WO1999023626A1 - Method for analysing a video image for a fixed camera - Google Patents

Method for analysing a video image for a fixed camera Download PDF

Info

Publication number
WO1999023626A1
WO1999023626A1 PCT/FR1998/002303 FR9802303W WO9923626A1 WO 1999023626 A1 WO1999023626 A1 WO 1999023626A1 FR 9802303 W FR9802303 W FR 9802303W WO 9923626 A1 WO9923626 A1 WO 9923626A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
block
representative
signal
active
Prior art date
Application number
PCT/FR1998/002303
Other languages
French (fr)
Inventor
Denis Le Goff
Laurent Hervot
Original Assignee
Telediffusion De France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telediffusion De France filed Critical Telediffusion De France
Publication of WO1999023626A1 publication Critical patent/WO1999023626A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19602Image analysis to detect motion of the intruder, e.g. by frame subtraction
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19678User interface
    • G08B13/19691Signalling events for better perception by user, e.g. indicating alarms by making display brighter, adding text, creating a sound

Definitions

  • the invention relates to a video image analysis method for a fixed camera.
  • the invention applies to the field of remote monitoring.
  • Video surveillance is used in various fields of activity, particularly with regard to the surveillance of goods and people: surveillance of industrial sites, surveillance of public places, surveillance of road traffic.
  • the invention relates more particularly to surveillance of places in order to detect intrusions using a fixed camera.
  • a fixed camera In the state of the art, it is known to use fixed or mobile cameras connected to a console of control screens which an operator permanently watches. In practice, operators do not have their attention fixed on the screens all the time. In addition, such a system requires having as many screens as the number of cameras.
  • One solution is to display on a reduced number of screens, sequentially, what each camera films. This solution makes it possible to reduce the number of screens and to make screen monitoring less monotonous in order to increase the vigilance of the person who monitors the screens.
  • An improvement consists in doubling each camera with a presence or event detector in order to automatically display the images of a camera whose detector detects movement on the image. The operator will then view the situation using a control screen.
  • image processing it is possible to use image processing to detect movements on the image with respect to a reference image. Conventionally, this is done for fixed cameras that continuously film the same place at a single angle.
  • a reference image corresponding to the place to be monitored is digitized and each filmed image is also digitized and then compared with the reference image. The comparison of the filmed image with the reference image proceeds as follows:
  • a first defect comes from the fact that the monitored place must be homogeneously lit which is very suitable for places lit with artificial light (for example a room without window) or indirectly (for example a corridor lit by reflection of light on a wall).
  • the place to be monitored is directly lit by sunlight or if it is an exterior, many false alarms can be triggered thus reducing the vigilance of the operator who will no longer control screens whose alarms are continuously triggered.
  • a second problem also comes from false alarms which can be triggered by a change in the decor of an office (poster, plant, etc.).
  • a third drawback comes from false alarms due to a reference threshold that is too low compared to the quality of the image (noise caused by a thunderstorm).
  • the invention proposes a solution which will considerably reduce this type of false alarms by using, on the one hand, a variation threshold and, on the other hand, one or more time thresholds to trigger an event if necessary.
  • the subject of the invention is a method for processing a current video image in which first signals are produced associated with areas of the image and representative of the characters of fixity and variation of said areas at a given instant with respect to a reference image, for at least one zone, at least one second signal is produced representative of the duration during which the first signal associated with the zone indicates a fixity or a variation of the current image with respect to the reference image, and the current image is processed as a function of the value of the second signal.
  • the invention proposes to process the image by blocks with which indicators are associated in order to carry out a pattern recognition to produce different types of alarms or decision, the discrete transform being carried out on blocks of the image area, said blocks being reduced in size and identical to each other.
  • An image state indicator table is used which includes at least one of the following indicators in the active or inactive state:
  • a variability indicator representative of a block becoming active as soon as a first duration of variation of the image has been detected for this block a variability saturation indicator representative of a block becoming active as soon as a second duration variation of the image was detected for this block
  • FIG. 1 represents a functional diagram of the invention
  • FIG. 2 represents a table of indicators according to the invention.
  • a common video image 1 and a reference image 2 can be distinguished in FIG. 1.
  • the current video image 1 and the reference image 2 are of identical sizes, for example 256 x 256 dots (or pixels).
  • said video and reference images 1 and 2 are divided into 1024 blocks of 8 x 8 points. Each point corresponds to a digital datum which corresponds for example to a gray level coded on an integer for example of 12 bits.
  • the reference image 2 is subtracted point by point from the current video image 1 in order to obtain a resulting image.
  • the resulting image then undergoes a two-dimensional discrete transform performed block by block in order to obtain a transformed image 3 representative of the differences between the current video image 1 and the reference image 2.
  • TCD discrete cosine transform
  • Other transforms can be used, among others the discrete spatial Fourier transform, however the TCD has the advantages of obtaining a number of coefficients identical to the number of points and allows direct extraction of the average brightness of the block being processed.
  • Each image block is represented by a matrix
  • N corresponds to the maximum number of rows and columns of points in a block
  • i and j are the indices of the coefficients of the block and are between zero and N - 1
  • ⁇ (n ⁇ _, n2) corresponds at the value of the coordinate point n ⁇ _, ⁇ .2 in the block before transformation.
  • a signal representative 5 of the variation or fixity is extracted which corresponds to the spatial activity A s of said block.
  • the spatial activity A s is defined as the sum of the squares of all the coefficients Cij of the matrix 4 resulting from the TCD, except the coefficient C00 which is representative of the average brightness of the block of the corresponding resulting image.
  • a comparator 6 will receive the representative signal 5 to compare it with a reference value 7 in order to produce a mobility bit in a first state if the representative signal 5 is greater in absolute value than the reference value 7 or in a second state if the representative signal 5 is less in absolute value than the reference value 7.
  • the reference value 7 must be very low and corresponds to the detection sensitivity. One can for example fix this reference value at 0.1% of the maximum variation of the representative signal 5.
  • the first state means that the block considered of the current video image 1 is different from the corresponding block of the reference image 2 and therefore that this block contains mobile elements.
  • the second state means that the block in question of the current video image 1 is identical to the corresponding block of the reference image 2 and therefore that this block does not contain moving elements.
  • Each of these counters 9 and 10 carry out the integration over time of the information provided by the mobility bit respectively for the immobility and the movement of the image.
  • Each of these counters 9 and 10 has a validation input EN, a reset / RST input, a clock input CLK, and a count output.
  • the reset / RST input is of the synchronous type, it is activated when the input signal corresponds to the first state and it resets the counter 9 or
  • the validation input EN is activated when the input signal corresponds to the second state and it authorizes the increment of the counter 9 or 10 at each clock edge when this input is activated.
  • the counting output provides data, for example on eight bits, which corresponds to the state of counter 9 or 10. When one of the counters 9 or 10 reaches its maximum value, it remains blocked.
  • the first counter 9 receives on its validation input EN and on its reset / RST input the mobility bit.
  • An inverter 11 also receives the mobility bit to supply the complement of this mobility bit on the validation EN and reset / RST inputs of the second counter 10.
  • the first counter 9 When the mobility bit is in the second state (when 1 ' image is fixed), the first counter 9 is set to zero and the second counter 10 is incremented by 1; the output of the first counter 9 displays a zero and the output of the second counter 10 provides a number representative of the duration during which the mobility bit has successively indicated the second state.
  • the first counter 9 When the mobility bit is in the first state (when the image is moving), the first counter 9 is incremented by 1 and the second counter 10 is set to zero; the output of the first counter 9 provides a number representative of the duration during which the mobility bit has successively indicated the first state and the output of the second counter 10 displays a zero.
  • a first comparator 12 having two inputs and an output receives on one of its inputs the number provided by the first counter 9 and on the other of its inputs a first threshold 13.
  • the output of the first comparator 12 provides an indicator of immobility which is in a first state when the number at the output of the first counter 9 is less than the first threshold 13.
  • the output of the first comparator 12 provides the indicator of immobility in a second state when the number at the output of the first counter 9 is greater than or equal to the first threshold 13.
  • the immobility indicator is in the second state, this means that the image block has been stationary for a certain duration greater than or equal to the value of the first threshold multiplied by the signal period of the first counter 9.
  • Second and third comparators 14 and 15 each having two inputs and one output receive on one of their inputs the number provided by the second counter 10 and on the other of their inputs respectively of the second and third thresholds 16 and 17.
  • the output of second comparator 14 provides a variability indicator which is in a first state when the number at output of second counter 10 is less than the second threshold 16.
  • the output of second comparator 14 provides a variability indicator which is in a second state when the number at the output of the second counter 10 is greater than or equal to the second threshold 16.
  • the variability indicator is in the second state, this means that the image block has been movable for a duration greater than or equal to the value of the second threshold 16 multiplied by the period of the clock signal of the second counter 10.
  • the output of the third comparator 15 provides an indicator saturation of variability which is in a first state when the number at the output of the second counter 10 is less than the third threshold 17.
  • the output of the third comparator 15 provides an indicator of variability saturation which is in a second state when the number at the output of the second counter 10 is greater than or equal to the third threshold 17.
  • the variability saturation indicator is in the second state, this means that the image block has been movable for a duration greater than or equal to the value of the third threshold 17 multiplied by the second counter 10 clock signal period.
  • an indicator table 18 is used, organized in a matrix as shown in FIG. 2.
  • the indicators are arranged in groups 19 relating to each block in locations corresponding to the position of the block in the image.
  • each group is composed of first to fourth bits 20 to 23.
  • the first to third bits 20 to 22 correspond respectively to the indicators of immobility, saturation of variability, and variability defined previously, the "0" corresponding to the first state, and the "1" corresponding to the second state.
  • the fourth bit 23 corresponds to a chaining indicator which is set to "1" when the variability bit of its group is at "1" and at least one variability bit of a neighboring group is also at "1". This is obtained by a program which, each time it modifies the variability indicators, checks for each variability indicator to "1" that, in at least one of the eight neighboring blocks at least one of the variability bits is also at " 1 ".
  • the duration corresponding to the first threshold 13 is five minutes
  • the duration corresponding to the second threshold 16 is half a second
  • the duration corresponding to the third threshold is ten minutes. It is possible to have a system which take the following decisions: - an alarm signal occurs if a number of blocks associated with active chaining indicators is greater than a predetermined number or if blocks associated with indicators of Active chaining has a shape that.
  • the signal representative of the variation and of the fixity 5 can be calculated by taking into account only the low harmonics of the transform, in order to suppress the variation of the image due to noise.
  • the shadows move at a variable speed during the day.
  • the speed also depends on the orientation of the surface on which the shadow is cast relative to the position of the sun. Shadow movements are either slow, linear, or both. Slow movements are filtered by thresholding and the corresponding blocks are regularly updated. Shadow movements at the shadow border having a linear structure, it follows that few blocks are chained before the variability saturation indicators are active. Modification of the decor. The surveillance of places frequented by the public can change scenery from one day to the next.
  • the blocks of the reference image concerned will be updated without the change being detected.
  • the defocusing of a camera is detectable when a very high number of blocks distributed homogeneously on the image becomes mobile.
  • the system can therefore notify the operator that the camera has moved. Having this timing information allows the operator to take action if it has not been told that the camera has been moved in a maintenance operation. Intrusion detection.
  • Intrusion detection can be done in different ways.
  • the simplest way is to determine the minimum number of blocks that are made mobile when a person is present in the field of the camera. During each image sampling, it suffices to count the number of chaining indicators and to trigger an alarm each time the number of active chaining indicators is greater than the minimum number.
  • Person detection can also be done in a more or less sensitive way depending on the position in the image. So if the camera points a long enough corridor
  • each minimum shape must correspond to a minimum number of active blocks when a person is present in the camera field.
  • Several blocks must be defined in order to correspond to several attitudes of a person. Then each time that chaining indicators are active, we compare the form constituted by the blocks whose chaining indicators are active with all the minimal forms. If a minimal form can be contained in the form constituted by the chained blocks then an alarm is triggered.
  • the system can be entirely implemented in software or entirely implemented using dedicated electronic components.
  • one or more signal processors (more commonly known as DSP from the English Digital Signal Processor) will be used to perform the image subtraction, the cosine transforms of all the blocks and to calculate the spatial activity of each block.
  • the comparators, counters, indicator table and decision-making will be programmed on the DSP or on a microcomputer. It is important to note that the microcomputer must process information in real time.
  • the DSP (s) must carry out their calculations then transfer the spatial activities of each block to the microcomputer which will in turn have to carry out the comparisons, the counts and the decision-making before the sampling of the next video image.
  • a frame rate of four frames per second is more than enough for this kind of application and that it is even possible in some cases to decrease the frame rate to one frame per second.

Abstract

The invention concerns a method for processing a current video image (1) which consists in producing first signals (5) associated with the image zones and representing the fixed and varying characteristics of the image at a given time and in producing a second signal representing the time interval during which the first signal associated with the zone indicates a fixed characteristic or a varying characteristic of the current image (1). The current image (1) is processed on the basis of the second signal value. The invention is particularly adapted to monitoring systems using fixed cameras.

Description

Procédé d'analyse d'image vidéo pour caméra fixe. Video image analysis method for fixed camera.
L'invention concerne un procédé d'analyse d'image vidéo pour caméra fixe. L'invention s'applique au domaine de la télésurveillance.The invention relates to a video image analysis method for a fixed camera. The invention applies to the field of remote monitoring.
La surveillance vidéo est utilisée dans différents domaines d'activité notamment en ce qui concerne la surveillance des biens et des personnes : surveillance de sites industriels, surveillance de lieux publics, surveillance du trafic routier.Video surveillance is used in various fields of activity, particularly with regard to the surveillance of goods and people: surveillance of industrial sites, surveillance of public places, surveillance of road traffic.
L'invention s'intéresse plus particulièrement à la surveillance de lieux afin de détecter les intrusions à l'aide d'une caméra fixe. Dans l'état de la technique, il est connu d'utiliser des caméras fixes ou mobiles reliées à un pupitre d'écrans de contrôle qu'un opérateur regarde en permanence. Dans la pratique, les opérateurs n'ont pas leur attention fixée sur les écrans en permanence. De plus un tel système nécessite d'avoir un nombre d'écrans aussi important que le nombre de caméras.The invention relates more particularly to surveillance of places in order to detect intrusions using a fixed camera. In the state of the art, it is known to use fixed or mobile cameras connected to a console of control screens which an operator permanently watches. In practice, operators do not have their attention fixed on the screens all the time. In addition, such a system requires having as many screens as the number of cameras.
Une solution consiste à afficher sur un nombre réduit d'écrans, de manière séquentielle, ce que filme chaque caméra. Cette solution permet de réduire le nombre d'écrans et de rendre la surveillance des écrans moins monotone afin d'augmenter la vigilance de la personne qui surveille les écrans .One solution is to display on a reduced number of screens, sequentially, what each camera films. This solution makes it possible to reduce the number of screens and to make screen monitoring less monotonous in order to increase the vigilance of the person who monitors the screens.
Une amélioration consiste à doubler chaque caméra d'un détecteur de présence ou d'événement afin d'afficher de manière automatique les images d'une caméra dont le détecteur détecte un mouvement sur l'image. L'opérateur va alors visualiser à l'aide d'un écran de contrôle quelle est la situation. Afin de supprimer les détecteurs associés à chaque caméra, il est possible d'utiliser un traitement d'image pour détecter les mouvements sur 1 ' image par rapport à une image de référence . Classiquement cela se fait pour des caméras fixes qui filment en permanence un même lieu selon un angle unique. Une image de référence correspondant au lieu à surveiller est numérisée et chaque image filmée est également numérisée puis comparée à l'image de référence. La comparaison de 1 ' image filmée avec 1 ' image de référence se déroule ainsi:An improvement consists in doubling each camera with a presence or event detector in order to automatically display the images of a camera whose detector detects movement on the image. The operator will then view the situation using a control screen. In order to remove the detectors associated with each camera, it is possible to use image processing to detect movements on the image with respect to a reference image. Conventionally, this is done for fixed cameras that continuously film the same place at a single angle. A reference image corresponding to the place to be monitored is digitized and each filmed image is also digitized and then compared with the reference image. The comparison of the filmed image with the reference image proceeds as follows:
- différentiation point par point de 1 ' image filmée et de 1 ' image de référence pour obtenir une image de différence; - déclenchement d'une alarme si l'image contient des éléments mobiles, c'est à dire des différences, et affichage de 1 ' image sur un écran de contrôle pour que l'opérateur contrôle visuellement le lieu surveillé.- point by point differentiation of the filmed image and the reference image to obtain a difference image; - triggering of an alarm if the image contains moving elements, that is to say differences, and display of the image on a control screen so that the operator visually controls the place being monitored.
Un tel système présente quelques défauts . Un premier défaut vient du fait que le lieu surveillé doit être éclairé d'une manière homogène ce qui convient très bien pour les lieux éclairés à l'aide de lumière artificielle (par exemple une salle sans fenêtre) ou de manière indirecte (par exemple un couloir éclairé par réflexion de lumière sur un mur) . Par contre, si le lieu à surveiller est éclairé de manière directe par la lumière du soleil ou s'il s'agit d'un extérieur, de nombreuses fausses alarmes peuvent se déclencher réduisant ainsi la vigilance de l'opérateur qui ne va plus contrôler les écrans dont les alarmes se déclenchent en permanence. Un deuxième problème vient également des fausses alarmes qui peuvent être déclenchées par un changement de décor d'un bureau (affiche, plante...) . Un troisième inconvénient provient des fausses alarmes dues à un seuil de référence trop bas par rapport à la qualité de l'image (parasites dues à un orage) .Such a system has some shortcomings. A first defect comes from the fact that the monitored place must be homogeneously lit which is very suitable for places lit with artificial light (for example a room without window) or indirectly (for example a corridor lit by reflection of light on a wall). On the other hand, if the place to be monitored is directly lit by sunlight or if it is an exterior, many false alarms can be triggered thus reducing the vigilance of the operator who will no longer control screens whose alarms are continuously triggered. A second problem also comes from false alarms which can be triggered by a change in the decor of an office (poster, plant, etc.). A third drawback comes from false alarms due to a reference threshold that is too low compared to the quality of the image (noise caused by a thunderstorm).
L'invention propose une solution qui va réduire de manière considérable ce type de fausses alarmes en utilisant d'une part un seuil de variation et d'autre part un ou plusieurs seuils temporels pour déclencher un événement s'il y a lieu. L'invention a pour objet un procédé de traitement d'une image vidéo courante dans lequel on produit des premiers signaux associés à des zones de 1 ' image et représentatifs de caractères de fixité et de variation desdites zones à un instant donné par rapport à une image de référence, pour au moins une zone, on produit au moins un deuxième signal représentatif de la durée pendant laquelle le premier signal associé à la zone indique une fixité ou une variation de 1 ' image courante par rapport à l'image de référence, et on traite l'image courante en fonction de la valeur du deuxième signal.The invention proposes a solution which will considerably reduce this type of false alarms by using, on the one hand, a variation threshold and, on the other hand, one or more time thresholds to trigger an event if necessary. The subject of the invention is a method for processing a current video image in which first signals are produced associated with areas of the image and representative of the characters of fixity and variation of said areas at a given instant with respect to a reference image, for at least one zone, at least one second signal is produced representative of the duration during which the first signal associated with the zone indicates a fixity or a variation of the current image with respect to the reference image, and the current image is processed as a function of the value of the second signal.
L'invention propose de traiter l'image par blocs auxquels sont associés des indicateurs afin de réaliser une reconnaissance de forme pour produire différents types d'alarmes ou de décision, la transformée discrète étant réalisée sur des blocs de la zone d'image, lesdits blocs étant de taille réduite et identique entre eux. On utilise une table d'indicateurs d'états de l'image qui comporte au moins un des indicateurs suivants à l'état actif ou inactif:The invention proposes to process the image by blocks with which indicators are associated in order to carry out a pattern recognition to produce different types of alarms or decision, the discrete transform being carried out on blocks of the image area, said blocks being reduced in size and identical to each other. An image state indicator table is used which includes at least one of the following indicators in the active or inactive state:
- un indicateur de variabilité représentatif d'un bloc devenant actif dès qu'une première durée de variation de l'image a été détectée pour ce bloc, un indicateur de saturation de variabilité représentatif d'un bloc devenant actif dès qu'une deuxième durée de variation de 1 ' image a été détectée pour ce bloc,- a variability indicator representative of a block becoming active as soon as a first duration of variation of the image has been detected for this block, a variability saturation indicator representative of a block becoming active as soon as a second duration variation of the image was detected for this block,
- un indicateur de chaînage représentatif d'un bloc devenant actif si au moins un indicateur de variabilité est actif pour ce bloc et pour un bloc adjacent.- a chaining indicator representative of a block becoming active if at least one variability indicator is active for this block and for an adjacent block.
L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux' dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 représente un schéma fonctionnel de l'invention, et la figure 2 représente une table d'indicateurs selon l'invention.The invention will be better understood and other particularities and advantages will appear on reading the description which follows, the description referring to the ' appended drawings among which: FIG. 1 represents a functional diagram of the invention, and FIG. 2 represents a table of indicators according to the invention.
On peut distinguer sur la figure 1 une image vidéo courante 1 et une image de référence 2. L'image vidéo courante 1 et 1 ' image de référence 2 sont de tailles identiques, par exemple 256 x 256 points (ou pixels) . Dans l'exemple préféré, lesdites images vidéo et de référence 1 et 2 sont divisées en 1024 blocs de 8 x 8 points. Chaque point correspond à une donnée numérique qui correspond par exemple à un niveau de gris codé sur un nombre entier par exemple de 12 bits.A common video image 1 and a reference image 2 can be distinguished in FIG. 1. The current video image 1 and the reference image 2 are of identical sizes, for example 256 x 256 dots (or pixels). In the preferred example, said video and reference images 1 and 2 are divided into 1024 blocks of 8 x 8 points. Each point corresponds to a digital datum which corresponds for example to a gray level coded on an integer for example of 12 bits.
L'image de référence 2 est soustraite point par point à l'image vidéo courante 1 afin d'obtenir une image résultante. L'image résultante subit ensuite une transformée discrète à deux dimensions effectuée bloc par bloc afin d'obtenir une image transformée 3 représentative des différences entre l'image vidéo courante 1 et l'image de référence 2. L'image transforméeThe reference image 2 is subtracted point by point from the current video image 1 in order to obtain a resulting image. The resulting image then undergoes a two-dimensional discrete transform performed block by block in order to obtain a transformed image 3 representative of the differences between the current video image 1 and the reference image 2. The transformed image
3 est réalisée bloc par bloc pour deux raisons qui sont d'une part la limitation de la puissance de calcul et d'autre part un traitement par bloc de l'image qui sera abordé ultérieurement. Il est toutefois possible de réaliser une transformée globale de toute 1 ' image qui sera assimilée à un unique bloc. La transformée réalisée dans l'exemple préféré est une transformée cosinus discrète (par la suite TCD) . D'autres transformées sont utilisables, entre autre la transformée de Fourier spatiale discrète, cependant la TCD présente comme avantages d'obtenir un nombre de coefficients identique au nombre de points et permet l'extraction directe de la luminosité moyenne du bloc traité.3 is performed block by block for two reasons which are on the one hand the limitation of the computing power and on the other hand a block processing of the image which will be discussed later. It is however possible to carry out a global transform of the entire image which will be assimilated to a single block. The transform carried out in the preferred example is a discrete cosine transform (hereinafter TCD). Other transforms can be used, among others the discrete spatial Fourier transform, however the TCD has the advantages of obtaining a number of coefficients identical to the number of points and allows direct extraction of the average brightness of the block being processed.
Chaque bloc d'image est représenté par une matriceEach image block is represented by a matrix
4 de coefficients Cij obtenus en appliquant la formule connue suivante :4 of Cij coefficients obtained by applying the following known formula:
Figure imgf000006_0001
avec f(k) - si k = 0 et f(k) = 1 si k ≠ 0
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000006_0001
with f (k) - if k = 0 and f (k) = 1 if k ≠ 0
Figure imgf000007_0001
- dans laquelle N correspond au nombre maximum de lignes et de colonnes de points d'un bloc, dans laquelle i et j sont les indices des coefficients du bloc et sont compris entre zéro et N - 1, et χ(nη_,n2) correspond à la valeur du point de coordonnée nη_, Ώ.2 dans le bloc avant transformation.- in which N corresponds to the maximum number of rows and columns of points in a block, in which i and j are the indices of the coefficients of the block and are between zero and N - 1, and χ (nη_, n2) corresponds at the value of the coordinate point nη_, Ώ.2 in the block before transformation.
Pour chaque bloc, on extrait un signal représentatif 5 de la variation ou de la fixité qui correspond à l'activité spatiale As du dit bloc. L'activité spatiale As est définie comme la somme des carrés de tous les coefficients Cij de la matrice 4 issue de la TCD, hormis le coefficient C00 qui est représentatif de la luminosité moyenne du bloc de 1 ' image résultante correspondant .For each block, a signal representative 5 of the variation or fixity is extracted which corresponds to the spatial activity A s of said block. The spatial activity A s is defined as the sum of the squares of all the coefficients Cij of the matrix 4 resulting from the TCD, except the coefficient C00 which is representative of the average brightness of the block of the corresponding resulting image.
Pour chaque bloc, un comparateur 6 va recevoir le signal représentatif 5 pour le comparer à une valeur de référence 7 afin de produire un bit de mobilité dans un premier état si le signal représentatif 5 est supérieur en valeur absolue à la valeur de référence 7 ou dans un deuxième état si le signal représentatif 5 est inférieur en valeur absolue à la valeur de référence 7. La valeur de référence 7 doit être très faible est correspond à la sensibilité de détection. On peut par exemple fixer cette valeur de référence à 0,1% de la variation maximale du signal représentatif 5. Le premier état signifie que le bloc considéré de 1 ' image vidéo courante 1 est différent du bloc correspondant de 1 ' image de référence 2 et donc que ce bloc contient des éléments mobiles. Le deuxième état signifie que le bloc considéré de 1 ' image vidéo courante 1 est identique au bloc correspondant de 1 ' image de référence 2 et donc que ce bloc ne contient pas d'éléments mobiles. Pour chaque bloc, des premier et deuxième compteursFor each block, a comparator 6 will receive the representative signal 5 to compare it with a reference value 7 in order to produce a mobility bit in a first state if the representative signal 5 is greater in absolute value than the reference value 7 or in a second state if the representative signal 5 is less in absolute value than the reference value 7. The reference value 7 must be very low and corresponds to the detection sensitivity. One can for example fix this reference value at 0.1% of the maximum variation of the representative signal 5. The first state means that the block considered of the current video image 1 is different from the corresponding block of the reference image 2 and therefore that this block contains mobile elements. The second state means that the block in question of the current video image 1 is identical to the corresponding block of the reference image 2 and therefore that this block does not contain moving elements. For each block, first and second counters
9 et 10 réalisent l'intégration dans le temps de l'information fournie par le bit de mobilité respectivement pour l'immobilité et le mouvement de l'image. Chacun de ces compteurs 9 et 10 dispose d'une entrée de validation EN, d'une entrée de remise à zéro /RST, d'une entrée d'horloge CLK, et d'une sortie de compt ge. L'entrée de remise à zéro /RST est de type synchrone, elle est activée lorsque le signal d'entrée correspond au premier état et elle remet le compteur 9 ou9 and 10 carry out the integration over time of the information provided by the mobility bit respectively for the immobility and the movement of the image. Each of these counters 9 and 10 has a validation input EN, a reset / RST input, a clock input CLK, and a count output. The reset / RST input is of the synchronous type, it is activated when the input signal corresponds to the first state and it resets the counter 9 or
10 à zéro lorsqu'elle est activée lors d'un front actif du signal d'horloge. L'entrée de validation EN est activée lorsque le signal d'entrée correspond au deuxième état et elle autorise 1 ' incrémentation du compteur 9 ou 10 à chaque front d'horloge lorsque cette entrée est activée. La sortie de comptage fournit une donnée par exemple sur huit bits qui correspond à 1 ' état du compteur 9 ou 10. Lorsque l'un des compteurs 9 ou 10 atteint sa valeur maximale, celui-ci reste bloqué. Le premier compteur 9 reçoit sur son entrée de validation EN et sur son entrée de remise à zéro /RST le bit de mobilité. Un inverseur 11 reçoit également le bit de mobilité pour fournir le complément de ce bit de mobilité sur les entrées de validation EN et de remise à zéro /RST du deuxième compteur 10. Lorsque le bit de mobilité est dans le deuxième état (quand 1 ' image est fixe) , le premier compteur 9 est mis à zéro et le deuxième compteur 10 est incrémenté de 1; la sortie du premier compteur 9 affiche un zéro et la sortie du deuxième compteur 10 fournit un nombre représentatif de la durée pendant laquelle le bit de mobilité a indiqué successivement le deuxième état . Lorsque le bit de mobilité est dans le premier état (quand l'image bouge), le premier compteur 9 est incrémenté de 1 et le deuxième compteur 10 est mis à zéro; la sortie du premier compteur 9 fournit un nombre représentatif de la durée pendant laquelle le bit de mobilité a indiqué successivement le premier état et la sortie du deuxième compteur 10 affiche un zéro .10 to zero when activated during an active edge of the clock signal. The validation input EN is activated when the input signal corresponds to the second state and it authorizes the increment of the counter 9 or 10 at each clock edge when this input is activated. The counting output provides data, for example on eight bits, which corresponds to the state of counter 9 or 10. When one of the counters 9 or 10 reaches its maximum value, it remains blocked. The first counter 9 receives on its validation input EN and on its reset / RST input the mobility bit. An inverter 11 also receives the mobility bit to supply the complement of this mobility bit on the validation EN and reset / RST inputs of the second counter 10. When the mobility bit is in the second state (when 1 ' image is fixed), the first counter 9 is set to zero and the second counter 10 is incremented by 1; the output of the first counter 9 displays a zero and the output of the second counter 10 provides a number representative of the duration during which the mobility bit has successively indicated the second state. When the mobility bit is in the first state (when the image is moving), the first counter 9 is incremented by 1 and the second counter 10 is set to zero; the output of the first counter 9 provides a number representative of the duration during which the mobility bit has successively indicated the first state and the output of the second counter 10 displays a zero.
Un premier comparateur 12 possédant deux entrées et une sortie reçoit sur l'une de ses entrées le nombre fourni par le premier compteur 9 et sur 1 ' autre de ses entrées un premier seuil 13. La sortie du premier comparateur 12 fournit un indicateur d'immobilité qui est dans un premier état lorsque le nombre en sortie du premier compteur 9 est inférieur au premier seuil 13. La sortie du premier comparateur 12 fournit 1 ' indicateur d'immobilité dans un deuxième état lorsque le nombre en sortie du premier compteur 9 est supérieur ou égal au premier seuil 13. Lorsque l'indicateur d'immobilité est dans le deuxième état, cela signifie que le bloc d'image est immobile depuis une certaine durée supérieure ou égale à la valeur du premier seuil multipliée par la période du signal d'horloge du premier compteur 9.A first comparator 12 having two inputs and an output receives on one of its inputs the number provided by the first counter 9 and on the other of its inputs a first threshold 13. The output of the first comparator 12 provides an indicator of immobility which is in a first state when the number at the output of the first counter 9 is less than the first threshold 13. The output of the first comparator 12 provides the indicator of immobility in a second state when the number at the output of the first counter 9 is greater than or equal to the first threshold 13. When the immobility indicator is in the second state, this means that the image block has been stationary for a certain duration greater than or equal to the value of the first threshold multiplied by the signal period of the first counter 9.
Des deuxième et troisième comparateurs 14 et 15 possédant chacun deux entrées et une sortie reçoivent sur l'une de leurs entrées le nombre fournit par le deuxième compteur 10 et sur l'autre de leurs entrées respectivement des deuxième et troisième seuils 16 et 17. La sortie du deuxième comparateur 14 fournit un indicateur de variabilité qui est dans un premier état lorsque le nombre en sortie du deuxième compteur 10 est inférieur au deuxième seuil 16. La sortie du deuxième comparateur 14 fournit un indicateur de variabilité qui est dans un deuxième état lorsque le nombre en sortie du deuxième compteur 10 est supérieur ou égal au deuxième seuil 16. Lorsque l'indicateur de variabilité est dans le deuxième état, cela signifie que le bloc d'image est mobile depuis une durée supérieure ou égale à la valeur du deuxième seuil 16 multipliée par la période du signal d'horloge du deuxième compteur 10. La sortie du troisième comparateur 15 fournit un indicateur de saturation de variabilité qui est dans un premier état lorsque le nombre en sortie du deuxième compteur 10 est inférieur au troisième seuil 17. La sortie du troisième comparateur 15 fournit un indicateur de saturation de variabilité qui est dans un deuxième état lorsque le nombre en sortie du deuxième compteur 10 est supérieur ou égal au troisième seuil 17. Lorsque l'indicateur de saturation de variabilité est dans le deuxième état, cela signifie que le bloc d'image est mobile depuis une durée supérieure ou égale à la valeur du troisième seuil 17 multipliée par la période du signal d'horloge du deuxième compteur 10.Second and third comparators 14 and 15 each having two inputs and one output receive on one of their inputs the number provided by the second counter 10 and on the other of their inputs respectively of the second and third thresholds 16 and 17. The output of second comparator 14 provides a variability indicator which is in a first state when the number at output of second counter 10 is less than the second threshold 16. The output of second comparator 14 provides a variability indicator which is in a second state when the number at the output of the second counter 10 is greater than or equal to the second threshold 16. When the variability indicator is in the second state, this means that the image block has been movable for a duration greater than or equal to the value of the second threshold 16 multiplied by the period of the clock signal of the second counter 10. The output of the third comparator 15 provides an indicator saturation of variability which is in a first state when the number at the output of the second counter 10 is less than the third threshold 17. The output of the third comparator 15 provides an indicator of variability saturation which is in a second state when the number at the output of the second counter 10 is greater than or equal to the third threshold 17. When the variability saturation indicator is in the second state, this means that the image block has been movable for a duration greater than or equal to the value of the third threshold 17 multiplied by the second counter 10 clock signal period.
Pour exploiter les indicateurs précités, on utilise une table d'indicateurs 18 organisée en matrice comme représenté sur la figure 2. Les indicateurs sont rangés par groupes 19 se rapportant à chaque bloc dans des emplacements correspondant à la position du bloc dans l'image. Sur la figure 2, on peut voir que chaque groupe est composé de premier à quatrième bits 20 à 23. Les premier à troisième bits 20 à 22 correspondent respectivement aux indicateurs d'immobilité, de saturation de variabilité, et de variabilité définis précédemment, le "0" correspondant au premier état, et le "1" correspondant au deuxième état. Le quatrième bit 23 correspond à un indicateur de chaînage qui est positionné à "1" lorsque le bit de variabilité de son groupe est à "1" et que au moins un bit de variabilité d'un groupe voisin est également à "1". Ceci est obtenu par un programme qui, chaque fois qu'il modifie les indicateurs de variabilité, vérifie pour chaque indicateur de variabilité à "1" que, dans au moins un des huit blocs voisins au moins un des bits de variabilité est également à " 1 " .To use the aforementioned indicators, an indicator table 18 is used, organized in a matrix as shown in FIG. 2. The indicators are arranged in groups 19 relating to each block in locations corresponding to the position of the block in the image. In FIG. 2, it can be seen that each group is composed of first to fourth bits 20 to 23. The first to third bits 20 to 22 correspond respectively to the indicators of immobility, saturation of variability, and variability defined previously, the "0" corresponding to the first state, and the "1" corresponding to the second state. The fourth bit 23 corresponds to a chaining indicator which is set to "1" when the variability bit of its group is at "1" and at least one variability bit of a neighboring group is also at "1". This is obtained by a program which, each time it modifies the variability indicators, checks for each variability indicator to "1" that, in at least one of the eight neighboring blocks at least one of the variability bits is also at " 1 ".
A partir de la table d'indicateurs 18, il est possible de prendre différents types de décisions. A titre d'exemple non limitatif, on considère que la durée correspondant au premier seuil 13 est de cinq minutes, la durée correspondant au deuxième seuil 16 est de une demi seconde, et que la durée correspondant au troisième seuil est de dix minutes. Il est possible d'avoir un système qui prennent les décisions suivantes: - un signal d'alarme se produit si un nombre de blocs associés à des indicateurs de chaînage actifs est supérieur à un nombre prédéterminé ou si des blocs associés -à des indicateurs de chaînage actifs présentent une forme qui. recouvre une forme prédéfinie; - on substitue dans l'image de référence le bloc de cette image de référence par le bloc correspondant de 1 ' image courante si 1 ' indicateur de saturation de variabilité associé au dit bloc est actif et, pour des raisons de sécurité, si un opérateur le provoque; - on substitue dans l'image de référence le bloc de cette image de référence par le bloc correspondant de l'image courante si l'indicateur d'immobilité est actif.From the indicator table 18, it is possible to make different types of decisions. By way of nonlimiting example, it is considered that the duration corresponding to the first threshold 13 is five minutes, the duration corresponding to the second threshold 16 is half a second, and the duration corresponding to the third threshold is ten minutes. It is possible to have a system which take the following decisions: - an alarm signal occurs if a number of blocks associated with active chaining indicators is greater than a predetermined number or if blocks associated with indicators of Active chaining has a shape that. covers a predefined shape; - the block of this reference image is replaced in the reference image by the corresponding block of the current image if the variability saturation indicator associated with said block is active and, for security reasons, if an operator causes it; - the block of this reference image is replaced in the reference image by the corresponding block of the current image if the immobility indicator is active.
Bien sûr de nombreuses décisions sont envisageables et peuvent prendre en compte les positions de bloc associées aux indicateurs si les différentes parties de l'image sont à traiter différemment. L'homme du métier comprendra également qu'il est possible de n'utiliser qu'une partie des indicateurs en fonction de l'utilisation- qu'il souhaite faire du système. Un tel système peut être sensibles aux parasites d'une image vidéo. Pour cela, le signal représentatif de la variation et de la fixité 5 peut être calculé en prenant en compte uniquement les harmoniques basses de la transformée ceci afin de supprimer la variation de 1 ' image due à des parasites . On supprime par exemples les deux lignes et les deux colonnes de la matrice 4 de coefficients qui correspondent aux harmoniques spatiales les plus hautes.Of course many decisions are possible and can take into account the block positions associated with the indicators if the different parts of the image are to be treated differently. Those skilled in the art will also understand that it is possible to use only part of the indicators depending on the use that he wishes to make of the system. Such a system can be sensitive to noise from a video image. For this, the signal representative of the variation and of the fixity 5 can be calculated by taking into account only the low harmonics of the transform, in order to suppress the variation of the image due to noise. One removes for example the two lines and the two columns of the matrix 4 of coefficients which correspond to the highest spatial harmonics.
L'homme du métier comprendra mieux les différents avantages de l'invention à l'aide des exemples qui vont suivre . Mise à jour de l'image de référence pendant une journée .Those skilled in the art will better understand the various advantages of the invention with the aid of the examples which follow. Updating the reference image for one day.
Au cours d'une journée, le déplacement du soleil crée des ombres mobiles devant l'objectif de la caméra et des variations d'intensité lumineuse. Comme il a été expliqué précédemment, les variations d'intensité lumineuse moyenne sur un bloc ne sont pas détectées comme étant des mouvements. Régulièrement, le rafraîchissement d'un bloc de l'image de référence, chaque fois que celui - ci est considéré comme immobile pendant une durée prédéfinie, permet d'avoir une image de référence plus proche de l'image réelle.During a day, the movement of the sun creates moving shadows in front of the camera lens and variations in light intensity. As explained above, variations in average light intensity on a block are not detected as being movements. Regularly, refreshing a block of the reference image, each time it is considered to be stationary for a predefined period, makes it possible to have a reference image closer to the real image.
Les ombres se déplacent à une vitesse variable au cours de la journée. De plus la vitesse dépend également de l'orientation de la surface sur laquelle l'ombre est portée par rapport à la position du soleil. Les mouvements d'ombre sont soit lents, soit d'une géométrie linéique, soit les deux. Les mouvements lents sont filtrés par le seuillage et les blocs correspondant sont régulièrement remis à jour. Des mouvements d'ombre à la frontière de l'ombre ayant une structure linéique, il en résulte que peu de blocs sont chaînés avant que les indicateurs de saturation de variabilité soient actif. Modification du décor. La surveillance de lieux fréquentés par le public peut changer de décor d'un jour sur l'autre.The shadows move at a variable speed during the day. In addition, the speed also depends on the orientation of the surface on which the shadow is cast relative to the position of the sun. Shadow movements are either slow, linear, or both. Slow movements are filtered by thresholding and the corresponding blocks are regularly updated. Shadow movements at the shadow border having a linear structure, it follows that few blocks are chained before the variability saturation indicators are active. Modification of the decor. The surveillance of places frequented by the public can change scenery from one day to the next.
Si la modification est mineure, déplacement d'un stylo sur un bureau ou croissance d'une plante, les blocs de l'image de référence concernés seront remis à jour sans que le changement soit détecté .If the modification is minor, moving a pen on a desk or growing a plant, the blocks of the reference image concerned will be updated without the change being detected.
Par contre si la modification est importante (ajout d'une affiche ou d'un objet assez volumineux), plusieurs blocs auront leurs indicateurs de saturation de variabilité qui seront actifs simultanément, il sera possible de les substituer dans 1 ' image de référence avec éventuellement une validation par un opérateur. Dépointage de caméra.On the other hand, if the modification is significant (addition of a poster or a fairly large object), several blocks will have their variability saturation indicators which will be active simultaneously, it will be possible to substitute them in the reference image with possibly validation by an operator. Camera depointing.
Le dépointage d'une caméra est décelable lorsqu'un nombre très élevé de blocs répartis de manière homogène sur l'image devient mobile. Le système peut donc signaler à l'opérateur que la caméra a bougé. Le fait d'avoir cette information de dépointage permet à l'opérateur de prendre des mesures en conséquence si il ne lui a pas été signalé que la caméra a été déplacée dans une opération de maintenance . Détection d ' intrusion .The defocusing of a camera is detectable when a very high number of blocks distributed homogeneously on the image becomes mobile. The system can therefore notify the operator that the camera has moved. Having this timing information allows the operator to take action if it has not been told that the camera has been moved in a maintenance operation. Intrusion detection.
La détection d'intrusion peut se faire de différentes manières.Intrusion detection can be done in different ways.
La manière la plus simple consiste à déterminer le nombre minimum de blocs qui sont rendus mobiles lorsqu'une personne est présente dans le champ de la caméra. Lors de chaque échantillonnage d'image, il suffit de compter le nombre d'indicateurs de chaînage et de déclencher une alarme chaque fois que le nombre d'indicateurs de chaînage actifs est supérieur au nombre minimum.The simplest way is to determine the minimum number of blocks that are made mobile when a person is present in the field of the camera. During each image sampling, it suffices to count the number of chaining indicators and to trigger an alarm each time the number of active chaining indicators is greater than the minimum number.
La détection de personne peut également se faire de manière plus ou moins sensible suivant la position dans l'image. Ainsi si la caméra pointe un couloir assez longPerson detection can also be done in a more or less sensitive way depending on the position in the image. So if the camera points a long enough corridor
(par exemple entre deux bâtiments) , il est possible de prendre en compte la perspective en définissant plusieurs nombres minimum sur différentes zones de l'image. Le système prend le nombre minimum qui correspond à la zone de 1 ' image dans laquelle se situe les blocs chaînés pour déterminer la présence de personne. Une manière plus fine consiste à définir des formes minimales . Chaque forme minimale doit correspondre à un nombre minimal de blocs actifs lorsqu'une personne est présente dans le champ de la caméra. Plusieurs blocs doivent être définis afin de correspondre à plusieurs attitudes d'une personne. Puis chaque fois que des indicateurs de chaînage sont actifs, on compare la forme constituée par les blocs dont les indicateurs de chaînage sont actifs avec toutes les formes minimales. Si une forme minimale peut être contenue dans la forme constituée par les blocs chaînés alors on déclenche une alarme .(for example between two buildings), it is possible to take into account the perspective by defining several minimum numbers on different areas of the image. The system takes the minimum number which corresponds to the area of the image in which the chained blocks are located to determine the presence of people. A finer way is to define minimal shapes. Each minimum shape must correspond to a minimum number of active blocks when a person is present in the camera field. Several blocks must be defined in order to correspond to several attitudes of a person. Then each time that chaining indicators are active, we compare the form constituted by the blocks whose chaining indicators are active with all the minimal forms. If a minimal form can be contained in the form constituted by the chained blocks then an alarm is triggered.
Dans les différents exemples cités précédemment, il est toujours question d'avoir un opérateur. Cependant pour certaines applications, l'opérateur n'est pas nécessaire. A titre d'exemple, on peut citer le cas d'une caméra qui pointe vers le sas d'entrée d'une banque. Le système aura pour fonction d'enregistrer sur bande magnétique de manière automatique toutes les personnes qui entrent ou qui sortent durant la journée et d'arrêter 1 ' enregistrement lorsque le sas est vide afin de diminuer le nombre de cassettes vidéo nécessaire pour effectuer cette tache. Le système peut se mettre à jour de manière automatique pour tous les cas indiqués précédemment et déclencher l'enregistrement dès qu'un nombre minimal de blocs chaînés est détecté. Une variante consiste à n'utiliser qu'une zone de l'image. En effet, il est possible qu'une partie de l'image soit constamment mobile et inintéressante. Il suffit de définir une zone utile de 1 ' image sur laquelle on effectuera le traitement d'image. Si par contre on désire effectuer un traitement global de l'image, il est nécessaire de modifier 1 ' image résultant de la différence de 1 ' image vidéo courante et de 1 ' image de référence en rendant nul tous les points se situant hors de la zone utile avant d'effectuer la transformation discrète de l'image. Si on utilise une image divisée en blocs, il est possible d'effectuer la transformation et le traitement uniquement sur les blocs de la zone utile de l'image, ou bien d'effectuer le traitement sur tous les blocs de 1 ' image de différence dans laquelle tous les points se situant hors de la zone utile sont annulés. Il est également possible de définir plusieurs zones d'intérêt sur 1 ' image et de les traiter indépendamment les unes des autres .In the various examples cited above, it is always a question of having an operator. However for certain applications, the operator is not necessary. As an example, we can cite the case of a camera which points towards the entry airlock of a bank. The system will have the function of recording on magnetic tape automatically all the people who come in or go out during the day and stop the recording when the airlock is empty in order to reduce the number of video cassettes necessary to perform this task. . The system can update automatically for all the cases indicated above and trigger the recording as soon as a minimum number of chained blocks is detected. A variant consists in using only one area of the image. Indeed, it is possible that part of the image is constantly mobile and uninteresting. It suffices to define a useful area of the image on which the image processing will be carried out. If on the other hand one wishes to carry out a global processing of the image, it is necessary to modify the image resulting from the difference of the current video image and the reference image by making null all the points lying outside the useful area before performing the discrete image transformation. If an image divided into blocks is used, it is possible to carry out the transformation and the processing only on the blocks of the useful area of the image, or else to carry out the processing on all the blocks of the difference image in which all points outside the useful area are canceled. It is also possible to define several areas of interest on the image and to process them independently of each other.
En ce qui concerne la réalisation du système, l'homme du métier à de nombreuses possibilités de réalisation. Le système peut être entièrement réalisé de manière logicielle ou entièrement réalisé à 1 ' aide de composants électroniques dédiés. Préférentiellement on utilisera- un ou plusieurs processeurs de signal (plus connu sous le nom de DSP de 1 ' anglais Digital Signal Processor) pour réaliser la soustraction d'image, les transformées cosinus de tous les blocs et pour calculer l'activité spatiale de chaque bloc. Les comparateurs, les compteurs, la table d'indicateur et les prises de décisions seront programmés sur le DSP ou sur un micro- ordinateur. Il est important de signaler que le microordinateur doit traiter les informations en temps réel. Autrement dit, à chaque échantillonnage d'image vidéo courante, le ou les DSP doivent effectuer leurs calculs puis transférer les activités spatiales de chaque bloc au micro-ordinateur qui devra à son tour réaliser les comparaisons, les comptages et les prises de décision avant l'échantillonnage de l'image vidéo suivante. On notera qu'une cadence de quatre images par seconde est amplement suffisante pour ce genre d'application et qu'il est même possible dans certains cas de diminuer la cadence à une image par seconde. Regarding the implementation of the system, the skilled person has many possibilities of implementation. The system can be entirely implemented in software or entirely implemented using dedicated electronic components. Preferably, one or more signal processors (more commonly known as DSP from the English Digital Signal Processor) will be used to perform the image subtraction, the cosine transforms of all the blocks and to calculate the spatial activity of each block. The comparators, counters, indicator table and decision-making will be programmed on the DSP or on a microcomputer. It is important to note that the microcomputer must process information in real time. In other words, at each sampling of current video image, the DSP (s) must carry out their calculations then transfer the spatial activities of each block to the microcomputer which will in turn have to carry out the comparisons, the counts and the decision-making before the sampling of the next video image. Note that a frame rate of four frames per second is more than enough for this kind of application and that it is even possible in some cases to decrease the frame rate to one frame per second.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de traitement d'une image vidéo courante (1) dans lequel1 - Method for processing a current video image (1) in which
- on produit des premiers signaux (5) associés à des zones de 1 ' image et représentatifs de caractères de fixité et de variation desdites zones à un instant donné par rapport à une image de référence (2) ,first signals (5) associated with zones of the image and representative of characters of fixity and variation of said zones are produced at a given instant with respect to a reference image (2),
- pour au moins une zone, on produit au moins un deuxième signal représentatif de la durée pendant laquelle le premier signal associé à la zone indique une fixité ou une variation de l'image courante (1) par rapport à l'image de référence (2),- for at least one zone, at least one second signal is produced representative of the duration during which the first signal associated with the zone indicates a fixity or a variation of the current image (1) relative to the reference image ( 2),
- et on traite l'image courante (1) en fonction de la valeur du deuxième signal.- And the current image (1) is processed as a function of the value of the second signal.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: on effectue une transformée discrète à deux dimensions de signaux d'image d'une zone d'image résultante correspondant à la différence entre 1 ' image courante et l'image de référence, et on prend comme premier signal (5) représentatif de la fixité ou de la variation de l'image courante la somme de coefficients2 - Method according to claim 1, characterized in that: a two-dimensional discrete transform of image signals is carried out from a resulting image area corresponding to the difference between the current image and the reference image, and we take as the first signal (5) representative of the fixity or the variation of the current image the sum of coefficients
(Cij ) de cette transformée discrète hormis le coefficient représentatif de la luminosité moyenne (C00) de la zone d'image résultante, et - on indique la fixité ou la variation de l'image en comparant cette somme à un signal de référence (7) .(Cij) of this discrete transform apart from the coefficient representative of the average brightness (C00) of the resulting image area, and - the fixity or the variation of the image is indicated by comparing this sum with a reference signal (7 ).
3 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que3 - Method according to claim 2 characterized in that
- on prend comme signal représentatif de la fixité ou de la variation (5) de cette zone d'image résultante la somme des coefficients (Cij) représentatifs des harmoniques basses de cette transformée discrète.- the signal representative of the fixity or of the variation (5) of this resulting image area is taken the sum of the coefficients (Cij) representative of the low harmonics of this discrete transform.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que on compare la valeur du deuxième signal à au moins un seuil (13, 16, ou 17) et on traite l'image courante (1) en fonction de cette comparaison à ce seuil.4 - Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the value of the second signal is compared with at least one threshold (13, 16, or 17) and the current image (1) is processed as a function of this comparison with this threshold.
5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que on substitue dans l'image de référence (2) la zone de cette image de référence par la zone correspondante de l'image courante (1) si la zone traitée de l'image courante est fixe pendant une durée supérieure à un premier seuil (13) .5 - Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the reference image (2) the area of this reference image is replaced by the corresponding area of the current image (1) if the area processed from the current image is fixed for a duration greater than a first threshold (13).
6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la transformée discrète est une transformée en cosinus discrète.6 - Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the discrete transform is a transform in discrete cosine.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la transformée discrète est réalisée sur des blocs de la zone d'image, les dits blocs étant de taille réduite et identique entre eux.7 - Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the discrete transform is performed on blocks of the image area, said blocks being of reduced size and identical to each other.
8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on crée une table (18) d'indicateurs d'états de l'image comportant au moins un des indicateurs suivants à l'état actif ou inactif8 - Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a table (18) of image state indicators is created comprising at least one of the following indicators in the active or inactive state
- un indicateur de variabilité (22) représentatif d'un bloc devenant actif dès qu'une première durée de variation de l'image a été détectée pour ce bloc, - un indicateur de saturation (21) de variabilité représentatif d'un bloc devenant actif dès qu'une deuxième durée de variation de l'image a été détectée pour ce bloc,- a variability indicator (22) representative of a block becoming active as soon as a first duration of variation of the image has been detected for this block, - a saturation indicator (21) of variability representative of a block becoming active as soon as a second image variation duration has been detected for this block,
- un indicateur de chaînage (23) représentatif d'un bloc devenant actif si au moins un indicateur de variabilité est actif pour ce bloc et pour un bloc adjacent .- a chaining indicator (23) representative of a block becoming active if at least one variability indicator is active for this block and for an adjacent block.
9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que - on produit un signal d'alarme si un nombre de blocs associés à des indicateurs de chaînage (23) actifs est supérieur à un nombre prédéterminé.9 - Method according to claim 8, characterized in that - an alarm signal is produced if a number of blocks associated with active chaining indicators (23) is greater than a predetermined number.
10 - Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9 , caractérisé en ce que on produit un signal d'alarme si des blocs associés à des indicateurs de chaînage (23) actifs présentent une forme qui recouvre une forme prédéfinie.10 - Method according to one of claims 8 or 9, characterized in that an alarm signal is produced if blocks associated with chaining indicators (23) active have a shape which covers a predefined shape.
11 - Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que11 - Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that
- on substitue dans l'image de référence (2) le bloc de cette image de référence par le bloc correspondant de l'image courante (1) si l'indicateur de saturation de variabilité (21) associé au dit bloc est actif. - the block of this reference image is replaced in the reference image (2) by the corresponding block of the current image (1) if the variability saturation indicator (21) associated with said block is active.
PCT/FR1998/002303 1997-11-03 1998-10-28 Method for analysing a video image for a fixed camera WO1999023626A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9713999A FR2770724A1 (en) 1997-11-03 1997-11-03 VIDEO IMAGE ANALYSIS METHOD FOR FIXED CAMERA
FR97/13999 1997-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999023626A1 true WO1999023626A1 (en) 1999-05-14

Family

ID=9513140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1998/002303 WO1999023626A1 (en) 1997-11-03 1998-10-28 Method for analysing a video image for a fixed camera

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2770724A1 (en)
WO (1) WO1999023626A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006002466A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Vfs Technologies Limited Image processing apparatus and method
US8295541B2 (en) 2004-06-30 2012-10-23 Vision Fire & Security Pty Ltd System and method for detecting a change in an object scene

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2814895B1 (en) * 2000-10-03 2003-01-31 Telediffusion De France Tdf METHOD FOR DETECTION OF INTRUSION INTO A REMOTE MONITORING SYSTEM
FR2814896B1 (en) * 2000-10-03 2003-01-31 Telediffusion De France Tdf INTRUSION DETECTION METHOD, IN PARTICULAR BY POINTING AND / OR OBSTRUCTION OF A CAMERA, IN A REMOTE MONITORING SYSTEM
US20040086152A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Ramakrishna Kakarala Event detection for video surveillance systems using transform coefficients of compressed images

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249207A (en) * 1979-02-20 1981-02-03 Computing Devices Company Perimeter surveillance system
DE19603935A1 (en) * 1996-02-03 1997-08-07 Bosch Gmbh Robert Movement detection within a surveillance area
DE19603766A1 (en) * 1996-02-02 1997-08-07 Christian Gieselmann Intruder movement detection for surveillance and alarm system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249207A (en) * 1979-02-20 1981-02-03 Computing Devices Company Perimeter surveillance system
DE19603766A1 (en) * 1996-02-02 1997-08-07 Christian Gieselmann Intruder movement detection for surveillance and alarm system
DE19603935A1 (en) * 1996-02-03 1997-08-07 Bosch Gmbh Robert Movement detection within a surveillance area

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006002466A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Vfs Technologies Limited Image processing apparatus and method
US8295541B2 (en) 2004-06-30 2012-10-23 Vision Fire & Security Pty Ltd System and method for detecting a change in an object scene

Also Published As

Publication number Publication date
FR2770724A1 (en) 1999-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0912964B1 (en) Method and device for real-time detection, location and determination of the speed and direction of movement of an area of relative movement in a scene
CN106780392B (en) Image fusion method and device
CN111433813A (en) Method and apparatus for image change detection
US20150092052A1 (en) Image monitoring system and surveillance camera
US20030133614A1 (en) Image capturing device for event monitoring
EP3572976A1 (en) Method for processing a video image stream
WO2016146937A1 (en) Method for processing an asynchronous signal
WO1999023626A1 (en) Method for analysing a video image for a fixed camera
Lin et al. Real-time active tampering detection of surveillance camera and implementation on digital signal processor
US20130271601A1 (en) Method and device for the detection of change in illumination for vision systems
CA2960247A1 (en) Image improvement device applicable to fingerprint images
CN108875477B (en) Exposure control method, device and system and storage medium
Shih et al. Real-time camera tampering detection using two-stage scene matching
KR101826715B1 (en) System and method for detecting vehicle invasion using room camera
FR2980292A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR ACQUIRING AND PROCESSING IMAGES FOR MOTION DETECTION
JP2003521767A (en) Method, apparatus and computer program for area monitoring
FR2872326A1 (en) Events e.g. car movement, detecting process for e.g. parking, involves classifying objects into categories using prediction model created during learning phase to indicate in which category object is to be present in audio/video sequence
FR2814896A1 (en) Industrial site/public place/traffic route video camera surveillance system detecting misalignment obstruction with image block transforms spatial activity determining with time/luminosity and comparing set level
Srilaya et al. Surveillance using video analytics
US11605245B2 (en) Systems and methods for masking biometric information in images
EP1426901B1 (en) Method of detecting point targets and surveillance system applying the method
JP3490196B2 (en) Image processing apparatus and method
EP3360055A1 (en) Method of optimizing decomposition of an asynchronous signal
FR2686471A1 (en) Method of deriving a matrix image with filtering of mean values of lines of pixels
FR2814895A1 (en) Industrial site/public place/traffic route remote surveillance system having current image reference image compared with block transformation measuring spatial activity providing digital intrusion signal/reference comparing.

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase