画素数、総画素数の半分の値（ｗｃ）及び累計値（ｗｓ）はメモリ３２に記憶される。本実施の形態において、演算部３４の面積中心（重心）の演算処理以外は、第１の実施の形態と同様である。
【００５２】
演算部３４は、各位置ｘにおける二値ｆ（ｘ、ｊ）（ｊ＝１〜Ｍ２）の累計値ｗ［ｘ］を積算し、２で割った結果（総画素数の半分の値ｗｃ）をメモリ３２に記憶する。演算部３４は、ｘ＝１から順にｗ（ｘ）の累計値ｗｓを演算し、演算結果（累計値ｗｓ）がｗｃに達した場合、そのときのｘを面積中心ｘｃに設定する。
【００５３】
図７に、本発明に係る面積中心の算出手順の例を示す。演算部３４により、各位置ｘ（１≦ｘ≦Ｍ１）の二値ｆ（ｘ、ｙ）（１≦ｙ≦Ｍ２）の累計値ｗ（ｘ）をメモリ３２から読み出して、積算し、積算結果を２で除算した（Ｓ５０）結果（ｗｃ）をメモリ３２に記憶する。演算部３４は、メモリ３２に記憶されるｘ、ｗｓを、ｘ＝１、ｗｓ＝０に設定する（Ｓ５２）。演算部３４は、ｗｓにｗ（ｘ）を加算（Ｓ５４）して、ｗｓを更新する。ｗｓがｗｃより小さい場合（Ｓ５６：ＮＯ）、演算部３４は、ｘを１増加させ（Ｓ５８）、Ｓ５４にもどる。ｗｓがｗｃ以上になった場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、演算部３４は、メモリ３２に記憶されているｘを位置中心位置ｘｃに設定する。
【００５４】
図４（ｂ）の例の場合、各ｗ（ｘ）の累計値は
５＋５＋５＋６＋６＋６＋５＋５＋５＝４８
となり、
ｗｃ＝４８／２＝２４
である。また、ｗｓは、
ｗｓ＝５（ｘ＝４）
ｗｓ＝１０（ｘ＝５）
ｗｓ＝１５（ｘ＝６）
ｗｓ＝２１（ｘ＝７）
ｗｓ＝２７（ｘ＝８）
であり、ｘ＝８でｗｓがｗｃ以上となり、ｘｃ＝８が求まる。
【００５５】
ｗｃの演算（Ｓ５０）においては、ｗ（ｘ）（ビット数：ｌｏｇ２　Ｍ２）の加算がＭ１回、除算（２で割るため、ビットシフトで対応可能）が１回行われる。
ｗｓの演算（Ｓ５４〜Ｓ５８）においては、ｗ（ｘ）の加算が最大でほぼＭ１回行われる。加算回数は、ほぼ２Ｍ１回である。図５に示した従来例の加算回数はほぼ２・Ｍ１（Ｍ２＋１）回であるので、加算回数はほぼ２Ｍ１・Ｍ２回減少している。ただし、ｗ（ｘ）の演算も含めると、加算回数は図５の例よりもＭ１・Ｍ２回減少している。
【００５６】
図７では、ｘｃの算出を説明したが、ｙｃの算出も同様に行うことができる。
この場合、総画素数の半分の値（ｗｃ）はｘｃの算出時に算出済みであるため、図７に示すＳ５０の処理は省略でき、ｙ座標に対応するＳ５２〜Ｓ５９の処理を行ってｙｃを算出する。
【００５７】
図７において、ｌｏｇ２　Ｍ２ビットの加算を２Ｍ１回行うと見なした場合の演算量［ビット回］は、
２Ｍ１（ｌｏｇ２　Ｍ２）
となる。例えばＭ１＝Ｍ２＝３２（＝２の５乗）の場合、図７における上記演算量は、
２・３２（ｌｏｇ２　３２）＝３２０
となり、図５における上記演算量は、上述したように、５２９６５９９となる。従って、上記演算量の比は、
３２０／５２９６５９９≒１／７３９
であり、少なく見積もっても、上記演算量は１／１００以下となる。
【００５８】
図４（ａ）の例では、重心（図５の手順で算出）はｘｇ＝７．５であり、第１の実施の形態（図６）及び第２の実施の形態（図７）の重心及び面積中心は夫々ｘｇ＝８及びｘｃ＝８となる。ここでは、四角形状の移動検出対象の例を示しているが、他の形状の移動検出対象の場合でも、重心と面積中心とは同一かほぼ一致する。本発明による面積中心に基づく移動検出方法は、重心による移動検出方法とほぼ同精度での検出が可能でありながら、さらなる演算量の削減が可能である。
【００５９】
図８に、ｗ（ｘ）の算出手順も含む他の面積中心の算出手順の例を示す。演算部３４により、各位置ｘ（１≦ｘ≦Ｍ１）の二値ｆ（ｘ、ｙ）（１≦ｙ≦Ｍ２）の累計値ｗ（ｘ）を算出し、メモリ３２に記憶するとともに、各ｘにおけるｗ（１）からｗ（ｘ）までの累計値ｗｓ（ｘ）を算出し、メモリ３２に記憶する（Ｓ６０〜Ｓ６８）。演算部３４でｗｃ（＝ｗｓ（Ｍ１）／２）を算出（Ｓ７０）した後は、ｗｃとｗｓ（ｘ）とをｘ＝１から順に比較し（Ｓ７２〜Ｓ７６）、ｗｓ（ｘ）がｗｃ以上になった（Ｓ７４：ＹＥＳ）ときのｘをｘｃに設定する（Ｓ７８）。
【００６０】
（第３の実施の形態）
上述した実施の形態においては、移動検出対象（差異画素領域）が一つの場合を例にして説明したが、移動検出対象は、複数の場合もある。図９（ａ）〜（ｃ）に、移動検出対象が複数（２個）の場合の撮像画像の例を示す。図９（ａ）〜（ｃ）においては、撮像画像５０ａ，５０ｂ，５０ｃの順に信号処理部１６に入力されており、撮像画像５０ａ，５０ｂ，５０ｃ内で第１物体５２及び第２物体５４が互いに反対方向に等速で進んでいる。撮像画像５０ａ，５０ｂ間の差分、撮像画像５０ｂ，５０ｃ間の差分の例を夫々図１０（ａ），（ｂ）に示す。図１０（ａ）、（ｂ）において、ｘｃ’は、図７に示す手順で求めた面積中心である。この場合の面積中心ｘｃ’は、特に図１０（ｂ）において、著しく重心（ｘｃ）からずれている。
【００６１】
そのため、本発明においては、面積中心（ｘｃ、ｙｃ）を以下の式から求める。
Ｘｃ＝（Ｘｃ１＋Ｘｃ２）／２
Ｙｃ＝（Ｙｃ１＋Ｙｃ２）／２
ただし、ｘｃ１，ｘｃ２，ｙｃ１，ｙｃ２は以下の式を満たす。
【数３】
2004145669.tif 000010
【００６２】
この場合、演算部３４は、差異画素領域の総画素数と、総画素数の半分の値（ｗｃ）と、各座標軸を基準にして、差異画素領域の一端座標から差異画素領域内の任意の第１座標（ｘ１）までの画素数の第１累計値（ｗｓ１）と、差異画素領域の他端座標から任意の第２座標（ｘ２）までの画素数の第２累計値（ｗｓ２）とを算出する手段として動作する。また、演算部３４は、各座標軸毎に、第１累計値と総画素数の半分の値とを比較、および、第２累計値と総画素数の半分の値とを比較する手段、第１累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第１座標を他端座標側に移動させ、第２累計値が総画素数の半分の値に達していない場合は、第２座標を前記一端座標側に移動させる手段として動作し、第１累計値及び第２累計値が総画素数の半分の値に達したときの第１座標（ｘｃ１）及び第２座標（ｘｃ２）の平均値に基づいて、差異画素領域の総画素数を二分する座標（ｘｃ）を決定し、メモリ３２に記憶する。総画素数、総画素数の半分の値（ｗｃ）、第１座標（ｘ１）、第２座標（ｘ２）、第１累計値（ｗｓ１）及び第２累計値（ｗｓ２）は、メモリ３２に記憶される。本実施の形態において、演算部３４の面積中心（重心）の演算処理以外は、第１の実施の形態と同様である。
【００６３】
演算部３４は、各位置ｘにおける二値ｆ（ｘ、ｊ）（ｊ＝１〜Ｍ２）の累計値ｗ［ｘ］を積算し、２で割った結果（ｗｃ）をメモリ３２に記憶する。演算部３４は、ｘ＝１からｘ＝Ｍ１に向けてｗ（ｘ）の累計値（第１累計値）ｗｓ１を演算し、演算結果がｗｃに達した場合、そのときのｘをｘｃ１に設定する。また、演算部３４は、ｘ＝Ｍ１からｘ＝１に向けてｗ（ｘ）の累計値（第２累計値）ｗｓ２を算出し、演算結果がｗｃに達した場合、そのときのｘをｘｃ２に設定する。そして、演算部３４は、ｘｃ１とｘｃ２とから面積中心ｘｃ（＝（ｘｃ１＋ｘｃ２）／２）を求める。ｘｃ１、ｘｃ２、およびｘｃはメモリ３２に記憶され、ｘｃに基づいて、第１物体５２及び第２物体５４の移動を検出する。ただし、図９及び図１０の例の場合は、重心は移動していないので、ｘｃ１及びｘｃ２に基づいて、夫々第１物体５２及び第２物体５４の移動を検出する。
【００６４】
図１１に、本発明に係る面積中心の算出手順の例を示す。演算部３４により、各位置ｘ（１≦ｘ≦Ｍ１）の二値ｆ（ｘ、ｙ）（１≦ｙ≦Ｍ２）の累計値ｗ（ｘ）をメモリ３２から読み出して、積算し、積算結果を２で除算した（Ｓ８０）結果（ｗｃ）をメモリ３２に記憶する。演算部３４は、メモリ３２に記憶されるｘ１、ｗｓ１を、ｘ１＝１、ｗｓ１＝０に設定する（Ｓ８２）。演算部３４は、ｗｓ１にｗ（ｘ１）を加算（Ｓ８４）して、ｗｓ１を更新する。ｗｓ１がｗｃより小さい場合（Ｓ８６：ＮＯ）、演算部３４は、ｘ１を１増加させ（Ｓ８８）、Ｓ８４にもどる。ｗｓ１がｗｃ以上になった場合（Ｓ８６：ＹＥＳ）、演算部３４は、ｘ１をｘｃ１に設定する（Ｓ８９）。
【００６５】
演算部３４は、メモリ３２に記憶されるｘ２、ｗｓ２を、ｘ２＝Ｍ１、ｗｓ２＝０に設定する（Ｓ９０）。演算部３４は、ｗｓ２にｗ（ｘ２）を加算（Ｓ９２）して、ｗｓ２を更新する。ｗｓ２がｗｃより小さい場合（Ｓ９４：ＮＯ）、演算部３４は、ｘ２を１減少させ（Ｓ９６）、Ｓ９２にもどる。ｗｓ２がｗｃ以上になった場合（Ｓ９４：ＹＥＳ）、演算部３４は、ｘ２をｘｃ２に設定する（Ｓ９８）。演算部３４は、ｘｃ１及びｘｃ２からｘｃを求め（Ｓ９９）、メモリ３２に記憶する。図９及び図１０の例の場合は、重心は移動していないため、第１物体５２及び第２物体５４の移動は、ｘｃ１及びｘｃ２に基づいて検出する。
【００６６】
ｗｃの演算（Ｓ８０）においては、ｗ（ｘ）（ビット数：ｌｏｇ２　Ｍ２）の加算がＭ１回、除算（２で割るため、ビットシフトで対応可能）が１回行われる。
ｗｓ１及びｗｓ２の演算（Ｓ８４及びＳ９２）においては、ｗ（ｘ）の加算が最大でほぼＭ１回行われる。ｘｃの演算においては、加算が１回、除算（２で割るため、ビットシフトで対応可能）が１回行われる。加算回数は、ほぼ（１＋２Ｍ１）回である。図５に示した従来例の加算回数はほぼ２・Ｍ１（Ｍ２＋１）回であるので、加算回数はほぼ２Ｍ１・Ｍ２回減少している。ただし、ｗ（ｘ）の演算も含めると、加算回数は、図５に示した例よりもＭ１・Ｍ２回減少する。
【００６７】
図１１では、ｘｃの算出を説明したが、ｙｃの算出も同様に行うことができる。この場合、総画素数の半分の値（ｗｃ）はｘｃの算出時に算出済みであるため、図１１に示すＳ８０の処理は省略でき、ｙ座標に対応するＳ８２〜Ｓ９９の処理を行ってｙｃを算出する。
【００６８】
図１１において、ｌｏｇ２　Ｍ２ビットの加算を３Ｍ１回行い、Ｍ１ｌｏｇ２　Ｍ２ビットの加算を１回行うと見なした場合の演算量［ビット回］は、
４Ｍ１（ｌｏｇ２　Ｍ２）
となる。例えばＭ１＝Ｍ２＝３２（＝２の５乗）の場合、図１１における上記演算量は、
４・３２（ｌｏｇ２　３２）＝６４０
となり、上述したように、図７における上記演算量は３２０となり、図５における上記演算量は５２９６５９９となる。従って、上記演算量の比は、
６４０：３２０：５２９６５９９≒１：０．５：８２７５
であり、図５に示した方法に比べて上記演算量は２倍となるが、図５に示した方法と比べて、少なく見積もっても上記演算量は１／１００以下となる。
【００６９】
重心の移動量は、移動検出対象の移動量の１／２であり、重心の移動方向は、移動検出対象の移動方向に一致する。本実施の形態では、移動検出対象が２つの場合を示しているが、３つ以上の場合でも同様の方法で対応可能である。本実施の形態による面積中心による移動検出方法は、重心による移動検出方法とほぼ同精度での検出が可能でありながら、さらなる演算量の削減が可能である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、差異画素領域の総画素数を二分する座標に基づいて重心を検出することにより、従来よりも少ない計算量で移動検出対象の移動を検出することができるため、高性能の演算処理部が必要無くなり、簡略な構成の安価なシステムにおいても移動検出が可能になると共に、消費電力を低減することができる。よって、高性能な演算処理部を備えていない携帯電話やＰＤＡ等の小型機器、玩具、または監視カメラシステム等において移動検出が可能になる。また、消費電力が低いため、長時間の使用が可能になる。
【００７１】
本発明によれば、差異画素領域の総画素数の半分の値を求め、各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標から算出を開始した累計値が前記総画素数の半分の値に達したときの座標に基づいて、差異画素領域の総画素数を二分する座標を求めることにより、さらに少ない計算量で移動検出対象の移動を検出することができる。
【００７２】
本発明によれば、差異画素領域の総画素数の半分の値を求め、各座標軸を基準にして差異画素領域の一端座標及び他端座標から算出を開始した累計値が前記総画素数の半分の値に達した座標に基づいて、差異画素領域の総画素数を二分する座標を求めることにより、複数の移動検出対象が移動している場合であっても、移動検出対象の移動を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動検出装置を備えた撮像システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す信号処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図１に示す信号処理部に与えられる撮像画像の例を示す図である。
【図４】（ａ）は撮像画像の減算処理結果の二値化の例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、夫々位置ｘ及びｙにおける二値の累計値の例を示す図である。
【図５】重心の一般的な算出手順の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る重心の算出手順の例を示すフローチャートである。
【図７】面積中心の算出手順の例を示すフローチャートである。
【図８】面積中心の算出手順の他の例を示すフローチャートである。
【図９】移動検出対象が複数の場合の撮像画像の例を示す図である。
【図１０】図９に示す撮像画像間の差分の例を示す図である。
【図１１】面積中心の算出手順の更に他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２　撮像部
１４　カメラ回路
１６　信号処理部
１８　制御部
２２　Ｙ／Ｃ分離部
２４　Ａ／Ｄ変換部
２６　フレームメモリ
２８　減算回路
３０　二値化回路
３２　メモリ
３４　演算部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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