[发明专利]移动物体侦测装置与方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种移动物体侦测装置与方法(Moving Object Detection Apparatus And Method)。

背景技术

移动物体侦测在自动化监控系统(surveillancesystem)中扮演相当重要的角色，监控系统由分析监控画面内移动物体轨迹与行为，得以侦测异常保全事件的发生，并有效通知安全人员进行处理。服务型保全(security)机器人的发展趋势，正朝向提供机器人智能型保全异常事件侦测能力，以支持动态部署，协助监控系统执行长时间、重复性且无间断的监控任务，以取代只能消极的录像存证，无法主动监控与侦测异常保全事件的监控保全系统。

例如，美国专利号6867799的文献揭露里，于移动式摄影机的对象侦测系统中，建立一个可持续保持特定的移动对象在摄影机监控画面区域内的监控机制。可根据使用者所指定的移动对象区域，持续移动摄影机，使移动的对象保持在可视画面内。美国专利号7123745的文献中，揭露一个侦测移动人物或者其它感兴趣的物体的影像处理系统。从固定式摄影机的连续影像中，使用找出差异影像(differenceimage)找出移动人物，并侦测其头部位置与头部大小。

例如，美国专利号5991428的文献是揭露一种于移动摄影机画面内，侦测前景移动物体的技术，将画面分割、比对(template matching)与综合评分(evaluation and voting)，并估计相邻画面对应区块的位移向量，根据整张画面的多数(dominant)移动向量，决定相邻画面间的对齐(align)向量，据此移动(shift)其中一张画面进行对齐及对齐画面差异比对，分析出移动物体区域。而美国专利号5473364的文献是揭露一种移动平台上的移动物体侦测系统，假设前后时间的前后摄影机所撷取的影像的撷取位置只有些许差异，将前摄影机的影像做对齐后与后摄影机的影像相减，利用高斯金字塔建构法(Gaussian pyramid construction)计算区域能量而侦测出移动物体，可得到较稳定的移动物体轮廓。

然而，建置在固接式摄影机架构下的影像式移动物体侦测技术无法提供动态保安支持，在监控区域被局限的情况下，监控效果往往事倍功半。若采用如架设于机器人平台的移动式摄影机(movable camera)监控架构，摄影机的移动会造成整体画面变换，其补偿因摄影机移动所造成的画面移动所产生的误差无法使用单一影像式侦测技术有效地将移动物体侦测出，来进行对象侦测。

如图1与图2所示，Desa等人及Spagnolo等人分别于2004年及2006提出了结合背景相减(background subtraction)与连续画面差异两种方法来侦测移动物体。背景相减方法是在前景侦测里，考虑一个区域的背景点来侦测前景，而连续画面差异方法是指在连续几张影像上，找其差异处，以侦测画面中移动部分。惟，图1与图2的技术中，背景相减结果与连续画面差异结果仅单纯做运算整合，如此，仅可将移动物体的外框侦测出，却无法侦测出整个移动物体的内部区域。

发明内容

本揭露的实施范例可提供一种移动物体侦测装置与方法。侦测出的移动物体的信息至少包括移动物体在画面内的发生区域。

在一实施范例中，本揭露是关于一种移动物体侦测装置，包含影像撷取模组(image fetch module)、影像对齐模组(image alignment module)、连续画面差异模组(temporal differencing module)、距离转换模组(distance transform module)、以及背景相减模组(background subtraction module)。影像撷取模组撷取一移动物体在不同时间点的影像；影像对齐模组若于一移动平台的状态下，则将此不同时间点的影像对齐。连续画面差异模组在此不同时间点的影像或是此对齐后的影像，进行连续画面差异技术，求出一差异影像。距离转换模组将此差异影像转换成一距离地图(distance map)。背景相减模组将距离地图应用至一背景相减技术，并与目前撷取的影像比对而得到此移动物体的信息。

在另一实施范例中，本揭露是关于一种移动物体侦测方法，包含撷取一移动物体在不同时间点的影像；若是移动平台的状态下，则将此不同时间点的影像对齐；在此不同时间点的影像或是此对齐后的影像，进行连续画面差异技术，求出一差异影像；经由距离转换，将此差异影像转换成一距离地图；以及将此距离地图应用至一种背景相减技术，并与目前撷取影像比对而得到此移动物体的信息。