DE19848490B4 - Image information transmission method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Bildinformationsübertragungsverfahren, insbesondere für Datenkanäle geringer Bandbreite und Endgeräte geringer Kapazität, zur Übertragung von Bilddaten einer stationären Bildaufnahmeeinstellung, welche zur Erfassung gerichtet bewegter Objekte geringen Bildanteils vor einer Hintergrundszene eingerichtet ist, mit folgenden Schritten: Vorsehen einer Bildaufnahmevorrichtung mit der Bildaufnahmeeinstellung, wobei die Bildaufnahmevorrichtung derart gestaltet ist, dass sie die Hintergrundszene und gerichtet bewegte Objekte bilddatenmäßig unterscheidbar erfassen kann; Erfassen, ob mindestens ein gerichtet bewegtes Objekt vorhanden ist, und, falls ja, Extrahieren der entsprechenden Bilddaten durch die Bildaufnahmevorrichtung; und Übertragen der entsprechenden extrahierten Bilddaten oder entsprechender aus den extrahierten Bilddaten gewonnener modifizierter Bilddaten von der Bildaufnahmevorrichtung an eine Bilddatenverarbeitungsvorrichtung; Zuordnen mindestens eines klassifizierbaren Merkmals zu den extrahierten Bilddaten oder zu den entsprechenden aus den extrahierten Bilddaten gewonnenen modifizierten Bilddaten; und Abspeichern der übertragenen Bilddaten zusammen mit dem zugehörigen Wert des klassifizierbaren Merkmals in einer Speichereinrichtung; gekennzeichnet durch den Schritt Bereitstellen von Textbausteinen und Zuordnen jeweiliger...Image information transmission method, in particular for data channels of low bandwidth and terminals with low capacity, for the transmission of image data of a stationary image recording setting, which is set up for the detection of directionally moving objects with a small image portion in front of a background scene, with the following steps: Providing an image recording device with the image recording setting, the image recording device being designed in this way is that it can detect the background scene and directionally moving objects in a distinguishable manner in terms of image data; Detecting whether at least one directionally moving object is present and, if so, extracting the corresponding image data by the image recording device; and transmitting the corresponding extracted image data or corresponding modified image data obtained from the extracted image data from the image pickup device to an image data processing device; Assigning at least one classifiable feature to the extracted image data or to the corresponding modified image data obtained from the extracted image data; and storing the transmitted image data together with the associated value of the classifiable feature in a storage device; characterized by the step of providing text modules and assigning the respective ...
Description
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildinformationsübertragungsverfahren, insbesondere für Datenkanäle geringer Bandbreite und Endgeräte geringer Kapazität, zur Übertragung von Bilddaten einer stationären Bildaufnahmeeinstellung, welche zur Erfassung gerichtet bewegter Objekte geringen Bildanteils vor einer Hintergrundszene eingerichtet ist, mit folgenden Schritten: Vorsehen einer Bildaufnahmevorrichtung mit der Bildaufnahmeeinstellung, wobei die Bildaufnahmevorrichtung derart gestaltet ist, daß sie die Hintergrundszene und gerichtet bewegte Objekte bilddatenmäßig unterscheidbar erfassen kann; Erfassen, ob mindestens ein gerichtet bewegtes Objekt vorhanden ist, und, falls ja, Extrahieren der entsprechenden Bilddaten durch die Bildaufnahmevorrichtung; Übertragen der entsprechenden extrahierten Bilddaten oder entsprechender aus den extrahierten Bilddaten gewonnener modifizierter Bilddaten von der Bildaufnahmevorrichtung an eine Bilddatenverarbeitungvorrichtung; Zuordnen mindestens eines klassifizierbaren Merkmals zu den extrahierten Bilddaten oder zu den entsprechenden aus den extrahierten Bilddaten gewonnenen modifizierten Bilddaten; und Abspeichern der übertragenen Bilddaten zusammen mit dem zugehörigen Wert des klassifizierbaren Merkmals in einer Speichereinrichtung.The present invention relates to an image information transmission method, particularly for low-bandwidth data channels and low-capacity terminals, for transmitting image data of a stationary image pickup set up for detecting directed low-content moving objects in front of a background scene, comprising the steps of: providing an image pickup device having the image pickup setting; wherein the image pickup device is configured to detectably distinguishably detect the background scene and directionally moved objects image-wise; Detecting whether there is at least one directionally moved object and, if so, extracting the corresponding image data by the image capture device; Transmitting the respective extracted image data or corresponding modified image data obtained from the extracted image data from the image pickup device to an image data processing device; Assigning at least one classifiable feature to the extracted image data or to the corresponding modified image data obtained from the extracted image data; and storing the transmitted image data together with the associated value of the classifiable feature in a storage device.
Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Bildübertagungsvorrichtung.Likewise, the present invention relates to a corresponding image transmission device.
Im Stand der Technik existiert eine große Anzahl an Bildinformationsübertragungsverfahren und -standards für Übertragungsmedien mittlerer und geringerer Bandbreite, wie z. B. LAN (100 Mb) mit H.263, ISDN (64 kb) mit H.320, POTS (14,4 kb) und GSN (9,6 kb).There are a large number of image information transmission methods and standards in the prior art for medium and lower bandwidth transmission media, such as e.g. LAN (100 Mb) with H.263, ISDN (64 kb) with H.320, POTS (14.4 kb) and GSN (9.6 kb).
Für Übertragungsmedien, welche Einsatz in Gebäuden finden, wie z. B. in der Gebäudeleittechnik mit LON (Powerline), LSN (Sicherheitsnetzwerk, Robert Bosch GmbH) oder EIB (Europäischer Installationsbus) und bei Fabrikanlagen mit Feldbussystemen sind diese Bildcodes nicht geeignet, weil sie einen hohen Übertragungsaufwand erfordern.For transmission media, which find use in buildings, such. B. in the building control with LON (Powerline), LSN (safety network, Robert Bosch GmbH) or EIB (European Installation Bus) and in factories with fieldbus systems, these image codes are not suitable because they require a high transmission cost.
Aus der
Die
Aus der
Von der Recheneinheit wird aus den abgespeicherten Bildsignalen ein Beobachtungsfenster im Bild/Zeitraum ausgewählt, das den zu vergleichenden Bildausschnitt und mindestens einen weiteren schon mit einer Schwelle verglichenen Bildausschnitt enthält. Die Schwelle wird von der Recheneinheit in Abhängigkeit davon, ob die Änderung des schon verglichenen Bildausschnittes kleiner oder größer als seine Schwelle war, verändert. Das Ergebnis des Vergleichs zwischen der Änderung des zu vergleichenden Bildausschnittes und der ermittelten Schwelle wird mindestens einer der im Speicher abgelegten Adressen eines Bildpixels des Bildausschnittes zugewiesen.From the arithmetic unit, an observation window in the image / period is selected from the stored image signals, which contains the image section to be compared and at least one further image section already compared with a threshold. The threshold is changed by the arithmetic unit depending on whether the change of the already compared image section was smaller or larger than its threshold. The result of the comparison between the change of the image detail to be compared and the determined threshold is assigned to at least one of the addresses stored in the memory of an image pixel of the image detail.
Die
Die dem eingangs definierten bekannten Übertragungsverfahren zugrundeliegende Idee besteht darin, daß zunächst die von der Bildaufnahmevorrichtung aufgezeichnete Bildaufnahmeszene wie ein bildhafter Lageplan der Szenerie auf der Bildwiedergabevorrichtung hinterlegt wird bzw. als Videobild von der Bildaufnahmeszene dorthin übertragen wird. Findet eine Übertragung (drahtlos oder per Kabel o. ä.) statt, so wird zweckmäßigerweise das Bild der Hintergrundszene in einer Initialisierungsphase nach einem allgemeinen Kodierverfahren, wie z. B. JPEG, über den schmalbandigen Übertragungskanal einmalig vom Sender (Kamera) an den Empfänger (Bildwiedergabevorrichtung) übermittelt. Dieser Vorgang dauert bei einer Kanalkapazität von 1 kb typischerweise 100 Sekunden.The idea underlying the known transmission method defined at the outset is that the image recording scene recorded by the image recording device is first deposited on the image reproduction apparatus like a pictorial site plan of the scene or transmitted there as a video image from the image recording scene. If a transmission takes place (wirelessly or by cable or similar), then expediently the image of the background scene in an initialization phase according to a general coding method, such. B. JPEG, transmitted via the narrow-band transmission channel once from the transmitter (camera) to the receiver (image display device). This process typically takes 100 seconds for a channel capacity of 1 kb.
Treten nun Veränderungen des überwachten Areals auf, so werden diese von der Bildaufnahmevorrichtung (intellegenter Videosensor) analysiert. Diese Veränderungen werden dabei durch die Bildaufnahmevorrichtung in Störgrößen, wie z. B. Beleuchtungsänderungen, und interessierende Bewegungen gerichtet bewegter Objekte, wie z. B. Personenbewegungen, klassifiziert.If changes in the monitored area now occur, they are analyzed by the image acquisition device (intelligent video sensor). These changes are doing by the image pickup device in disturbance variables, such. B. lighting changes, and movements of interest directed moving objects such. B. Person movements, classified.
Die erfaßten gerichtet bewegten Objekte werden als bildhaftes Objekt (vollständiges Pixelbild) und zusätzlicherweise beispielsweise mit einer pixelgenauen Objektmaske (Ortskurve der Silhouette) erfaßt und getrennt von der Hintergrundszene kodiert. Es liegen somit für eine erfaßte Szene Hintergrundbild, bildhaftes Objekt und zugehörige Objektmaske getrennt vor.The detected directionally moved objects are detected as a pictorial object (complete pixel image) and additionally, for example, with a pixel-precise object mask (silhouette of the silhouette) and coded separately from the background scene. Thus, background image, pictorial object and associated object mask are available separately for a detected scene.
Dann erfolgt ein Übertragen von nur den entsprechenden extrahierten Bilddaten oder entsprechenden aus den extrahierten Bilddaten gewonnenen modifizierten Bilddaten des erfaßten gerichtet bewegten Objekts von der ersten Bildaufnahmevorrichtung an eine Bilddatenverarbeitungvorrichtung. Die Hintergrundszene wird nicht erneut übertragen bzw. wesentlich seltener als die Objekt-Bilddaten übertragen.Then, only the corresponding extracted image data or corresponding modified image data of the detected directionally moved object obtained from the extracted image data is transferred from the first image pickup device to an image data processing device. The background scene is not retransmitted or transmitted much less frequently than the object image data.
Da in üblichen Szenen der Videosensorik die wahren Objekte klein gegenüber der Gesamtszene (im Gegensatz zu Bildtelephonanwendungen mit Kameras in Portraiteinstellung) erscheinen, nehmen diese Objekte, also Personen oder Fahrzeuge usw., nur einen Bruchteil des Gesamtbildes ein. Typische Größenverhältnisse sind einige Promille bis Prozent. Dies entspricht einer typischen Bildgröße von ca. 200 Byte.Since in normal scenes of the video sensor, the true objects appear small compared to the overall scene (as opposed to Bildtelephonanwendungen with cameras in portrait setting), take these objects, ie people or vehicles, etc., only a fraction of the overall picture. Typical size ratios are a few per thousand to percent. This corresponds to a typical picture size of approx. 200 bytes.
Deshalb sorgt das bekannte Verfahren für eine erhebliche Verringerung des Übertragungsaufwandes, denn es beschränkt sich auf die Übertragung der herausgefilterten wesentlichen Informationen und bietet eine einfache und schnelle Übertragungsmöglichkeit ohne das Erfordernis großer Bandbreite oder Kapazität. Weitere Vorteile des bekannten Verfahrens umfassen die Nutzungsmöglichkeit von extrem schmalbandigen Kanälen und damit die Verwertung von Infrastrukturen, die möglicherweise vorhanden sind, aber bisher als zur Nutzung bei solchen Verfahren nicht ausreichend erschienen (z. B. Pager o. ä.). Es lassen sich die Bewegungen von Objekten, z. B. Personen und Fahrzeugen, für ein großes Areal einfach aufzeichnen und darstellen. Die gewonnenen Informationen über die Objektstandorte können Gebäudeinformationssystemen usw. zur Verfügung gestellt werden.Therefore, the known method provides a significant reduction in the transmission overhead, because it is limited to the transmission of the filtered-out essential information and provides a simple and fast transmission capability without the requirement of high bandwidth or capacity. Further advantages of the known method include the possibility of using extremely narrow-band channels and thus the utilization of infrastructures that may be present but have not yet appeared sufficient for use in such methods (eg pagers or the like). It can be the movements of objects, eg. As persons and vehicles, for a large area and simply record. The information obtained about the object locations can be provided to building information systems, etc.
Gemäß einer bevorzugten Variante erfolgt ein laufendes Aktualisieren der entsprechenden Bilddaten des gerichtet bewegten Objekts und ein Übertragen der entsprechenden aktualisierten Bilddaten oder entsprechender aus den aktualisierten Bilddaten gewonnener modifizierter Bilddaten von der ersten Bildaufnahmevorrichtung an eine Bilddatenverarbeitungvorrichtung. Mit anderen Worten wird der Betrachter ständig über die Bewegungen des gerichtet bewegten Objekts mit minimalem Übertragungsaufwand auf dem Laufenden gehalten.According to a preferred variant, the corresponding image data of the directionally moved object are continuously updated and the modified image data obtained from the updated image data are transferred from the first image acquisition device to an image data processing device. In other words, the viewer is kept constantly informed of the movements of the directionally moving object with minimal transmission effort.
Zweckmäßigerweise weist die Bilddatenverarbeitungvorrichtung eine Bilddatenwiedergabevorrichtung auf, auf der ein Wiedergeben der übertragenen Bilddaten oder modifizierten Bilddaten erfolgt.Conveniently, the image data processing apparatus comprises an image data reproducing apparatus on which reproduction of the transmitted image data or modified image data is performed.
Die modifizierten Bilddaten des erfaßten gerichtet bewegten Objekts werden üblicherweise aus folgender Gruppe ausgewählt: Positionsrahmen des Objekts, Ortskurve der Silhouette des Objekts, Größe des Objekts, Position eines bestimmten Punktes (z. B. Fußpunkt, Mittelpunkt, ...) des Objekts, zurückgelegter Weg eines bestimmten Punktes des Objekts, Bewegungsvektor eines bestimmten Punktes des Objekts. Welche Bilddaten im konkreten Fall übertragen werden, richtet sich nach der Bandbreite des Übertragungskanals und der Darstellungskapazität des Empfängers.The modified image data of the detected directionally moved object are usually selected from the following group: positional frame of the object, locus of the silhouette of the object, size of the object, position of a particular point (eg, base point, center point, ...) of the object Path of a certain point of the object, motion vector of a certain point of the object. Which image data are transmitted in the specific case depends on the bandwidth of the transmission channel and the presentation capacity of the receiver.
Um die übertragenen Daten bezüglich erfaßter gerichtet bewegter Objekte einem statistischen Datenbanksystem zugänglich zu machen und um leicht extrahierbare Aussagen über das Verhalten der erfaßten gerichtet bewegten Objekte erstellen zu können, werden Videosequenzen mit einem Merkmalsindex bzw. Klassifizierungsmerkmalen aufgezeichnet, was dem Benutzer erlaubt, das gesuchte Ereignis mit den zugehörigen Bildern in einem oder mehreren klassifizierbarer Merkmale einzuschränken. Mit Hilfe von objektdetektierenden Verfahren lassen sich solche bildbezogenen Zusatzinformationen gewinnen und Bildsequenzen zuordnen.In order to make the transmitted data concerning detected directionally moving objects accessible to a statistical database system and to make easily extractable statements about the behavior of the detected directionally moved objects, video sequences with a feature index or classification characteristics are recorded, allowing the user to search for the event sought with the associated images in one or more classifiable characteristics. By means of object-detecting methods, such image-related additional information can be obtained and assigned to image sequences.
Eine Positionsbestimmung mit dem erfindungsgemäßen Bildinformationsübertragungsverfahren kann z. B. helfen ein Objekt ausfindig zu machen, das sich zuletzt in einem bestimmten Bereich aufgehalten hat. Die Szenenabschnitte werden nicht nur in chronologischer Ordnung abgelegt, sondern nach Szenen bzw. objektbezogenen Merkmalen klassifiziert. A position determination with the image information transmission method according to the invention can, for. For example, help locate an object that was last in a particular area. The scene sections are not stored only in chronological order, but classified according to scenes or object-related characteristics.
Die reine digitale Videoaufzeichnung wird so mit den Möglichkeiten der Videosensorik verknüpft, um bildbezogene Daten bzw. Merkmale aus der Szene selbst zu extrahieren und als Ordnungskriterium zu verwenden. Ein großer Vorteil dieses Systems besteht darin, daß bei vorhandener Videosensorik, z. B. für die nächtliche Einbruchsüberwachung, ohne größeren Aufwand tagsüber die Videodatenbank mit Statistikfunktionen zur Gewinnung von Informationen aktiviert werden kann. Einbruchsüberwachungssystem und Steuerungssystem sind zeitlich unabhängig.The pure digital video recording is thus linked to the possibilities of video sensor technology in order to extract image-related data or features from the scene itself and to use it as a classification criterion. A big advantage of this system is that with existing video sensors, z. As for the nightly burglary surveillance, without much effort during the day the video database with statistical functions for obtaining information can be activated. Intrusion detection system and control system are independent in time.
Es kann ein Organisieren der gespeicherten Bilddaten nach dem oder den klassifizierbaren Merkmalen in Form einer Datenbank erfolgen. Dies ermöglicht es, auf die gewünschte Videosequenz zu einem Vorfall oder einem Ereignis auf die schnellste Art und Weise zuzugreifen. Ein Zugriff auf die Historie und die aktuelle Situation ist zu jedem Merkmal möglich. Der Datenbestand der Szenenmerkmale, die Ereignisse wiederspiegeln, können in einer Statistik als Gesamtheit Auswertung finden. Die statistischen Größen beschreiben Häufigkeiten, Mittelwerte, Varianzen und Abweichungen der Meßwerte. Sie können sehr gut in der Szene an entsprechender Koordinate farblich gestuft angezeigt werden.It is possible to organize the stored image data according to the classifiable characteristic (s) in the form of a database. This makes it possible to access the desired video sequence to an incident or an event in the fastest way possible. Access to the history and the current situation is possible for each feature. The dataset of the scene features which reflect events can be evaluated in a statistic as a whole. The statistical quantities describe frequencies, averages, variances and deviations of the measured values. They can be very well displayed in color in the scene at the corresponding coordinate.
Weiterhin kann ein Ableiten von Steuerungsdaten für eine Steuereinrichtung zum Ansteuern einer Betätigungseinrichtung gemäß der Auswertung der Datenbank erfolgen. Die aktuell aus der Szene gewonnen Merkmale im Vergleich zu vorgegebenen Schwellen eignen sich zur Gewinnung von Steuerungsdaten. Ubersteigt ein Meßwert oder Merkmalsvektor eine vorgegebene Schwelle, kann ein Steuerungssignal abgesetzt werden, z. B. wenn die Anzahl der Objekte einen maximal zulässigen Wert übersteigt oder wenn der Objektfluß zu gering wird, so daß ein Stau bzw. eine Warteschlange entsteht. Solche Steuerungsdaten können an übergeordnete Systeme, insbesondere Leitrechner und dergleichen weitergeleitet werden. Die Ausgabe der Steuerungsdaten kann visuell oder akustisch über einen Signalgeber direkt veranlaßt werden, insbesondere durch Ansteuerung von Displays, vorzugsweise Ampeln, Hinweistafeln, Monitoren, Abspielen von Audiodaten, Ansteuern von Aktoren, insbesondere Türen und Schranken.Furthermore, derivation of control data for a control device for actuating an actuating device can take place in accordance with the evaluation of the database. The features currently obtained from the scene compared to predetermined thresholds are suitable for obtaining control data. If a measured value or feature vector exceeds a predetermined threshold, a control signal can be issued, e.g. B. if the number of objects exceeds a maximum value or if the object flow is too low, so that a queue or a queue arises. Such control data can be forwarded to higher-level systems, in particular control computers and the like. The output of the control data can be caused visually or acoustically via a signal generator directly, in particular by controlling displays, preferably traffic lights, billboards, monitors, playback of audio data, controlling actuators, in particular doors and barriers.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Problematik besteht darin, daß die klassifizierbaren Merk male, z. B. Größe, Position, Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung, Objektweg, Verweildauer in Szene oder Position, Grauwert/Farbe, Objektanzahl, Ein-/Austrittspunkt des Objektes, zunächst einmal rein numerische Werte sind, die dem Benutzer ohne den bildlichen Kontext schwer verständlich erscheinen. Diese Werte werden also lediglich implizit im dargestellten Bild visualisiert.The present invention underlying technical problem is that the classifiable teristics male, z. For example, size, position, speed, direction of movement, object path, dwell time in scene or position, gray value / color, number of objects, entry / exit point of the object are initially purely numerical values that appear difficult to understand without the pictorial context. These values are therefore only implicitly visualized in the displayed image.
VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION
Das erfindungsgemäße Bildinformationsübertragungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die entsprechende Bildinformationsübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, daß komplizierte Sachverhalte aus dem Bereich der Videosensorik natürlich sprachlich umsetzbar sind. Dies bietet besondere Vorteile bei Endgeräten mit sehr eingeschränkten Möglichkeiten der Datenübertragung bzw. der Darstellung der übertragenen Daten, wie z. B. Pagern, reinen Audiokanälen oder Telefonen. Es wird die übliche Infrastruktur intelligent mit modernen Videosensoren gekoppelt, so daß der optimale Einsatz vorhandenen Personals gewährleistet ist. Zentrale Wachstellen kennen schlanker gemacht werden und das Personal im Objektbereich effizienter eingesetzt und gesteuert werden.The image information transmission method according to the invention with the features of claim 1 and the corresponding image information transmission device according to claim 8 have over the known approaches to the solution on the advantage that complicated issues from the field of video sensors are of course linguistically implemented. This offers particular advantages in terminals with very limited possibilities of data transmission or the representation of the transmitted data, such. B. pagers, pure audio channels or phones. It is the usual infrastructure intelligently coupled with modern video sensors, so that the optimal use of existing staff is guaranteed. Central security offices are made leaner and staff in the contract sector can be used and managed more efficiently.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, daß eine Bilddarstellung sinnvoll in natürliche Sprache umgesetzt wird und diese Sprache entweder bildlich oder akustisch zusammen mit der Bilddarstellung oder ohne die Bilddarstellung im Endgerät wiedergegeben wird.The idea underlying the present invention is that an image representation is usefully translated into natural language and this language is reproduced either visually or acoustically together with the image representation or without the image representation in the terminal.
In den jeweiligen Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Anspruch 1 angegebenen Bildinformationsübertragungsverfahrens.In the respective subclaims there are advantageous developments and improvements of the image information transmission method specified in claim 1.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung Gemäß einer weiteren bevorzugten WeiterbildungAccording to a preferred embodiment according to another preferred embodiment
ZEICHNUNGEN DRAWINGS
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Obwohl prinzipiell für beliebige Bildinformationsübertragungsanwendungen im Freien und in Räumen verwendbar, wird die vorliegende Erfindung in bezug auf die Überwachung eines Außenareals, nämlich eines Parkplatzes, erläutert.Although usable in principle for any outdoor and indoor image information transmission applications, the present invention will be described with respect to the surveillance of an outdoor area, namely a parking lot.
Bei der Anwendung auf den Innenbereich könnte man zwar von einer nahezu gleichbleibenden Umgebung ausgehen. Die Beleuchtungsänderungen, Bewuchsänderungen und Witterungseinflüsse welche man im Außenbereich ausgesetzt ist, sind im Innenbereich nämlich nicht vorzufinden.When applied to the interior, one could expect a nearly constant environment. The lighting changes, vegetation changes and weather influences which one is exposed in the outdoor area, namely, are not found indoors.
Es gibt jedoch störsichere Vorrichtungen zur Bilderfassung, die besonders für Außenbereiche mit Beleuchtungsänderungen und Bewegungen des Hintergrunds, z. B. Bewegungen von Bäumen o. ä., geeignet sind. Diese Vorrichtungen bedienen sich intelligenter, sich an die jeweilige Hintergrundszene adaptierender Videosensoren, welche zwischen derartigen Störgrößen und gerichtet bewegten Objekten, welche die eigentlich zu erfassenden Objekte sind, unterscheiden können.However, there are interference-free imaging devices, especially for outdoor areas with lighting changes and movements of the background, eg. B. movements of trees o. Ä., Are suitable. These devices use intelligent video sensors adapting to the respective background scene, which can distinguish between such disturbances and directionally moved objects which are the objects actually to be detected.
Im einzelnen erfolgt zunächst das Vorsehen einer ersten Bildaufnahmevorrichtung in Form eines Videosensors mit der auf einen Parkplatz gerichteten Bildaufnahmeeinstellung, wobei die erste Bildaufnahmevorrichtung derart gestaltet ist, daß sie die Hintergrundszene und gerichtet bewegte Objekte bilddatenmäßig unterscheidbar erfassen kann.Specifically, first, the provision of a first image pickup device in the form of a video sensor with the image pickup attitude directed to a parking lot, wherein the first image pickup device is designed such that it can detect the background scene and directionally moving objects image data distinguishable.
Dann erfolgt das Übertragen der Bilddaten der Hintergrundszene an die Bilddatenwiedergabevorrichtung einmalig in einer Initialisierungphase.Then, the image data of the background scene is transferred to the image data reproducing apparatus once in an initialization phase.
Beim Betrieb wird ständig erfaßt, ob mindestens ein gerichtet bewegtes Objekt vorhanden ist, und, falls ja, die entsprechenden Bilddaten durch die erste Bildaufnahmevorrichtung extrahiert.In operation, it is constantly detected whether there is at least one directionally moved object, and, if so, the corresponding image data extracted by the first image pickup device.
Dann werden die entsprechenden extrahierten Bilddaten oder entsprechende aus den extrahierten Bilddaten gewonnene modifizierte Bilddaten von der ersten Bildaufnahmevorrichtung an die Bilddatenverarbeitungvorrichtung mit der Bilddatenwiedergabevorrichtung übertragen.Then, the corresponding extracted image data or corresponding modified image data obtained from the extracted image data is transferred from the first image pickup device to the image data processing device having the image data reproducing device.
Im weiteren Verlauf findet eine ständiges Aktualisieren der entsprechenden Bilddaten des gerichtet bewegten Objekts und des Übertragens der entsprechenden aktualisierten Bilddaten oder entsprechender aus den aktualisierten Bilddaten gewonnener modifizierter Bilddaten von der ersten Bildaufnahmevorrichtung an die Bilddatenverarbeitungvorrichtung statt.Further, there is a constant updating of the respective image data of the directionally moving object and the transmission of the corresponding updated image data or corresponding modified image data obtained from the updated image data from the first image pickup device to the image data processing device.
Welche Bilddaten bzw. modifizierte Bilddaten übertragen werden und wie die entsprechenden Darstellungen auf der Bilddatenwiedergabevorrichtung, z. B. in Form eines Monitors aussehen, wird nachstehend näher erläutert.Which image data or modified image data are transmitted and how the corresponding representations on the image data reproduction device, for. B. in the form of a monitor will be explained in more detail below.
In
Je nach bereitgestellter Übertragungsbandbreite bzw. Empfangskapazität können beim erfindungsgemäßen Bildinformationsübertragungsverfahren selektiv oder kombiniert:
- – die Standorte des bewegten Objekts als Positionsrahmen in der bildhaften Kameraszene und/oder
- – die sich zeitlich verändernde pixelgenaue Maske in der bildhaften Kameraszene und/oder
- – das bildhafte Objekt in der bildhaften Kameraszene
- The locations of the moving object as position frames in the pictorial camera scene and / or
- - The time-varying pixel-precise mask in the pictorial camera scene and / or
- - the pictorial object in the pictorial camera scene
Für eine mittlere vom Videosensor vearbeitete Bildrate von zehn Bildern/Sekunde sind pro Sekunde typischerweise folgende Kapazitäten notwendig:
Die bildliche Darstellung einer Alarmszene auf Empfängerseite in aufgeführter Weise ist für eingewiesene Benutzer vollkommen ausreichend. Es kann eine Bewertung der Alarme in unerwünschte Meldungen und wahre Alarme durchgeführt werden. Es sind dem Benutzer über folgende Erkennungsmuster Unterscheidungen möglich:
Einem eingewiesenen Benutzer ist es möglich, ohne detailgenaue Darstellung einer Kameraszene Objekte zu klassifizieren. Es ist ihm die Erkennung von Objekten möglich, ohne das graphische Erscheinungsbild des Objektes bzw. der Gesamtszene zu nutzen. Ausschließlich mit Hilfe morphologischer Darstellungen (Rechteck, Kontur, Bewegungsablauf, Trajektorie) kann bei einem Alarm in der Videosensorik die unerwünschte Meldung, wie z. B. Beleuchtungsänderungen, Kleintiere, Insekten, Schattenwurf, ... von wahren Objektalarmen, wie z. B. Personenbewegungen durch Einbrecher und Fahrzeuge unterschieden werden.For a trained user, it is possible to classify objects without detailing a camera scene. It is possible for it to recognize objects without using the graphic appearance of the object or the entire scene. Only with the help of morphological representations (rectangle, contour, movement sequence, trajectory) can the alarm in the video sensor, the unwanted message such. B. lighting changes, small animals, insects, shadows, ... of true object alarms, such. B. personal movements are distinguished by burglars and vehicles.
Als nächstes wird eine Aufzeichnung der Szenenstatistik beschrieben. Das Videobild wird hier nur zu Analysezwecken benötigt, es reicht eine reine momentane Merkmalsaufzeichnung der Szene. Optional kann das Videobild ständig mitaufgezeichnet werden. Das Videobild kann z. B. dazu dienen, die extrahierten statistischen Größen anhand der bildlichen Szene zu veranschaulichen. Möglich ist ebenfalls, die Meßgrößen an entsprechender Koordinate farblich abgestuft einzuzeichnen. Das Prinzip wird von einem Videosenor in der Weise benutzt, daß das sich bewegende Objekt mit einem Rahmen farblich markiert und die zurückgelegte Strecke eingezeichnet wird.Next, a recording of the scene statistics will be described. The video image is needed here only for analysis purposes, it is sufficient a pure momentary feature recording of the scene. Optionally, the video image can be continuously recorded. The video image can z. B. serve to illustrate the extracted statistical quantities from the pictorial scene. It is also possible to draw the measured variables at the corresponding coordinate in a graduated color. The principle is used by a Videosor in such a way that the moving object is marked in color with a frame and the distance covered is drawn.
Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt ein Bereitstellen von Textbausteinen und einer Zuordnungseinrichtung zum Zuordnen jeweiliger Textbausteine zu bestimmten Werten des klassifizierbaren Merkmal bzw. der klassifizierbaren Merkmale, was nachstehend näher erläutert wird.In the exemplary embodiment, provision is made of text modules and an assignment device for assigning respective text modules to specific values of the classifiable feature or classifiable features, which will be explained in more detail below.
Eine Sprache wird grundsätzlich über eine Grammatik definiert, die einzelne Worte zu ganzen Sätzen kombiniert. Ein einfacher Satz besteht beispielsweise aus den Satzteilen Subjekt, Prädikat, Objekt, Attribut, Adverbiale Bestimmung des Ortes, der Zeit etc. Die ist in der nachstehenden Tabelle I näher im Hinblich auf das erfindungsgemäße Verfahren erläutert. Tabelle I für Satzbildung
Die Tabelle I zeigt Beispielsätze, welche aus den klassifizierbaren Merkmalen und gespeicherten Textbausteinen durch die Zuordnungseinrichtung zu bilden sind. Die Zuordnung erfolgt dabei beispielsweise über einen Zuordnungsalgorithmus oder eine Zuordnungstabelle. Dies ist in Tabelle II bis VI illustriert. Tabelle II für Subjekt
Mit anderen Worten wird z. B. den betreffenden Bilddaten beispielsweise der Subjekt-Textbaustein LKW zugeordnet, wenn die extrahierten Bilddaten bzw. die modifizierten Bilddaten zur Klasse Silhouette Typ D gehören, welche zuvor festgelegt und zum Vergleich gespeichert worden ist. Tabelle III für Prädikat
Mit anderen Worten wird z. B. den betreffenden Bilddaten beispielsweise der Prädikat-Textbaustein läuft zugeordnet, wenn die extrahierten Bilddaten bzw. die modifizierten Bilddaten zur Klasse Silhouette Typ A gehören, welche zuvor festgelegt und zum Vergleich gespeichert worden ist. Tabelle IV für Attribut
Mit anderen Worten wird z. B. den betreffenden Bilddaten beispielsweise der Attribut-Textbaustein mit 5 km/h zugeordnet, wenn die extrahierten Bilddaten bzw. die modifizierten Bilddaten zur Klasse Geschwindigkeitsvektor bis 5 km/h gehören, welche zuvor festgelegt und zum Vergleich gespeichert worden ist. Tabelle V für 1. Adv. Best. (lokal)
Mit anderen Worten wird z. B. den betreffenden Bilddaten beispielsweise der 1.-Adv.-Best.-Textbaustein am Zaun E zugeordnet, wenn die extrahierten Bilddaten bzw. die modifizierten Bilddaten zur Klasse Koordinatenvektor (a5, b5) gehören, welche zuvor festgelegt und zum Vergleich gespeichert worden ist. Tabelle VI für 2. Adv. Best. (lokal)
Mit anderen Worten wird z. B. den betreffenden Bilddaten beispielsweise der 1.-Adv.-Best.-Textbaustein in Richtung West (W) zugeordnet, wenn die extrahierten Bilddaten bzw. die modifizierten Bilddaten zur Klasse Bewegungsvektor (x5, y5) gehören, welche zuvor festgelegt und zum Vergleich gespeichert worden ist.In other words, z. For example, if the extracted image data or the modified image data belong to the class of motion vectors (x5, y5) previously determined and for comparison, for example, the respective image data is assigned the 1st adv. Best has been saved.
Wenn alle Zuordnungen getroffen worden sind, erfolgt das Ausgeben der Textbausteine zusammen mit dem jeweiligen zugehörigen klassifizierbaren Merkmal. Dies kann je nach Endgerät folgendermaßen geschehen:
- a) zusammen mit den Bilddaten als eingeblendeter Text;
- b) zusammen mit den Bilddaten als eingeblendeter Text und Sprachausgabe;
- c) zusammen mit den Bilddaten als Sprachausgabe;
- d) ohne die Bilddaten als eingeblendeter Text;
- e) ohne die Bilddaten als eingeblendeter Text und Sprachausgabe;
- f) ohne die Bilddaten als Sprachausgabe usw.
- a) together with the image data as displayed text;
- b) together with the image data as displayed text and speech output;
- c) together with the image data as speech output;
- d) without the image data as overlayed text;
- e) without the image data as displayed text and speech output;
- f) without the image data as a voice output, etc.
Die räumliche Anordnung kann so aussehen, daß eine Kamera als Bilddatenaufnahmevorrichtung vorgesehen ist und die Übertragung der entsprechenden extrahierten Bilddaten oder entsprechender aus den extrahierten Bilddaten gewonnener modifizierter Bilddaten von der Kamera an einen Computer mit Monitor als Bilddatenverarbeitungvorrichtung durchgeführt wird, in dem auch die Zuordnung und Speicherung abläuft.The spatial arrangement may be such that a camera is provided as an image data recording device, and the transmission of the corresponding extracted image data or corresponding modified image data obtained from the extracted image data from the camera to a computer with monitor as the image data processing device is performed including mapping and storage expires.
Auch kann in der Kamera bereits eine Bildverarbeitung und Klassifizierung stattfinden und eine Übertragung an einen Pager geschehen.Also, image processing and classification may already take place in the camera and transmission to a pager may occur.
Auch kann eine Bildverarbeitung und Klassifizierung in einem Zwischengerät oder im Endgerät stattfinden. Dies hängt von der jeweiligen Aufgabenstellung, z. B. Überwachung eines Areals, Überwachung mehrerer Areale, Überwachung durch einen Wächter, Überwachung durch mehrere Wächter etc. ab.Also, image processing and classification may take place in an intermediate device or in the terminal. This depends on the respective task, eg. As monitoring of an area, monitoring of multiple areas, monitoring by a guard, monitoring by several guards, etc. from.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur sprachlichen Beschreibung der Veränderung von Bildinhalten durch entsprechende Übertragung und Auswertung von Bilddateninformationen ist es möglich, Text- und Videodatenbanken im Kontext zu koppeln. Zu einzelnen Kameraszenen bzw. übergeordneten Überwachungsarealen lassen sich durch einzelne Textbeschreibungen Skripte und/oder Audite erstellen, die sämtliche Vorgänge wiederspiegeln. Durch entsprechende Indizes lassen sich die Videodaten einkoppeln.With the aid of the method according to the invention for the linguistic description of the change of image contents by corresponding transmission and evaluation of image data information, it is possible to couple text and video databases in context. Scripts and / or audits can be created for individual camera scenes or superordinate surveillance areas by individual text descriptions, which reflect all processes. Through appropriate indexes, the video data can be coupled.
Im Falle eines meldepflichtigen Ereignisses kann eine Message versendet werden, die den Vorfall rein textuell beschreibt, z. B. eine Email oder eine Pagernachricht, ein Fax etc. Die Message kann auch entsprechende Bilddaten mitenthalten. Die Übetragung kann über Funk, über Leitungen eines Internets oder Intranets, über das Telefonnetz etc. erfolgen. Mit Hilfe einer Sprachausgabeeinheit läßt sich die Beschreibung der Szenensituation über Audiowiedergabe realisieren.In the case of a reportable event, a message can be sent that describes the incident purely textually, eg. As an email or a pager message, a fax, etc. The message can also mitenthalten corresponding image data. The transmission can take place over radio, over lines of an Internet or Intranet, over the telephone network etc. With the help of a voice output unit, the description of the scene situation can be realized via audio playback.
Die Satzbildung kann beliebig viele Satzteile enhalten, und die Zuordnung kann über diskrete Werte, Bereiche, Anpassungsalgorithmen, Tabellen, Schablonen etc. erfolgen.The sentence formation can contain any number of sentence parts, and the assignment can be made via discrete values, ranges, adaptation algorithms, tables, templates, etc.
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