(57)【要約】本発明は、必ずしも制御されてはいない光によって照射された場面（３）の新しいオブジェクト（１）を検出する方法に関する。この方法は、連続する瞬間にビデオ画像を電気信号の形で、特にビデオカメラ（４）によって検出し、提示するステップと、連続する瞬間に、結果として生じた電気信号をデジタル化し（６）、画像デジタルデータ、特にピクセルを提示するステップと、前記画像デジタルデータを格納する（７ａ）ステップと、オブジェクトのタイプとオブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する（７ａ、７ｂ）ステップとを含む。
2004524603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
必ずしも制御されてはいない光によって照射された場面（３）の新しいオブジェクト（１）を検出する方法であって、この場面は、連続した画像を提供することのできる、ビデオカメラなどの少なくとも１つのセンサーによって監視されている方法において、
本発明の趣旨の範囲内で、必ずしも制御されてはいない光とは、人工照明または採光によって提供された光であると定義され、
連続する瞬間に電気信号の形で前記画像を検出し、提示する段階と、
連続する瞬間に、獲得した電気信号をデジタル化し、デジタル画像データ、特にピクセルを提示する段階と、
前記デジタル画像データを格納する段階と、
オブジェクト（１）の性質と、オブジェクト（１）の軌道および姿勢の変化とを評価する段階とを含み、
オブジェクト（１）の性質と、オブジェクト（１）の軌道および姿勢の変化とを評価する前記段階は、照射条件にあまり敏感でなく、光点とオブジェクト（１）の間を効率的に区別するために使用するのに適したプリミティブおよび／またはカロットを、前記連続した画像から抽出する段階を含む方法。
【請求項２】
１つまたは複数のプリミティブを（本発明の趣旨の範囲内で）各ピクセルに関連付ける段階と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、時間枠Ｔ１を通して定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ１を数える段階であって、
プリミティブが実現された回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中には実現されないと考えられる段階と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ２を数える段階であって、
前記プリミティブが実現された回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中には実現されないと考えられる段階と、
判定条件、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ２中には実現されない、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ１中には実現されない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに関連付けられたプリミティブに変化が生じたか否かを判定する段階と、
ピクセルごとに、前記ピクセルに関連付けられたプリミティブにおける変化の回数Ｎ３を数える段階であって、
変化の回数Ｎ３が、具体的には前記ピクセルに関連付けられたプリミティブの数の半分に等しい閾値Ｓ３を超える場合、前記ピクセルに変化が生じたと考えられる段階と、
ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを判定することによって、新しいオブジェクト（１）が出現したか否かを検出する段階と
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記オブジェクト（１）の疑わしい軌道または移動がある場合には、警報手段を作動させる段階をさらに含む請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
１つまたは複数の特徴を前記カロットに関連付ける段階と、
特徴が閾値を超えているカロットを選択する段階と、
ピクセルごとに、時間枠Ｔ１中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ１を数える段階であって、
前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中には存在しないと考えられる段階と、
ピクセルごとに、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ２を数える段階であって、
前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中には存在しないと考えられる段階と、
判定条件、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ２中には存在しない、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ１中には存在しない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに変化が生じたか否かを判定する段階と、
ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを検出することによって、新しいオブジェクト（１）が出現したか否かを検出する段階と
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記オブジェクト（１）の疑わしい軌道または移動がある場合には、警報手段を作動させる段階をさらに含む請求項１または３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
必ずしも制御されてはいない光によって照射された場面（３）で新しいオブジェクト（１）を検出するシステムであって、この場面は、連続した画像を提供することのできる、ビデオカメラなどの少なくとも１つのセンサーによって監視されているシステムにおいて、
本発明の趣旨の範囲内で、必ずしも制御されてはいない光は、人工照明または採光によって提供された光であると定義され、
連続する瞬間に電気信号の形で前記画像を検出し、提示する検出手段、特にビデオカメラ（４）と、
連続する瞬間に、デジタル画像データ、特にピクセルを提示するために、獲得した電気信号をデジタル化する手段（６）と、
前記デジタル画像データを格納する手段（７ａ）と、
オブジェクト（１）の性質と、オブジェクト（１）の軌道および姿勢の変化とを評価する手段（７、７ａ、７ｂ）とを含み、
オブジェクト（１）の性質と、オブジェクト（１）の軌道および姿勢の変化とを評価する前記手段（７、７ａ、７ｂ）が、照射条件にあまり敏感でなく、光点とオブジェクト（１）の間を効率的に区別するために使用するのに適したプリミティブおよび／またはカロットを、前記連続した画像から抽出する情報処理手段（７、７ａ、７ｂ）を含むシステム。
【請求項７】
１つまたは複数のプリミティブを（本発明の趣旨の範囲内で）各ピクセルに関連付ける関連付け手段（７０１）と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、時間枠Ｔ１を通して定期的な時間間隔ｄｔで、各ピクセルが実現された回数Ｎ１を数える第１の計数手段（７０２）であって、
プリミティブが実現された回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中には実現されないと考えられる第１の計数手段（７０２）と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ２を数える第２の計数手段（７０３）であって、
前記プリミティブが実現された回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中には実現されないと考えられる第２の計数手段（７０３）と、
判定条件、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ２中には実現されない、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ１中には実現されない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに関連付けられたプリミティブに変化が生じたか否かを判定する判別手段（７０８）と、
ピクセルごとに、前記ピクセルに関連付けられたプリミティブにおける変化の回数Ｎ３を数える第３の計数手段（７０５）であって、
変化の回数Ｎ３が、具体的には前記ピクセルに関連付けられたプリミティブの数の半分に等しい閾値Ｓ３を超える場合、前記ピクセルに変化が生じたと考えられる第３の計数手段（７０５）と、
ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを判定することによって、新しいオブジェクト（１）が出現したか否かを検出する検出手段（７０６）と
を含む請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記オブジェクト（１）の疑わしい軌道または移動がある場合には、警報信号を作動させる警報手段（７０７）をさらに含む請求項６または７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記方法が、
１つまたは複数の特徴を前記カロットに関連付ける関連付け手段（７０１）と、
特徴が閾値を超えているカロットを選択する選択手段（７０１ａ）と、
ピクセルごとに、時間枠Ｔ１中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ１を数える第４の計数手段（７０２、７０３、７０５）であって、
前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中には存在しないと考えられる第４の計数手段（７０２、７０３、７０５）とを含み、前記システムが、
ピクセルごとに、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ２を数える第５の計数手段（７０２、７０３、７０５）であって、
前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中には存在しないと考えられる第５の計数手段（７０２、７０３、７０５）と、
判定条件、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ２中には存在しない、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ１中には存在しない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに変化が生じたか否かを判定する判別手段（７０８）と、
ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを検出することによって、新しいオブジェクト（１）が出現したか否かを検出する検出手段（７０６）と
を含む請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記オブジェクト（１）の疑わしい軌道または移動がある場合には、警報信号を作動させる警報手段（７０７）をさらに含む請求項７または９のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明者らの知る限り、従来技術は、この問題に対する完全な、または満足な解決を含んでいない。
【０００２】
単一のカメラからオブジェクトを検出する従来の方法では、長期にわたって得られた画像の平均値によって実現する基準画像が形成される。オブジェクトは、画像と基準画像の間の差に閾値を適用することによって検出される。大きな差はオブジェクトの存在を示す。
【０００３】
２つの主要な理由により、制御されない光によって照射された場面の場合、この従来の方法は適切でない。第１の理由は、照射条件が制御されていないので、どのような光の変化でも画像の変化を誘発し、したがって新しいオブジェクトには該当しない検出を誘発するということである。第２の理由は、この方法が、影または光点までも新しいオブジェクトとして検出するということである。
【０００４】
Ｎｏ．９９／１６１２４で１９９９年１２月２１日に出願され、Ｎｏ．ＦＲ２８０２６５３で２００１年６月２２日に公告された、Ｐｏｓｅｉｄｏｎによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ａｎ  ｏｂｊｅｃｔ  ａｇａｉｎｓｔ  ａ  ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ」という名称の、以下でＫｅｒｎｅｌ４技術と称する特許出願は、立体原理に基づく方法およびシステムを記載している。これは、本物のオブジェクトから陰影現象を区別しながら、照射条件とは独立してオブジェクトを検出することができる。しかしその演算のためには、少なくとも２台のカメラを使用することが必要である。
【０００５】
（発明の開示）
定義
使用される技術用語に関して以下で説明する定義を、図１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、および５を参照して例によって示す。これらの図面は、ピクセルの値が上に示されているピクセルのグリッドから構成された画像を表している。
【０００６】
画像、グリッド、ピクセル、ピクセル値
ピクセルとは、画像の一般的には等辺等角のグリッドを作成することによって得られる前記画像の基本的なゾーンのことであると定義される。画像が、ビデオカメラまたは端末または音響カメラなどのセンサーから発信されている場合、一般的に値はこのピクセルに割り当てることができる。すなわち、ビデオ画像に対しては色または中間調レベル、またはサーマルカメラに対しては温度である。
【０００７】
例：
図１ａは画像１０１を表している（人物と木によって表される）。図１ｂは、この画像の上にピクセル１０３のグリッド１０２が重ね合わされたものである。図１ｃは、ピクセルの値を上に示したグリッドを示している。
【０００８】
隣接ピクセル
グリッドの２つのピクセルは、それらのエッジまたは角が接触している場合は隣接であると称される。
【０００９】
グリッドの経路
グリッドの経路は、各ピクセルが（順序付けの方向で）次のピクセルに隣接しているピクセルの順序付けられた有限集合である。経路のサイズは、その経路を構成するピクセル数で与えられる。
【００１０】
結合されたピクセル
一方で始まりもう一方で終了する最短経路のサイズが指定されたピクセル数よりも小さい場合、２つのピクセルは結合されていると称される。
【００１１】
ピクセルの連結集合
一方で始まりもう一方で終了する経路が集合のピクセルの対ごとに存在し、その経路がその集合のピクセルから構成されている場合、そのピクセルの集合は連結されていると称される。
【００１２】
例：
図２ａは、１６個のピクセル２０３のグリッド２０２を表している。この中で３つのピクセルを特にＡ、Ｂ、Ｃと示す。ピクセルＡとＢが隣接しており、ピクセルＢとＣが隣接していることが理解できる。したがって、これらのピクセルをリンクする経路（Ａ→Ｂ→Ｃ）が存在する。したがって、ピクセルの集合｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝は連結されている。
【００１３】
図２ｂも、文字ＡからＰで示される１６個のピクセル２０３のグリッド２０２を表している。ピクセルの集合｛Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｉ｝が選択されると、ピクセルＡとＢは隣接しており、ピクセルＢとＣは隣接しており、また以下同様であることが理解できる。したがって、経路Ａ→Ｂ→Ｃ→とＣ→Ｂ→Ｆ→Ｅ→Ｉが存在する。この集合のピクセルの各対は、その集合に属するピクセルの経路によってリンクされており、したがってピクセルの集合｛Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｉ｝は連結されている。
【００１４】
図２ｃは、ピクセルの集合｛Ａ、Ｃ、Ｆ、Ｎ、Ｐ｝が選択された状態の図２ｂと同じグリッド２０２を示す。ピクセルＡ、ＣおよびＦをリンクする経路Ａ→Ｃ→Ｆは存在するが、この集合に属し、ＮとＰをリンクするか、またはＮからＡにリンクするピクセルの経路は存在しない。ピクセルの集合｛Ａ、Ｃ、Ｆ、Ｎ、Ｐ｝は連結されていない。反対に、集合｛Ａ、Ｃ、Ｆ｝は連結されている。
【００１５】
集合に隣接するピクセル
ある集合に属さないピクセルは、その集合に属する少なくとも１つのピクセルに結合されている場合は、その集合に隣接すると称される。
【００１６】
カロット
正（または負）のカロットは、その値が所定の値よりも大きく（または小さく）、以下の条件を満たすピクセルの連結集合であると定義される。
【００１７】
この集合に隣接した（その集合のメンバーではない）ピクセルの値がこの所定値以下（または以上）であり、
その結果、この集合内に位置するピクセルの値がこの集合に隣接したピクセルの値以上（または以下）である。
【００１８】
カロットは、正のカロットまたは負のカロットと称される。
【００１９】
カロットのレベル
カロットのレベルはこの所定値であると定義される。
【００２０】
例：
図３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄは、それぞれの値を上に示したピクセル３０３のグリッド３０２から構成される画像を表している。
【００２１】
図３ａは、（太線３０５内部３０４の）４個のピクセルの集合を表している。この集合は以下の特性を有する。
【００２２】
所与の定義の趣旨の範囲内で連結されており、
この集合のすべてのピクセルの値は１よりも大きく、
この集合に隣接する（１２個の）ピクセルの一部は１よりも大きな値を有する。
【００２３】
したがって、問題のピクセルの集合はレベル１の正のカロットではない。
【００２４】
反対に、このピクセルの集合は以下の特性を有する。
【００２５】
所与の定義の趣旨の範囲内で連結されており、
この集合のすべてのピクセルの値は２よりも大きく、
この集合に結合する（１２個の）ピクセルのすべてが２以下の値を有する。
【００２６】
したがって、このピクセルの集合はレベル２の正のカロットである。
【００２７】
図３ｂは、以下の特性を有する８個のピクセルの集合３０６を表している。
【００２８】
所与の定義の趣旨の範囲内で連結されており、
この集合のすべてのピクセルの値は１よりも大きく、
この集合に結合される（１８個の）ピクセルのすべてが１以下の値を有する。
【００２９】
したがって、問題のピクセルの集合はレベル１の正のカロットである。
【００３０】
図４ａは、ピクセル４０３のグリッド４０２を表している。このグリッド４０２内では、２つのゾーン４０４ａと４０４ｂに分類される１０個のピクセルの集合４０４を太線４０５が分離している。ピクセルのこの集合４０４は以下の特性を有する。
【００３１】
所与の定義の趣旨の範囲内では連結されておらず、
すべてのピクセルの値は１よりも大きく、
この集合に結合される（２５個の）ピクセルのすべてが１以下の値を有する。
【００３２】
したがって、この連結されていない集合の１０個のピクセルはレベル１の正のカロットを含まない。
【００３３】
図４ｂは、以下の特性を有する１２個のピクセルの集合４０６を表している。
【００３４】
所与の定義の趣旨の範囲内で連結されており、
このピクセルの値のすべてが１よりも大きいわけではなく、
この集合に結合された（２４個の）ピクセルのすべてが１以下の値を有する。
【００３５】
したがって、問題のピクセルの集合はレベル１の正のカロットではない。
【００３６】
カロットに関連付けられた１つ以上の特徴
カロットに関連付けられた１つまたは複数の特徴は、事前定義された算術および／または論理演算によってカロットのピクセルの値および／またはグリッドでのピクセルの位置、および／またはカロットのレベルから得られる１つまたは複数の値であると定義される。
【００３７】
たとえば、算術演算は、カロットの各ピクセルの値の間の差の和と、カロットのレベルと、あるいはこのカロットのサイズ（ピクセル数）を使用して成立させることができる。
【００３８】
実現されたカロット
実現されたカロットは、その関連付けられた特徴が指定値域にあるカロットであると定義される。
【００３９】
ピクセルに関連付けられたプリミティブ
ピクセルに関連付けられたプリミティブは、所定の算術および／または論理演算によってこのピクセルの値から、またそこに結合されたピクセルの値から得られる２進値（すなわち、０または１）またはブール値（すなわち、真または偽、この場合、真は１に対応し偽は０に対応するという条件が使用される）であると定義される。
【００４０】
例：
図５は、９個のピクセル５０３のグリッド５０２を表す。ここで１つのピクセルＸは値４を有しており、記号５０４で表されている。このピクセル５０４は、それぞれの値が１、２、３、４、５、６、７、８であるピクセルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈで囲まれている。
【００４１】
結合されたピクセルの定義に対する最大経路長として２が選択された場合、ピクセル５０４には以下のプリミティブＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、Ｐｈを関連付けることができる。
【００４２】
Ｐａ：→テストの論理的な結果：Ｘの値はＡの値よりも大きい。
【００４３】
Ｐｂ：→テストの論理的な結果：Ｘの値はＢの値よりも大きい。
【００４４】
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに関しても同様である。
【００４５】
可能な値がそれぞれ１と０とも表記できる「真」と「偽」であるプリミティブＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、Ｐｈが得られる。
【００４６】
実現されたプリミティブ
値が１に等しい場合、プリミティブは実現されると考えられる。
【００４７】
上記の例の場合、以下のテーブルが得られる。
【００４８】
Ｐａ：偽］０：プリミティブは実現されていない。
【００４９】
Ｐｂ：偽］０：プリミティブは実現されていない。
【００５０】
Ｐｃ：偽］０：プリミティブは実現されていない。
【００５１】
Ｐｄ：偽］０：プリミティブは実現されていない。
【００５２】
Ｐｅ：真］０：プリミティブは実現されている。
【００５３】
Ｐｆ：真］０：プリミティブは実現されている。
【００５４】
Ｐｇ：真］０：プリミティブは実現されている。
【００５５】
Ｐｈ：真］０：プリミティブは実現されている。
【００５６】
本発明は、必ずしも制御されてはいない光によって照射された場面の新しいオブジェクトを検出する方法であって、この場面が、連続した画像を提供することのできる、ビデオカメラなどの少なくとも１つのセンサーによって監視されている方法に関する。本発明の趣旨の範囲内で、必ずしも制御されてはいない光とは、人工照明または採光によって提供された光であると定義される。本発明による方法は複数の段階を含んでいる。本発明は、
連続する瞬間に電気信号の形で前記画像を検出し、提示する段階と、
連続する瞬間に、獲得した電気信号をデジタル化し、デジタル画像データ、特にピクセルを提示する段階と、
前記デジタル画像データを格納する段階と、
オブジェクトの性質と、オブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する段階とを含む。
【００５７】
オブジェクトの性質と、オブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する前記段階は、照射条件にあまり敏感でなく、光点とオブジェクトの間を効率的に区別するために使用するのに適したプリミティブおよび／またはカロットを、前記連続した画像から抽出する段階を含む。
【００５８】
（発明を実施するための最良の形態）
形態１：
本発明の第１の実施形態によれば、前記方法は、
１つまたは複数のプリミティブを（本発明の趣旨の範囲内で）各ピクセルに関連付ける段階と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、時間枠Ｔ１を通して定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ１を数える段階と
を含むことが好ましい。
【００５９】
プリミティブが実現された回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中には実現されないと考えられる。
【００６０】
前記方法は、各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ２を数える段階も含む。前記プリミティブが実現された回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中には実現されないと考えられる。
【００６１】
前記方法は、判定条件、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ２中には実現されない、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ１中には実現されない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに関連付けられたプリミティブに変化が生じたか否かを判定する段階も含む。
【００６２】
前記方法は、ピクセルごとに、前記ピクセルに関連付けられたプリミティブにおける変化の回数Ｎ３を数える段階も含む。変化の回数Ｎ３が、具体的には前記ピクセルに関連付けられたプリミティブの数の半分に等しい閾値Ｓ３を超える場合、前記ピクセルに変化が生じたと考えられる。
【００６３】
前記方法は、ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを判定することによって、新しいオブジェクトが出現したか否かを検出する段階も含む。
【００６４】
本発明の方法は、前記オブジェクトの疑わしい軌道または移動がある場合には、警報手段を作動させる段階も含むと有利である。
【００６５】
形態２：
本発明の第２の実施形態によれば、前記方法は、
１つまたは複数の特徴を前記カロットに関連付ける段階と、
特徴が閾値を超えているカロットを選択する段階と、
ピクセルごとに、時間枠Ｔ１中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ１を数える段階と
を含むことが好ましい。
【００６６】
前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中には存在しないと考えられる。
【００６７】
前記方法は、ピクセルごとに、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ２を数える段階も含む。前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中には存在しないと考えられる。
【００６８】
この方法は、判定条件、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ２中には存在しない、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ１中には存在しない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに変化が生じたか否かを判定する段階も含む。
【００６９】
前記方法は、ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを検出することによって、新しいオブジェクトが出現したか否かを検出する段階も含む。
【００７０】
この方法は、前記オブジェクトの疑わしい軌道または移動がある場合には、警報手段を作動させる段階も含むと有利である。
【００７１】
システム
本発明は、必ずしも制御されてはいない光によって照射された場面で新しいオブジェクトを検出するシステムであって、この場面が、連続した画像を提供することのできる、ビデオカメラなどの少なくとも１つのセンサーによって監視されているシステムにも関する。本発明の趣旨の範囲内で、必ずしも制御されてはいない光とは、人工照明または採光によって提供された光であると定義される。
【００７２】
本発明のシステムは、
連続する瞬間に電気信号の形で前記画像を検出し、提示する手段と、
連続する瞬間に、デジタル画像データ、特にピクセルを提示するために、獲得した電気信号をデジタル化する手段と、
前記デジタル画像データを格納する手段と、
オブジェクトの性質と、オブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する手段とを含む。
【００７３】
オブジェクトの性質と、オブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する手段は、照射条件にあまり敏感でなく、光点とオブジェクトの間を効率的に区別するために使用するのに適したプリミティブおよび／またはカロットを、前記連続した画像から抽出する情報処理手段を含む。
【００７４】
システムの形態１：
第１の実施形態によれば、このシステムは、
１つまたは複数のプリミティブを（本発明の趣旨の範囲内で）各ピクセルに関連付ける関連付け手段と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、時間枠Ｔ１を通して定期的な時間間隔ｄｔで、各ピクセルが実現された回数Ｎ１を数える第１の計数手段と
を含むことが好ましい。
【００７５】
プリミティブが実現された回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中には実現されないと考えられる。
【００７６】
このシステムは、各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ２を数える第２の計数手段も含んでいる。前記プリミティブが実現された回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中には実現されないと考えられる。
【００７７】
このシステムは、判定条件、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ２中には実現されない、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ１中には実現されない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに関連付けられたプリミティブに変化が生じたか否かを判定する判別手段も含む。
【００７８】
このシステムは、ピクセルごとに、前記ピクセルに関連付けられたプリミティブにおける変化の回数Ｎ３を数える第３の計数手段も含む。変化の回数Ｎ３が、具体的には前記ピクセルに関連付けられたプリミティブの数の半分に等しい閾値Ｓ３を超える場合、前記ピクセルに変化が生じたと考えられる。
【００７９】
このシステムは、ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを判定することによって、新しいオブジェクトが出現したか否かを検出する検出手段も含む。
【００８０】
この第１の実施形態（形態１）の場合、このシステムは、前記オブジェクトの疑わしい軌道または移動がある場合には、警報信号を作動させる警報手段も含むと有利である。
【００８１】
システムの形態２：
第２の実施形態によれば、このシステムは、
１つまたは複数の特徴を前記カロットに関連付ける関連付け手段と、
特徴が閾値を超えているカロットを選択する選択手段と、
ピクセルごとに、時間枠Ｔ１中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ１を数える第４の計数手段と
を含むことが好ましい。
【００８２】
前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中には存在しないと考えられる。
【００８３】
このシステムは、ピクセルごとに、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ２を数える第５の計数手段も含む。前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中には存在しないと考えられる。
【００８４】
このシステムは、判定条件、
Ｘ  前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ２中には存在しない、
Ｘ  前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ１中には存在しない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに変化が生じたか否かを判定する判別手段も含む。
【００８５】
このシステムは、ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを検出することによって、新しいオブジェクトが出現したか否かを検出する検出手段も含む。
【００８６】
このシステムは、前記オブジェクトの疑わしい軌道または移動がある場合には、警報信号を作動させる警報手段も含むと有利である。
【００８７】
本発明の他の特徴および利点は、本発明を限定するのではなく説明するための例として提供される本発明の実施形態の説明を読み、また以下を読むことによって明らかになろう。
【００８８】
本発明による方法を使用することによってオブジェクトの検出を可能にするシステムの全体図を示す図６と、
このシステムのさまざまな部分と、前記部分間のさまざまな相互作用の全体的組織図を示す図７。
【００８９】
説明する実施形態では、この方法およびこのシステムの目的は、少なくとも３秒間は相対的に定常な新しいオブジェクトの存在を検出することである。オブジェクトが画像内である区間内に含まれるピクセル数を占めるという意味で、求められているオブジェクトは、画像内でピクセルＢの２つの数と数の間に含まれるサイズを有すると仮定される。この区間は、テストによって経験的に決定される。
【００９０】
説明した実施例の閾値は、画像内のオブジェクトのサイズとそのコントラストである、求められているオブジェクトの特性を反映するように選択されたものである。
【００９１】
次に、本願による方法を使用してオブジェクトを検出するシステムの全体図を表す図６について説明する。
【００９２】
このシステムの目的は、新しいオブジェクト１、特に水面下に、あるいは境界面２でスイミングプールに位置する泳者を検出することである。場面３は、必ずしも制御されてはいない光によって照射されている。
【００９３】
検出手段、特にＣＤＤタイプのビデオカメラなどのセンサーの組み立ては、オブジェクト１が位置する監視ゾーン３の連続したビデオ画像を連続する瞬間に提示する。これらの画像は電気信号によって表される。少なくとも部分的には、光の反射を除去するために偏光フィルター８を使用すると有利である。
【００９４】
各ビデオ画像に対応するデータ、特にピクセル値を得るために、デジタル化手段６は（特にＣＤＤ画像デジタル化ボード）は、前記信号のデジタル化を可能にする。
【００９５】
最後に、前記データの処理手段、特にメモリ７ａとプロセッサ７ｂとを備えるコンピュータ７は、次に説明する方法によって達成されるべき新しいオブジェクトの区別を可能にする。デジタル画像データはメモリ７ａに格納される。プロセッサ７ｂには、オブジェクの性質と、オブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する手段が装備されている。
【００９６】
オブジェクトの性質と、オブジェクトの軌道および姿勢の変化とを評価する前記手段には、前記連続した画像から、照射条件にあまり敏感でなく、光点とオブジェクトの間を効率的に区別するために使用するのに適したプリミティブおよび／またはカロットを抽出する情報処理手段が装備されている。
【００９７】
次に、このシステムの部分間のさまざまな相互作用の全体的組織図を示す図７の説明をする。
【００９８】
以下で説明する第２の形態に排反しない第１の実施形態（形態１）によると、前記システムのプロセッサ７ｂは、
１つまたは複数のプリミティブを各ピクセルに関連付ける（本発明の趣旨の範囲内で）関連付け手段７０１と、
各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、時間枠Ｔ１全体の定期的な時間間隔ｄｔで、各プリミティブが実現された回数Ｎ１を数えるための、クロック７０４に関連付けられた第１の計数手段７０２とを含んでいる。
【００９９】
プリミティブが実現された回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ１中には実現されないと考えられる。
【０１００】
前記システムのプロセッサ７ｂも、第１の計数手段と同じであってよい第２の計数手段７０３を含む。クロック７０４に関連付けられたこれらの第２の計数手段７０３は、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、各ピクセルおよび前記ピクセルに関連付けられた各プリミティブに対して、各プリミティブが実現された回数Ｎ２を数える。前記プリミティブが実現された回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中に実現されると考えられ、反対の場合、前記プリミティブは、通常は時間枠Ｔ２中には実現はされないと考えられる。
【０１０１】
前記システムのプロセッサ７ｂは、判定条件、
Ｘ  前記プリミティブが、通常は時間枠Ｔ１中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ２中には実現されない、
Ｘ  前記プリミティブが、通常は時間枠Ｔ２中に実現され、かつ通常は時間枠Ｔ１中には実現されない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルに関連付けられたプリミティブに変化が生じたか否かを判定する判別手段７０８も含む。判別手段７０８は上記事項を判定する。
【０１０２】
このシステムのプロセッサ７ｂは、第１と第２の計数手段と同じであってよい第３の計数手段７０５も含む。クロック７０４に関連付けられている第３の計数手段７０５は、ピクセルごとに、前記ピクセルに関連付けられたプリミティブの変化の回数Ｎ３を数える。変化の回数Ｎ３が、具体的には前記ピクセルに関連付けられたプリミティブの数の半分に等しい閾値Ｓ３を超える場合、前記ピクセルには変化が生じたと考えられる。
【０１０３】
このシステムのプロセッサ７ｂは、ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを判定することによって、新しいオブジェクトが出現したか否かを検出する検出手段７０６も含む。
【０１０４】
次に、第２の実施形態（形態２で示す）について説明する。第１の実施形態に排反しないこの第２の実施形態は、同じ要素を使用して動作することができる。これらは、説明の残りと同じ数字記号で表す。
【０１０５】
第２の実施形態によれば、前記システムのプロセッサ７ｂは、１つまたは複数の特徴をカロットに関連付ける関連付け手段７０１を含む。プロセッサ７ｂは、閾値を超える特徴を有するカロットを選択する選択手段７０１ａを含む。プロセッサ７ｂは、ピクセルごとに、時間枠Ｔ１中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ１を数えるための、クロック７０４に関連付けられた第４の計数手段７０２、７０３、７０５も含む。前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ１が閾値Ｓ１を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ１中には存在しないと考えられる。前記システムのプロセッサ７ｂは、ピクセルごとに、Ｔ１よりも短くなるように選択された時間枠Ｔ２中の定期的な時間間隔ｄｔで、前記ピクセルが前記選択されたカロットに属する回数Ｎ２を数えるための、クロック７０４に関連付けられた第５の計数手段７０２、７０３、７０５も含む。前記ピクセルが前記カロットに属する回数Ｎ２が閾値Ｓ２を超える場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中に存在すると考えられ、反対の場合、前記ピクセルは、通常は時間枠Ｔ２中には存在しないと考えられる。前記システムのプロセッサ７ｂは、判定条件、
Ｘ  前記ピクセルが、通常は時間枠Ｔ１中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ２中には存在しない、
Ｘ  前記ピクセルが、通常は時間枠Ｔ２中に存在し、かつ通常は時間枠Ｔ１中には存在しない、
のどちらか一方を適用することによって、ピクセルで変化が生じたか否かを判定する判別手段７０８も含む。判別手段は上記事項を判定する。
【０１０６】
前記システムのプロセッサ７ｂは、ピクセルの連結集合に変化が生じたか否かを検出することによって、新しいオブジェクトが出現したか否かを検出する検出手段７０６も含む。
【０１０７】
第１の実施形態と第２の実施形態の両方で、このシステムのプロセッサ７ｂは、前記オブジェクトの疑わしい軌道または移動がある場合、警報信号を作動させる警報手段７０７も含む。
【０１０８】
図３ａおよび４ａを参照しながら以下で説明する実施形態では、少なくとも３秒間は相対的に定常な新しいオブジェクトの存在を検出する方法は、形態１および２の概念を同時に使用する。
【０１０９】
実際に、ピクセルに関連付けられたプリミティブとして（上記説明の趣旨の範囲内で）以下の２つのプリミティブ、すなわち正型の有意のカロットの存在と負型の有意のカロットの存在が使用される。正型の有意のカロットの存在と負型の有意のカロットの存在を定義するために、以下の特徴が使用される。
【０１１０】
面積（カロットのピクセル数）は３より大きく１０より小さい数でなければならない。したがって、画像内の小さすぎず大きすぎないオブジェクトだけが検討される。カロットの各ピクセルの値とカロットのレベルとの間の差の合計の絶対値と定義される「ボリューム」は、６よりも大きくなければならない。この方法では、十分に対照的なオブジェクトだけが対象である。
【０１１１】
カメラ４によって提示された信号は、それ自体が知られている方法で、デジタル化ボード６と、メモリ７ａおよびプロセッサ７ｂを装備したコンピュータ７とを使用して毎秒ごとにデジタル化される。すべての正のカロットと負のカロットが検査されたが、有意のカロットだけが保存される。したがって、有意のカロットに属するピクセルでは２つのプリミティブの少なくとも１つが実現される。
【０１１２】
本実施形態の趣旨の範囲内で、プリミティブが関連付けられているピクセルが正型の有意のカロット、または負型の有意のカロットに属している場合に限り、プリミティブが実現されると考えられる。
【０１１３】
たとえば、図３ａに示すデジタル化された画像は、以下の正のカロットを含んでいる。
【０１１４】
Ｘ  値が４である単一ピクセルによって構成されたレベル３のカロット。その面積は１である。面積が３より小さいので、これは有意ではない。
【０１１５】
Ｘ  図３ａで境界線が太線で強調表示されたレベル２のカロット。その面積は４であり、体積は５である。体積が６よりも小さいので、これは有意ではない。
【０１１６】
一例として、図４ａに示したデジタル化画像は、以下の正のカロット、すなわち２つの太線の境界線で囲まれた２つのレベル１のカロットを含んでいる。これらのうちの一方（右側）は２個のピクセルの面積を有しており、したがって有意ではない。もう一方は、８個のピクセルの面積と、１３の体積を有している。したがって、これは有意である。
【０１１７】
したがって、図４ａに示した画像は、単一の有意の正のカロットだけを含んでいる。同様に、負型のカロットの検査も、この同じ画像では負型の有意のカロットをまったく明らかにはしない。図４ａの左側にある太線の境界線で囲まれた８個のピクセルは、したがって少なくとも１つの実現されたプリミティブを含んでいる唯一のピクセルである。
【０１１８】
ピクセルごとに、それらのプリミティブの過去１０秒間の実現の履歴は、メモリに格納されている。この履歴に基づいて、ピクセルのそれぞれの各プリミティブが過去１０秒間と、過去３秒間に実現された回数が数えられる。ピクセルで、プリミティブが、通常は過去１０秒間に実現されるが（または通常は実現されないが）、実現の回数は過去３秒間の過半数を占めていない（または過半数を占めている）場合、このピクセルでは変化が生じたと考えられる。
【０１１９】
この方法で、変化が生じたピクセルのマッピングがメモリで設定される。そのようなピクセルの連結集合は、画像内のサイズがその集合に存在するピクセル数で与えられる新しいオブジェクトの存在を示す。
【０１２０】
そのような集合のサイズが３個のピクセルを超え、１０個のピクセルを超えない場合、その場合に既に検出されているのは、過去３秒間に相対的に定常であり、サイズが指定された間隔内である新しいオブジェクトの存在である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の原理を説明するための図である。
【図４】本発明の原理を説明するための図である。
【図５】本発明の原理を説明するための図である。
【図６】本発明のシステムの全体図を示す図である。
【図６】本発明のシステムの部分間のさまざまな相互作用を示す全体的組織図である。
【国際公開パンフレット】
2004524603.tif 000003
2004524603.tif 000004
2004524603.tif 000005
2004524603.tif 000006
2004524603.tif 000007
2004524603.tif 000008
2004524603.tif 000009
2004524603.tif 000010
2004524603.tif 000011
2004524603.tif 000012
2004524603.tif 000013
2004524603.tif 000014
2004524603.tif 000015
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2004524603.tif 000017
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2004524603.tif 000019
2004524603.tif 000020
2004524603.tif 000021
2004524603.tif 000022
2004524603.tif 000023
2004524603.tif 000024
2004524603.tif 000025
2004524603.tif 000026
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2004524603.tif 000028
2004524603.tif 000029
2004524603.tif 000030
2004524603.tif 000031
2004524603.tif 000032
2004524603.tif 000033
2004524603.tif 000034
2004524603.tif 000035
2004524603.tif 000036
2004524603.tif 000037
2004524603.tif 000038
2004524603.tif 000039
【国際調査報告】
2004524603.tif 000040
2004524603.tif 000041
2004524603.tif 000042
2004524603.tif 000043
2004524603.tif 000044
2004524603.tif 000045