專利名稱：目標(biāo)行進方向檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過處理目標(biāo)圖像來檢測目標(biāo)的行進方向的目標(biāo)行進方向檢測方法。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中，作為一種用于檢測目標(biāo)的行進方向的技術(shù)，已經(jīng)提出了一種顧客計數(shù)檢測裝置，用于測量通過其進/出口進/出百貨商場、展覽會等的顧客數(shù)(例如，參見JP-A-05-54142)。在JP-A-05-54142中所公開的顧客計數(shù)檢測裝置對在第一捕獲的圖像和第二捕獲的圖像之間的差值二值化，進行固定差分(fix differentiation)以便壓縮像素數(shù)，并且測量和確定所獲得的差分像素的數(shù)量和位置，由此計算目標(biāo)人的行進方向和數(shù)量。
然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)具有一個問題由于用于檢測人們的行進方向的第一圖像和第二圖像中的所有像素之間的差別，因此所述信息量是巨大的。
鑒于相關(guān)領(lǐng)域的問題已經(jīng)做出本發(fā)明，并且有一個目的是提供能夠通過使用小的信息量來檢測目標(biāo)的行進方向的目標(biāo)行進方向檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)行進方向檢測方法包括圖像采集步驟，用于采集包括以預(yù)定時間間隔拾取的目標(biāo)的圖像；提取圖像創(chuàng)建步驟，用于創(chuàng)建包括從所述圖像提取的任意分量的圖像；目標(biāo)位置檢測步驟，用于使得矩陣模板掃描在時刻t提取的圖像，以便檢測所述目標(biāo)的位置；像素值存儲步驟，用于將在時刻t提取的圖像的每一個像素值存儲到所述模板中；值匹配像素檢測步驟，用于使得存儲所述像素值的模板掃描在時刻t+1提取的圖像，以便檢測其值匹配所述模板的像素值的像素的位置；以及行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟，用于在與在所述值匹配像素檢測步驟中所檢測的像素位置的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置處繪畫按照目標(biāo)的行進方向所設(shè)置的像素值，以便創(chuàng)建行進方向提取圖像。
利用此配置，所述值匹配像素檢測步驟檢測存儲到所述模板中的在時刻t提取的圖像的像素值匹配在時刻t+1提取的圖像的像素值處的位置。這通過使用少量的信息有效地檢測了目標(biāo)的行進方向。
根據(jù)本發(fā)明的一種目標(biāo)行進方向檢測方法，包括圖像采集步驟，用于采集包括以預(yù)定時間間隔拾取的目標(biāo)的圖像；提取圖像創(chuàng)建步驟，用于創(chuàng)建包括從所述圖像提取的任意分量的各個圖像；目標(biāo)位置檢測步驟，用于分別使得矩陣模板掃描在時刻t提取的各圖像中的每一個，以便分別檢測所述目標(biāo)的位置；像素值存儲步驟，用于將在時刻t提取的各圖像中的每一個的每一像素值存儲到每個模板中；值匹配像素檢測步驟，用于使得存儲所述像素值的每個模板掃描在時刻t+1提取的各圖像中的每一個，以便分別檢測其值匹配每個模板的每個像素值的像素的位置；以及行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟，用于在與在所述值匹配像素檢測步驟中所檢測的每個像素位置的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置處繪畫按照目標(biāo)的行進方向所設(shè)置的像素值，以便分別創(chuàng)建多個行進方向提取圖像，并且按每一像素獲得多個行進方向提取圖像的平均值，以便創(chuàng)建復(fù)雜的行進方向提取圖像。
利用此配置，可以基于包括多個提取的分量來檢測目標(biāo)的行進方向，由此提高了精度。
在根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)行進方向檢測方法中，所述行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟包括速度計算步驟，用于基于第一重心的位置和第二重心的位置之間的距離獲得目標(biāo)的速度，該第一重心是用作在基于在時刻t所拾取的圖像和在時刻t+1所拾取的圖像所創(chuàng)建的第一行進方向提取圖像中的目標(biāo)的重心，而該第二重心是用作在基于在時刻t+1所拾取的圖像和在時刻t+2所拾取的圖像所創(chuàng)建的第二行進方向提取圖像中的目標(biāo)的重心。
利用此配置，在速度計算步驟中，可以獲得目標(biāo)從時刻t+1到時刻t+2所行進的距離以及行進速度。
在根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)行進方向檢測方法中，所述提取圖像創(chuàng)建步驟從彩色圖像中選擇并提取亮度分量、色調(diào)分量和色度分量。
利用此配置，可以使用色彩的三元素在利用少量的信息情況下有效地檢測目標(biāo)的行進方向。
而且，根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)行進方向檢測方法，包括空間-時間圖像創(chuàng)建步驟，用于創(chuàng)建空間-時間圖像，其中按時間順序排列從在所述行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的每個行進方向提取圖像中所提取的預(yù)定區(qū)域中的各圖像。
利用此配置，可以基于空間-時間圖像容易地檢查目標(biāo)行進的方向、目標(biāo)行進的時間以及目標(biāo)行進的速度。


圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例1的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作；圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例2的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作；圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例3的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作；圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例3的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作；圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例4的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作；在各圖中，數(shù)字101、102、107、108、120、121表示彩色圖像，103a、103b、104a、104b、109a、109b、110a、110b、122a、122b、123a、123b表示亮度圖像，111a、111b、112a、112b、124a、124b、125a、125b表示色度圖像，105、113、114、128、129、130表示模板，106表示行進方向提取圖像，115、131表示亮度信息行進方向提取圖像，116、132表示色度信息行進方向提取圖像，126a、126b、127a、127b表示色調(diào)圖像，133表示色調(diào)信息行進方向提取圖像，而134表示亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像。
具體實施例方式
本發(fā)明基于包括目標(biāo)的彩色圖像來檢測目標(biāo)的行進方向?；趶纳厦媸叭〉娜说牟噬珗D像，在下文中描述在路上行走的人的行進方向的檢測。
(實施例1)將參照圖1描述根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測方法。
如圖1所示，從通過諸如CCD攝像機的成像裝置以預(yù)定時間間隔所拾取的在時刻t的彩色圖像101和在時刻t+1的彩色圖像102中創(chuàng)建亮度圖像，其中亮度信息作為色彩的三元素中的一個。在此情況下，從在時刻t的彩色圖像101中創(chuàng)建亮度圖像103，而從時刻t+1的彩色圖像102中創(chuàng)建亮度圖像104。在時刻t和時刻t+1的亮度圖像已經(jīng)分別被創(chuàng)建之后，分別創(chuàng)建其中目標(biāo)被單獨提取的圖像(提取目標(biāo)的圖像)。接下來，n×n(n是等于3或者比3大的奇數(shù))的矩陣的模板105被用來掃描在時刻t的亮度圖像103(提取目標(biāo)的圖像)，以便檢測目標(biāo)的位置。
當(dāng)檢測到目標(biāo)時，將所述位置的像素周圍的像素的值(像素值)存儲到模板105中。接下來，存儲像素值的模板105被用來掃描在時刻t+1的亮度圖像，并檢測與模板105的每個像素值相匹配的像素，也就是說，檢測匹配像素。在和其值與模板105的像素值相匹配的所述像素的位置相同的坐標(biāo)位置中畫點。圖1中存在3個目標(biāo)，使得為它們中的每一個都創(chuàng)建模板，并且將每個模板用來掃描，隨后畫點。
在對應(yīng)于各像素的坐標(biāo)中對于每個行進方向進行點的繪畫。在圖1的情形中，目標(biāo)在屏幕的水平方向上行進。如果在基于時刻t的圖像所創(chuàng)建的模板105中的像素和在時刻t+1的圖像之間匹配的位置在屏幕上從左行進到右(也就是說，如果所述目標(biāo)從左行進到右)，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“255”。如果所述位置在屏幕上從右向左行進(也就是說，如果目標(biāo)從右行進到左)，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“0”。經(jīng)由模板105匹配失敗的像素被假定具有像素值“125”。用此方法，基于匹配像素來確定與目標(biāo)出現(xiàn)處的區(qū)域相對應(yīng)的坐標(biāo)的像素值，并且創(chuàng)建行進方向提取圖像106。利用這種方法，在屏幕上從右向左行進的目標(biāo)(在圖1中的最高的目標(biāo))的像素值是“0”，使得所述目標(biāo)以白色出現(xiàn)在行進方向提取圖像106中。在屏幕上從左向右行進的目標(biāo)(在圖1中的第二和第三高的目標(biāo))以黑色出現(xiàn)。這顯示出第二和第三高的目標(biāo)單獨正從左行進到右。這種規(guī)則也適用于目標(biāo)在垂直方向行進的場合。
用此方法，根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置，生成以預(yù)定時間間隔拾取的兩幅彩色圖像中的每一個的亮度圖像。n×n的模板105被用來掃描前面提到的亮度圖像(提取目標(biāo)的圖像)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。將在檢測到目標(biāo)處的位置周圍的像素值存儲到模板105中。存儲像素值的模板105被用來掃描在時刻t+1的亮度圖像(提取目標(biāo)的圖像)，并檢測與模板105的每個像素值匹配的像素?；谠跁r刻t+1的亮度圖像(提取目標(biāo)的圖像)上匹配模板105的像素位置，將像素值設(shè)置為對于目標(biāo)的每個行進方向的目標(biāo)的區(qū)域，以便創(chuàng)建行進方向提取圖像106。
這消除了對獲得有關(guān)圖像的全部像素的差值的需求，由此通過利用少量信息有效地檢測目標(biāo)的行進方向。
盡管只從用于在本實施例中處理的彩色圖像中提取亮度信息，但是作為替代可以使用色度或者色調(diào)信息。
盡管在本實施例中只檢測目標(biāo)的行進方向，但是也可以檢測行進速度。對于其中提取在時刻t和t+1之間的目標(biāo)的行進方向的圖像和其中提取在時刻t+1和t+2之間的目標(biāo)的行進方向的圖像中的每一個，檢測目標(biāo)的重心。接著，獲得重心的行進距離。用行進距離除以其行進時間以獲得目標(biāo)的行進速度。
(實施例2)圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例2的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作。根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置與根據(jù)實施例1的目標(biāo)行進方向檢測裝置，除了各特征不同外，都相同。
如圖2所示，用于利用根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置提取行進方向的技術(shù)旨在通過創(chuàng)建基于作為色彩的三元素中的一個的色度的色度圖像以及亮度圖像，來提高精度。
根據(jù)在預(yù)定時間間隔拾取的在時刻t的彩色圖像107和在時刻t+1的彩色圖像108，創(chuàng)建其中亮度信息被單獨提取的亮度圖像109(時刻t)和110(時刻t+1)以及其中色度圖像被單獨提取的色度圖像111(時刻t)和112(時刻t+1)。而且，為在時刻t的亮度圖像109創(chuàng)建n×n的模板113，并且為在時刻t的色度圖像111創(chuàng)建n×n的模板114。模板113、114被用來掃描在時刻t的亮度圖像109和在時刻t的色度圖像111，并且創(chuàng)建其中目標(biāo)被單獨提取的圖像(提取目標(biāo)的圖像)。將在檢測到目標(biāo)處的位置的像素周圍的像素的值(像素值)存儲到模板113、114中。接著，將模板113用來掃描在時刻t+1的亮度圖像110。將模板114用來掃描在時刻t+1的色度圖像111。接著，檢測匹配模板113和114的每個像素值的像素，即，匹配像素。
在與其值匹配模板113的像素值的像素的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置中畫點，以便創(chuàng)建亮度信息行進方向提取圖像115。在與其值匹配模板114的像素值的像素的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置中畫點，以便創(chuàng)建色度信息行進方向提取圖像116。
與實施例1相同，對每個行進方向區(qū)分像素值。同樣在圖2的情形中，目標(biāo)正在屏幕上在水平方向行進。如果在基于時刻t的圖像創(chuàng)建的模板113中的像素和在時刻t+1的圖像之間匹配的位置在屏幕上從左行進到右，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“255”。如果所述位置在屏幕上從右向左行進，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“0”。經(jīng)由模板113匹配失敗的像素被假定具有像素值“125”。利用這種方法，在屏幕上從右向左行進的目標(biāo)(在圖2中的最高的目標(biāo))的像素值是“0”，使得所述目標(biāo)以白色出現(xiàn)在亮度信息行進方向提取圖像115中。在屏幕上從左向右行進的目標(biāo)(在圖2中的第二和第三高的目標(biāo))以黑色出現(xiàn)。這顯示出第二和第三高的目標(biāo)單獨正從左行進到右。
如果在基于時刻t的圖像創(chuàng)建的模板114中的像素和在時刻t+1的圖像之間匹配的位置在屏幕上從左行進到右，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“255”。如果所述位置在屏幕上從右向左行進，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“0”。經(jīng)由模板114匹配失敗的像素被假定具有像素值“125”。利用這種方法，在屏幕上從右向左行進的目標(biāo)(在圖2中的最高的目標(biāo))的像素值是“0”，使得所述目標(biāo)以白色出現(xiàn)在色度信息行進方向提取圖像115中。在屏幕上從左向右行進的目標(biāo)(在圖2中的第二和第三高的目標(biāo))以黑色出現(xiàn)。
將在其中提取了行進方向的亮度信息行進方向提取圖像115和色度信息行進方向提取圖像116之間的相同坐標(biāo)的像素值相加在一起，并被2除，以便創(chuàng)建使用亮度信息和色度信息的亮度一色度行進方向提取圖像117。
用此方法，根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置，生成以預(yù)定間隔拾取的兩幅彩色圖像中的每一幅的亮度圖像和色度圖像。對于亮度圖像，n×n的模板113被用來掃描前面提到的在時刻t的亮度圖像(提取目標(biāo)的圖像)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。將在檢測到目標(biāo)處的位置周圍的像素值存儲到模板113中。存儲像素值的模板113被用來掃描在時刻t+1的亮度圖像，并檢測與模板113的每個像素值匹配的像素?；谂c在時刻t+1處的在時刻t所創(chuàng)建的模板已經(jīng)相匹配的位置相對應(yīng)的像素位置，將像素值設(shè)置為對于目標(biāo)的每個行進方向的目標(biāo)區(qū)域，以便創(chuàng)建亮度信息行進方向提取圖像115。對于色度圖像，n×n的模板114被用來掃描前面提到的在時刻t的色度圖像(提取目標(biāo)的圖像)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。將在檢測到目標(biāo)處的位置周圍的像素值存儲到模板114中。存儲像素值的模板114被用來掃描在時刻t+1的色度圖像(提取目標(biāo)的圖像)，并檢測與模板114的每個像素值匹配的像素。基于與在時刻t+1處的在時刻t所創(chuàng)建的模板已經(jīng)相匹配的位置相對應(yīng)的像素位置，將像素值設(shè)置為對于目標(biāo)的每個行進方向的目標(biāo)區(qū)域，以便創(chuàng)建色度信息行進方向提取圖像116?；诹炼刃畔⑿羞M方向提取圖像115和色度信息行進方向提取圖像116，創(chuàng)建亮度-色度行進方向提取圖像117。這通過使用少量的信息有效地檢測目標(biāo)的行進方向，由此提高了它的精度。
盡管亮度信息和色度信息被用于在本實施例中的處理，但是亮度信息和色度信息或者色度信息和色調(diào)信息的組合可以作為替代來使用。
盡管在本實施例中只檢測目標(biāo)的行進方向，但是也可以檢測行進速度。對于其中提取在時刻t和t+1之間的目標(biāo)的行進方向的亮度-色度行進方向提取圖像和其中提取在時刻t+1和t+2之間的目標(biāo)的行進方向的亮度-色度行進方向提取圖像中的每一個，檢測目標(biāo)的重心。接著，獲得重心的行進距離。用行進距離除以其行進時間以獲得目標(biāo)的行進速度。
(實施例3)圖3和4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例3的目標(biāo)行進方向檢測裝置的操作。除了特征不同之外，根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置與根據(jù)實施例1的目標(biāo)行進方向檢測裝置相同。
如圖3和4所示，通過根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置提取行進方向的技術(shù)旨在通過創(chuàng)建基于屬于色彩的三元素的色度和色調(diào)的色度圖像和色調(diào)圖像以及亮度圖像，來提高精度。
根據(jù)以預(yù)定時間間隔拾取的在時刻t的彩色圖像120和在時刻t+1的彩色圖像121，創(chuàng)建其中亮度信息被單獨提取的亮度圖像122(時刻t)和123(時刻t+1)、其中色度信息被單獨提取的色度圖像124(時刻t)和125(時刻t+1)以及色調(diào)圖像126(時刻t)和127(時刻t+1)。而且，為在時刻t的亮度圖像122創(chuàng)建n×n的模板128，為在時刻t的色度圖像124創(chuàng)建n×n的模板129，以及為在時刻t的色調(diào)圖像126創(chuàng)建n×n的模板130。
模板128、129、130被用來掃描在時刻t的亮度圖像122、色度圖像124和色調(diào)圖像126，并且創(chuàng)建其中目標(biāo)被單獨提取的圖像(提取目標(biāo)的圖像)。將在檢測到目標(biāo)處的位置的像素周圍的像素的值(像素值)存儲到模板128、129、130中。接著，將模板128用來掃描在時刻t+1的亮度圖像123。將模板129用來掃描在時刻t+1的色度圖像125。將模板130用來掃描在時刻t+1的色調(diào)圖像127。接著，檢測匹配模板128、129、130的每個像素值的像素，即，匹配像素。
在與其值匹配模板128的像素值的像素的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置中畫點，以便創(chuàng)建亮度信息行進方向提取圖像131。在與其值匹配模板129的像素值的像素的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置中畫點，以便創(chuàng)建色度信息行進方向提取圖像132。在與其值匹配模板130的像素值的像素的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置中畫點，以便創(chuàng)建色調(diào)信息行進方向提取圖像133。
與實施例1相同，對每個行進方向區(qū)分像素值。同樣在圖3和4的情形中，各目標(biāo)正在屏幕上在水平方向行進。如果在基于在時刻t的圖像所創(chuàng)建的模板128中的像素和在時刻t+1的圖像之間匹配的位置在屏幕上從左行進到右，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“255”。如果所述位置在屏幕上從右向左行進，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“0”。經(jīng)由模板128匹配失敗的像素被假定具有像素值“125”。利用這種方法，在屏幕上從右向左行進的目標(biāo)(在圖3和4中的最高的目標(biāo))的像素值是“0”，使得所述目標(biāo)以白色出現(xiàn)在亮度信息行進方向提取圖像131中。在屏幕上從左向右行進的目標(biāo)(在圖3和4中的第二和第三高的目標(biāo))以黑色出現(xiàn)。
如果在基于在時刻t的圖像所創(chuàng)建的模板129中的像素和在時刻t+1的圖像之間匹配的位置在屏幕上從左行進到右，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“255”。如果所述位置在屏幕上從右向左行進，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“0”。經(jīng)由模板129匹配失敗的像素被假定具有像素值“125”。利用這種方法，在屏幕上從右向左行進的目標(biāo)(在圖3和4中的最高的目標(biāo))的像素值是“0”，使得所述目標(biāo)以白色出現(xiàn)在色度信息行進方向提取圖像132中。在屏幕上從左向右行進的目標(biāo)(在圖3和4中的第二和第三高的目標(biāo))以黑色出現(xiàn)。
如果在基于在時刻t的圖像所創(chuàng)建的模板130中的像素和在時刻t+1的圖像之間匹配的位置在屏幕上從左行進到右，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“255”。如果所述位置在屏幕上從右向左行進，則對應(yīng)于目標(biāo)存在處的區(qū)域的像素被假定具有像素值“0”。經(jīng)由模板130匹配失敗的像素被假定具有像素值“125”。利用這種方法，在屏幕上從右向左行進的目標(biāo)(在圖3和4中的最高的目標(biāo))的像素值是“0”，使得所述目標(biāo)以白色出現(xiàn)在色調(diào)信息行進方向提取圖像133中。在屏幕上從左向右行進的目標(biāo)(在圖3和4中的第二和第三高的目標(biāo))以黑色出現(xiàn)。
將從在其中提取行進方向的亮度信息行進方向提取圖像131、色度信息行進方向提取圖像132和色調(diào)信息行進方向提取圖像133之間的相同坐標(biāo)的像素值相加在一起，并被3除，以便創(chuàng)建使用亮度信息、色度信息和色調(diào)信息的亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像134。
用此方法，根據(jù)本實施例的目標(biāo)行進方向檢測裝置，生成以預(yù)定間隔拾取的兩幅彩色圖像中的每一幅的亮度圖像、色度圖像和色調(diào)圖像。對于亮度圖像，n×n的模板128被用來掃描前面提到的在時刻t的亮度圖像(提取目標(biāo)的圖像)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。將在檢測到目標(biāo)處的位置周圍的像素值存儲到模板128中。存儲像素值的模板128被用來掃描在時刻t+1的亮度圖像，并檢測與模板128的每個像素值匹配的像素?；谂c在時刻t+1處的、在時刻t所創(chuàng)建的模板已經(jīng)匹配的位置相對應(yīng)的像素位置，將像素值設(shè)置為對于目標(biāo)的每個行進方向的目標(biāo)區(qū)域，以便創(chuàng)建亮度信息行進方向提取圖像131。對于色度圖像，n×n的模板129被用來掃描前面提到的在時刻t的色度圖像(提取目標(biāo)的圖像)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。將在檢測到目標(biāo)處的位置周圍的像素值存儲到模板129中。存儲像素值的模板129被用來掃描在時刻t+1的色度圖像(提取目標(biāo)的圖像)，并檢測與模板129的每個像素值匹配的像素?；谂c在時刻t+1處的、在時刻t所創(chuàng)建的模板已經(jīng)匹配的位置相對應(yīng)的像素位置，將像素值設(shè)置為對于目標(biāo)的每個行進方向的目標(biāo)區(qū)域，以便創(chuàng)建色度信息行進方向提取圖像132。對于色調(diào)圖像，n×n的模板130被用來掃描前面提到的在時刻t的色度圖像(提取目標(biāo)的圖像)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。將在檢測到目標(biāo)處的位置周圍的像素值存儲到模板130中。存儲像素值的模板129被用來掃描在時刻t+1的色調(diào)圖像(提取目標(biāo)的圖像)，并檢測與模板130的每個像素值匹配的像素?；谂c在時刻t+1處的、在時刻t所創(chuàng)建的模板已經(jīng)匹配的位置相對應(yīng)的像素位置，將像素值設(shè)置為對于目標(biāo)的每個行進方向的目標(biāo)區(qū)域，以便創(chuàng)建色調(diào)信息行進方向提取圖像133?；诹炼刃畔⑿羞M方向提取圖像131、色度信息行進方向提取圖像132和色調(diào)信息行進方向提取圖像133，來創(chuàng)建亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像134。
這通過使用少量的信息有效地檢測了目標(biāo)的行進方向，由此提高了它的精度。
盡管在本實施例中只檢測目標(biāo)的行進方向，但是也可以檢測行進速度。對于其中提取在時刻t和t+1之間的目標(biāo)的行進方向的亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像和其中提取在時刻t+1和t+2之間的目標(biāo)的行進方向的亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像中的每一個，檢測目標(biāo)的重心。接著，獲得重心的行進距離。用行進距離除以其行進時間以獲得目標(biāo)的行進速度。
(實施例4)圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例4的空間-時間圖像創(chuàng)建裝置的操作。本實施例的空間-時間圖像創(chuàng)建裝置，根據(jù)利用在實施例1至3說明的方法創(chuàng)建的行進方向提取圖像來創(chuàng)建空間-時間圖像。
通過利用在實施例1、2和3中所描述的方法，根據(jù)以預(yù)定時間間隔拾取的在時刻t的圖像135、在t+1的圖像136、在t+2的圖像137、在t+3的圖像138、在t+4的圖像139和在t+5的圖像140，來創(chuàng)建行進方向提取圖像141、142、143、144和145，并轉(zhuǎn)換為亮度圖像、色度圖像或色調(diào)圖像。
接著，從行進方向提取圖像141、142、143、144和145分別提取任意指定區(qū)域的像素處的圖像146、147、148、149和150。每個行進方向提取圖像中的區(qū)域的大小和位置相同。將圖像146、147、148、149和150按時間先后順序排列以便創(chuàng)建空間-時間圖像151。
在此例中，從每個行進方向提取圖像中提取水平穿過行進方向提取圖像的中心的條狀區(qū)域的像素。從基于在時刻t的圖像135和在時刻t+1的圖像136的圖像141(系數(shù)線(coefficient line)上的圖像)開始到基于在時刻t+4的圖像139和在時刻t+5的圖像146的圖像150，按時間順序從朝您最里面的部分排列圖像以創(chuàng)建空間-時間圖像151。
空間-時間圖像存儲作為像素數(shù)據(jù)的從某個時刻t到時刻t+5已經(jīng)穿過所述區(qū)域的目標(biāo)的行進方向數(shù)據(jù)。該像素數(shù)據(jù)任意在視覺上被識別出。所以，任意識別出從某個時刻t到時刻t+5已經(jīng)穿過所述區(qū)域的目標(biāo)的行進方向、通過計數(shù)和通過速度。
這通過使用少量的信息有效地檢測了目標(biāo)的行進方向，由此提高了它的精度。
盡管在本實施例中只檢測目標(biāo)的行進方向，但是也可以檢測行進速度。對于其中提取在時刻t和t+1之間的目標(biāo)的行進方向的亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像和其中提取在時刻t+1和t+2之間的目標(biāo)的行進方向的亮度-色度-色調(diào)行進方向提取圖像中的每一個，檢測目標(biāo)的重心。接著，獲得重心的行進距離。用行進距離除以其行進時間以獲得目標(biāo)的行進速度。
盡管在前面的描述中，所述目標(biāo)是人，但是所述目標(biāo)也可以是車輛等。
盡管已經(jīng)通過本發(fā)明的具體實施例詳細描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，在不脫離其精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種變化和修改。
本申請基于2003年9月2日提交的日本專利申請第2003-309902號，其公開內(nèi)容通過引用在此合并。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)行進方向檢測方法具有通過使用少量的信息有效地檢測目標(biāo)的行進方向的優(yōu)點，并且有利于例如在通過其進/出口測量進/出百貨商場、展覽會等的顧客數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種目標(biāo)行進方向檢測方法，包括圖像采集步驟，用于采集包括以預(yù)定時間間隔拾取的目標(biāo)的圖像；提取圖像創(chuàng)建步驟，用于創(chuàng)建包括從所述圖像提取的任意分量的圖像；目標(biāo)位置檢測步驟，用于使得矩陣模板掃描在時刻t處提取的圖像，以便檢測所述目標(biāo)的位置；像素值存儲步驟，用于將在時刻t提取的圖像的每一個像素值存儲到所述模板中；值匹配像素檢測步驟，用于使得存儲所述像素值的模板掃描在時刻t+1提取的圖像，以便檢測其值匹配所述模板的像素值的像素的位置；以及行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟，用于在與在所述值匹配像素檢測步驟中所檢測的像素位置的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置處繪畫按照目標(biāo)的行進方向所設(shè)置的像素值，以便創(chuàng)建行進方向提取圖像。
2.一種目標(biāo)行進方向檢測方法，包括圖像采集步驟，用于采集包括以預(yù)定時間間隔拾取的目標(biāo)的圖像；提取圖像創(chuàng)建步驟，用于創(chuàng)建包括從所述圖像提取的任意分量的各個圖像；目標(biāo)位置檢測步驟，用于分別使得矩陣模板掃描在時刻t提取的各圖像中的每一個，以便分別檢測所述目標(biāo)的位置；像素值存儲步驟，用于將在時刻t提取的各圖像的每一個的每一像素值存儲到每個模板中；值匹配像素檢測步驟，用于使得存儲所述像素值的每個模板掃描在時刻t+1提取的各圖像中的每一個，以便分別檢測其值匹配每個模板的每個像素值的像素的位置；以及行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟，用于在與在所述值匹配像素檢測步驟中所檢測的每個像素位置的坐標(biāo)位置相同的坐標(biāo)位置處繪畫按照目標(biāo)的行進方向所設(shè)置的像素值，以便分別創(chuàng)建多個行進方向提取圖像，并且按每一像素獲得多個行進方向提取圖像的平均值，以便創(chuàng)建復(fù)雜的行進方向提取圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的目標(biāo)行進方向檢測方法，其中所述行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟包括速度計算步驟，用于基于在第一重心的位置和第二重心的位置之間的距離獲得目標(biāo)的速度，該第一重心是用作在基于在時刻t所拾取的圖像和在時刻t+1所拾取的圖像所創(chuàng)建的第一行進方向提取圖像中的目標(biāo)的重心，而該第二重心是用作在基于在時刻t+1所拾取的圖像和在時刻t+2所拾取的圖像所創(chuàng)建的第二行進方向提取圖像中的目標(biāo)的重心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一個所述的目標(biāo)行進方向檢測方法，其中所述提取圖像創(chuàng)建步驟從彩色圖像中選擇并提取亮度分量、色調(diào)分量和色度分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一個所述的目標(biāo)行進方向檢測方法，包括空間-時間圖像創(chuàng)建步驟，用于創(chuàng)建空間-時間圖像，其中按時間順序排列從在所述行進方向提取圖像創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的每個行進方向提取圖像中所提取的預(yù)定區(qū)域中的各圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠利用少量的信息來有效地檢測目標(biāo)行進方向的目標(biāo)行進方向檢測方法。該目標(biāo)行進方向檢測方法從在預(yù)定時間間隔獲得的兩幅彩色圖像中生成亮度圖像，并且在前的時刻t的亮度圖像上，掃描n×n的模板(105)以便檢測目標(biāo)存在處的位置。接著，將已經(jīng)檢測到目標(biāo)處的位置的像素周圍的像素值存儲在所述模板(105)中。對于在時刻t+1的亮度圖像，掃描包含像素值的模板(105)，以便檢測與所述模板(105)的像素值相匹配的像素。在此之后，在時刻t+1的亮度圖像上與所述模板(105)相匹配的像素位置處，對每個行進方向繪畫所述目標(biāo)以便創(chuàng)建行進方向提取圖像。
文檔編號G06T7/00GK1768353SQ20048000856
公開日2006年5月3日 申請日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者黑川夏樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社