JP3214953B2 - 動き領域検出装置 - Google Patents
動き領域検出装置Info
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- JP3214953B2 JP3214953B2 JP11720593A JP11720593A JP3214953B2 JP 3214953 B2 JP3214953 B2 JP 3214953B2 JP 11720593 A JP11720593 A JP 11720593A JP 11720593 A JP11720593 A JP 11720593A JP 3214953 B2 JP3214953 B2 JP 3214953B2
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン信号等の画
像信号からの動き領域検出装置に係り、特に動きベクト
ルを用いたフィールド間差分値又はフレーム間差分値を
用いる動き領域検出装置に関する。
像信号からの動き領域検出装置に係り、特に動きベクト
ルを用いたフィールド間差分値又はフレーム間差分値を
用いる動き領域検出装置に関する。
【０００２】
【発明の概要】この発明は、例えばテレビジョン信号か
ら動き領域（正しくはフレーム間又はフィールド間の同
一位置で異なった信号レベルを持つ領域）を検出する装
置に関するもので、動きのベクトル情報を用いることに
より、動き領域検出時の検出漏れを改善することができ
るようにしたものである。
ら動き領域（正しくはフレーム間又はフィールド間の同
一位置で異なった信号レベルを持つ領域）を検出する装
置に関するもので、動きのベクトル情報を用いることに
より、動き領域検出時の検出漏れを改善することができ
るようにしたものである。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種の動き領域の検出において
は、連続する２つのフレーム間の差分値を画素単位で計
算し、その値により動き領域かどうかを判定することが
行われている。例えば、２：１インターレース走査方式
を用いた現行テレビ方式のような場合には、フレーム間
離れた２つのフィールドをｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ），ｇ
（ｘ，ｙ，ｔ2 ）で表わすと
は、連続する２つのフレーム間の差分値を画素単位で計
算し、その値により動き領域かどうかを判定することが
行われている。例えば、２：１インターレース走査方式
を用いた現行テレビ方式のような場合には、フレーム間
離れた２つのフィールドをｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ），ｇ
（ｘ，ｙ，ｔ2 ）で表わすと
【０００４】
【数１】 ｜ｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ）−ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）｜＞０ …（１） なる点（ｘ，ｙ）を動き領域と判定する。但しここでｆ
（ｘ，ｙ，ｔ1 ），ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）は、時刻ｔ1 又
はｔ2 における位置（ｘ，ｙ）の信号レベル（例えば輝
度信号レベル）を表わす。実際にはノイズの影響をさけ
るため、（１）式は
（ｘ，ｙ，ｔ1 ），ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）は、時刻ｔ1 又
はｔ2 における位置（ｘ，ｙ）の信号レベル（例えば輝
度信号レベル）を表わす。実際にはノイズの影響をさけ
るため、（１）式は
【０００５】
【数２】 ｜ｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ）−ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）｜＞Ｔh …（２） とし、Ｔh は画像信号のＳ／Ｎ比に応じて、設定される
ことが多い。さらに上記手法による動き領域の検出は完
全ではなく、実際に各種のテレビジョン信号を用いて上
記手法による検出を行うと、ノイズ等による誤検出や検
出漏れが発生する。そこで動き検出の使用目的により種
々の工夫が、施されることになる。そのような工夫とし
ては、例えば、（２）式により検出した動き信号を、エ
リアフィルターやメディアンフィルターに通すことによ
り、ノイズによる孤立的な誤検出や検出もれを除去する
方法、（２）式の差分の絶対値の大きさにより動き検出
信号を多レベル化し、それを用いた後の処理で誤検出や
検出もれを視覚的に目立ちにくくする方法、画像信号の
勾配（エッジ）を考慮し、（２）式のＴh を勾配信号で
制御する方法等、非常にたくさんある。これらの工夫
は、動き検出の使用目的により施されることが多く、そ
の使用に対しては良好な結果を与えるが、トレードオフ
によるマイナス要因も発生する。例えば、エリアフィル
ターサイズを大きくしてゆくと、ノイズ除去の効果は大
きくなるが、小さな物体の動きで検出漏れが発生する。
またマイナス要因は除いて考えても、まだ上述の動き検
出方法は完全ではない。特に（２）式による検出が基本
原理である場合には、ノイズが混入した場合にレベル差
と閾値の大小関係で動きとノイズを分離して、動きのみ
を漏れなく検出することは至難の業であり、不可能に近
い。なお（１）式，（２）式の絶対値は２乗等でも良
い。
ことが多い。さらに上記手法による動き領域の検出は完
全ではなく、実際に各種のテレビジョン信号を用いて上
記手法による検出を行うと、ノイズ等による誤検出や検
出漏れが発生する。そこで動き検出の使用目的により種
々の工夫が、施されることになる。そのような工夫とし
ては、例えば、（２）式により検出した動き信号を、エ
リアフィルターやメディアンフィルターに通すことによ
り、ノイズによる孤立的な誤検出や検出もれを除去する
方法、（２）式の差分の絶対値の大きさにより動き検出
信号を多レベル化し、それを用いた後の処理で誤検出や
検出もれを視覚的に目立ちにくくする方法、画像信号の
勾配（エッジ）を考慮し、（２）式のＴh を勾配信号で
制御する方法等、非常にたくさんある。これらの工夫
は、動き検出の使用目的により施されることが多く、そ
の使用に対しては良好な結果を与えるが、トレードオフ
によるマイナス要因も発生する。例えば、エリアフィル
ターサイズを大きくしてゆくと、ノイズ除去の効果は大
きくなるが、小さな物体の動きで検出漏れが発生する。
またマイナス要因は除いて考えても、まだ上述の動き検
出方法は完全ではない。特に（２）式による検出が基本
原理である場合には、ノイズが混入した場合にレベル差
と閾値の大小関係で動きとノイズを分離して、動きのみ
を漏れなく検出することは至難の業であり、不可能に近
い。なお（１）式，（２）式の絶対値は２乗等でも良
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】（２）式を用いた場
合、固定閾値Ｔh と差分値の比較により動きを検出しよ
うとしたため、動きにより発生した差分値が小さな場
合、ノイズにより発生した差分値と区別することができ
ず、動きによる動き領域のみの検出が困難であった。
合、固定閾値Ｔh と差分値の比較により動きを検出しよ
うとしたため、動きにより発生した差分値が小さな場
合、ノイズにより発生した差分値と区別することができ
ず、動きによる動き領域のみの検出が困難であった。
【０００７】そこで、本発明の目的は以上のような問題
を解消した動き領域検出装置を提供することにある。
を解消した動き領域検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、画像信号のフィールド間またはフレーム間で
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、該
動きベクトル検出手段によって検出された動きベクトル
に基づいて、フィールド間またはフレーム間での前記画
像における同一対象の差分値を算出する第１差分値算出
手段と、前記画像信号のフィールド間またはフレーム間
での画面上の同一位置における差分値を算出する第２差
分値算出手段と、前記第１差分値算出手段からのフィー
ルド間差分値またはフレーム間差分値よりも前記第２差
分値算出手段からのフィールド間差分値またはフレーム
間差分値が大きいときに動き領域検出信号を発生する手
段とを具えたことを特徴とする。
本発明は、画像信号のフィールド間またはフレーム間で
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、該
動きベクトル検出手段によって検出された動きベクトル
に基づいて、フィールド間またはフレーム間での前記画
像における同一対象の差分値を算出する第１差分値算出
手段と、前記画像信号のフィールド間またはフレーム間
での画面上の同一位置における差分値を算出する第２差
分値算出手段と、前記第１差分値算出手段からのフィー
ルド間差分値またはフレーム間差分値よりも前記第２差
分値算出手段からのフィールド間差分値またはフレーム
間差分値が大きいときに動き領域検出信号を発生する手
段とを具えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、例えば注目する２つのテレビ
ジョンフィールド信号又はフレーム信号に関して、動き
ベクトルを検出する。そして動きベクトルを用いて再度
動き領域を検出する。つまり例えば２つのフィールドを
ｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ），ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）とし、検出さ
れた動きベクトルをＶ、そのｘ方向成分をｖx ，ｙ方向
成分をｖy とすると、
ジョンフィールド信号又はフレーム信号に関して、動き
ベクトルを検出する。そして動きベクトルを用いて再度
動き領域を検出する。つまり例えば２つのフィールドを
ｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ），ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）とし、検出さ
れた動きベクトルをＶ、そのｘ方向成分をｖx ，ｙ方向
成分をｖy とすると、
【００１０】
【数３】 ｜ｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ）−ｇ（ｘ，ｙ，ｔ2 ）｜＞｜ｆ（ｘ，ｙ，ｔ1 ） −ｇ（ｘ−ｖx ，ｙ−ｖy ，ｔ2 ）｜ …（３） なるとき、位置（ｘ，ｙ）を動き領域とする。このよう
に（２）式における固定閾値との比較を止めることによ
り、従来のものと比べて、動き検出感度を高くし、検出
漏れを少なくしながら、ノイズの影響をほとんど従来通
りにすることができる。
に（２）式における固定閾値との比較を止めることによ
り、従来のものと比べて、動き検出感度を高くし、検出
漏れを少なくしながら、ノイズの影響をほとんど従来通
りにすることができる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について、図１を参照し
て説明する。入力にはフレーム間又はフィールド間離れ
た２つの信号を用い、ベクトル検出回路１において、
（入力された２信号の）２つのフィールド間における各
画素毎の動きベクトル（２つのフィールド間の画素毎の
対応）を検出し、それを用いて対応する画素間の差分値
をもとめるため、片フィールドを検出ベクトルに応じ
て、もう一方のフィールドの対応位置まで位置移動回路
２によりシフトする。
て説明する。入力にはフレーム間又はフィールド間離れ
た２つの信号を用い、ベクトル検出回路１において、
（入力された２信号の）２つのフィールド間における各
画素毎の動きベクトル（２つのフィールド間の画素毎の
対応）を検出し、それを用いて対応する画素間の差分値
をもとめるため、片フィールドを検出ベクトルに応じ
て、もう一方のフィールドの対応位置まで位置移動回路
２によりシフトする。
【００１２】ディレー３はベクトル検出にかかる時間合
わせのためのディレーであり、差分絶対値回路４によ
り、２つのフィールド間の差分絶対値（Ａ）を求める。
一方差分絶対値回路５により、位置移動しない状態での
フィールド１，フィールド２間の対応する画素間の差分
絶対値（Ｂ）を求める。そして両差分絶対値（Ａ），
（Ｂ）の大小関係に基づき比較判定回路６により動き検
出信号（Ｃ）を発生する。
わせのためのディレーであり、差分絶対値回路４によ
り、２つのフィールド間の差分絶対値（Ａ）を求める。
一方差分絶対値回路５により、位置移動しない状態での
フィールド１，フィールド２間の対応する画素間の差分
絶対値（Ｂ）を求める。そして両差分絶対値（Ａ），
（Ｂ）の大小関係に基づき比較判定回路６により動き検
出信号（Ｃ）を発生する。
【００１３】比較判定回路６の一例を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】上述の説明は図１による一例であり、例え
ばベクトル検出回路１はフィールド離れた２つのフィー
ルド間、差分絶対値回路４も同様であり、差分絶対値回
路５はフレーム離れた２つのフィールド間としても良
い。また別の組み合わせも可能であり、ベクトル検出手
法、動き検出の使用目的に応じて適当に行えば良い。
ばベクトル検出回路１はフィールド離れた２つのフィー
ルド間、差分絶対値回路４も同様であり、差分絶対値回
路５はフレーム離れた２つのフィールド間としても良
い。また別の組み合わせも可能であり、ベクトル検出手
法、動き検出の使用目的に応じて適当に行えば良い。
【００１６】図１は基本的な実施例であるが、図２に応
用例を示す。ここでは従来の動き検出に、本発明を付加
している。１〜６のブロックは図１と同様である。但し
ここで差分絶対値回路５は、従来の動き検出回路７内の
ものを流用している。
用例を示す。ここでは従来の動き検出に、本発明を付加
している。１〜６のブロックは図１と同様である。但し
ここで差分絶対値回路５は、従来の動き検出回路７内の
ものを流用している。
【００１７】従来の動き検出回路７は、（２）式に基本
原理をおくものであり、それに前述の種々の工夫を目的
別に施したものである。そしてここでは従来の動き検出
回路７からの検出信号（ＭＤ）と、（３）式又は図１に
基づく検出信号（Ｃ）とを混合（ＭＩＸ）回路８によ
り、混合することにより最終的な動き検出信号（Ｍ
Ｄ′）としている。
原理をおくものであり、それに前述の種々の工夫を目的
別に施したものである。そしてここでは従来の動き検出
回路７からの検出信号（ＭＤ）と、（３）式又は図１に
基づく検出信号（Ｃ）とを混合（ＭＩＸ）回路８によ
り、混合することにより最終的な動き検出信号（Ｍ
Ｄ′）としている。
【００１８】このようにすることにより従来の目的に応
じて最適化した動き検出性能をさらに向上することがで
きる。例えば図１では、比較判定により、動き領域か静
止領域かの判定が行われるが、図２では、従来の動き検
出からの検出出力が多レベルの場合には、それを活かす
こともできる。その一例を表２に示す。混合の方法は目
的に応じて変更することができる。
じて最適化した動き検出性能をさらに向上することがで
きる。例えば図１では、比較判定により、動き領域か静
止領域かの判定が行われるが、図２では、従来の動き検
出からの検出出力が多レベルの場合には、それを活かす
こともできる。その一例を表２に示す。混合の方法は目
的に応じて変更することができる。
【００１９】
【表２】
【００２０】なお、現在、帯域圧縮や方式変換等の装置
では動きベクトルを用いた処理が日常行われるようにな
ってきており、また将来の動画像処理では、動きベクト
ル検出は不可欠になると思われる。その際、動きベクト
ル検出プラス動き検出も必要となることが考えられ、そ
のような場合には、何んの追加もなく、本発明のように
２つの動きベクトル検出と動き検出を合わせることによ
り、動き検出性能の大幅な向上が可能となる。本発明の
ように両者を組み合わせることにより、従来の動き検出
（動き領域の検出）と比べて、ノイズの影響を増すこと
なしに、検出感度を向上し、検出漏れを大幅に減らすこ
とができる。特に細い線が動いた時、レベル変化の小さ
なものの動き、例えばスピードスケート競技の氷面にき
ざまれたスケートの跡等の検出が可能となる（ノイズの
影響はそのまま）。また動きベクトルを用いた処理を行
う装置においては、動きベクトルが正しく検出できた領
域は動領域、そうでない領域は静止領域と判断できる可
能性を大きくすることができる（また検出できたベクト
ルの評価と同時に）。
では動きベクトルを用いた処理が日常行われるようにな
ってきており、また将来の動画像処理では、動きベクト
ル検出は不可欠になると思われる。その際、動きベクト
ル検出プラス動き検出も必要となることが考えられ、そ
のような場合には、何んの追加もなく、本発明のように
２つの動きベクトル検出と動き検出を合わせることによ
り、動き検出性能の大幅な向上が可能となる。本発明の
ように両者を組み合わせることにより、従来の動き検出
（動き領域の検出）と比べて、ノイズの影響を増すこと
なしに、検出感度を向上し、検出漏れを大幅に減らすこ
とができる。特に細い線が動いた時、レベル変化の小さ
なものの動き、例えばスピードスケート競技の氷面にき
ざまれたスケートの跡等の検出が可能となる（ノイズの
影響はそのまま）。また動きベクトルを用いた処理を行
う装置においては、動きベクトルが正しく検出できた領
域は動領域、そうでない領域は静止領域と判断できる可
能性を大きくすることができる（また検出できたベクト
ルの評価と同時に）。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によればノイ
ズの影響を増すことなしに、検出感度を向上し、検出漏
れを大幅に減らすことができる。
ズの影響を増すことなしに、検出感度を向上し、検出漏
れを大幅に減らすことができる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例のブロック図である。
１ ベクトル検出回路 ２ 位置移動回路 ４，５ 差分絶対値回路 ６ 比較判定回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/00 - 7/015 G06T 7/20
Claims (1)
- 【請求項１】 画像信号のフィールド間またはフレーム
間での動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段
と、該動きベクトル検出手段によって検出された動きベ
クトルに基づいて、フィールド間またはフレーム間での
前記画像における同一対象の差分値を算出する第１差分
値算出手段と、前記画像信号のフィールド間またはフレ
ーム間での画面上の同一位置における差分値を算出する
第２差分値算出手段と、前記第１差分値算出手段からの
フィールド間差分値またはフレーム間差分値よりも前記
第２差分値算出手段からのフィールド間差分値またはフ
レーム間差分値が大きいときに動き領域検出信号を発生
する手段とを具えたことを特徴とする動き領域検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11720593A JP3214953B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 動き領域検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11720593A JP3214953B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 動き領域検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06334991A JPH06334991A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3214953B2 true JP3214953B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=14705994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11720593A Expired - Fee Related JP3214953B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 動き領域検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214953B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512537B1 (en) | 1998-06-03 | 2003-01-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motion detecting apparatus, motion detecting method, and storage medium storing motion detecting program for avoiding incorrect detection |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP11720593A patent/JP3214953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06334991A (ja) | 1994-12-02 |
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