(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置から出力されるフレーム構造の入力画像データからフレーム間の動き画像成分を目標対象物として検出する目標検出手段と、
前記入力画像データを略１フレームずつ遅延して出力するフレームメモリと、
このフレームメモリによる遅延前後のフレームの差分をとって、所定しきい値以上の対象物候補を抽出し、この対象物候補に基づいて、前記目標検出手段の目標検出処理を制御する目標検出制御手段と、
前記フレームメモリによる遅延前後のフレーム間の複数の動きベクトルを検出し、これら複数の動きベクトルのうちの最多値に基づいて、前記目標検出制御手段で得られる差分画像信号中の前記撮像装置が揺れたことによる画像の動きを補正する画像動き補正手段とを具備することを特徴とする移動目標検出装置。
【請求項２】
撮像装置から出力されるフレーム構造の入力画像データからフレーム間の動き画像成分を目標対象物として検出する第１の工程と、
前記入力画像データを略１フレームずつ遅延して出力する第２の工程と、
この遅延前後のフレームの差分をとって、所定しきい値以上の対象物候補を抽出し、この対象物候補に基づいて、前記第１の工程による目標検出処理を制御する第３の工程と、
前記第２の工程による遅延前後のフレーム間の複数の動きベクトルを検出し、これら複数の動きベクトルのうちの最多値に基づいて、前記第３の工程で得られる差分画像信号中の前記撮像装置が揺れたことによる画像の動きを補正する第４の工程とを備えることを特徴とする移動目標検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば野外監視用のビデオカメラから得られる画像データから移動目標を検出するための移動目標検出装置及び移動目標検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、例えば野外監視に用いられるビデオカメラや誘導機器に搭載されるビデオカメラは、自動車や航空機等の移動目標を検出する目標検出装置を備えている。
【０００３】
ところで、上記したビデオカメラでは、設置する場所によって振動や風などの外的要因によりビデオカメラごと揺すられる場合がある。この場合、ビデオカメラの映像は、移動体のみならず背景も変化することになる。
【０００４】
このような問題に対し、従来の目標検出装置では、時間的に連続する画面全体の動きベクトルを検出し、その中から異なるベクトルの領域を移動体として検出するようにして、ビデオカメラの揺れによる映像信号中の画像の動きを低減させるようにしている。しかし、画面全体の動きベクトルを検出するためには、演算量を多く必要とし、このため大型の目標検出装置が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のビデオカメラの目標検出装置では、ビデオカメラ自体が揺れたことによる映像信号中の画像の動きを補正するために、画面全体の動きベクトルを検出しなければならず、このため演算量を多く必要とし、大型の目標検出装置が必要となり、処理上及び構成上の負担が増大してしまうことになる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、演算量の削減及び装置の小型化を図った上で、撮像装置が揺れたことによる画像の動きから移動目標を確実に検出し得る移動目標検出装置及び移動目標検出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動目標検出装置は、撮像装置から出力されるフレーム構造の入力画像データからフレーム間の動き画像成分を目標対象物として検出する目標検出手段と、入力画像データを略１フレームずつ遅延して出力するフレームメモリと、このフレームメモリによる遅延前後のフレームの差分をとって、所定しきい値以上の対象物候補を抽出し、この対象物候補に基づいて、目標検出手段の目標検出処理を制御する目標検出制御手段と、フレームメモリによる遅延前後のフレーム間の複数の動きベクトルを検出し、これら複数の動きベクトルのうちの最多値に基づいて、目標検出制御手段で得られる差分画像信号中の撮像装置が揺れたことによる画像の動きを補正する画像動き補正手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
この発明では、差分画像信号を利用して移動する目標対象物を検出するようにしている。このとき、目標対象物以外に動き画像があると、誤検出の確率が高くなる。そこで、差分画像信号から所定しきい値以上の対象物候補を抽出するようにすれば、画像の動き量がわずかである場合には、対象物候補として抽出されずに済み、効率良く移動する目標対象物を検出できる。また、所定しきい値以上の対象物候補については、撮像装置が揺れたことによる画像の動きも含まれる。そこで、フレームメモリによる遅延前後のフレーム間から複数の動きベクトルを検出し、これら複数の動きベクトル値のうち最多値を背景ベクトルとし、この背景ベクトルに基づいて、対象物候補を含む差分画像信号中の撮像装置が揺れたことによる画像の動きを補正するようにしている。
【０００９】
従って、この発明によれば、撮像装置が揺れたことによる画像の動きが補正されるので、移動目標の検出精度を向上させることができ、また、所定しきい値以上の対象物候補に基づいて、目標対象物を検出するようにしているので、画面全体の動きベクトルを検出する必要がなく、その分目標検出処理に要する演算量の削減を図ることができ、装置全体の小型化及び低価格化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、この発明に係る移動目標検出装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示す移動目標検出装置は、フレームメモリ１１、１２と、目標ベクトル検出回路１３と、差分回路１４と、フレームメモリ１５と、背景ベクトル検出回路１６とを備えている。
【００１３】
ビデオカメラ（図示せず）から得られたフレーム構造の画像データは、まず、フレームメモリ１１により略１フレーム遅延され、フレームメモリ１２に供給される。フレームメモリ１２は、フレームメモリ１１の出力信号を略１フレーム遅延する。各フレームメモリ１１、１２の出力信号は、目標ベクトル検出回路１３、差分回路１４及び背景ベクトル検出回路１６にそれぞれ供給される。
【００１４】
目標ベクトル検出回路１３は、各フレームメモリ１１、１２の出力信号を入力し、両フレーム間の動き画像成分を目標ベクトルとして検出する。差分回路１４は、各フレームメモリ１１、１２の出力信号を入力して両フレームの差分をとり、所定の２値化しきい値以上の対象物候補を含む差分画像信号を生成し、フレームメモリ１５に入力する。フレームメモリ１５は、差分回路１４の出力信号を入力し、略１フレーム遅延して目標ベクトル検出回路１３に出力して目標ベクトル検出回路１３の目標検出処理を制御する。
【００１５】
一方、背景ベクトル検出回路１６は、各フレームメモリ１１、１２の出力信号を入力し、両フレーム間の複数位置の動きベクトルを検出し、これら複数の動きベクトル値の最多値を背景ベクトルとし、この背景ベクトルに基づいて、差分回路１４で得られる差分画像信号中のビデオカメラが揺れたことによる画像の動きを補正する。
【００１６】
次に、上記構成による動作について説明する。
すなわち、上記構成による移動目標検出装置では、各フレームメモリ１１、１２の出力信号を目標ベクトル検出回路１３に入力し、目標ベクトル検出回路１３にて移動する目標対象物の大きさ、移動方向及び移動速度を検出する。このとき、その他に複数の動き画像が存在すると、追尾しようとする目標対象物を外す確率が高くなる。そこで、差分回路１４にて各フレームメモリ１１、１２の出力フレーム間の差分画像から所定の２値化しきい値以上の動き画像つまり対象物候補を抽出するようにすることで、画像の動き量がわずかである場合に、対象物候補として抽出されずに済み、所定の２値化しきい値以上の対象物候補に基づいて、目標対象物の検出・追尾を行なうように目標ベクトル検出回路１３を制御すれば、移動する特定の目標対象物のみを検出・追尾することができる。
【００１７】
しかし、差分回路１４で得られる２値化しきい値以上の動き画像には、ビデオカメラが揺れたことによる画像の動きつまり背景の動きも含まれる。そこで、背景ベクトル検出回路１６では、各フレームメモリ１１、１２の出力フレーム間から複数の動きベクトルを検出し、これら複数の動きベクトル値のうちの最多値を背景ベクトルとし、この背景ベクトルに基づいて、差分回路１４で得られる差分画像信号中のビデオカメラが揺れたことによる画像の動きを補正するようにしている。なお、山や建物等を含む背景は、当然、移動体よりも大きく、ビデオカメラ自体が揺れるということは、撮像画面全体が動くことになる。ここで、動きベクトルの最多値を検出することで、背景の動きを検出することが可能になる。
【００１８】
従って、上記実施形態によれば、背景ベクトル検出回路１６で各フレームメモリ１１、１２の両出力フレームから動きベクトルの最多値を背景ベクトルとして検出し、差分回路１４で得られる各フレームメモリ１１、１２の両出力フレーム間の差分画像信号中のビデオカメラが揺れたことによる画像の動きが補正されるので、移動目標の検出精度を向上させることができ、また、目標ベクトル検出回路１３では背景の動きを除去した差分画像信号に基づいて、移動領域を限定し目標対象物となる移動体の動きベクトルを検出するようにしているので、目標ベクトル検出回路１３にて画面全体の動きベクトルを検出する必要がなく、その分目標検出処理に要する演算量の削減を図ることができ、装置全体の小型化及び低価格化を図ることができる。
【００１９】
なお、この発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはもちろんのことである。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、演算量の削減及び装置の小型化を図った上で、撮像装置が揺れたことによる画像の動きから移動目標を確実に検出し得る移動目標検出装置及び移動目標検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る移動目標検出装置の一実施形態の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１、１２…フレームメモリ、
１３…目標ベクトル検出回路、
１４…差分回路、
１５…フレームメモリ、
１６…背景ベクトル検出回路。
【図１】
0003836666.tif 000002