JPH0731732B2 - Motion detection device - Google Patents

Motion detection device

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JPH0731732B2
JPH0731732B2 JP60255451A JP25545185A JPH0731732B2 JP H0731732 B2 JPH0731732 B2 JP H0731732B2 JP 60255451 A JP60255451 A JP 60255451A JP 25545185 A JP25545185 A JP 25545185A JP H0731732 B2 JPH0731732 B2 JP H0731732B2
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data
coefficient
supplied
output signal
input image
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徳一 伊藤
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Sony Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばビデオ画像処理において、物体の動き
を抽出するための動体検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a moving body detection device for extracting the movement of an object in video image processing, for example.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は動体検出装置に関し、入力データを処理して固
定パターンのデータを抽出し、この抽出データと入力デ
ータとの差の大小に応じて入力データと一定値とを選択
して動体のデータを得ることにより、動体が本来のイメ
ージで検出されると共に背景が均一な単色とされ、良好
な動体検出が行えるようにするものである。
The present invention relates to a moving body detection apparatus, processing input data to extract data of a fixed pattern, and selecting input data and a constant value according to the difference between the extracted data and the input data to obtain moving body data. As a result, the moving object is detected in the original image and the background is made a uniform monochromatic color, so that good moving object detection can be performed.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば画像処理において、物体の動きの検出を行う場合
には、従来は例えば時系列の2つのデータの差分を検出
することが行われている。
For example, when detecting the movement of an object in image processing, conventionally, for example, the difference between two time-series data is detected.

しかしながらこの方法では、動体の輪郭しか得ることが
できず、さらに動体の進行方向の輪郭は太く、それと直
角の方向の輪郭は細くなるなどして、動体の正確なイメ
ージを補えることが困難であった。
However, with this method, only the contour of the moving body can be obtained, the contour of the moving body in the traveling direction is thick, and the contour in the direction perpendicular to it is thin, and it is difficult to supplement the accurate image of the moving body. It was

ところで、本願出願人は先に、ビデオ画像処理に適用で
きるディジタル信号処理装置(特開昭58−215813号公報
参照)を提案した。
By the way, the applicant of the present application has previously proposed a digital signal processing device (see Japanese Patent Laid-Open No. 58-215813) applicable to video image processing.

すなわち第3図はその装置の概略を説明するもので、図
において(21)は入力端子、(22)は入出力制御(IO
C)系、(23)は入力画像メモリ(VIM)系、(24)は信
号処理(PIP)系、(25)はアドレス生成(PVP)系、
(26)は出力画像メモリ(VIM)系、(27)は主制御(T
C)系、(28)は出力端子である。
That is, FIG. 3 illustrates the outline of the device. In the figure, (21) is an input terminal and (22) is an input / output control (IO
C) system, (23) input image memory (VIM) system, (24) signal processing (PIP) system, (25) address generation (PVP) system,
(26) is the output image memory (VIM) system, (27) is the main control (T
C) system, (28) is an output terminal.

この装置において、入力端子(21)にはビデオカメラ
(図示せず)等からのアナログのビデオ信号が供給され
る。このビデオ信号がIOC系(22)に供給され、AD変換
等により所定のディジタルデータに変換されてVIM系(2
3)に書込まれる。なおIOC系(22)からディジタルデー
タ以外にもクロック、支配モード信号、アドレス、書込
制御信号等の外側からVIM系(23)を制御する信号が供
給されている。
In this device, an analog video signal from a video camera (not shown) or the like is supplied to the input terminal (21). This video signal is supplied to the IOC system (22) and converted into predetermined digital data by AD conversion or the like, and the VIM system (2
Written in 3). In addition to digital data, signals for controlling the VIM system (23) are supplied from the outside of the IOC system (22) such as clocks, control mode signals, addresses, and write control signals.

またこのVIM系(23)に、PVP系(25)から処理を行うデ
ィジタルデータのアドレス、書込制御、読出モード、デ
ータセレクト等の内側からVIM系(23)を制御する信号
が供給され、このアドレスのデータがPIP系(24)と相
互に転送されて処理が行われる。さらにPIP系(24)で
処理されたデータがVIM系(26)に供給され、このVIM系
(26)にPVP系(25)からのアドレス等が供給される。
これによって処理されたディジタルデータがVIM系(2
6)に書込まれる。
The VIM system (23) is supplied with signals for controlling the VIM system (23) from inside the PVP system (25) such as the address of the digital data to be processed, write control, read mode, and data select. The address data is mutually transferred to the PIP system (24) for processing. Further, the data processed by the PIP system (24) is supplied to the VIM system (26), and the address etc. from the PVP system (25) are supplied to the VIM system (26).
The digital data processed by this is VIM (2
Written in 6).

さらにこのVIM系(26)にもIOC系(22)からのアドレス
等が供給され、これによって読出されたディジタルデー
タがIOC系(22)に供給され、DA変換等により所定のア
ナログのビデオ信号に変換されて出力端子(28)に取出
される。
Further, the VIM system (26) is also supplied with an address or the like from the IOC system (22), the digital data read by this is supplied to the IOC system (22), and is converted into a predetermined analog video signal by DA conversion or the like. It is converted and taken out to the output terminal (28).

なおTC系(27)からは、各系(22)〜(26)に対してそ
れぞれモード、方式等の指定信号やクロック信号等が供
給される。
The TC system (27) supplies a designation signal such as a mode and system, a clock signal, etc. to each system (22) to (26).

またIOC系(22)からPVP系(25)へ処理すべきフレーム
の開始信号が供給されると共に、PVP系(25)からIOC系
(22)へ処理の終了信号が供給される。
Further, a start signal of a frame to be processed is supplied from the IOC system (22) to the PVP system (25), and a processing end signal is supplied from the PVP system (25) to the IOC system (22).

このようにして入力端子(21)に供給されたビデオ信号
がディジタル処理されて出力端子(28)に取出されるわ
けであるが、上述の装置によれば、処理に必要な機能を
それぞれの系(22)〜(26)に分担し、各系(22)〜
(26)ごとに独立に制御回路を設けてそれぞれ独立のマ
イクロプログラムで制御を行うことができるので、各系
ごとのソフトウェアの負担が少なく、簡単なプログラム
で高速の処理を行うことができる。これによって例えば
ビデオ信号をリアルタイムで処理することも可能になっ
ている。
In this way, the video signal supplied to the input terminal (21) is digitally processed and taken out to the output terminal (28). According to the above-described device, the functions required for processing are provided in each system. (22) ~ (26), each system (22) ~
Since a control circuit can be independently provided for each (26) and control can be performed by an independent microprogram, the load of software for each system is small and high-speed processing can be performed with a simple program. This makes it possible, for example, to process video signals in real time.

ところで上述の装置において、処理の内容はPIP系(2
4)等のマイクロプログラムによって決定される。そこ
でこれらのマイクロプログラムを書替ることによって処
理の内容を変更することができる。
By the way, in the above-mentioned device, the contents of the process are PIP (2
4) etc. determined by the microprogram. Therefore, the content of the processing can be changed by rewriting these microprograms.

すなわち第4図はPIP系(24)の具体的な構成を示し、
このPIP系(24)は実際には多数(例えば60個)の処理
プロセッサ部(30)が並列に設けられて形成されるが、
図ではその内の2個(30a)(30b)のみが示されてい
る。この図において、VIM系(23)または(26)からの
ディジタルデータは各プロセッサ部(30a)(30b)・・
・ごとに設けられた入力レジスタ(FRA)(31a)(31
b)・・・に供給されると共に、これらのレジスタはPVP
系(25)によってVIM系(23)(26)の読出アドレスに
合わせて制御され、各プロセッサ部ごとに必要な所定量
のデータが記憶される。
That is, FIG. 4 shows a specific configuration of the PIP system (24),
This PIP system (24) is actually formed by arranging a large number (for example, 60) of processor units (30) in parallel,
In the figure, only two of them (30a) and (30b) are shown. In this figure, the digital data from the VIM system (23) or (26) is the processor unit (30a) (30b) ...
・ Input registers (FRA) (31a) (31 provided for each
b) ... and these registers are PVP
The system (25) controls the read addresses of the VIM systems (23) and (26) according to the read addresses, and stores a predetermined amount of data required for each processor unit.

これらのレジスタ(31a)(31b)・・・に書込まれたデ
ータがそれぞれ演算部(32a)(33a),(32b)(33b)
・・・に供給される。そしてこれらの演算部にはそれぞ
れ加減算器、乗算器及び係数メモリ、データメモリ共が
設けられ、制御部(34a)(34b)・・・からの制御信号
に従って線形及び非線形のデータ変換演算を行う。さら
にこの演算結果は演算部(33a)(33b)・・・に得ら
れ、この演算部(33a)(33b)・・・がPVP系(25)に
よってVIM系(23)(26)の書込アドレスに合わせて制
御され、演算結果がVIM系(23)(26)の所望部に書込
まれる。
The data written in these registers (31a) (31b) ... are the arithmetic units (32a) (33a), (32b) (33b), respectively.
Is supplied to ... Each of these arithmetic units is provided with an adder / subtractor, a multiplier, a coefficient memory, and a data memory, and performs linear and non-linear data conversion arithmetic operations according to control signals from the control units (34a) (34b). Further, this calculation result is obtained by the calculation units (33a) (33b) ..., and these calculation units (33a) (33b) ... are written in the VIM systems (23) (26) by the PVP system (25). It is controlled according to the address, and the operation result is written in the desired portion of the VIM system (23) (26).

そしてこの場合に、制御部(34a)(34b)・・・からの
制御信号はマイクロプログラムメモリ(MPM)(35a)
(35b)・・・に書込まれたマイクロプログラムに従っ
て形成される。そこでこのMPM(35a)(35b)・・・を
いわゆるRAM構成とし、このMPM(35a)(35b)・・・に
変更部(36a)(36b)・・・を通じて外部からのマイク
ロプログラムを書込むことにより、マイクロプログラム
を書替て処理の内容を変更することができる。
In this case, the control signals from the control units (34a) (34b) ... Are microprogram memories (MPM) (35a).
(35b) is formed according to the microprogram written in. Therefore, the MPMs (35a) (35b) ... Have a so-called RAM configuration, and microprograms from the outside are written in the MPMs (35a) (35b). As a result, the contents of the processing can be changed by rewriting the microprogram.

本願発明者はこの点に着目したものである。The present inventor has paid attention to this point.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来の技術では、動体の輪郭しか得ることがで
きず、動体の正確なイメージを補えることができないな
どの問題点があった。
The above-described conventional technique has a problem that only the contour of the moving body can be obtained, and an accurate image of the moving body cannot be supplemented.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、係数A及び係数Bを出力する係数記憶手段
(2)と、入力画像データ(FRA(31))に上記係数A
を乗算して出力する第1の乗算手段(1A)と、上記第1
の乗算手段の出力信号と第2の乗算手段(1B)の出力信
号とを加算する加算手段(4)と、該加算手段の出力信
号を記憶する記憶手段(3)と、上記入力画像データと
上記記憶手段の出力信号のレベル差を検出する比較手段
(5)と、上記入力画像データと所定のレベルのデータ
(端子(8))が供給され、上記比較手段の比較結果に
応じて、上記入力画像データと上記記憶手段の出力信号
のレベル差が所定値(端子(6))よりも大きいときに
上記入力画像データを出力し、上記入力画像データと上
記記憶手段の出力信号のレベル差が所定値以下のときに
上記所定のレベルのデータを出力する選択手段(7)と
を備え、上記第2の乗算手段は、上記記憶手段の出力信
号と上記係数Bを乗算して上記加算手段に供給するよう
になされ、上記係数記憶手段に記憶されている上記係数
Aの値aと上記係数Bの値bの関係が、a+b=1とな
るように選定されていることを特徴とする動体検出装置
である。
According to the present invention, the coefficient storage means (2) for outputting the coefficient A and the coefficient B and the coefficient A in the input image data (FRA (31)) are used.
A first multiplication means (1A) for multiplying and outputting
Adding means (4) for adding the output signal of the multiplying means and the output signal of the second multiplying means (1B), a storing means (3) for storing the output signal of the adding means, and the input image data. The comparison means (5) for detecting the level difference between the output signals of the storage means and the input image data and data of a predetermined level (terminal (8)) are supplied, and the comparison means (5) outputs the image data according to the comparison result of the comparison means. When the level difference between the input image data and the output signal of the storage means is larger than a predetermined value (terminal (6)), the input image data is output, and the level difference between the input image data and the output signal of the storage means is Selecting means (7) for outputting the data of the predetermined level when the value is equal to or less than the predetermined value, and the second multiplying means multiplies the output signal of the storing means by the coefficient B to the adding means. It is designed to supply the above Relationship between the value a and value b of the coefficient B of the coefficient A stored in the storage means is a moving object detection apparatus characterized by being chosen to be a + b = 1.

〔作用〕[Action]

これによれば、入力データ中の固定パターンを抽出し、
この固定パターンと入力データとの差の大小に応じて入
力データと一定値とを選択するようにしているので、移
動する物体のイメージがそのまま検出されると共に背景
が均一な単色とされ、良好な動体検出を行うことができ
る。
According to this, the fixed pattern in the input data is extracted,
Since the input data and the constant value are selected according to the size of the difference between the fixed pattern and the input data, the image of the moving object is detected as it is, and the background is a uniform single color, which is excellent. Motion detection can be performed.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本願の装置を実現するためのPIP系(24)に
おける処理プロセッサ部(30)の機能ブロックを示す。
FIG. 1 shows functional blocks of a processing processor section (30) in a PIP system (24) for realizing the device of the present application.

図において、FRA(31)からの入力データXnが乗算器(1
A)に供給され、係数メモリ(2)からの加重係数Aが
乗算されると共に、データメモリ(3)からの累積デー
タYn-1が乗算器(1B)に供給され、同じく係数メモリ
(2)からの加重係数Bが乗算される。さらにこれらの
乗算器(1A)(1B)からの信号が加算器(4)に供給さ
れ、加算されたデータがデータメモリ(3)に書込まれ
る。なお上述の加重係数A,Bは、 A+B=1 とされる。
In the figure, the input data Xn from the FRA (31) is the multiplier (1
A), the weighted coefficient A from the coefficient memory (2) is multiplied, and the accumulated data Yn -1 from the data memory (3) is supplied to the multiplier (1B), which is also the coefficient memory (2). Is multiplied by the weighting factor B from. Further, the signals from the multipliers (1A) and (1B) are supplied to the adder (4), and the added data is written in the data memory (3). The above weighting factors A and B are A + B = 1.

これによって、データメモリ(3)に新に書込まれる加
算データYnは、 Yn=AXn+BYn-1 となり、このデータYnがさらに累積データとして乗算器
(18)にフィールドバックされ、さらにこれが繰り返さ
れることで入力データXn中の変位パターンが除去され、
固定パターンのみが抽出される。
As a result, the addition data Yn newly written in the data memory (3) becomes Yn = AXn + BYn −1 , and this data Yn is further fielded back to the multiplier (18) as cumulative data, and this is repeated. The displacement pattern in the input data Xn is removed,
Only fixed patterns are extracted.

すなわち上述において、入力データXnと累積データYn-1
との間で不変(固定パターン)の部分は、A+B=1で
あることからそのままの値で次の累積データYnとされ
る。これに対して変化(固定パターン−変位パターン)
した部分は、加重係数A,Bの割合で減衰されて次の累積
データYnとされ、さらにこの変位パターンは累積された
時間に対するそのパターンの占める時間割合に従って減
衰される。これによって入力データXn中の固定パターン
が抽出される。この固定パターンは入力データXn中の背
景データYに相当するものである。
That is, in the above, the input data Xn and the cumulative data Yn -1
The portion that is invariant (fixed pattern) between and is A + B = 1, so that the value is used as it is as the next accumulated data Yn. Change to this (fixed pattern-displacement pattern)
The portion that has been attenuated is attenuated at the ratio of the weighting factors A and B to be the next accumulated data Yn, and this displacement pattern is further attenuated according to the time ratio of the pattern to the accumulated time. As a result, the fixed pattern in the input data Xn is extracted. This fixed pattern corresponds to the background data Y in the input data Xn.

そしてさらにこの抽出された固定パターンのデータと上
述のFRA(31)からの入力データXnとが比較器(5)に
供給され、これらの差が端子(6)に供給される閾値ε
より大きくなったときに比較信号が取出される。この比
較信号が選択器(7)に供給され、この比較信号の出力
されている期間のみFRA(31)からの入力データが選択
されると共に、それ以外の期間には端子(8)からの所
定値dのデータが選択される。この選択されたデータが
出力データとしてVIM系(23)(26)へ供給される。
Further, the extracted fixed pattern data and the input data Xn from the FRA (31) described above are supplied to the comparator (5), and the difference between them is supplied to the terminal (6).
The comparison signal is taken out when it becomes larger. This comparison signal is supplied to the selector (7), the input data from the FRA (31) is selected only during the period when this comparison signal is being output, and at the other periods, the predetermined data from the terminal (8) is selected. The data of the value d is selected. This selected data is supplied to the VIM system (23) (26) as output data.

従ってこの装置において、入力データXnと固定の背景デ
ータYとの差が閾値ε以上のとき入力データXn、以下の
とき所定値dのデータが選択されることになり、信号デ
ータZnは、 となって選択器(7)からは所定値dによって定まる任
意の背景の中を移動している動体のパターンのデータZn
が取出される。
Therefore, in this device, the input data Xn is selected when the difference between the input data Xn and the fixed background data Y is equal to or more than the threshold value ε, and the data of the predetermined value d is selected when the difference is equal to or less than the threshold value ε. Therefore, from the selector (7), the data Zn of the pattern of the moving body moving in the arbitrary background determined by the predetermined value d
Is taken out.

こうして動体検出が行われるわけであるが、上述の装置
によれば動体はその輪郭だけでなく動体として検出でき
るので、動体のイメージを正確に得ることができ、特に
背景が所定値に均一化されるので動体の検出を極めて良
好に行うことができる。
In this way, the moving object is detected, but the above-described device can detect not only the contour of the moving object but also the moving object, so that an image of the moving object can be accurately obtained, and especially the background is uniformized to a predetermined value. Therefore, the moving object can be detected extremely well.

さらに第2図は上述の動体検出をカラー画像処理に適用
する場合である。図において上述の系が例えばカラーの
3原色(R,G,B)ごとに並列に設けられる。そして各系
の同じ画素に対応するFRA(31R)(31G)(31B)からの
各入力データが選択器(7R)(7G)(7B)に供給される
と共に、3データが加算器(9)に供給され、線形加算
が行われる。
Further, FIG. 2 shows a case where the above-mentioned moving body detection is applied to color image processing. In the figure, the above-described system is provided in parallel for each of the three primary colors (R, G, B). Then, each input data from FRA (31R) (31G) (31B) corresponding to the same pixel of each system is supplied to the selectors (7R) (7G) (7B) and three data are added (9) And linear addition is performed.

一方各系のデータメモリ(3R)(3G)(3B)からの背景
データが同じく加算器(10)に供給され、同様の線形加
算が行われる。そしてこれらの加算された入力データと
背景データとが比較器(5)に供給され、形成された比
較信号が選択器(7R)(7G)(7B)に供給される。
On the other hand, the background data from the data memories (3R) (3G) (3B) of each system are also supplied to the adder (10) and the same linear addition is performed. Then, the added input data and background data are supplied to the comparator (5), and the formed comparison signal is supplied to the selectors (7R) (7G) (7B).

従ってこの例によれば、3原色が同時に切替えられるの
で、動体中の任意の色が背景に近かった場合等に、その
色のみが検出されず、その部分の動体の色が正しく再現
されないなどのおそれがない。
Therefore, according to this example, since the three primary colors are switched at the same time, when an arbitrary color in the moving body is close to the background, etc., only that color is not detected, and the color of the moving body in that part is not correctly reproduced. There is no fear.

なお、加算器(9)(10)による加算は3色のデータを
同レベルで加算してもよいが、それぞれに任意の重み付
けをしたり、任意の2色を殺して残りの単色のみで比較
して3色の切替えを行うようにしてもよい。そしてこれ
らの重み付け等を出力データを見ながら任意に制御でき
るようにしてもよい。
Note that the adders (9) and (10) may add the data of three colors at the same level, but each may be weighted arbitrarily, or two arbitrary colors may be killed and the remaining single colors may be compared. Alternatively, the three colors may be switched. Then, these weightings and the like may be controlled arbitrarily while looking at the output data.

なお上述の例ではいずれも固定パターン(背景)の抽出
を入力データと累積データとを加重して加算するように
したが、これは例えば のように入力データと累積データとの大小に応じて定数
を加減算するようにしてもよく、さらに他の固定パター
ンの抽出方法を採用してもよい。
In each of the above examples, extraction of a fixed pattern (background) is performed by weighting and adding input data and cumulative data. As described above, a constant may be added or subtracted according to the magnitude of the input data and the accumulated data, and another fixed pattern extraction method may be adopted.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、入力データ中の固定パターンを抽出
し、この固定パターンと入力データとの差の大小に応じ
て入力データと一定値とを選択するようにしているの
で、移動する物体のイメージがそのまま検出されると共
に背景が均一な単色とされ、良好な動体検出を行うこと
ができるようになった。
According to the present invention, the fixed pattern in the input data is extracted, and the input data and the constant value are selected according to the magnitude of the difference between the fixed pattern and the input data. Is detected as it is, and the background is made into a uniform monochromatic color, so that good moving object detection can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一例の構成図、第2図は他の例の構成
図、第3図、第4図は従来の技術の説明のための図であ
る。 (1A)(1B)は乗算器、(2)は係数メモリ、(3)は
データメモリ、(4)は加算器、(5)は比較器、
(7)は選択器である。
FIG. 1 is a block diagram of an example of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of another example, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining a conventional technique. (1A) and (1B) are multipliers, (2) is coefficient memory, (3) is data memory, (4) is adder, (5) is comparator,
(7) is a selector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】係数A及び係数Bを出力する係数記憶手段
と、入力画像データに上記係数Aを乗算して出力する第
1の乗算手段と、上記第1の乗算手段の出力信号と第2
の乗算手段の出力信号とを加算する加算手段と、該加算
手段の出力信号を記憶する記憶手段と、上記入力画像デ
ータと上記記憶手段の出力信号のレベル差を検出する比
較手段と、上記入力画像データと所定のレベルのデータ
が供給され、上記比較手段の比較結果に応じて、上記入
力画像データと上記記憶手段の出力信号のレベル差が所
定値よりも大きいときに上記入力画像データを出力し、
上記入力画像データと上記記憶手段の出力信号のレベル
差が所定値以下のときに上記所定のレベルのデータを出
力する選択手段とを備え、 上記第2の乗算手段は、上記記憶手段の出力信号と上記
係数Bを乗算して上記加算手段に供給するようになさ
れ、 上記係数記憶手段に記憶されている上記係数Aの値aと
上記係数Bの値bの係関が、a+b=1となるように選
定されていることを特徴とする動体検出装置。
1. A coefficient storing means for outputting a coefficient A and a coefficient B, a first multiplying means for multiplying input image data by the coefficient A and outputting the same, an output signal of the first multiplying means and a second.
Adding means for adding the output signal of the multiplying means, storage means for storing the output signal of the adding means, comparing means for detecting a level difference between the input image data and the output signal of the storing means, and the input Image data and data of a predetermined level are supplied, and the input image data is output when the level difference between the input image data and the output signal of the storage device is larger than a predetermined value in accordance with the comparison result of the comparison device. Then
The second multiplication means outputs the data of the predetermined level when the level difference between the input image data and the output signal of the storage means is less than or equal to a predetermined value. And the coefficient B are multiplied and supplied to the adding means, and the relationship between the value a of the coefficient A and the value b of the coefficient B stored in the coefficient storage means is a + b = 1. A moving object detection device characterized by being selected as follows.
JP60255451A 1985-11-14 1985-11-14 Motion detection device Expired - Lifetime JPH0731732B2 (en)

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