KR100476019B1 - 침입물체검출용 감시방법 및 침입물체검출용 감시장치 - Google Patents

침입물체검출용 감시방법 및 침입물체검출용 감시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촬상장치로부터 얻어지는 화상을 차분법을 적용하여 감시시야 내의 침입물체를 검출하는 침입물체감시방법 및 침입물체감시장치에 관한 것이다.
촬상장치로부터의 입력화상과 기억장치에 기억되어 있는 기준배경화상과의 휘도치의 차분 화상을 생성하고, 이 차분 화상을 소정의 2치화 한계치로 2치화 처리함과 동시에, 2치화 처리한 화상의 노이즈레벨이 소정의 값 이하가 되기 까지 상기 2치화 한계치를 변화시켜 2치화 처리한 화상의 노이즈성분이 소정의 값 이하가 되는 2치화 한계치에 의거하여 침입물체를 검출한다.

Description

침입물체검출용 감시방법 및 침입물체검출용 감시장치{MONITORING METHOD FOR DETECTING AN INTRUDING OBJECT AND MONITORING APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 촬상장치를 사용한 감시장치에 관한 것으로, 특히 촬상시야 내의 침입물체를 촬상장치로부터의 입력화상과 기준배경화상의 화소마다의 휘도치의 차가 침입물체검출 한계치 이상이 되는 영역에 의거하여 검출하는 침입물체검출방법 및 침입물체감시장치에 관한 것으로, 특히 침입물체검출 한계치를 촬상장치로부터 입력하는 입력화상에 의거하여 자동적으로 결정하도록 한 침입물체검출방법 및 검출파라미터설정방법 및 침입물체감시장치에 관한 것이다.
최근, 카메라 등의 촬상장치를 화상입력수단으로서 사용한 침입물체검출장치는 종래부터 있는 감시원에 의한 유인감시가 아니라, 감시시야 내의 침입물체를 자동적으로 검출하거나 물체의 종류를 자동적으로 확인하여 소정의 통지나 경보처리가 자동적으로 얻어지도록 하는 것이 많다. 예를 들면 일본국 특개평7-79429호를 참조하기 바란다.
상기한 시스템을 실현하기 위해서는 먼저, 카메라 등의 화상입력수단에 의해 얻어진 입력화상으로부터 소정의 침입물체를 검출하는 처리가 필요하게 된다. 이와 같은 처리를 실현하는 방법으로서는 예를 들면 입력화상과 기준배경화상(즉, 검출해야 할 물체가 찍혀 있지 않은 화상)을 비교하여 화소별로 차분을 구하고, 그 차분이 큰 영역을 물체로서 추출하는 방법이 있다. 이 방법은 차분법이라 불리우며, 종래부터 널리 사용되고 있다.
차분법의 처리를 도 12에 의하여 설명한다. 도 12는 차분법에 있어서의 물체검출의 처리원리를 설명하기 위한 도면이다. 1201은 입력화상, 1202는 기준배경화상, 1203은 차분 화상, 1204는 차분 화상(1203)의 2치화 화상, 1205는 감산기, 1206은 2치화기, 1207은 입력화상(1201)에 찍힌 사람형 물체의 영역, 1208은 차분 화상 (1203)에서 차분이 생긴 차분영역, 1209는 2치화 화상(1204)에서 추출한 2치화 영역이다.
도 12에 있어서, 감산기(1205)는 입력화상(1201)과 기준배경화상(1202)의 휘도치의 차분을 화소별로 계산하여 차분 화상(1203)을 출력한다. 2치화기(1206)는 차분 화상(1203)에 대하여 화소마다의 화소치(차분치)가 소정의 한계치(Th) 미만(차분치 < Th)의 화소의 화소치를 "0", 한계치(Th) 이상(차분치 ≥Th)의 화소의 화소치를 "255"(1화소의 화소치를 8비트로 계산)로 하여 2치화 화상(1204)을 얻는다. 여기서 예를 들면 한계치(Th)를 "20"이라 하도록 설정한다.
이에 의하여 입력화상(1201)에 찍힌 사람형의 물체(1207)는 감산기(1205)에 의해 차분이 생긴 영역(1208)이 산출되고, 다시 2치화기(1206)에 의해 휘도치"255"의 덩어리 화상(1209)이 침입물체로서 검출된다.
이 방법을 사용한 침입물체인식방법의 일례를 도 13을 사용하여 설명한다.
도 13은 침입물체검출방법을 실행하기 위한 침입물체검출프로그램의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
화상입력단계(111)에서는 TV카메라 등의 촬상장치로부터 예를 들면 폭 320 pixels, 높이 240pixels, 8비트/pixel의 입력화상(1201)을 취득하고 단계(112)로 진행한다.
차분처리단계(112)에서는 입력화상(1201)과 기준배경화상(1202)의 화소마다의 차분을 구하여 차분 화상(1203)을 취득하고 단계(113)로 진행한다.
2치화 처리단계(113)에서는 얻어진 차분 화상(1203)을 소정의 2치화 한계치에 의거하여 침입물체검출 한계치 이상의 화소를 "255", 침입물체검출 한계치 미만의 화소를 "0"로 하여 2치화 화상(1204)을 취득하고 단계(114)로 진행한다.
침입물체검출처리단계(114)에서는 예를 들면 라벨링의 방법에 의해 2치화 화상(1204) 중에서 화소치"255"를 가지는 화소의 덩어리를 검출하여 이것을 침입물체로 하고, 단계(115)로 진행한다.
침입물체판정단계(115)에서는 침입물체검출처리단계(114)에서 침입물체가 검출된 경우에는 단계(116)로 진행하고, 침입물체가 검출되지 않은 경우에는 화상입력단계(111)로 되돌아간다.
경보·모니터표시단계(116)에서는 예를 들면 화상출력 I/F(이하, 인터페이스를 I/F라 함)(1110)를 거쳐 감시모니터(1113)에 처리결과를 표시하거나, 예를 들면 출력I/F(1109)를 거쳐 경고등(1112)을 점등시킨다.
따라서 차분법을 사용한 침입물체검출방법은 입력화상과 기준배경화상을 비교하여 화소별로 차분을 구하여 그 차분이 큰 영역을 물체로서 검출한다. 차분법을 응용한 물체검출방법으로서 예를 들면 일본국 특개평7-79429호 공보가 있다.
상기한 침입물체검출방법은 입력화상과 기준배경화상의 화소별 차분과 미리 설정한 침입물체검출 한계치와의 비교에 의해 침입물체를 검출한다.
이 침입물체검출 한계치를 작은 값으로 설정한 경우에는 침입물체 이외의 노이즈(촬상장치 내부에서 발생하는 노이즈나 영상신호를 전송하는 과정에서 중첩하는 노이즈 등)나 나무들의 흔들림이라는 침입물체 이외의 움직이는 물체를 오검출할 가능성이 있다.
한편 침입물체검출 한계치를 큰 값으로 설정한 경우, 침입물체를 구성하는 화소로 기준배경화상과 휘도치가 가까운 것을 검출할 수 없게 되어 버리기 때문에 침입물체의 놓침이 일어날 가능성이 있다.
따라서 침입물체의 검출성능은 침입물체검출 한계치에 크게 의존한다. 그러나 이 침입물체검출 한계치는 감시시야영역의 조도나 시간대, 렌즈의 조리개 등에 맞추어 설정할 필요가 있어 그 설정작업은, 번잡하고 또한 숙련성을 요하였다.
또한 차분법을 사용하여 침입물체를 검출하는 경우, 침입물체검출 한계치를 어떠한 값으로 설정하는지가 중요하나, 종래 이 설정작업은 감시시야영역의 조도나 시간대, 렌즈의 조리개 등이 변할 때마다 행하지 않으면 안되어 번잡하였다. 또 촬상장치로에 의해 얻어진 입력화상으로부터 침입물체 이외의 노이즈를 제거할 수 있는 침입물체검출 한계치와, 촬상시야에 찍힌 기준침입물체를 검출함으로써 침입물체검출 한계치를 자동적으로 산출하여 침입물체검출 한계치를 설정하기 위해서는 숙련성을 요한다는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 단점을 제거하고, 침입물체검출 한계치의 설정작업에 숙련성을 필요로 하지 않고, 감시시야영역의 조도나 시간대, 렌즈의 조리개 등이 변한 경우에도 용이하게 침입물체검출 한계치를 설정할 수 있는 신뢰성 높은 침입물체검출 파라미터설정방법 및 침입물체검출방법 및 침입물체인식장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일측면에 의한 촬상장치로부터 얻어지는 화상을 차분법을 적용하여 감시시야 내의 침입물체를 검출하는 감시방법은 이하의 단계를 가진다.
상기 촬상장치로부터의 제 1 입력화상과 기억장치에 기억되어 있는 기준배경화상의 휘도치의 제 1 차분 화상을 생성하고,
상기 제 1 차분 화상을 소정의 2치화 한계치로 2치화 처리함과 동시에, 2치화 처리한 화상의 노이즈레벨이 소정의 값 이하가 되기까지 상기 2치화 한계치를 변화시켜 상기 2치화 처리한 화상의 노이즈성분이 소정의 값 이하가 되는 2치화 한계치를 제 1의 2치화 한계치로 하고, 그리고,
상기 제 1의 2치화 한계치에 의거하여 침입물체를 검출한다.
본 발명은 상기 제 1 입력화상이 침입물체가 존재하지 않는 화상인 것을 하나의 바람직한 특징으로 한다.
또 본 발명의 상기 감시방법은 다음의 단계를 더욱 포함하는 것을 바람직한 특징으로 한다.
상기 촬상장치로부터 침입물체를 포함하는 제 2 입력화상과 상기 기억장치에 기억되어 있는 상기 기준배경화상의 휘도치의 제 2 차분 화상을 생성하고,
상기 제 2 차분 화상을 소정의 2치화 한계치로 2치화 처리함과 동시에, 2치화 처리한 화상의 침입물체의 크기가 소정의 크기 이하가 될 때까지 상기 2치화 한계치를 변화시켜 상기 2치화 처리한 화상의 침입물체의 크기가 소정의 크기 이하가 되는 2치화 한계치를 제 2의 2치화 한계치로 하고,
상기 제 1과 제 2의 2치화 한계치를 포함하고, 이들 제 1과 제 2의 2치화 한계치의 사이에 제 3의 2치화 한계치를 설정하고, 그리고,
상기 제 3의 2치화 한계치에 의거하여 침입물체를 검출한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 촬상장치로부터 얻어지는 화상을 차분법을 적용하여 감시시야 내의 침입물체를 검출하는 감시장치는,
제 1 입력화상을 출력하는 촬상장치와, 기준배경화상을 기억하는 제 1 기억장치와,
상기 제 1 입력화상과 상기 기준배경화상의 휘도치의 제 1 차분 화상을 생성하는 처리유닛과,
상기 제 1 차분 화상을 소정의 2치화 한계치로 2치화 처리하는 제 1의 2치화 처리유닛, 그 2치화 처리유닛은 2치화 처리한 화상의 노이즈성분이 소정의 값 이하가 될 때까지 상기 2치화 한계치를 변화시켜 상기 2치화 처리한 화상의 노이즈성분이 소정의 값 이하가 되는 2치화 한계치를 제 1의 2치화 한계치로서 출력하고, 그리고,
상기 제 1의 2치화 한계치에 의거하여 침입물체를 검출하는 검출처리유닛을 구비한다.
본 발명은 상기 제 1 입력화상이 침입물체가 존재하지 않는 화상인 것을 하나의 바람직한 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 감시장치는 다시
상기 촬상장치는 침입물체를 포함하는 제 2 입력화상을 출력하고,
상기 제 2 입력화상과 상기 제 1 기억장치에 기억되어 있는 상기 기준배경화상의 휘도치의 제 2 차분 화상을 생성하는 처리유닛과,
상기 제 2 차분 화상을 소정의 2치화 한계치로 2치화 처리하는 제 2의 2치화 처리유닛, 그 제 2의 2치화 처리유닛은, 2치화 처리한 화상의 침입물체의 크기가 소정의 크기 이하가 될 때까지 상기 2치화 한계치를 변화시켜 상기 2치화 처리한 화상의 침입물체의 크기가 소정의 크기 이하가 되는 2치화 한계치를 제 2의 2치화 한계치로서 출력하고,
상기 제 1 과 제 2의 2치화 한계치를 포함하고, 이들 제 1과 제 2의 2치화 한계치의 사이에 제 3의 2치화 한계치를 설정하는 한계치 설정유닛을 구비하고, 상기 검출처리유닛은 상기 제 3의 2치화 한계치에 의거하여 침입물체를 검출한다.
이하, 본 발명에 실시예를 도면에 따라 설명한다. 도면에 있어서, 동일한 부재에는 동일한 참조부호를 붙인다.
도 14는 2치화 한계치결정의 공정을 설명하기 위한 2치화 화상의 변화를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 14에 따라 본 발명의 원리를 설명한다.
도 14에 있어서, 참조번호140-148은 촬상장치로부터의 침입물체(이 경우 사람)가 찍힌 동일한 입력화상과 침입물체가 찍혀 있지 않은 기준배경화상의 화소별 휘도치의 차분을 취하여 생성한 2치화 화상을 2치화 한계치(Th)를 각각 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40으로 증분시켜 2치화 하였을 때의 2치화 화상을 나타낸다. 1400은 2치화 화상(140)에 포함되는 노이즈화상을 나타내고, 1401은 침입물체의 화상을 나타낸다. 2치화 한계치를 초기치 th=5 로부터 증분시켜 가면 노이즈화상은 서서히 사라져 가 th=25에서 노이즈가 사라진다. 이때의 2치화 한계치를 제 1의 2치화 한계치(Th1)로 한다. 2치화 한계치를 다시 증분하여 가면 침입물체의 크기는 매회 축소되어 th=35에서 침입물체가 소정의 크기로 검출되어 th=40에서는 침입물체는 소정의 크기 미만으로 축소된다. th=35에 있어서의 2치화 한계치를 제 2의 2치화 한계치(Th2)로 한다. 따라서 노이즈를 완전하게 제거하고, 또한 침입물체를 놓치는 일 없이 검출하기 위해서는 침입물체검출 한계치로서는 Th1과 Th2 사이의 한계치를 선택하면 좋다. 또한 제 1 한계치(Th1)는 노이즈가 완전하게 사라지는 2치화 한계치로 하였으나, 뒤에서 설명하는 바와 같이 소정수 이상의 화소의 덩어리가 소실된 한계치로 하여도 좋다.
이상의 설명에서는 2치화 한계치를 초기치로부터 증분하여 갔으나, 초기치를 예를 들면 th=40으로 하고,그것으로부터 감분(感分)하여 가도 좋음은 물론이다.
다음에 본 발명의 침입물체감시장치에 관한 일 실시예를 설명한다.
도 11은 본 발명의 침입물체감시장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 1101은 텔레비젼카메라(이하 TV카메라 함), 1102는 입력장치, 1103은 화상입력인터페이스, 1104는 입력I/F, 1105는 화상메모리, 1106은 워크메모리, 1107은 CPU(Central Processing Unit), 1108은 프로그램메모리, 1109는 출력I/F, 1110은 화상출력I/F, 1112는 경고등, 1113은 모니터, 1111은 데이터버스이다.
도 11에 있어서, TV카메라(1101)는 화상입력I/F(1103)에 결합되고, 입력장치 (1102)는 입력I/F(1104)에 결합되고, 경고등(1112)은 출력I/F(1109)에 결합되고, 감시모니터(1113)는 화상출력I/F(1110)에 결합되고 있다. 또 화상입력I/F(1103), 입력I/F(1104), 화상메모리(1105), 워크메모리(1106), CPU(1107), 프로그램메모리 (1108), 출력I/F(1109) 및 화상출력I/F(1110)는 데이터버스(1111)에 결합되어 있다.
도 11에 있어서, TV카메라(1101)는 감시대상구역을 포함한 촬상시야내를 촬상한다. TV카메라(1101)는 촬상한 영상을 전기적인 영상신호(예를 들면 NTSC영상신호)로 변환하고, 변환한 영상신호를 영상입력I/F(1103)에 부여한다.
화상입력I/F(1103)는 입력한 영상신호를 침입물체감시장치에서 처리하는 포맷(예를 들면 폭 320pixels, 높이 240pixels, 8비트/pixel)의 화상데이터로 변환하고, 데이터버스(1111)를 거쳐 화상메모리(1105)에 부여한다.
화상메모리(1105)는 보내져 온 화상데이터를 축적한다. 입력장치(1102)는 인간 또는 보조동물의 음성, 몸짓 등의 특정한 동작, 버튼, 키보드, 마우스 등의 외부입력장치에 의한 입력의 적어도 하나의 입력동작을 검지하여 조작신호(예를 들면 RS232C시리얼통신신호)로 변환하고, 변환된 조작신호를 입력I/F(1104)에 부여한다.
입력I/F(1104)는 입력한 조작신호를 침입물체감시장치에서 처리하는 포맷(예를 들면 상하 좌우의 조작, 버튼가압의 조작을 각각 "1", "2", "3", "4", "5")의 조작데이터로 변환하고, 변환된 조작데이터를 데이터버스(1111)를 거쳐 워크메모리 (1106)에 부여한다. 상기 포맷으로서는 예를 들면 RS-232C를 사용하여도 좋다.
워크메모리(1106)는 입력된 조작데이터를 축적한다. CPU(1107)는 프로그램메모리(1108)에 보존되어 있는 프로그램에 따라 워크메모리(1106)내에서 화상메모리 (1105)에 축적된 화상의 해석을 행한다.
이상의 해석의 결과, TV카메라(1101)의 촬상시야내에 침입물체가 침입하였는지의 여부 등의 정보는 얻는다.
CPU(1107)는 화상출력I/F(1110)를 거쳐 모니터(1112)에 영상신호를 부여하고, 예를 들면 처리결과화상을 표시한다. 또 동시에 CPU(1107)는 출력I/F(1109)를 거쳐 경고등(1112)을 점등시키는 제어신호를 경고등(1112)에 부여한다. 경고등 (1112)은 입력한 제어신호에 의하여 점등을 행한다. 화상출력I/F(1110)는 CPU (1107)로부터의 영상신호를 모니터(1113)를 사용할 수 있는 포맷(예를 들면 NTSC영상신호)으로 변환하여 모니터(1113)에 보낸다. 모니터(1113)는 예를 들면 침입물체검출결과 화상을 표시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 동작을 나타내는 플로우차트의 일례이다. 이 플로우차트는 예를 들면 이미 설명한 도 11의 침입물체감시장치를 사용하여 실행된다.
이 실시예는 도 13에서 나타낸 침입물체검출 플로우차트의 화상입력단계 (111) 전에 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101), 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103), 및 침입물체검출 한계치 선택단계(201)를 추가한 것이다.
도 2에 있어서, 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)에서는 차분 화상을 2치화할 때의 2치화 한계치를 증가시켰을 때의 2치화 화상에 검출되는 "255"의 화소치를 가지는 노이즈레벨(이하 이것을 화소의 덩어리수라 함)에 의거하여 침입물체검출 한계치를 결정하는 단계이다. 이 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)에 대하여 도 4를 사용하여 설명한다.
도 4는 도 2에 있어서의 제 1 침입물체검출 한계치 검출단계(101)의 동작을 설명하는 플로우차트의 일례이다. 또한 기준배경화상(1202)은 미리 화상메모리 (1105)에 저장되어 있다.
도 4에 있어서 영상선택단계(401)에서는 감시시야영역 내에 검출해야 할 침입물체가 존재하지 않는 영상을 선택한다. 이 처리는 예를 들면 감시원이 모니터 (1113)의 화면에 찍힌 TV카메라(1101)로부터의 촬상화상을 보면서 감시시야영역내에 검출해야 할 침입물체가 존재하는지의 여부를 판단하고, 입력장치(1102)를 조작함으로써 물체감시장치에 대하여 검출해야 할 침입물체감시장치체가 존재하지 않음을 통지하고, 그 통지에 의해 적절한 영상이 선택되는 것으로 하여 화상입력단계(402)로 처리를 이행한다.
다음에 화상입력단계(402)에서는 화상입력단계(111)와 마찬가지로, 예를 들면 폭 320pixels, 높이 240pixels, 8비트/pixel의 입력화상을 취득한다.
차분처리단계(403)에서는 차분처리단계(112)와 마찬가지로 입력화상(1201)과 기준배경화상(1202)의 화소별 차분을 구하여 차분 화상(1203)을 취득한다(도 12참조).
2치화 한계치 초기화 단계(404)에서는 2치화 한계치(Th)를 예를 들면 Th=1로 초기화한다.
2치화 처리 및 표시단계(405)에서는 그때 설정되어 있는 2치화 한계치(Th)에 의거하여 차분처리단계(403)에서 얻어진 차분 화상(1203)을 2치화하고, 차분 화상 (1203) 중에서 화소치가 2치화 한계치(Th) 이상이 되는 화소를 "255"로 하고, 2치화 한계치(Th) 미만이 되는 화소를 "0"으로서 2치화 화상(1204)을 취득한다.
또 이 때의 2치화 한계치와 취득한 2치화 화상을 모니터(1113)의 화면 위에 표시한다(상세는 뒤에서 설명함).
다음에 물체검출처리단계(406)에서는 2치화 화상(1204) 중에서 화소치"255"가 되는 화소의 덩어리(노이즈레벨에 대응)를 검출하고 그 개수를 계수한다.
예를 들면 이 처리는 화소의 덩어리가 소정의 면적(예를 들면 10화소) 이상의 화소의 개수를 계수하도록 하여도 좋다.
검출물체수 판정단계(407)에서는 물체검출처리단계(406)에 의해 검출된 화소의 덩어리의 수가 0 인 경우는 제 1 침입물체검출 한계치 결정 및 표시단계 (408)로 분기하고, 1 이상인 경우는 2치화 한계치 증가단계(409)로 분기한다.
제 1 침입물체검출 한계치 결정 및 표시단계(408)에서는 2치화 처리단계 (405)에서 사용한 2치화 한계치(Th)의 값을 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)로서 결정하고, 뒤에서 설명하는 바와 같이 제 1 한계치 후보마크(806a)를 모니터(1113) 위에 표시하여 도 2의 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)를 끝내고 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)로 진행한다.
또 2치화 한계치 증가단계(409)에서는 2치화 한계치를 1증가하고, 2치화 처리단계(405)로 처리를 이행한다.
또한 상기한 설명에서는 영상선택단계(401)에 있어서 감시시야영역내를 검출해야 할 침입물체가 존재하지 않는 영상을 선택하도록 하고 있으나, 예를 들면 침입물체가 1 이상 존재하는 영상을 선택하여도 좋고, 이 경우 검출물체수 판정단계 (407)에서는 물체검출처리단계(406)에 의해 검출된 검출물체의 수가 선택한 영상 중에 찍히는 침입물체수인 경우에 제 1 침입물체검출 한계치 결정 및 표시단계(408)로 분기하도록 한다.
또 2치화 한계치 초기화 단계(404)에 있어서, 2치화 한계치(Th)를 Th=1로 초기화하였으나, 감시시야영역의 상황에 따라 초기화하는 값은 자유롭게 설정하여 좋다. 또한 2치화 한계치 증가단계(409)에서는 2치화 한계치를 1증가시켰으나, 1 이외이여도 좋음은 자명하며, 또 예를 들면 2치화 한계치를 등차적으로 증가시키거나, 등비적으로 증가시키거나, 또는 난수적으로 증가시켜도 좋다.
다음에 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)에서는 차분 화상을 2치화하는 2치화 한계치를 증가시켰을 때의 2치화 화상에 검출되는 "255"의 휘도치를 가지는 화소의 덩어리의 크기의 변화에 의거하여 침입물체검출 한계치를 결정하는 단계이다. 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)에 대하여 도 5를 사용하여 설명한다.
도 5는 도 2에 있어서의 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)의 동작을 설명하는 플로우차트의 일례이다. 도 5는 도 4의 영상선택단계(401), 2치화 한계치 초기화단계(404)와, 검출물체수 판정단계(407)와, 제 1 침입물체검출 한계치 결정 및 표시단계(408)와, 2치화 한계치 증가단계(409)의 대신에 영상선택단계(501)와, 2치화 한계치 초기화 단계(504)와, 검출물체 크기 판정단계(507)와, 제 2 침입물체 검출 한계치 결정 및 표시단계(508)와, 2치화 한계치 증가단계(509)를 사용한 것이다. 그 이외의 단계는 도 4와 동일하므로 설명은 생략한다.
도 5에 있어서, 영상선택단계(501)에서는 감시시야영역내에 침입물체검출 한계치를 결정함에 있어서 기준이 되는 기준침입물체가 찍힌 영상을 선택한다.
기준침입물체는 침입물체감시장치를 침입자의 감시에 사용하는 경우에는 사람으로 하고, 차량의 감시에 사용하는 경우는 차량이다. 이 처리는 예를 들면 도 4의 경우와 마찬가지로 하여 감시원이 감시시야영역내에 기준침입물체가 찍힌 영상인지의 여부를 판단하고, 입력장치(1102)를 사용하여 침입물체감시장치에 기준침입물체가 찍혀 있음을 통지하고, 그 통지에 의해 적절한 영상이 선택된 것으로 한다. 계속해서 화상입력단계(402)와 차분처리단계(403)의 처리를 행하여 단계(504)로 진행한다.
2치화 한계치 초기화단계(504)에서는 2치화 한계치를 예를 들면 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)로 초기화하고, 계속해서 2치화 처리 및 표시단계(405)와 물체검출처리단계(406)의 처리를 행하여 단계(507)로 진행한다.
계속해서 검출물체 크기판정단계(507)에서는 가장 큰 검출물체의 외접 직사각형의 크기가 소정의 값 미만인지를 판정한다. 여기서 소정의 값이란, 검출해야 할 침입물체로 간주되는 크기이고, 예를 들면 촬상소자로서 1/2인치(inch)형 CCD(소자크기 : 폭 dx=6.5mm, 높이 dy=4.6mm), f=25mm의 렌즈, 카메라로부터 감시영역까지의 거리를 L=50, 입력화상크기 : 폭 X0=320pixels, 높이 Y0=240pixels를 사용하여 감시를 행하는 경우, 검출해야 할 침입물체를 폭 w0=1m, 높이 h0=1.5m로 하면, 다음의 수학식(1)과 같이 되고,
검출물체의 외접 직사각형의 크기(폭 W, 높이 H)가 w ≤W0, 또한 h ≤H0 일 때에 소정의 값 미만으로 판정한다.
검출물체크기 판정단계(507)에서는 가장 큰 검출물체의 외접 직사각형의 크기가 소정의 값 미만인 경우에 제 2 침입물체검출 한계치 결정 및 표시단계(508)로 분기하고, 소정의 값 이상의 경우에 2치화 한계치 증가단계(509)로 분기한다.
제 2 침입물체검출 한계치 결정 및 표시단계(508)에서는 2치화 처리 및 표시단계(405)에서 사용한 2치화 한계치(Th)로부터 1을 뺀 값[2치화 한계치(Th) 직전의 2치화 한계치, 즉 2치화 한계치 증가단계(509)에서의 증가분을 뺀 2치화 한계치]을 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)로서 결정하고, 또한 뒤에서 설명하는 바와 같이 결정한 제 2 침입물체검출 한계치를 나타내는 제 2 한계치 후보마크(807a)를 모니터 (1113) 상에 표시하고(도 8), 도 2의 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)를 끝내고 침입물체검출 한계치 선택단계(201)로 진행한다.
또 2치화 한계치 증가단계(509)에서는 2치화 한계치를 1증가하고, 2치화 처리단계(405)로 처리를 이행한다.
이상의 설명에서는 2치화 한계치의 증가단계의 폭을 1로 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 2 이상으로 하여도 좋고, 상기한 바와 같이 단계폭을 등차적으로 증가시키거나 등비적으로 증가시키거나, 무작위로 증가시켜도 좋다.
계속해서 도 2에 있어서 침입물체검출 한계치 선택단계(201)에서는 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)와 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)에서 얻어진 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2) 사이의 한계치를 침입물체검출 한계치로 한다. 즉, 침입물체검출 한계치(Th)는 다음과 같이 하여 결정된다.
이 처리는 예를 들면 감시원이 입력장치(1102)를 사용하여 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2) 사이의 한계치를 감시원의 입력장치 (1102)의 조작에 응답하여 선택함으로써 행하여진다.
또한 침입물체검출 한계치 결정단계(103) 전에 제 1 침입물체검출 한계치 (Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2) 사이의 한계치(Th3)(예를 들면 평균치)를 적어도 1개 결정하는 단계를 설치하고, 단계(201)에서 Th1, Th2, Th3의 침입물체검출 한계치 중에서 어느 하나를 선택하도록 하여도 좋다.
여기서 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)의 관계를 도 10을 사용하여 설명한다. 도 10은 차분법에 의해 검출되는 노이즈(촬상장치 내부에서 발생하는 노이즈나 영상신호를 전송하는 과정에서 겹치는 노이즈 등)의 차분의 레벨(1002)과 침입물체의 차분의 레벨(1001)의 관계를 나타낸 것이다(침입물체 이외의 움직이는 물체의 설명은 뒤에서 설명한다).
도 10에 나타내는 바와 같이 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)에서 검출해야 할 침입물체가 찍혀있지 않은 영상을 사용하여 제 1 침입물체검출 한계치 (Th1)를 결정하였기(또는 상기한 바와 같이 침입물체가 1 이상 존재하는 영상을 사용하여) 때문에 노이즈의 차분레벨(1002)은 제 1 침입물체검출 한계치(1004)(Th) 미만이 되고, 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(102)에서 기준침입물체를 검출할 수 있는 한계의 2치화 한계치를 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)로서 결정하였기 때문에 침입물체의 차분레벨(1001)은 제 2 침입물체검출 한계치(1006)(Th2)보다 커진다.
즉, 침입물체검출 한계치로서 제 1 침입물체검출 한계치(Th1) 또는 제 2 침입물체검출 한계치(Th2) 어느 하나를 선택함으로써 노이즈의 오검출을 방지하고, 또한 침입물체를 검출할 수 있는 침입물체검출 한계치를 설정할 수 있다.
도 2로 되돌아가 단계(201)에 계속되는 화상입력단계(111)에서는 TV카메라 (1101)로부터 예를 들면 폭 320pixels, 높이 240pixels, 8비트/pixel의 입력화상을 취득하고 단계(112)로 진행한다.
차분처리단계(112)에서는 입력화상과 기준배경화상의 화소마다의 차분을 구하여 차분 화상을 취득하고 단계(113)로 진행한다.
2치화 처리단계(113)에서는 얻어진 차분 화상을 단계(201)에서 선택한 침입물체검출 한계치에 의거하여 그 침입물체검출 한계치 이상의 화소를 "255", 그 침입물체검출 한계치 미만의 화소를 "0"으로 하여 2치화 화상을 취득하고 단계((114')로 진행한다.
침입물체검출 처리단계(114')에서는 예를 들면 주지의 라벨링의 방법에 의해 2치화 화상 중에서 화소치"255"를 가지는 화소의 덩어리를 검출하여 단계(115')로 진행한다.
침입물체판정단계(115')에서는 침입물체검출처리단계(114')에서 검출된 침입물체의 크기가 예를 들면 소정의 크기 이상인 경우에는 침입물체가 검출된 것으로 하여 단계(116)로 진행하고, 검출된 모든 침입물체의 외접 직사각형의 크기가 소정의 크기 미만인 경우에는 침입물체가 검출되지 않은 것으로 하여 화상입력단계 (111)로 되돌아간다. 또한 소정의 크기는 상기 수학식(1)에 의해 산출된 것이다.
경보·모니터표시단계(116)에서는 예를 들면 화상출력I/F(1110)를 거쳐 모니터(1113)에 처리결과를 표시하거나 예를 들면 출력I/F(1109)를 거쳐 경고등(1112)을 점등시킨다.
따라서 본 실시예에 의하면, 촬상장치에서 얻어진 입력화상으로부터 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)를 결정하고, 그 사이의 한계치를 선택함으로써 침입물체검출 한계치를 용이하게 설정할 수 있게 하여 촬상장치 시야 내의 침입물체를 검출하는 것이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 처리동작을 나타내는 플로우차트의 일례이다. 이 제 2 실시예는 제 1 침입물체검출 한계치의 후보와 제 2 침입물체검출 한계치의 후보를 적어도 1 이상 기록하고, 각각의 후보에 의거하여 제 1 침입물체검출 한계치와 제 2 침입물체검출 한계치를 결정하도록 한 것이다.
도 3은 도 2에서 나타낸 플로우차트에 제 1 침입물체검출 한계치 기록단계 (102)와, 제 2 침입물체검출 한계치 기록단계(104)와, 소정의 프레임종료 판정단계 (105)와, 제 1 침입물체검출 한계치 선택단계(106)와, 제 2 침입물체검출 한계치 선택단계(107)를 추가한 것이다. 이 외의 단계에 대해서는 도 2에서 나타낸 플로우차트와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
도 3에 있어서, 도 2에서 설명한 바와 같이 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)의 처리가 행하여져 단계(102)로 진행한다.
제 1 침입물체검출 한계치 기록단계(102)에서는 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)에서 얻어진 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)를 제 1 침입물체검출 한계치 후보로서 워크메모리(1106)에 기록한다.
다음에 단계(103)에 있어서도 도 2에서 설명한 바와 같이 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)의 처리가 행하여져 단계(104)로 진행한다.
제 2 침입물체검출 한계치 기록단계(104)에서는 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)에서 얻어진 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)를 제 2 침입물체검출 한계치 후보로서 워크메모리(1106)에 기록한다.
이어서, 소정의 프레임종료 판정단계(105)에서는 각각의 침입물체검출 한계치의 후보가 소정의 프레임수만큼 얻어졌는지의 여부를 판정하여 소정의 프레임수(예를 들면 5)만큼 얻어진 경우는 제 1 침입물체검출 한계치 선택단계(106)로 분기하고, 얻어져 있지 않은 경우는 제 1 침입물체검출 한계치 기록단계(101)로 분기한다.
제 1 침입물체검출 한계치 선택단계(106)에서는 워크메모리(1106)에 기록된 제 1 침입물체검출 한계치 후보중에서 가장 큰 값을 제 1 침입물체검출 한계치로서 선택한다.
제 2 침입물체검출 한계치 선택단계(107)에서는 워크메모리(1106)에 기록된 제 2 침입물체검출 한계치 후보 중에서 가장 작은 값을 제 2 침입물체검출 한계치로서 선택한다.
따라서, 본 실시예에 의하면 얻어진 제 1 침입물체검출 한계치의 후보 중 가장 값이 큰 값을 제 1 침입물체검출 한계치로 하고 있기 때문에 노이즈를 확실하게 제거할 수 있고(가장 높은 노이즈의 차분레벨도 제거할 수 있다), 또한 얻어진 제 2 침입물체검출 한계치 후보 중 가장 값이 작은 값을 제 2 침입물체검출 한계치로 하고 있기 때문에 침입물체를 확실하게 검출할 수 있어(가장 낮은 침입물체의 차분레벨도 검출할 수 있다) 침입물체인식장치의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한 이 실시예에 있어서 제 1과 제 2 침입물체검출 한계치의 한쪽에 대해서만 복수의 후보를 준비하고, 다른쪽에 대해서는 도 2와 동일한 후보는 준비하지 않고 한계치를 결정하도록 수정하여도 좋다.
도 6과 도 7은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 플로우차트의 일례이다. 이 제 3 실시예는 제 1 침입물체검출 한계치 결정시에 불감대를 설치하고, 또한 제 2 침입물체검출 한계치 결정시에 침입물체가 존재하는 영역을 지정하도록 하고, 예를 들면 도 2의 플로우차트에 나타난 처리를 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계 (101)의 처리를 도 6의 플로우차트에 의해 행하고, 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(103)의 처리를 도 7의 플로우차트에 의해 행한 것이다.
도 6은 도 4에서 나타낸 플로우차트로서, 단계(401)와 단계(402) 사이에 불감대 설정단계(601)를 추가하고, 2치화 처리단계(405) 대신에 다른 2치화 처리단계 (602)를 사용한 것이다.
도 7은 도 5에서 나타내는 플로우차트로서, 단계(402)와 단계(403) 사이에 기준침입물체 영역 설정단계(701)를 추가하고, 검출물체 크기 판정단계(507) 대신에 다른 검출물체 크기 판정단계(702)를 사용한 것이다.
도 6에 있어서 도 4에서 설명한 바와 같이 영상선택단계(401)의 처리가 행하여져 단계(601)로 진행한다.
불감대 설정단계(601)에서는 나무들의 흔들림 등, 검출해야 할 침입물체 이외의 움직이는 물체를 불감대로서 설정하여 노이즈의 차분레벨을 더욱 정확하게 검출하도록 한다. 이것을 도 9를 사용하여 설명한다. 도 9는 입력화상(901)에 나무 (903)나 풀(904a, 904b, 904c)이 찍힌 예이다.
여기서 감시원이 입력장치(1102)를 조작하여 감시모니터(113)에 찍히는 위치지시마크(908)를 움직여 예를 들면 다각형에 의해 나무의 영역(905)이나 풀의 영역(906)을 지정한다. 지정한 영역은 불감대가 되고, 불감대의 화소는 제 1 침입물체검출 한계치의 결정에 사용하지 않는다.
다음에 단계(402)로부터 단계(404)의 처리동작을 행하고 단계(602)로 진행한다.
2치화 처리단계(602)는 차분치가 2치화 한계치 이상, 또한 불감대가 아닌 화소를 "255", 그 이외를 "0"으로 하는 2치화 화상을 작성한다.
나무들의 흔들림 등의 검출해야 할 침입물체 이외의 움직이는 물체를 도 10에 나타내는 바와 같이 노이즈의 차분레벨에 비해 큰 차분레벨을 가진다. 따라서 불감대를 설정함으로써 더욱 정확한 노이즈의 차분레벨을 검출할 수 있다.
다음에 도 7에 있어서, 도 5에서 설명한 바와 같이 영상선택단계(501)와 화상입력단계(402)의 처리가 행하여지고 단계(701)로 진행한다.
기준침입물체 영역 설정단계(701)에서는 기준침입물체의 영역(외접 직사각형)을 지정한다. 이것을 도 9를 사용하여 설명한다.
도 9에 있어서 입력화상(901)에는 기준침입물체(902)가 찍혀 있고, 감시원이 입력장치(1102)를 조작하여 감시모니터(1113)에 찍히는 위치지시마크(908)를 움직여 예를 들면 직사각형에 의해 기준침입물체의 영역(907)을 지정한다.
기준침입물체의 영역은 외접 직사각형에 한정하지 않고, 임의의 외접 도형이 사용될 수 있음은 분명할 것이다.
다음에 단계(403)로부터 단계(406)의 처리동작을 행하고 단계(702)로 진행한다.
검출물체크기 판정단계(702)에서는 기준침입물체영역 설정단계(701)에서 지정한 기준침입물체영역(907) 내에서 검출된 검출물체의 크기가 기준침입물체영역 (9007)의 소정의 비율 미만이 된 경우에 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계(508)로분기하여 소정의 비율 이상의 경우에 2치화 한계치 증가단계(509)로 분기한다.
여기서 소정의 비율이란, 예를 들면 0.3으로 한다. 즉 기준침입물체 크기의 3할 이상이면 침입물체로서 검출할 수 있음을 의미하고 있다.
따라서 본 실시예에 의하면 입력화상에 겹치는 노이즈의 차분레벨을 정확하게 검출하여 제 1 침입물체검출 한계치를 얻을 수 있다. 또한 본 실시예에 의하면, 제 1 실시예와 같이 침입물체의 크기를 계산하는 일 없이 제 2 침입물체검출 한계치를 얻을 수 있어 침입물체인식장치의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한 본 실시예에서는 침입물체의 영역을 지정하여 그 영역 내에서 제 2 침입물체검출 한계치의 결정을 행함에 의한 특유의 효과가 얻어진다. 이에 대하여 설명하면, 차분법에서는 침입물체와 기준배경화상의 휘도가 가까운 화소가 존재하면 그 화소는 2치화 처리에 의해 "0"으로 판정되어 버리기 때문에 침입물체에 따라서는 복수로 분열되어 관측되는 경우가 있다. 이 경우, 검출물체의 외접 직사각형은 외견상 작아져 버려 제 1 실시예에서 결정되는 제 2 침입물체검출 한계치는 최적의 값에 비해 작아져 버린다. 본 실시예에서는 기준침입물체영역 설정단계(701)에서 침입물체가 존재하는 영역을 지정하고, 검출물체크기 판정단계(702)에서 그 영역 내에서 검출되는 물체(2치화 처리에 의해 "255"가 되는 화소의 덩어리)의 화소가 지정한 영역내에서 소정의 비율 이상인지의 여부를 판정하고 있다. 2치화 화상에서 "255"이 되는 화소의 비율에 의해 판정하기 때문에 결정되는 제 2 침입물체검출 한계치에서는 분열하여 관측되었는지의 여부에 관계없이 침입물체가 일정 이상 비율의 화소로 검출되는 것을 보증할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 플로우차트의 일례이다. 이 제 4 실시예는 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)의 폭을 구하고, 얻어지는 침입물체검출 한계치가 침입물체검출처리에 적합한지의 여부를 판정하도록 한 것이다.
도 1은 도 3에서 나타낸 플로우차트이고, 제 2 침입물체검출 한계치 선택단계(107)의 뒤에 제 1과 제 2 침입물체검출 한계치차 판정단계(108)와 제 3 침입물체검출 한계치 결정단계(109)를 추가하고, 침입물체검출 한계치 선택단계(201) 대신에 다른 침입물체검출 한계치 선택단계(110)를 사용한 것이다.
제 1과 제 2 침입물체검출 한계치차 판정단계(108)는 제 1 침입물체검출 한계치 선택단계(106)와 제 2 침입물체검출 한계치 선택단계(107)에 의해 얻어진 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)의 차를 구하고, 그 차가 소정의 값(예를 들면 5) 미만인 경우는 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)로 분기하고, 소정의 값 이상인 경우, 제 3 침입물체검출 한계치 결정단계(109)로 분기한다.
상기 실시예에서는 제 1과 제 2 침입물체검출 한계치차 판정단계(108)에서 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)의 차가 소정의 값 미만인 경우는 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계(101)로 분기하였으나, 제 1과 제 2 침입물체검출 한계치차 판정단계(108)에서 만약 수회 반복하여도 제 3 침입물체검출 한계치 결정단계(109)로 분기하지 않는 경우는 예를 들면 경보·모니터표시단계 (116)로 분기하여 감시원에게 이상을 알리도록 설정할 수도 있다.
제 3 침입물체검출 한계치 결정단계(109)에서는 제 1 침입물체검출 한계치 (Th1)보다 크고, 제 2 침입물체검출 한계치(Th2) 미만의 값이 되는 적어도 하나의 제 3 침입물체검출 한계치(Th3)를 구한다.
이것은 예를 들면 제 3 침입물체검출 한계치(Th3)를 하나 결정하는 경우이면 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)의 평균으로 좋다.
다음에 침입물체검출 한계치 선택단계(110)에서는 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)와 제 3 침입물체검출 한계치(Th3) 중 어느 하나를 침입물체검출 한계치로 한다.
이 처리를 도 10에 따라 설명하면, 예를 들면 감시원이 입력장치(1102)를 사용하여 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)와 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)와 제 3 침입물체검출 한계치(Th3) 중의 어느 하나를 선택함으로써 행하여진다.
따라서 본 실시예에 의하면 바람의 세기가 바뀌어 입력화상 중에 찍히는 나무의 흔들림 등의 검출해야 할 침입물체 이외의 움직이는 물체(1003)의 외견상의 움직임량이 변한 경우에도 제 1 침입물체검출 한계치, 제 2 침입물체검출 한계치, 제 3 침입물체검출 한계치 중으로부터 감시원이 입력장치(1102)를 조작하여 적절한 침입물체검출 한계치를 용이하게 설정할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 감시모니터(1113)에 표시된 화면표시의 일 실시예이다. 도 8은 2치화 한계치에 대하여 2치화 화상이 어떻게 변화하는지, 제 1 침입물체검출 한계치의 후보와 제 2 침입물체검출 한계치의 후보는 어느 값인지를 표시하도록 한 것으로, 화면에는 2치화 화상(801)[기준침입물체(802), 노이즈(803a, 803b, 803c)], 2치화 한계치 레벨게이지(804), 현재의 2치화 한계치의 2치화 한계치 레벨게이지(804) 상의 위치를 나타내는 식별기호(2치화 한계치마크)(805), 제 1 침입물체검출 한계치의 후보마크(806a, 806b, 806c) 및 제 2 침입물체검출 한계치의 후보마크(807a, 807b, 807c)가 표시되어 있다.
도 8에 있어서, 침입물체감시장치가 동작하여 예를 들면 도 4의 플로우차트의 처리동작이 개시되어 먼저 2치화 한계치 초기화단계(404)에 의하여 2치화 한계치가 결정되면, 모니터(113)에 그 2치화 한계치의 값의 위치에 2치화 한계치마크가 표시되고, 또한 그 2치화 한계치로 취득된 2치화 화상이 표시된다. 그리고 마찬가지로 단계(405 내지 409)의 처리를 반복할 때마다 모니터(1113)에 그 2치화 한계치의 값의 위치에 2치화 한계치마크가 갱신되어 표시되고, 또한 그 2치화 한계치에서 취득된 2치화 화상이 갱신되어 표시된다. 그리고 제 1의 2치화 한계치의 후보가 결정되면 그 후보마크(806a)가 다시 표시된다.
마찬가지로 예를 들면 도 5의 플로우차트의 처리동작이 실행되면, 그 결과, 제 2의 2치화 한계치의 후보가 결정되면 그 후보마크(807a)가 다시 표시된다. 그리고 다음에 도 1의 플로우차트의 제 3 침입물체검출 한게치 결정단계(109)에 의해 제 3의 2치화 한계치가 결정되면, 그 후보마크(도시 생략)가 다시 표시된다. 그리고 감시원이 그들 중에서 적당하다고 생각되는 2치화 한계치를 입력장치(1102)를 사용하여 선택함으로써 침입물체검출 한계치가 설정되고, 그 마크(도시 생략)가 모니터 (1113)에 표시된다. 또한 이들 도시 생략한 마크는 레벨게이지에 따라 임의의 형태로 설치하면 좋다.
이와 같이 설정된 2치화 한계치에 따라 2치화 한계치 마크(805)가 변화하고, 그에 따라 2치화 화상(801)도 변화한다.
또 처리동작(예를 들면 도 1)을 실행할 때마다(예를 들면 3회정도), 각 침입물체검출 한계치의 후보가 얻어질 때마다, 2치화 한계치 레벨게이지(804)의 옆에 그 값에 대응하는 위치에 후보마크(806a, 806b, 806c, 807a, 807b, 807c) 및 제 3의 2치화 한계치 마크후보가 겹쳐서 표시된다.
이와 같이 감시모니터화면에 표시함으로써 설정 중의 침입물체검출 한계치에 따라 2치화 화상(801)이 어떻게 얻어지는지를 알 수 있다.
또한 이상의 실시예에서는 침입물체검출 한계치를 결정할 때에 2치화 한계치를 초기치로부터 증가하는 방향에서 변화시켰다. 그러나 2치화 한계치를 초기치(최대치)로부터 감소시키는 방향에서 변화시켜도 좋음은 분명할 것이다. 이 경우에는 제 1, 2, 3, 4의 각 실시예에 있어서, 먼저 제 2 침입물체검출 한계치를 결정하고, 이어서 제 1 침입물체검출 한계치를 결정하게 된다. 제 2 침입물체검출 한계치의 결정에 있어서는 예를 들면 도 5의 단계(505)에서는 가장 큰 검출물체의 외접 직사각형의 크기가 소정의 값 이상인지를 판정한다. 그리고 소정의 값 이상인 경우에는 단계(508)로 분기하여 2치화 처리단계(405)에서 사용한 2치화 한계치(Th)를 제 2 침입물체검출 한계치(Th2)로서 결정한다. 한편, 단계(508)에서 가장 큰 검출물체의 외접 직사각형의 크기가 소정의 값보다 작을 때는 단계(509)로 분기하고 2치화 한계치(Th)로부터 1을 감하고 2치화 처리단계(405)로 처리를 이행한다. 제 1 침입물체검출 한계치의 결정에 있어서는 예를 들면 도 4의 단계(407)에서는 2치화 화상 (1204)중에서 화소치"255"가 되는 화소의 덩어리의 개수를 계수하여 그 수가 0이 아니면 단계(408)로 분기하여 2치화 처리단계(405)에서 사용한 2치화 한계치(Th)로부터 1을 감한 값을 제 1 침입물체검출 한계치(Th1)로서 결정한다. 한편, 단계(407)에서 계수한 화소치"255"가 되는 화소의 덩어리개수가 0이면 단계(409)에서 2치화 한계치(Th)를 1 감하여 2치화 처리단계(405)로 처리를 이행한다. 2치화 한계치(Th)를 초기치로부터 감소시키는 방향에서 변화시켜 침입물체검출 한계치를 결정할 때의 상기한 각 실시예의 세부의 수정은 이상의 명세서에 기재된 설명으로부터 당업자에게는 명확하고, 따라서 더 이상의 설명은 필요없을 것이다.
따라서 촬상장치로부터 얻어진 입력화상으로부터 침입물체 이외의 노이즈를 제거할 수 있는 침입물체검출 한계치와, 촬상시야에 찍힌 기준침입물체를 검출함으로써 침입물체검출 한계치를 자동적으로 산출하도록 하고, 그 중의 어느 하나를 선택함으로써 침입물체검출 한계치를 용이하게 설정할 수 있도록 하여 침입물체검출 한계치의 설정작업에 숙련성을 필요로 하지 않으며, 감시시야영역의 조도나 시간대, 렌즈의 조리개 등이 변한 경우에도 용이하게 침입물체검출 한계치를 설정할 수 있어 침입물체인식장치의 적용범위를 크게 넓힐 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 침입물체검출 한계치결정 및 침입물체검출방법의 플로우차트,
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 침입물체검출 한계치결정 및 침입물체검출방법의 플로우차트,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 침입물체검출 한계치결정 및 침입물체검출방법의 플로우차트,
도 4는 도 2의 실시예의 제 1 침입물체검출 한계치 결정단계의 더욱 상세한 플로우차트,
도 5는 도 2의 실시예의 제 2 침입물체검출 한계치 결정단계의 더욱 상세한 플로우차트,
도 6은 본 발명의 일 실시예의 불감대 설정단계를 포함하는 제 1 침입물체검출 한계치 결정방법의 플로우차트,
도 7은 본 발명의 일 실시예의 기준침입물체영역의 설정단계를 포함하는 제 2 침입물체검출 한계치 결정방법의 플로우차트,
도 8은 본 발명의 일 실시예의 모니터의 화면을 나타내는 도,
도 9는 도 6과 도 7의 실시예의 불감대영역과 기준침입물체영역의 설정방법을 설명하기 위한 도,
도 10은 침입물체, 노이즈 및 검출해야 할 침입물체 이외의 움직이는 물체의 각각의 차분레벨을 나타내는 도,
도 11은 본 발명의 침입물체감시장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블록도,
도 12는 차분법에 있어서의 침입물체검출원리를 설명하기 위한 도,
도 13은 차분법에 의한 침입물체검출동작을 나타내는 플로우차트,
도 14는 본 발명의 침입물체검출 한계치결정의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (36)

  1. 적어도 2 이상의 화상을 비교함으로써 촬상장치로부터 얻어지는 화상 내의 물체를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 촬상장치로부터의 제 1 입력화상과 기억장치에 기억되어 있는 기준화상과의 비교결과를 나타내는 제 1 비교화상을 생성하는 단계와,
    상기 제 1 비교화상을 소정의 한계치로 한계치 처리하는 단계와,
    당해 한계치 처리한 화상의 노이즈레벨이 소정의 값 이하인지 여부를 판정하는 단계와,
    상기 노이즈레벨이 소정의 값보다 큰 경우에는 상기 한계치를 증가 또는 감소시켜서, 증가 또는 감소시킨 한계치로 상기 제 1 비교화상을 한계치 처리하고, 당해 한계치 처리한 화상의 노이즈레벨이 소정의 값 이하인지 여부를 판정하는 단계와,
    상기 노이즈레벨이 소정의 값 이하인 경우에는 현재의 한계치를 제 1 한계치로서 설정하는 단계와,
    설정된 상기 제 1 한계치에 의거하여, 이후에 촬상장치로부터 얻어지는 입력화상으로부터 물체를 검출하는 단계로 이루어지는 물체검출방법.
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  6. 적어도 2 이상의 화상을 비교함으로써 촬상장치로부터 얻어지는 화상 내의 물체를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 촬상장치로부터의 제 1 입력화상과 기억장치에 기억되어 있는 기준화상과의 비교결과를 나타내는 제 1 비교화상을 생성하는 단계와,
    상기 제 1 비교화상을 소정의 한계치로 한계치 처리하는 동시에, 한계치 처리한 화상의 노이즈레벨이 소정의 값 이하가 될 때까지 상기 한계치를 변화시켜, 당해 한계치 처리한 화상의 노이즈레벨이 소정의 값 이하가 되는 한계치를 제 1 한계치로 하는 단계와,
    상기 촬상장치로부터 물체를 포함하는 제 2 입력화상과 상기 기억장치에 기억되어 있는 상기 기준화상과의 비교결과를 나타내는 제 2 비교화상을 생성하는 단계와,
    상기 제 2 비교화상을 소정의 한계치로 한계치 처리하는 동시에, 당해 한계치 처리한 화상의 물체의 크기가 소정의 크기 이하가 될 때까지 상기 한계치를 변화시켜, 상기 한계치 처리한 화상의 물체의 크기가 소정의 크기 이하가 되는 한계치를 제 2 한계치로 하는 단계와,
    상기 제 1 한계치와 상기 제 2 한계치를 포함하여, 상기 제 1 한계치와 상기 제 2 한계치 사이에 제 3 한계치를 설정하는 단계와,
    상기 제 3 한계치에 의거하여 물체를 검출하는 단계로 이루어지는 물체검출방법.
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  21. 적어도 2 이상의 화상을 비교함으로써 촬상장치로부터 얻어지는 화상 내의 물체를 검출하는 장치에 있어서,
    제 1 입력화상을 출력하는 촬상장치와,
    기준화상을 기억하는 기억장치와,
    상기 제 1 입력화상과 상기 기준화상의 비교결과를 나타내는 제 1 비교화상을 생성하는 처리유닛과,
    상기 제 1 비교화상을 소정의 한계치로 한계치 처리하는 한계치 처리 유닛과,
    상기 한계치 처리 유닛에 의하여 한계치 처리한 화상의 노이즈 성분이 소정의 값 이하인지 여부를 판정하는 한계치 설정 유닛, 상기 한계치 설정 유닛은 상기 노이즈 성분이 소정의 값보다 클 경우에는 상기 한계치 처리 유닛의 한계치를 증가 또는 감소시켜서 증가 또는 감소시킨 한계치로 상기 한계치 처리 유닛에 상기 제 1 비교화상을 한계치 처리시켜서, 상기 한계치 처리 유닛에 의하여 한계치 처리한 화상의 노이즈 성분이 소정의 값 이하인지 여부를 판정하여, 상기 노이즈 성분이 소정의 값 이하일 경우에는 현재의 한계치를 제 1 한계치로 설정하고,
    설정된 상기 제 1 한계치에 의거하여, 이후에 촬상장치로부터 얻어지는 입력화상으로부터 물체를 검출하는 검출처리유닛을 포함하는 물체검출장치.
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  24. 적어도 2 이상의 화상을 비교함으로써 촬상장치로부터 얻어지는 화상 내의 물체를 검출하는 장치에 있어서,
    제 1 입력화상과 제 2 입력화상을 출력하는 촬상장치와,
    기준화상을 기억하는 제 1 기억장치와,
    상기 제 1 입력화상과 상기 기준화상의 비교결과를 나타내는 제 1 비교화상을 생성하는 처리유닛과,
    상기 제 1 비교화상을 소정의 한계치로 한계치 처리하는 제 1 한계치 처리 유닛, 상기 한계치 처리 유닛은 한계치 처리한 화상의 노이즈 성분이 소정의 값 이하가 될 때까지 상기 한계치를 변화시켜, 당해 한계치 처리한 화상의 노이즈 성분이 소정의 값 이하가 되는 한계치를 제 1 한계치로서 출력하고,
    상기 제 2 입력화상과 상기 제 1 기억장치에 기억되어 있는 상기 기준화상과의 비교결과를 나타내는 제 2 비교화상을 생성하는 처리유닛과,
    상기 제 2 비교화상을 소정의 한계치로 한계치 처리하는 제 2 한계치 처리 유닛, 상기 제 2 한계치 처리 유닛은 한계치 처리한 화상의 물체의 크기가 소정의 크기 이하가 될 때까지 한계치를 변화시켜, 당해 한계치 처리한 화상의 물체의 크기가 소정의 크기 이하가 되는 한계치를 제 2 한계치로서 출력하고,
    상기 제 1 한계치와 상기 제 2 한계치를 포함하여, 상기 제 1 한계치와 상기 제 2 한계치 사이에 제 3 한계치를 설정하는 한계치 설정 유닛과,
    상기 제 3 한계치에 의거하여 물체를 검출하는 검출처리유닛을 포함하는 물체검출장치.
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  35. 제 6 항에 있어서,
    또한 상기 제 1 한계치와 상기 제 2 한계치를 나타내는 마크를 표시하는 단계를 포함하는 물체검출방법.
  36. 제 24 항에 있어서,
    또한 상기 제 1 한계치와 상기 제 2 한계치를 나타내는 마크를 표시하는 한계치 표시 유닛을 구비하는 물체검출장치.
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