DE3634628C2

DE3634628C2 -

Info

Publication number: DE3634628C2
Application number: DE3634628A
Authority: DE
Inventors: Tsunehiko Takarazuka Hyogo Jp Araki; Satoshi Osaka Jp Furukawa; Tadashi Hirakata Osaka Jp Satake; Hidekazu Shijonawate Osaka Jp Himezawa
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1986-10-10
Publication date: 1988-05-19
Also published as: FR2594990B1; GB8622839D0; GB2183878A; FR2594990A1; GB2183878B; US4737847A; DE3634628A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Überwachungsanordnung dieser Gattung, die aus der DE-OS 33 36 470 und der US-PS 42 49 207 bekannt ist, enthält eine Bildeingabeeinrichtung mit Bildaufnahmegeräten wie eine Fernsehkamera oder dergleichen und beruht auf dem Prinzip der Bilderkennung, wozu das von einer vorbestimmten Überwachungszone durch eine Bildaufnahmeeinrichtung erhaltene Bild verarbeitet wird, um das Fehlen oder die Anwesenheit eines in dieser Zone auftretenden abnormen Ereignisses festzustellen.

Derartige Überwachungssysteme können wirksam zur Verhütung von Straftaten beitragen, insbesondere Einbruchdelikten in Privathäusern und auf Privatgrundstücken, Diebstählen in Kunstgalerien oder Ausstellungshallen usw.; sie sind aber auch als Feuerschutzsystem geeignet, um das Auftreten von Feuer in Wohnhäusern, Bürogebäuden, Fabrikgebäuden und dergleichen zu melden. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Sicherheitssysteme, durch die Unfälle jeglicher Art in besonderen Bereichen verhindert werden können, beispielsweise in Fabrikhallen, wo Unfälle durch das Eintreten abnormer Ereignisse oder Zustände verursacht werden können.

Es wurde bereits ein Überwachungssystem vorgeschlagen, bei welchem eine Luminanzdifferenz zwischen einander entsprechenden Bildelementen eines beispielsweise durch eine Bildaufnahmeeinrichtung enthaltenen Bildes und einem zuvor erstellten Referenzbild, welches den Normalzustand der Überwachungszone darstellt, gewonnen und in ein Binärsignal umgesetzt wird, wobei die Anzahl von Bildelementen, bei denen die Luminanzdifferenz einen eingestellten Wert überschreitet, gezählt wird. In einem solchen System wird eine bestimmte, relativ große Anzahl von Bildelementen, bei denen die Luminanzdifferenz größer als der eingestellte Wert ist, als Auftreten einer bedeutsamen Veränderung in der Überwachungszone der Bildaufnahmeeinrichtung interpretiert, also als Anomalie innerhalb der überwachten Zone verstanden. Wenn diese relativ große Anzahl von abweichenden Bildelementen einen vorbestimmten Wert überschreitet, so wird das Auftreten der Anomalie durch eine Alarmauslösung oder dergleichen gemeldet. Bei einem solchen System tritt jedoch noch die Schwierigkeit auf, daß wegen der Unterscheidung allein aufgrund der Luminanzdifferenz zwischen Eingabebild und Referenzbild auch eine Helligkeitsänderung als Anomalie gemeldet werden kann, obwohl derartige Helligkeitsänderungen beispielsweise dadurch verursacht werden können, kaß sich eine Baumkrone innerhalb der überwachten Zone bewegt, daß Niederschläge wie Regen oder Schnee auftreten, bei Gewittern Blitze auftreten usw.

In der US-PS 42 49 207 ist ein Überwachungssystem beschrieben, bei welchem eine Detektionszone zwischen zwei parallelen Zäunen festgelegt ist. Diese Detektionszone ist in eine Gruppierung von Zellen unterteilt, von denen jede ein Bild eines Menschen enthält, der im Hinblick auf seine sich ändernde Entfernung überwacht wird. Das eingegebene Videobild jeder Zelle wird digitalisiert, um Veränderungen des Helligkeitspegels der betreffenden Bilder zu erkennen. In einem solchen System kann ein Objekt, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, durch zeitliche Filterung erkannt werden, während ein Objekt, das beträchtlich größer oder kleiner als die jeweilige Zelle ist, durch räumliche Filterung erkannt werden kann. Ein solches Überwachungssystem kann daher so ausgelegt werden, daß ein Objekt, das sich in anomaler Weise bewegt, von sich normal bewegenden Objekten unterschieden werden kann. Bei diesen Überwachungssystemen tritt aber die Schwierigkeit auf, daß eine Person sich verdächtig macht, die sich lediglich in anomaler Weise bewegt, ohne jedoch irgendwelche unredlichen Absichten zu haben. Ein Mangel des Systems besteht also noch darin, daß sein Unterscheidungsvermögen hinsichtlich Objekten, die sich in anomaler Weise bewegen, unzureichend ist und daher abnorme von normalen Zuständen nicht mit der gewünschten Genauigkeit unterschieden werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsanordnung zum Melden abnormer Ereignisse zu schaffen, die eine Analyse des Bewegungsverhaltens eines Objektes innerhalb der durch eine Bildaufnahmeeinrichtung überwachten Zone mit ausreichend hoher Genauigkeit ermöglicht, um zwischen normalen und abnormen Zuständen mit der angestrebten Sicherheit unterscheiden zu können, so daß insgesamt die Zuverlässigkeit des Systems erheblich verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer gattungsgemäßen Überwachungsanordnung zum Melden abnormer Ereignisse durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht.

Bei der Überwachungsanordnung nach der Erfindung wird die Zuverlässigkeit verbessert, indem verschiedene Detektionsbereiche nach unterschiedlichen Detektionskriterien ausgewertet werden.

Es ist an sich bereits aus der DE-OS 33 36 470 bekannt, zusätzlich zu den aus einem Speicher abgerufenen Referenzbildinformationen weitere Informationen zur Diskriminierung zu berücksichtigen. Durch diese weiteren, aus einem Speicher abgerufenen Informationen sollen aber nur Ausfluchtungsfehler zwischen dem Referenzbild und dem beobachteten Bild ausgeglichen werden.

Zahlreiche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer das Grundprinzip der Erfindung wiedergebenden Ausführungsform einer Überwachungsanordnung zum Melden abnormer Ereignisse und Zustände;

Fig. 2 ein Flußdiagramm, welches den Verarbeitungsalgorithmus einer Bildverarbeitungseinrichtung für die Anordnung nach Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine Skizze zur Erläuterung der Anwendung der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer praktischen Ausführungsform einer Überwachungsanordnung;

Fig. 5 eine Skizze zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 4;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines Hauptteiles bei einer anderen Ausführungsform der Anordnung;

Fig. 7 und 8 Skizzen zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 6;

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Hauptteiles einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 10 eine Skizze zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 9;

Fig. 11 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 12 eine Skizze zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 11;

Fig. 13 ein Blockdiagramm eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 14 eine Skizze zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 13;

Fig. 15 ein Blockdiagramm eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 16 eine Skizze zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 15;

Fig. 17 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 18 ein Diagramm zur Erläuterung der Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 17;

Fig. 19 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 20 ein Blockdiagramm eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 21 ein Zeitdiagramm für die Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 20;

Fig. 22 ein Blockdiagramm eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 23 und 24 Flußdiagramme, welche die Arbeitsweise verschiedener Ausführungsformen der Überwachungsanordnung zeigen;

Fig. 25 eine Skizze zur Erläuterung der Einstellung einer Fernsehkamera für die Ausführungsform nach Fig. 24;

Fig. 26 eine Skizze zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Koordinate auf einem Überwachungsbildschirm und der tatsächlichen Entfernung des überwachten Objekts bei der Ausführungsform nach Fig. 24;

Fig. 27 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 28 ein Flußdiagramm für die Schwellwertberechnung bei der Ausführungsform nach Fig. 27;

Fig. 29 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer Überwachungsanordnung;

Fig. 30 und 31 Blockdiagramme weiterer verschiedener Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 32 und 33 Blockdiagramme weiterer verschiedener Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 34 ein Blockdiagramm eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 35 ein Beispiel eines Eingabebildes bei der Ausführungsform nach Fig. 34;

Fig. 36 ein Beispiel des Speicherinhalts bei der Ausführungsform nach Fig. 24;

Fig. 37 und 38 Blockdiagramme weiterer Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 39 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 40 ein Skizze, welche die Bildaufnahme bei der Ausführungsform nach Fig. 39 illustriert;

Fig. 41 eine Skizze zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 39;

Fig. 42 eine weitere Skizze zur Erläuterung der Arbeitsweise derselben Ausführungsform;

Fig. 43 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 44 eine Skizze zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 43;

Fig. 45 eine weitere Skizze zur Erläuterung der Arbeitsweise derselben Ausführungsform;

Fig. 46 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 47 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Referenzbildes zum Vergleichen mit einem Eingabebild für die Ausführungsform nach Fig. 46;

Fig. 48a bis 48f Skizzen zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Struktur-Verarbeitungseinrichtung bei der Ausführungsform nach Fig. 46;

Fig. 49 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 50 eine Skizze, welche den Standort der Fernsehüberwachungskameras für die Ausführungsform nach Fig. 49 zeigt;

Fig. 51 und 52 verschiedene Ausführungsbeispiele von Überwachungsbildern bei der Anordnung nach Fig. 49;

Fig. 53 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 54 eine Skizze zur Erläuterung der Erneuerung eines Referenzbildes bei der Anordnung nach Fig. 54;

Fig. 55 bis 58 Blockdiagramme weiterer Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 59 eine Skizze zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 58;

Fig. 60 bis 63 Blockdiagramme weitere Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 64 bis 66 Skizzen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 63;

Fig. 67 ein Blockdiagramm einer Koordinaten-Umsetzeinrichtung bei der Ausführungsform nach Fig. 63;

Fig. 68 eine Skizze zur Erläuterung einer anderen Betriebsweise der Ausführungsform nach Fig. 63;

Fig. 69 und 70 Blockdiagramme weiterer Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 71 bis 75 Skizzen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 70;

Fig. 76 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 77 eine Skizze zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 76;

Fig. 78 und 79 Blockdiagramme der Hauptbestandteile weiterer Ausführungsformen der Überwachungsanordnung;

Fig. 80 ein Blockdiagramm eines weiteren Hauptteils einer weiteren Ausführungsform des Überwachungssystems;

Fig. 81 eine Skizze zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführung nach Fig. 80;

Fig. 82 ein Blockdiagramm eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 83 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 84a bis 84e Skizzen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 83;

Fig. 85 eine Skizze zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Bildaufbereitungseinrichtung bei der Ausführungsform nach Fig. 83;

Fig. 86 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung;

Fig. 87 ein Erläuterungsdiagramm, welches die Anwendung einer Ausführungsform der Überwachungsanordnung als Einbruchüberwachungssystem zeigt;

Fig. 88 Einzelheiten innerhalb des Überwachungssystems nach Fig. 87; und

Fig. 89 bis 96 anschauliche Skizzen, welche praktische Anwendungen der Überwachungsanordnung in verschiedenen Ausführungsformen zeigen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 enthält die Überwachungsanordnung zum Melden abnormer Ereignisse eine Bildeingabeeinrichtung 10, bei der es sich um eine übliche Bildaufnahmeeinrichtung wie eine Fernsehkamera oder Infrarotkamera handeln kann, einschließlich Vidicon-Kameras, CCD-Kameras und dergleichen. Vorzugsweise handelt es sich um eine Infrarot-Fernsehkamera mit einem pyroelektrischen Vidicon, wenn Einbrüche, Feuer und dgl. gemeldet werden sollen. Als Bildaufnahmeeinrichtung kann auch eine Farbfernsehkamera verwendet werden, eine drahtlose Fernsehkamera, eine drahtlose Bildsignalübertragungseinrichtung oder dergleichen. Das von der Bildeingabeeinrichtung 10 aufgenommene Bildsignal aus dem überwachten Gebiet wird in ein Digitalsignal umgesetzt und dann von der Bildeingabeeinrichtung 10 an eine Bildaufbereitungseinrichtung 11 abgegeben.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, die einen Bildaufbereitungsalgorithmus darstellt, wird in der Bildaufbereitungseinrichtung 11 zunächst eine Subtraktion von Bildelementen vorgenommen, indem das zeitlich variable Eingabebild aus der überwachten Zone, welches von der Bildeingabeeinrichtung 10 geliefert wird, nach Analog/Digital-Umwandlung von einem Referenzbild subtrahiert wird, welches von derselben überwachten Zone angefertigt wurde und kein Anomaliesignal enthält, da es zuvor im Normalzustand aufgezeichnet wurde. Auf diese Weise wird ein umgesetztes Bild erhalten, in welchem nur Bildelemente enthalten sind, die Veränderungen der Luminanz aufweisen, sofern diese einen bestimmten Mindestwert aufweisen. Nach der so vorgenommenen Subtraktion wird das erhaltene Bild einer Filterung unterzogen, wobei beispielsweise eine 3 × 3-Maske verwendet wird, um Störsignale zu reduzieren oder zu eliminieren. Anschließend werden die verschiedenen Bildelemente aufgespalten, mit vorbestimmten oberen und unteren Grenzen zur Umsetzung der Bildelemente innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in Binärsignale, die erneut gefiltert werden, um Störsignale zu eliminieren.

Das aus Binärsignalen bestehende Bild wird dann mit einer Bezeichnung behaftet bzw. "etikettiert". Unter den verschiedenen Objekten innerhalb eines etikettierten Bildes werden dann solche unterdrückt, die eine vorbestimmte Fläche einnehmen, beispielsweise entsprechend einer Bildelementzahl, die kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, während andere Objekte, bei denen die Anzahl von Bildelementen größer als entsprechend einer vorbestimmten Fläche ist, einer Berechnung unterzogen werden, um Werte wie die Schwerpunktlage, die zweidimensionale Bewegung und dgl. zu ermitteln. Diese Bildaufbereitung wird für jedes einzelne Eingabebild durchgeführt. Ein auf diese Weise verarbeitetes Objekt wird in den Einzelbildern weiterverfolgt und gemeinsam mit einem später zu erläuternden Warnniveau-Wert innerhalb der überwachten Zone einer Anomalie- Diskriminatoreinrichtung 12 zugeführt, deren Ausbildung von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist.

Diese Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 12 bildet ein sogenanntes "Expertensystem". Darunter wird verstanden, daß eine Deduktionseinrichtung 14 zwischen der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Anomalie auf der Grundlage einer Kenntnisbasis 13 entscheidet. Die Kenntnisbasis 13 enthält zuvor eingegebene Informationen, die sich aus dem Gesichtspunkt der Überwachung zur Verhinderung von Straftaten ergeben. Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen. Weiterhin wird angenommen, daß ein Fenster eines Hauses durch eine im Außenbereich aufgebaute Fernsehkamera mit der gezeigten Bildeinstellung überwacht wird. Entsprechend der in der Kenntnisbasis 13 abgelegten Information werden unterschiedlich hohe Warnniveaus zugeordnet. Die schraffiert gezeigte Umfangsfläche des Fensters ist mit dem Warnniveau 1 behaftet, während die Innenfläche des Fensters selbst das Warnniveau 2 aufweist. Alle übrigen Gebiete erhalten das Warnniveau 0. Je höher die Wertzahl für das Warnniveau ist, desto höher ist die Alarmbereitschaft. In der Kenntnisbasis 13 sind als Grundbestand zahlreiche Regeln abgespeichert, nach denen die Entscheidung erfolgen muß. Die Bewegung eines überwachten Objektes in Abhängigkeit von der Zeit wird dabei als Parameter ausgewertet. Auf dieser Grundlage wird entschieden, ob es sich um einen gewöhnlichen Passanten handelt, der einen "normalen" Bewegungsablauf aufweist, oder um einen Eindringling, dessen Bewegungsverhalten abnorm ist. Die durch Überwachung des Fensters gewonnene Information, die beispielsweise dem in Fig. 3 gezeigten Fall entspricht, wird durch die Bildaufbereitungseinrichtung 11 aufbereitet und dann der Entscheidung auf Abwesenheit oder Anwesenheit einer Anomalie unterzogen. Die Entscheidungskriterien können von verschiedenster Art sein. Wenn beispielsweise das überwachte Objekt nur innerhalb des Bereiches mit dem Warnniveau 2 vorhanden ist, so wird es als Bewohner angesehen. Ein Objekt, das sich aus dem Gebiet mit dem Warnniveau 0 über das Gebiet mit dem Niveau 1 in das Gebiet mit dem Niveau 2 bewegt und dann in diesem Gebiet mit dem Niveau 2 verbleibt, wird als Eindringling angesehen.

Für den Fall, daß bei der Überwachung eines Fensters der in Fig. 3 gezeigten Art ein Baum oder Strauch einen toten Winkel für die Fernsehkamera verursacht, kann die Bildaufnahmeanlage der Bildeingabeeinrichtung 10 zwei oder mehr Fernsehkameras enthalten. Wenn das Überwachungssystem nur nachts arbeiten soll, kann ihm ein Lichtsensor, eine Zeitsteuerung oder dgl. zugeordnet werden, damit die Überwachung nur während einer bestimmten Zeitspanne stattfindet. Weiterhin kann das Überwachungssystem mit einem Sensor kombiniert werden, welcher die Anwesenheit von menschlichen Körpern feststellt, um in den Entscheidungsprozeß einzugreifen.

Wenn die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 12 erkennt, daß eine Anomalie vorhanden ist, gibt sie ein entsprechendes Ausgangssignal an eine Ausgabeeinrichtung 15 ab. Dieses Signal bewirkt beispielsweise, daß ein Bildausschnitt auf einem Video-Überwachungsschirm, in welchem eine Anomalie auftritt, blinkend angezeigt wird, oder es wird ein akustisches Alarmsignal ausgelöst. Die Ausgabeeinrichtung 15 kann auch bewirken, daß der mit einer Anomalie behaftete Bildausschnitt farbig angezeigt wird, daß die abnorme Bewegung des Objektes unmittelbar angezeigt wird oder daß die Zeit und der Ort des Auftretens der Anomalie aufgezeichnet werden. Gemäß einer Weiterbildung ist die Ausgabeeinrichtung 15 dahingehend ausgelegt, daß sie eine drahtlose Übertragung eines Informationssignals oder eines Bildes, welches die Anomalie zeigt, ausführt.

Die Einstellung der verschiedenen Bereiche mit unterschiedlichen Warnniveaus, wie die Warnniveaus 1 und 2, innerhalb der in Fig. 3 gezeigten Überwachungszone kann vor dem Einschalten des Systems in den Überwachungszustand durch Verwendung eines Lichtgriffels, Kursors oder dgl. auf dem Überwachungs-Videoschirm erfolgen. Diese Einstellung der Überwachungszone kann auch mittels Graphiktafeln auf der Grundlage von Videobildern, Photographien oder dgl., worin die Überwachungszone abgebildet wird, erfolgen.

In Fig. 4 ist eine praktische Ausführungsform eines Anomalie- Überwachungssystems gezeigt, welches das in Fig. 1 gezeigte Grundsystem enthält und worin einander entsprechende Teile mit um 10 vergrößerten Bezugszeichen bezeichnet sind.

Bei dieser in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform führt eine Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 22 den anhand von Fig. 2 erläuterten Algorithmus aus, empfängt also ein Ausgangssignal aus einer Bildaufbereitungseinrichtung 21, die einen Referenz-Bildspeicher 21 a, einen Eingabe-Bildspeicher 21 b und eine Bildaufbereitungseinrichtung 21 c aufweist, sowie ein Ausgangssignal eines Detektionsbereich- Speichers 27, der seinerseits ein Ausgangssignal einer Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 26 empfängt, welche vorgesehen ist, um die überwachte Zone in verschiedene Gebiete mit unterschiedlichen Warnniveaus einzuteilen, entsprechend dem jeweils gewünschten Warnniveau, wie in Fig. 3 veranschaulicht. Die in Fig. 5 gezeigte überwachte Zone 26 a kann in drei Bereiche unterteilt werden, die jeweils höhere Warnniveaus mit den Wertzahlen 1 bis 3 aufweisen, wobei diese Zahlen nur als Beispiel angegeben sind. Die Einteilung kann erfolgen, indem anhand eines Referenzbildes die Flächenbereiche mit einem Lichtgriffel eingezeichnet werden, wobei vier oder mehr Bereiche unterschieden werden. Die Warnbereich-Information, die mittels der Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 26 eingestellt wurde, wird in dem Detektionsbereich-Speicher 27 abgelegt, so daß die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 22 einer Ausgabeeinrichtung 25 ein Ausgabesignal zuführt, welches dem Warnniveau entspricht und auf einer Luminanzänderungskomponente des Eingabebildes gegenüber dem Referenzbild beruht und aus der Bildaufbereitungseinrichtung 21 stammt, so daß also die Anomalie-Information und der Speicherinhalt des Detektionsbereich-Speichers 27 über die Warnniveaus verarbeitet werden.

Die Ausgabeeinrichtung 25 empfängt ferner die Ausgangsgrößen eines Warnniveau-Einstellspeichers 28, in welchem die Informationen abgelegt sind, die erforderlich sind, um unterschiedliche Warnsignale entsprechend den Warnniveaus auszugeben. Auf diese Weise kann die Ausgabeeinrichtung 25 die Auslösung unterschiedlicher Alarmtöne entsprechend den Warnniveaus oder dgl. bewirken.

Die Anomalie-Überwachungsanordnung kann auch angewendet werden, um Anomalien in Herstellungsbetrieben anhand von Überwachungslampen zu entdecken, welche die Betriebszustände der Maschinen oder sonstigen Industrieeinrichtungen anzeigen. Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen, worin die gleichen Hauptkomponenten wie bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform mit derselben, jedoch um 10 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet sind, während die in Fig. 6 nicht erneut gezeigten Bestandteile die gleichen wie die entsprechenden Bestandteile bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sein können. Die Ausgangssignale einer Änderungsmuster-Speichereinrichtung 39 werden einer Anomalie- Diskriminatoreinrichtung 32 zugeführt, die ferner die Ausgangssignale einer Bildaufbereitungseinrichtung 31 empfängt, welche eine Bildverarbeitungseinrichtung 31 c und einen Detektionsbereich-Speicher 37 enthält. Die hier beschriebene Ausführungsform ist so ausgelegt, daß beim Auftreten einer Veränderung in einem vorbestimmten Bereich des Eingabebildes gegenüber einem Referenzbild die Änderungsmuster- Speichereinrichtung 39 ihren Speicherinhalt ändert, um mit der Veränderung übereinzustimmen, wodurch die Aufgabeeinrichtung 35 aktiviert wird, um eine Information auszugeben. Es wird beispielsweise angenommen, daß Überwachungsbereiche, wie sie in Fig. 7 mit gestrichelten Linien bezeichnet sind, entsprechend einer Anordnung 40 von Lampen eingestellt werden, welche die Betriebszustände verschiedener Maschinen in einer Fabrik anzeigen, und daß gleichzeitig ein Blinken der ersten und der dritten Lampe in der Anordnung 40 einen abnormen Zustand anzeigt. Dieses Ereignis kann in der Änderungsmuster-Speichereinrichtung 39 gespeichert werden, so daß das Auftreten einer Anomalie in der Produktionskette gemeldet werden kann.

Die Änderungsmuster-Speichereinrichtung 39 kann auch zweckmäßig verwendet werden, um einen Eindringling zu überwachen. Für derartige Anwendungen wird angenommen, daß eine Überwachung eines Hausfensters auf einem Wohngelände anhand von zwei Warnniveaus durchgeführt wird. Die Warnniveaus werden in der in Fig. 8 gezeigten Weise so eingestellt, daß praktisch das gesamte Grundstück, auf dem das Haus steht, mit dem Warnniveau 1 behaftet ist, während der kleinere Innenbereich, auf dem das Haus steht, und die das Haus unmittelbar umgebende Fläche mit dem Warnniveau 2 behaftet wird. In der Änderungsmuster- Speichereinrichtung 39 wird nun ein Muster gespeichert, welches aussagt, daß Objekte, welche sich aus dem Gebiet mit dem Warnniveau 1 in das Gebiet mit dem Warnniveau 2 über einen bestimmten Torbereich mit dem Warnniveau 1 bewegen, "normale Objekte" sind, während Objekte, die sich aus dem Gebiet mit dem Niveau 1 in das Gebiet mit dem Niveau 2 bewegen, jedoch nicht über den bestimmten Torbereich, die Abgabe einer Information auslösen.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform sind mehrere Detektionsbereich-Speicher 47 a bis 47 n parallelgeschaltet zwischen einer Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 46 und einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung, die in gleicher Weise ausgebildet sind wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4. Diese Speicher 47 a bis 47 n sind an ihren Ausgängen mit einer Schalteinrichtung 50 verbunden. Verschiedene Warnbedarf-Niveaus werden getrennten Überwachungs- Zeitzonen zugeordnet, und verschiedene Warnniveaus, deren Rang jeweils dem Warnbedarf-Niveau der entsprechenden Zeitzone entspricht, werden jeweils in den Detektionsbereichspeichern 47 a bis 47 n abgespeichert. Die Schalteinrichtung 50 ist so ausgelegt, daß einer der Speicherinhalte der mehreren Detektionsbereich-Speicher 47 a bis 47 n ausgewählt und angewendet wird, entsprechend dem externen Signal, bei dem es sich um ein Ohrensignal handeln kann, das durch eine Digitaluhr oder einen Zeitgeber bei den eingestellten Zeiten erzeugt wird; bei anderen Ausführungsformen wird ein von der Beleuchtungsstärke abgeleitetes Signal verwendet, das anzeigt, wie hell die überwachte Zone erleuchtet ist. Wenn das System verwendet wird, um eine Kunstgalerie, ein Museum, eine Ausstellungshalle oder dergleichen zu überwachen, und wenn diese Überwachungszone auf der Grundlage verschiedener Warnniveaus mit verschiedenen Rangzahlen überwacht werden soll, die von den verschiedenen Zeitzonen abhängen, in welchen die überwachten Bereiche geöffnet oder geschlossen sind, so wird während der Öffnungszeiten nur ein begrenzter Bereich 46 a überwacht, der die ausgestellten Gegenstände überdeckt, wobei verschiedene Warnniveaus angewendet werden können; jedoch wird während der Schließzeiten der Galerie oder dergleichen deren gesamter Innenraum auf verschiedenen Warnniveaus überwacht. Beispielsweise ist ein Durchgang 46 b mit dem Warnniveau 0 behaftet, wenn die Galerie geöffnet ist, erhält jedoch während der Schließzeiten der Galerie das Warnniveau 1. Eine solche Ausführungsform gewährleistet besonders befriedigende Ergebnisse.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform empfängt eine Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 62 die Ausgangssignale einer Bildeingabeeinrichtung 60 über eine Bildaufbereitungseinrichtung 61, die einen Referenzbild- Speicher 61 a, einen Eingabebild-Speicher 61 b und eine Bildaufbereitungseinrichtung 61 c enthält. Ein weiteres Ausgangssignal wird aus einer Änderungsmuster-Speichereinrichtung 71 empfangen. Diese Änderungsmuster-Speichereinrichtung 71 hält Luminanzänderungen zu abnormen Zeitpunkten als Speicherinhalt gespeichert. Wenn das Ausgabemuster der Bildaufbereitungseinrichtung 61 entsprechend einer Luminanzänderung zwischen dem Referenzbild und dem Eingabebild mit einem Änderungsmuster übereinstimmt, das in der Speichereinrichtung 71 abgespeichert ist, liefert die Ausgabeeinrichtung 65 eine Information zur Meldung der Anomalie. Zusätzlich zu der Entscheidung auf der Grundlage der Ausgangssignale der Bildaufbereitungseinrichtung 61, die der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 62 zugeführt werden, wenn die Luminanzänderung einen bestimmten Schwellwert überschreitet, wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wird also bei dieser Ausführungsform eine Entscheidung hinsichtlich Anomalie oder Normalität auf der Grundlage des Ausgabemusters getroffen, wenn die Luminanzänderung den Schwellwert überschreitet, um auf diese Weise die Genauigkeit der Überwachung zu verbessern.

Wenn die überwachte Zone beispielsweise die Eingangstür 72 eines Gebäudes ist, wie in Fig. 12 dargestellt, und eine normalerweise blinkende Lampe 73 unmittelbar oberhalb der Tür 72 angeordnet ist, so gibt die Bildaufbereitungseinrichtung 61 ein die Änderung anzeigendes Ausgabesignal an die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 62 ab; solange aber diese Ausgabesignale nicht einem Informationsmuster entsprechen, das in der Änderungsmuster- Speichereinrichtung 71 abgespeichert ist, gibt die Ausgabeeinrichtung 65 keine Information ab. Die Änderungsmuster-Speichereinrichtung 71 kann also so ausgelegt werden, daß zuvor die Luminanzänderung eingespeichert wird, die auftritt, wenn die Tür 72 geöffnet wird, damit dann eine Information aus der Ausgabeeinrichtung 65 abgegeben wird. Ansonsten sind die Ausbildung und die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 11 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform werden die Ausgangssignale einer Bildaufbereitungseinrichtung 81 und die Ausgangssignale von mehreren (n) Änderungsmuster- Speichern 91 a bis 91 n einer Ähnlichkeits-Operatoreinrichtung 82 a zugeführt, die Bestandteil einer Anomalie- Diskriminatoreinrichtung ist. Diese Ähnlichkeits- Operatoreinrichtung 82 a vergleicht das die Luminanzänderung anzeigende Ausgangssignal der Bildaufbereitungseinrichtung 81 mit den entsprechenden ausgegebenen Mustern der n Änderungsmuster-Speicher 91 a bis 91 n und gibt an eine Komparatoreinrichtung 82 b den Ähnlichkeitswert der Änderung bezüglich desjenigen der n Änderungsmuster ab, das die größte Ähnlichkeit aufweist. Die Komparatoreinrichtung 82 b ist mit einem vorbestimmten Schwellwert ausgestattet, so daß bei einer Luminanzänderung, die einem der n Änderungsmuster gleicht, ein Ausgangssignal entsteht, welches, da der Schwellwert nicht überschritten wird, als normal angesehen wird, während bei fehlender Übereinstimmung mit einem der n Änderungsmuster die Ausgangsgröße als abnorm angesehen wird, da der Schwellwert überschritten wird. Die Komparatoreinrichtung gibt ein Ausgangssignal an eine darauffolgende Stufe ab, die eine Ausgabeeinrichtung ist.

Wenn das System nach Fig. 13 beispielsweise bei einer Maschine 92 angewendet wird, wovon ein Maschinenteil 93 entlang einer Schiene 94 hin- und herbewegt wird, wie in Fig. 14 veranschaulicht ist, so kann während der normalen Vorwärts-, Rückwärts- und Anhaltbewegungen (oder während irgendeiner beliebigen normalen Bewegung) des Maschinenteils 93 jede kleine Bewegung desselben aufgrund einer an der Maschine auftretenden Last zu einer Luminanzänderung führen, die einem der Änderungsmuster gleicht, die in den Änderungsmuster-Speichern 91 a bis 91 n abgespeichert sind, so daß die Ausgabeeinrichtung keine Anomalie anzeigt. Eine unregelmäßige Bewegung des Maschinenteils 93 auf der Schiene 94 aufgrund irgendeiner Störung in der Maschine 92 wird jedoch als abnorm erkannt. Ansonsten sind die Ausbildung und die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 13 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform sind Bildspeicher 112 a bis 112 n parallel zwischen einer Bildaufbereitungseinrichtung 101 und einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 102 angeordnet, welche ferner die Ausgangssignale einer Änderungsmuster-Speichereinrichtung 111 empfängt. In den Bildspeichern 112 a bis 112 n sind jeweils die Muster der Luminanzänderung des überwachten Bildes entsprechend der ablaufenden Zeit gespeichert. Wenn ein von der Bildaufbereitungseinrichtung 102 abgegebenes Änderungsmuster mit einem der in den Bildspeichern 112 a bis 112 n abgespeicherten Muster übereinstimmt, wird ein Ausgangssignal an die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 102 abgegeben. Wenn Übereinstimmung mit den Speicherinhalten der Änderungsmuster-Speichereinrichtung 111 besteht, so wird ein Ausgangssignal ausgegeben, durch welches über die darauffolgende Ausgabeeinrichtung ein Anomaliezustand angezeigt wird.

Das System nach Fig. 15 kann beispielsweise angewendet werden, um die auf einer Straßenkreuzung 113 fahrenden Fahrzeuge zu überwachen, wie in Fig. 16 veranschaulicht ist. Es war bisher unmöglich, auf der Grundlage lediglich eines einen kurzen Zeitabschnitt wiedergebenden Bildes aus einer Bildeingabeeinrichtung zu entscheiden, ob ein Fahrzeug, das sich an einer Stelle 114 befindet, ausgehend von der Position 115 die Kreuzung 113 auf geradem Wege überfahren hat oder aber rechts abgebogen ist, wie durch einen Pfeil verdeutlicht ist. Das erfindungsgemäße System macht eine solche Entscheidung möglich, da ein sich mit der Zeit änderndes Bild des Fahrzeugs den Bildspeichern 112 a bis 112 n zugeführt wird. Wenn das sich ändernde Bild nicht mit irgendeinem der Inhalte der Bildspeicher 112 a bis 112 n übereinstimmt, wird ein eine Änderung anzeigendes Ausgangssignal der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 102 zugeführt. Da diese Diskriminatoreinrichtung 102 weiterhin das Ausgangssignal der Änderungsmuster-Speichereinrichtung 111 empfängt, deren Speicherinhalt der gleiche ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 6, wird bei Übereinstimmung des sich ändernden Bildes, das zu der Diskriminatoreinrichtung 102 gesendet wird, mit dem Änderungsmuster ein die Anomalie anzeigendes Ausgabesignal an die Ausgabeeinrichtung weitergegeben. Wenn das Abbiegen des Fahrzeugs auf der in Fig. 16 gezeigten Kreuzung 113 nach rechts nicht gestattet ist, so kann dieser Vorgang beispielsweise einem Beamten gemeldet werden. Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 15 im wesentlichen die gleichen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 sind gegenüber beispielsweise der Ausführungsform nach Fig. 4 ein Bereichsattribut- Speicher 128 und eine Datenbasis 129 zwischen einer Bereichseinstelleinrichtung 126 und einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 122 eingefügt. Der Bereichsattribut-Speicher 128 speichert die in Fig. 18 als Beispiel veranschaulichten Bereiche mit besonderen Eigenschaften, nämlich ein Baum 126 b und ein Haus 126 c in einer überwachten Zone 126 a, die auf das Grundstück eingestellt ist. Diese Besonderheiten sind zusätzlich zur Unterteilung der Erfassungsbereiche nach verschiedenen Warnniveaus vorhanden, wobei insbesondere zu beachten ist, daß beispielsweise die Bewegungen des Baumes 126 b oder das Aufleuchten der Beleuchtung im Hause 126 c zu einer Luminanzänderung des Eingabebildes führt, während hingegen ein zu überwachendes Objekt, das hinter dem Baum 126 b hervorkommt, keine Luminanzänderung verursacht. Die Datenbasis 129 speichert charakteristische Daten, welche den jeweiligen Bereichsattributen entsprechen, die jeweils in dem Bereichsattribut- Speicher 128 gespeichert sind. Da die in der Datenbasis 129 abgelegte Kenntnis der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 122 gemeinsam mit den Ausgangssignalen eines Detektionsbereich-Speichers 127 und einer Bildaufbereitungseinrichtung 121 zugeführt wird, kann eine Kompensation hinsichtlich Fehlern erfolgen, welche darauf beruhen, daß eine Luminanzänderung durch Bewegungen eines Baumes oder durch das Aufleuchten der Beleuchtung im Hause verursacht wird oder daß keine solche Änderung auftritt, wenn das Objekt innerhalb der Überwachungszone hinter dem Baum hervortritt. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 17 im wesentlichen die gleichen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei einer in Fig. 19 gezeigten Ausführungsform wird einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 132 ein Ausgangssignal eines Hilfssensors 136 zugeführt, wie der Vergleich mit der Ausführungsform nach Fig. 1 zeigt. Als Hilfsfühler 136 kann beispielsweise ein auf menschliche Körper ansprechender Infrarotfühler, ein Ultraschallsensor oder dergleichen verwendet werden, um das Hervortreten eines Objektes hinter einem Baum zu erfassen, wenn das Beispiel der in Fig. 18 gezeigten überwachten Zone betrachtet wird, wodurch die Überwachungsgenauigkeit weiter gesteigert wird. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 19 im wesentlichen die gleichen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform ist eine Speicher-Überführungsschaltung 141 d zwischen einen Eingabebild- Speicher 141 b und einen Referenzbild-Speicher 141 a eingefügt. Ein Ausgangssignal dieses Referenzbild- Speichers 141 a wird einer Bildaufbereitungseinrichtung 141 c zugeführt. Die Speicher-Überführungsschaltung 141 d empfängt ein Ausgangssignal einer AND-Schaltung 141 f, die ihrerseits ein Ausgangssignal eines Zeitgebers 141 e empfängt. Der AND-Schaltung 141 f wird ferner ein Ausgangssignal einer Negierschaltung 141 g zugeführt, die ein Ausgangssignal einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 142 empfängt. Ein Eingabebild wird dem Eingabebild- Speicher 141 b in einem Zyklus zugeführt, der in Fig. 21a gezeigt ist. Wenn die Bildaufbereitungseinrichtung 141 keine Änderungsgröße von vorbestimmtem Pegel abgibt, wird das Ausgangssignal der Negierschaltung 141 g an die AND-Schaltung 141 f angelegt, die ihrerseits ein Überführungs- Steuersignal an die Speicher-Überführungsschaltung 141 d ansprechend auf jedes Ausgangssignal des Zeitgebers 141 e abgibt, um jedes Bild aus dem Eingabebild- Speicher 141 b zu dem Referenzbild-Speicher 141 a zu überführen. Auf diese Weise wird das Referenzbild in dem Referenzbild-Speicher 141 a nach dem in Fig. 21b dargestellten Zyklus erneuert und an den Bildaufbereitungsteil 141 c angelegt, bis das Referenzbild wieder erneuert wird, so daß stets das letzte "normale" Referenzbild erhalten wird. Wenn die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 142 entscheidet, daß das Ausgangssignal der Bildaufbereitungseinrichtung 141 abnorm ist, so erzeugt die Einrichtung 142 ein Ausgangssignal. Das Ausgangssignal der Negierschaltung 141 g wird dann nicht an die AND-Schaltung 141 f angelegt, und kein Überführungs- Steuersignal wird von der AND-Schaltung 141 f an die Speicher-Überführungsschaltung 141 d angelegt. Wie in den Fig. 21c und 21d gezeigt ist, wird dann also das Referenzbild in dem Referenzbild-Speicher 141 a nicht erneuert, wenn die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 142 ihr Anomalie-Diskriminatorausgangssignal abgibt.

Bei dem Anomalie-Überwachungssystem nach Fig. 20 kann im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, bei denen als Referenzbild das Eingabebild verwendet wird, das jeweils in relativ langen Zeitabständen eingegeben wird, die Anomalie-Entscheidung vorgenommen werden, ohne es zu versäumen, eine Luminanzänderung eines sich nur allmählich bewegenden Objektes zu bemerken. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 20 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 22 gezeigten Ausführungsform wird die Erneuerung des Referenzbildes mit höherer Zuverlässigkeit ausgeführt. Wie der Vergleich mit Fig. 21 zeigt, ist eine Bildelement-Mittelungsschaltung 151 h zwischen einen Eingabebild-Speicher 151 b und eine Speicher-Überführungsschaltung 151 d eingefügt. Das Ausgangssignal eines Zeitgebers 151 e wird einer Schaltung 151 d in einer Bildaufbereitungseinrichtung 151 unabhängig zugeführt. Der Schaltung 151 h wird ferner ein Ausgangssignal einer AND-Schaltung 151 f zugeführt, die ihrerseits ein Ausgangssignal einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 152 über eine Negierschaltung 151 g empfängt. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 151 e wird an die AND- Schaltung 151 f über einen monostabilen Multivibrator 151 i angelegt. Bei dieser Ausführungsform wird das Ausgangssignal des Zeitgebers 151 e der AND-Schaltung 151 f über den monostabilen Multivibrator 151 i zugeführt, und die Breite des Ausgangspulses des Zeitgebers 151 e wird durch diesen Multivibrator 151 i vergrößert. Der monostabile Multivibrator 151 i bewirkt also, daß an der AND-Schaltung 151 f ein konstanter Zyklus mit einer bestimmten Länge der Zeitspanne auftritt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Pulsbreite des Zeitgebers beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches der Erfassungszeit für ein Eingabebild. Die Bildelement- Mittelungsschaltung 151 a arbeitet ansprechend auf das Ausgangssignal der AND-Schaltung 151 f. Wenn die Pulsbreite auf das Fünffache der Erfassungszeit für das Eingabebild eingestellt ist, so führt die Bildelement- Mittelungsschaltung 151 h eine Mittelung zwischen fünf Eingabebildern durch, so daß ein gemitteltes Bild aus fünf Eingabebildern als neues Referenzbild in den Referenzbild-Speicher 151 a in Zeitabständen von jeweils fünf Bilderfassungszyklen eingegeben wird. Diese Erneuerung wird in Zeitabständen von einigen Minuten durchgeführt, so daß ein sich allmählich bewegendes Objekt innerhalb der überwachten Zone zuverlässig erfaßt werden kann. Ansonsten sind die Ausbildung und Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 22 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Es wird nun auf Fig. 23 Bezug genommen, in der eine Ausführungsform gezeigt ist, bei welcher eine Bereichs-Diskriminierfunktion für ein in seiner Luminanz veränderliches Objekt zusätzlich zu der beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Bildaufbereitungseinrichtung vorgesehen ist. In einer Bildaufbereitungseinrichtung 161 wird ein Eingabebild einem Referenzbild-Speicher 161 a in Zeitabständen der Erneuerungsperiode t = nT (worin T die Erfassungszeit für ein Referenzbild ist) zugeführt, um einer Subtraktion zwischen Bildelementen unterzogen zu werden, nämlich bezogen auf ein Eingabebild aus einem Eingabebild-Speicher 161 b. Wenn eine Luminanzdifferenz, die durch eine solche Subtraktion erhalten wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die entsprechende Luminanzänderung in ein binäres Bild umgesetzt und dann etikettiert. Dann wird die Anzahl von Elementen dieser etikettierten Bilder in jeder Menge ausgezählt, also die Fläche jeder Menge berechnet, und dann mit einem zuvor eingestellten Flächen- Schwellwert verglichen. Wenn eine Menge vorliegt, worin eine Fläche vorhanden ist, die der Bedingung S _L ≦ S _i ≦ S _H genügt, worin S _L der untere Schwellwert für die eingestellte Fläche, S _H der obere Schwellwert für die eingestellte Fläche und S _i die Fläche der i-ten Elementmenge ist, so wird ein Anomalie-Ausgangssignal abgegeben. Durch diese Ausführungsform, bei welcher die Flächengröße in die Entscheidung einbezogen wird, können Luminanzänderungen, die lediglich auf der Bewegung eines Baumes innerhalb der überwachten Zone, auf Niederschlägen, einer aufleuchtenden Beleuchtung oder dergleichen beruhen, von der Erkennung als Anomalie ausgeschlossen werden, so daß Fehlmeldungen wirksam verhindert werden. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführung nach Fig. 23 die gleichen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 24 sind Maßnahmen vorgesehen, um eine genauere Unterscheidung auf der Grundlage des Flächeninhalts eines Objektes zu ermöglichen. Wie beim Vergleich mit Fig. 23 ersichtlich wird, wird die Anzahl von Elementen in jeder Elementmenge des etikettierten Bildes ausgezählt, um den Flächeninhalt der Menge zu berechnen; zusätzlich wird jedoch der Schwerpunkt dieser Menge berechnet. Der Schwellwert wird entsprechend den Koordinaten des Schwerpunktes jeder Menge bestimmt, und in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 23 wird entschieden, ob die Fläche der Bedingung S _L ≦ S _i ≦ S _H genügt. Wenn beispielsweise eine Bildaufnahme- Fernsehkamera einer Bildeingabeeinrichtung in hoher Position aufgestellt und schräg nach unten gerichtet wird, um eine breite Überwachungszone zu erhalten, wie in Fig. 25 gezeigt ist, so erscheint ein Objekt, das sich näher an der Fernsehkamera befindet, größer auf dem Bildschirm, während es bei größerer Entfernung kleiner gezeigt wird, obwohl sich die Größe des Objektes nicht geändert hat. Bei der vorliegenden Ausführung der Erfindung wird jedoch der Größenunterschied zwischen Bildern desselben Objektes für geringe und größere Entfernung von der Kamera durch wirksame Korrektur ausgeglichen.

Die oben erwähnte Korrektur wird anhand der Fig. 25 und 26 näher erläutert. Die Entfernung R₀ zwischen der auf die Bodenoberfläche projizierten Vertikalposition der Bildaufnahme-Fernsehkamera TVC und dem Schnittpunkt der optischen Achse der Kamera mit der Bodenoberfläche ist durch die Gleichung R₀ = H · cos R gegeben, worin H die Höhe der Kamera TVC und R der Winkel ist, den die optische Achse mit der Bodenoberfläche bildet. Wenn der von der Kamera TVC erfaßte Bildwinkel α ist, so liefern die Gleichungen

R _H = H · cos ( R - α/2) und R _L = H · cos ( R + α/2)

die obere Grenze R _H und die untere Grenze R _L des überwachten Bildes. Wenn angenommen wird, daß auf dem Videoschirm, wie in Fig. 26a gezeigt, die X-Achse die optische Achse der Kamera schneidet und die X-Koordinatenwerte der unteren und oberen Grenze des überwachten Bildes auf dem Bildschirm O und A sind, so wird die Entfernung R für einen Bildpunkt auf dem Bildschirm über die Gleichung

R = H · cos[R - α{X/(A - 1/2)}]

erhalten. Da die Größe eines Objektes der überwachten Zone auf dem Bildschirm umgekehrt proportional zum Quadrat der tatsächlichen Entfernung ist, wird der auf dem Bildschirm beobachtete Größenunterschied zwischen Bildern desselben Objektes, welches sich nahe bzw. in größerer Entfernung von der Kamera befindet, für den Zweck des Flächenvergleichs korrigiert, indem der untere und der obere Grenzschwellwert S _L bzw. S _H des eingestellten Flächeninhalts auf der Grundlage der berechneten Schwerpunktposition für jede Bildelementmenge mit 1/R² multipliziert wird und dann die Gleichung S _L ≦ S _i ≦ S _H angewendet wird. Bei praktischen Ausführungsformen wird die Bildaufbereitungseinrichtung mit einem Speicher ausgestattet, der eine Umsetztabelle mit Koordinaten/Entfernungs- Korrekturkoeffizienten speichert, wie in Fig. 26b gezeigt. Ansonsten sind die Ausbildung und die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 24 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Die in Fig. 27 gezeigte Ausführungsform ist mit einer automatischen Einstellfunktion für die Binärumsetzung der Luminanzänderung ausgestattet. Der Vergleich mit beispielsweise der Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt, daß eine Bildaufbereitungseinrichtung 181 dergestalt ausgebildet ist, daß die Ausgangssignale eines Referenzbild- Speichers 181 a und eines Eingabebild-Speichers 181 b einer Differenz-Absolutwert-Schaltung zugeführt werden, deren Ausgangssignal einer binären Schaltung 181 e zugeführt wird. Das Ausgangssignal eines Schwellwert-Speichers 181 f wird der Binärschaltung 181 e ebenfalls zugeführt, deren Ausgangssignal einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 182 zugeführt wird. Bei der gezeigten Ausführungsform wird in der Differenz- Absolutwert-Schaltung 181 d der Absolutwert einer Änderung berechnet, welche einer Differenz zwischen dem Referenzbild und dem Eingabebild entspricht. Der in dem Speicher 181 f gespeicherte Schwellwert wird auf der Grundlage von N Eingabebildern berechnet, indem die Luminanzänderung im Normalzustand selektiv eingestellt wird, unter Ausnützung der Tatsache, daß die Luminanzänderung in einem abnormen Zustand beträchtlich kleiner als in einem normalen Zustand ist.

Die Schwellwertberechnung wird vorzugsweise entsprechend dem in Fig. 28 gezeigten Flußdiagramm ausgeführt. Die Anzahl N der Eingabebilder für die Schwellwertberechnung wird beispielsweise auf 100 eingestellt. Die Größe k, die entsprechend den Berechnungsformeln erhalten wird, ergibt sich dann zu 3. Um die Größe k zu erhalten, wird angenommen, daß die Luminanz an einem Koordinatenpunkt P beim Empfangen des i-ten Eingabebildes den Wert fip aufweist. Wenn die Luminanzänderungswerte bei Abwesenheit jeglicher Anomalie eine Verteilung ohne größere Fluktuation aufweisen und N ausreichend groß ist, so werden die Variablen μ p und σ p zur Berechnung von S₁p und S₂p aus den Formeln wie folgt gewonnen:

Die anschließende Formel wird mit der Wahrscheinlichkeit (1-ψ ) erfüllt:

|fp - μ p| < k σ p

so daß k erhalten wird, wobei die Luminanz eines optionsweise angenommenen Eingabebildes im Normalzustand als fp angenommen wird. Wenn N Eingabebilder im Normalzustand vorgesehen sind, werden die Variablen μ p und σ p über diese Formeln gewonnen. Es ergibt sich ein Referenzbild, dessen Luminanz im Koordinatenpunkt P gleich μ p ist. Der Schwellwert wird auf die Größe k σ p eingestellt, die durch die obige Operation erhalten wurde. Man weiß dann, daß die Wahrscheinlichkeit, mit welcher die Luminanzänderung am Punkte Q, wo die den Schwellwert überschreitende Änderung im Normalzustand aufgetreten ist, ψ beträgt, wobei es weiterhin möglich ist, den Wert ψ auf eine vernachlässigbare Größe zu vermindern, indem k optimal eingestellt wird, so daß also die Wahrscheinlichkeit einer Fehlmeldung kleiner als 1 wird, indem k beispielsweise auf 3 eingestellt wird. Es kann eine automatische Einstellfunktion vorgesehen werden, um die Binärumsetzung der Luminanzänderung durchzuführen. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 27 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 29 zeigt der Vergleich mit der nach Fig. 27, daß ein Binärbild-Speicher 191 g und eine Bildaufbereitungseinrichtung 191 h zwischen einer Binärschaltung 191 e und einer Anomalie- Diskriminatoreinrichtung 192 eingefügt sind. Ein Binärbild, welches in dem Binärbild-Speicher 191 g abgespeichert ist, wird einer Störsignalverarbeitung und dergleichen in der Bildaufbereitungseinrichtung 191 h unterzogen, bevor es der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 192 zugeführt wird. Es besteht zwar die Möglichkeit, daß das Ausgangssignal der Binärschaltung 191 e mit einem Fehler ψ behaftet ist, wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 27 erörtert wurde, jedoch kann dieser Fehler weiter dadurch vermindert werden, daß eine Aufbereitung durch Unterdrückung sogenannter isolierter Punkte in der Bildaufbereitungseinrichtung 191 h erfolgt, wenn ψ beispielsweise eine abnorme Ausgangsgröße ist, die durch Luminanzänderungen verursacht wird, die an allen Punkten innerhalb der überwachten Zone auftreten. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 29 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 30 gezeigten Ausführungsform wird die Luminanzänderung in dem Eingabebild gegenüber dem Referenzbild in ein Binärbild umgesetzt, indem ein vorbestimmter erster Schwellwert S _a in einer Binäreinheit 201 e angewendet wird. Dieses Binärbild wird in der Etikettiereinheit 201 f etikettiert. Bezüglich jeder Bildpunktmenge in den etikettierten Bildern zählt eine Komparatoreinheit 201 g die Anzahl von Objekten, die einen Flächeninhalt aufweisen, der größer als ein vorbestimmter zweiter Schwellwert S _b ist, und vergleicht den Zählwert mit einem dritten Schwellwert S _c. Wenn der Zählwert für ein Objekt den dritten Schwellwert S _c überschreitet, wird der erste Schwellwert S _a für die Binärumsetzung so verändert, daß die Binärumsetzung erneut zur Etikettierung ausgeführt wird. Die nachfolgende Bildaufbereitungseinheit 201 c entspricht der Bildaufbereitungseinheit bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Durch die hier beschriebene Ausführungsform wird es ermöglicht, unter den Objekten, die zu einer Anomalie-Anzeige führen, solche wie Regen oder Schnee auszuscheiden, die von einer kontinuierlichen Luminanzänderung begleitet sind, jedoch eine geringe Luminanzdifferenz gegenüber dem Hintergrund aufweisen. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 30 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 31 gezeigten Ausführungsform ist durch Vergleich mit der nach Fig. 30 ersichtlich, daß der Zählwert in der Komparatoreinheit 211 g, wenn er den dritten Schwellwert S _c überschreitet, eine Veränderung des zweiten Schwellwertes S _b verursacht, so daß dieselbe Arbeitsweise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 30 erhalten wird. Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 30 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 32 gezeigten Ausführungsform sind mehrere Bildeingabeeinrichtungen 220, 220 A, . . . 220 N jeweils an die Kombination eines Referenzbild-Speichers 221 a, 221 aA, . . . 221 aN mit einer Komparatorschaltung 223, 223 A, . . . 223 N angeschlossen. Die letztgenannten Schaltungen vergleichen jeweils das Eingabebild mit dem Referenzbild bezüglich seiner Luminanz. Die Ausgangssignale der Komparatorschaltung 223, 223 A, . . . 223 N werden jeweils über eine einzelne Leitung zu einer gemeinsamen Kanalwahl-Steuerschaltung 224 und zu einem gemeinsamen Multiplexer 225 gesendet. In der Kanalwahl-Steuerschaltung 224 bewirkt ein ankommendes Luminanzänderungs-Ausgangssignal, das eine Anomalie beispielsweise aus der Komparatorschaltung 223 I anzeigt, die der I-ten Bildeingabeeinrichtung 220 I zugeordnet ist, die Aussendung eines Auswahlsignals an den Multiplexer, damit dieser die I-te Bildeingabeeinrichtung 220 I auswählt. Die Kanalwahl-Steuerschaltung 224 und der Multiplexer 225 sind an eine Anomalie- Überwachungseinheit 226 angeschlossen, so daß unmittelbar nach der Aussendung des Auswahlsignals von der Kanalwahl- Steuerschaltung 224 zu dem Multiplexer 225 dieser Multiplexer darüber informiert ist, daß die I-te Komparatorschaltung 223 I ausgewählt wurde und das Luminanzänderungs- Ausgangssignal der I-ten Komparatorschaltung 223 I den Multiplexer 225 durchlaufen muß. Die Anomalie-Überwachungseinheit 226 enthält eine Bildaufbereitungseinheit, an welche die Bildeingabeeinrichtung angeschlossen ist, eine Anomalie-Diskriminatoreinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und führt eine ähnliche Bildaufbereitung, Anomalie-Diskriminierung und Informationsausgabe wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen durch. Die Einheit 226 steuert ferner die Kanalwahl-Steuerschaltung 224 in solcher Weise, daß das Auswahlsignal für die I-te Komparatorschaltung 223 I dem Multiplexer 225 kontinuierlich zugeführt wird, bis die Anomalie-Diskriminierung des Bildes aus der I-ten Komparatorschaltung 223 I abgeschlossen ist; die Signalübertragung wird beendet, wenn die Anomalie-Diskriminierung abgeschlossen ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden nur solche Ausgangssignale von Komparatorschaltungen verarbeitet, die eine Luminanzänderung aufweisen, so daß die Zeitspannen, während welchen das Überwachungssystem inaktiv ist, erheblich verkürzt werden gegenüber Zeitteilungssystemen, die eine Überwachung in solcher Weise durchführen, daß eine sequentielle Umschaltung zwischen den verschiedenen Bildeingabeeinrichtungen erfolgt. So wird wirksam verhindert, daß abnorme Bilder übersehen werden, die von anderen Bildeingabeeinrichtungen stammen als denen, deren Bild gerade verarbeitet wird.

Bei der in Fig. 33 gezeigten Ausführungsform eines Vielkanal-Überwachungssystems wird selbst dann kein Anomalie-Anzeigesignal erzeugt, wenn pulsierendes Licht auftritt, beispielsweise ein Blitz oder dergleichen. Die von mehreren Bildeingabeeinrichtungen 230, 230 A, . . . 230 N gelieferten Eingabebilder gelangen an einen gemeinsamen Multiplexer 231, der diese Eingabebilder über einen Analog/Digital-Umsetzer 232 an eine Anomalie-Überwachungseinheit 233 weitergibt. Bei dieser Ausführungsform enthält die Anomalie-Überwachungseinheit 233 die gleiche Bildaufbereitungseinrichtung, Anomalie-Diskriminatoreinrichtung und Ausgabeeinrichtung wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, und führt auch eine ähnliche Bildaufbereitung, Anomalie- Diskriminierung und Informationsausgabe durch. Der Umsetzer 232 gibt beim Empfangen einer einen vorbestimmten Wert überschreitenden Eingangsgröße ein Überlaufsignal OVF an eine Torschaltung 234 ab. An diese Torschaltung 234 wird ferner ein Taktsignal CLK angelegt. Wenn die Torschaltung 234 das Überlaufsignal OVF empfängt, wird sie durchgeschaltet, um die Taktsignale CLK an einen Zähler 235 zum Zählen derselben durchzulassen. Wenn der Zählerstand der Taktsignale einen vorbestimmten Wert erreicht hat, liefert der Zähler 235 ein Ausgangssignal an die Anomalie-Überwachungseinheit 233, so daß deren Anomalie-Diskriminierung beendet wird. Der Multiplexer 231 bewirkt, daß die Bilder von den Bildeingabeeinrichtungen dem A/D- Umsetzer 232 sequentiell zugeführt werden.

Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform wenigstens eine der Bildeingabeeinrichtungen 230, 230 A, . . . 230 N pulsierendes Licht wie von einem Blitz empfängt, so wird die Luminanzänderung, die über den Multiplexer 231 an den A/D-Umsetzer 232 gelangt, auf einen Pegel angehoben, der höher als ein vorbestimmter Wert im Umsetzer ist, wodurch das Signal OVF vom A/D-Umsetzer 232 an die Torschaltung 234 gelangt. Daraufhin werden dem Zähler 235 über die Torschaltung 234 die Taktsignale CLK zugeführt. Wenn dann der Zählerstand am Zähler 235 den vorbestimmten Wert erreicht, wird das Diskriminier- Beendungssignal vom Zähler 235 zur Anomalie- Überwachungseinheit 233 gesendet, um die Informationsausgabe an der Ausgabeeinrichtung der Einheit 233 zu unterbinden und so Fehlmeldungen zu verhindern, die durch die beschriebenen Lichterscheinungen verursacht werden könnten.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 34 ist ein A/D- Umsetzer 241 zwischen eine Bildeingabeeinrichtung 240 und eine Anomalie-Überwachungseinheit eingefügt, die eine Bildaufbereitungseinrichtung, Anomalie-Diskriminatoreinrichtung und Ausgabeeinrichtung wie in Fig. 32 und 33 gezeigt enthält. Der A/D-Umsetzer 242 empfängt eine Referenzspannung V _ref aus mehreren Referenzspannungsquellen V _r1, V _r2, . . . V _rn über Analogschalter SW₁, SW₂, . . . SW _n. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Analogschalter SW₁ bis SW _n an einen gemeinsamen Decoder 242 angeschlossen, der Daten aus einem Verstärkungseinstellung- Speicher 243 empfängt und bewirkt, daß jeweils einer der Analogschalter SW₁ bis SW _n zu seiner einen Ausgangsleitung durchschaltet. Als Verstärkungseinstellung- Speicher 243 wird beispielsweise ein graphischer Speicher verwendet, um eine Entsprechung zu den Bildelementen im Verhältnis 1 : 1 zu erhalten und die 512 × 512 Bildelemente wiederzugeben in Form von 512 × 512 × m Bits. In praktischen Ausführungsformen werden die m Bits durch die Anzahl von einzustellenden Bereichen bestimmt. Wenn beispielsweise 8 Bereiche in der überwachten Zone eingestellt werden, wird m auf 3 eingestellt. Die Daten in dem Speicher 243 können eingegeben werden, indem eine beliebige Anzahl von Bereichen unter Verwendung einer Graphiktafel oder eines Lichtgriffels eingestellt wird.

Es wird nun auf die Fig. 35 und 36 Bezug genommen. Die in Fig. 35 gezeigte Straßenecke, die eine Straßenlampe RL aufweist, soll mittels einer Bildeingabeeinrichtung 240 überwacht werden. Der Bereich in der Nähe der Straßenlampe, welcher durch eine gestrichelte Linie verdeutlicht ist, liefert innerhalb des überwachten Bildes eine besonders hohe Helligkeit. Wenn die entsprechende Information über diesen Bereich zuvor in den Verstärkungseinstellung-Speicher 243 in der in Fig. 36 skizzierten Weise eingegeben wird, kann die Verstärkung in solchen Bereichen mit höherer Helligkeit entsprechend vermindert werden, indem die Referenzspannung am A/D-Umsetzer selektiv mittels der Analogschalter umgeschaltet wird, deren Steuersignale der Decoder 242 auf der Grundlage der Eingabebildelemente aus dem betreffenden Bereich liefert. Das gesamte Eingabebild, einschließlich des besonderen Bereiches mit höherer Luminanz bzw. Helligkeit, kann also mit gleichförmiger Empfindlichkeit überwacht werden.

Bei der in Fig. 37 gezeigten Ausführungsform zeigt der Vergleich mit Fig. 34, daß mehrere A/D-Umsetzer 251, 251 A, . . . 251 N und jeweils ihnen zugeordnete Analogschalter SW₁, SW₂, . . . SW _n zwischen einer Bildeingabeeinrichtung 250 und einer Anomalie-Überwachungseinheit vorgesehen sind. Die Analogschalter SW₁ bis SW _n sind an einen Decoder 252 angeschlossen, der wie bei der Ausführungsform nach Fig. 34 die Daten aus einem Verstärkungseinstellung- Speicher 254 empfängt und selektiv jeweils einen der Analogschalter auf seine Ausgangsleitung zum Decoder durchschaltet. Bei dieser Ausführungsform kann ein Digitalsignal in solcher Weise geschaltet werden, daß Störsignale reduziert werden. Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführung nach Fig. 37 im wesentlichen dieselben wie bei der Ausführungsform nach Fig. 34.

Bei der in Fig. 38 gezeigten Ausführungsform ist eine Bildeingabeeinrichtung 260 an mehrere A/D-Umsetzer 261 a, 261 aA, . . . 261 aN angeschlossen, die unabhängig voneinander jeweils an eine Referenzspannungsquelle V _r1, V _r₂, . . . V _rn angeschlossen sind und jeweils verschiedene Verstärkungen aufweisen. Hier wird angenommen, daß der I-te A/D-Umsetzer 261 aI eine Verstärkung mit einem Zwischenwert aufweist, d. h. eine Standardverstärkung, und die Bildeingabeeinrichtung ein normales Bild empfängt. Dieses Eingabebild wird dann über den Analog/Digital-Umsetzer 261 aI einem Subtrahierer 262 zugeführt, um die Luminanzänderung bezüglich des Referenzbildes zu berechnen, das aus dem Referenzbild- Speicher 261 gesendet wird. Die Ausgangssignale des Subtrahierers 262 werden einem Vielfach-Komparator 263 zugeführt, der an mehrere Referenzspannungsquellen V _rs1, V _rs2, . . . V _rsn angeschlossen ist, so daß er mit n Schwellwerten arbeitet. Dieser Komparator 263 bestimmt das Ausmaß der Verstärkungsänderung bezüglich der vom Subtrahierer 262 ausgegebenen Änderungsgröße und liefert eine Steuerung zu einem Verstärkungs-Auswahl- Multiplexer 264, welcher an die A/D-Umsetzer 261 a, 261 aA, . . . 261 aN angeschlossen ist, um einen der Ausgänge der Umsetzer auszuwählen. Das vom Komparator 263 ausgegebene Verstärkungs-Änderungssignal wird ferner einem weiteren Multiplexer 265 zugeführt, um das Referenzbild zu verändern. Der Multiplexer 265 empfängt seinerseits die Ausgangssignale mehrerer Multiplizierer 266, 266 A, . . . 266 N, welche die Ausgangssignale des Referenzbild-Speichers 261 empfangen. In diesen Multiplizierern wird das Referenzbild mit denselben Koeffizienten multipliziert, die den Verstärkungs- Änderungsverhältnissen der A/D-Umsetzer 261 a, 261 aA, . . . 261 aN entsprechen. Wenn der Vielfach-Komparator 263 das Verstärkungs-Änderungs-Ausgangssignal an den Multiplexer 265 abgibt, wird einer der Multiplizierer ausgewählt, dessen Koeffizient der Verstärkung des ausgewählten A/D-Umsetzers entspricht. Das Eingabebild mit der ausgewählt veränderten Verstärkung am Verstärkungs-Auswahl-Multiplexer 264 und das ausgewählte multiplizierte Bild mit verändertem Verstärkungsverhältnis am Referenzbild-Korrektur-Multiplexer 265 werden einer Differenz-Absolutwert-Schaltung 267 zugeführt, um den Absolutwert der Differenz zwischen diesen Bildern zu berechnen. Auch hier wird das Ausgangssignal der Differenz-Absolutwert-Schaltung 267 einer Binärschaltung, einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung und einer Ausgabeeinrichtung wie in den Fig. 27 und 29 zugeführt.

Wenn bei der hier beschriebenen Ausführungsform in dem Eingabebild aus einer überwachten Zone eine abrupte Luminanzänderung auftritt, die beispielsweise durch die Scheinwerfer eines Fahrzeugs verursacht wird, so werden die Ausgangssignale eines der A/D-Umsetzer, der eine niedrige Verstärkung aufweist und auf hohe Lichtpegel anspricht, und die Ausgangssignale eines der Multiplizierer, welcher denselben Koeffizienten wie das Verstärkungs-Änderungsverhältnis des ausgewählten A/D-Umsetzers aufweist, über den Multiplexer 264 bzw. 265 zu der Differenz-Absolutwert-Schaltung 267 geführt, um den Absolutwert der Differenz zu berechnen und das Bild in der darauffolgenden Stufe zu verarbeiten. Wenn beispielsweise die Verstärkung des A/D-Umsetzers so ausgewählt wurde, daß sie einer Multiplikation mit 0,8 entspricht, so wird die Verstärkungskorrektur mit dem Faktor 0,8 auch bei dem Referenzbild durchgeführt. Eine plötzlich zunehmende oder abnehmende Helligkeit des Eingabebildes verursacht also eine entsprechende Erhöhung oder Erniedrigung der Verstärkung, so daß die Überwachung stets mit gleichbleibender Empfindlichkeit über das gesamte Eingabebild durchgeführt werden kann.

In Fig. 39 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Anomalie-Überwachung mittels eines zweidimensionalen Verschiebungsvektors durchgeführt wird. Ein Eingabebild einer Bildeingabeeinrichtung 270 wird durch eine Binärschaltung 271 in ein binäres Bild umgesetzt und dann zu einer Flächenmeßschaltung 272 geführt, welche die Anzahl von Bildelementen in dem Binärbild zählt, welche den Wert "1" aufweisen, um den Flächeninhalt AR₁ eines überwachten Objektes zu bestimmen, und sendet die Flächensignale zu einer Flächenverhältnis- Berechnungsschaltung 273. Bei der gezeigten Ausführungsform hält die Flächenverhältnis- Berechnungsschaltung 273 eine Fläche AR₀ des Binärbildes gespeichert, die von dem vorhergehenden Eingabebild aus der Bildeingabeeinrichtung 270 stammt, so daß ein Änderungsverhältnis zwischen der vorherigen Fläche AR₀ und der aktuellen Fläche AR₁ des Eingabebildes in der Schaltung 273 berechnet wird, also AR = |AR₁ - AR₀|/AR₀. Das so berechnete Flächenverhältnis wird einer Vertikalverschiebungs-Berechnungsschaltung 274 zugeführt, um eine Vertikalverschiebung Δ X nach folgender Gleichung zu bestimmen:

Δ X = A · sgn(AR₁ - AR₀) SQRT( Δ AR)

Darin bedeutet der Term SQRT( Δ AR) die Quadratwurzel von Δ AR. Die Flächenveränderung ist proportional dem Quadrat einer beobachteten Verschiebung des Objektes. Solange der aktuelle Flächeninhalt des Objektes als im wesentlichen konstant angenommen wird, ist die Flächenveränderung proportional zu einer Vertikalverschiebung des Objektes. Der Term sgn(AR₁ - AR₀) ist eine Vorzeichenfunktion, die den Wert +1 aufweist, wenn (AR₁ - AR₀) einen positiven Wert oder den Wert Null aufweist, oder ein Wert -1, wenn (AR₁ - AR₀) einen negativen Wert aufweist, wodurch die Vertikalverschiebung Δ X einen positiven Wert aufweist, wenn das Objekt sich an die Bildeingabeeinrichtung annähert, und einen negativen Wert aufweist, wenn das Objekt sich von der Bildeingabeeinrichtung 270 entfernt. Der Term A ist ein Koeffizient zur Umsetzung in die jeweilige Bewegung des Objektes.

Das Binärbild wird ferner einer Horizontalverschiebungs- Berechnungsschaltung 275 zugeführt, welche die zentrale Lage des binären Bildes sowie eine Differenz zwischen einer Horizontalstellung Y₁ des Eingabebildes und einer Horizontalstellung Y₀ des vorherigen Binärbildes bestimmt, das in der Schaltung 275 gespeichert bleibt, so daß Δ Y = Y₁ - Y₀ erhalten wird. Das entsprechende Ausgangssignal der Horizontalverschiebungs- Berechnungsschaltung 275 wird mit dem oben beschriebenen Ausgangssignal der Vertikalverschiebungs-Berechnungsschaltung 274 einer Zweidimensional-Verschiebungsvektor- Ausgabeschaltung 276 zugeführt. Auch wenn das Objekt sich in der in Fig. 40 gezeigten Weise an die Bildeingabeeinrichtung 270 annähert, liefert somit die Ausgabeschaltung 276 einen Verschiebungsvektor.

Es kann somit ein Verschiebungsvektor ( Δ X, Δ Y), wie er in Fig. 41c gezeigt ist, auf der Grundlage des in Fig. 41a gezeigten vorhergehenden Binärbildes und des in Fig. 41b gezeigten jüngsten Binärbildes berechnet werden. In einem System, welches die Bewegungsstrecke berechnet, ohne das Flächenverhältnis zur Berechnung der Vertikalposition zu verwerten und nur auf der Grundlage der zentralen Lage des Binärbildes arbeitet, ähnlich wie bei der Berechnung der Horizontalposition, wie beispielsweise in den Fig. 42a und 42b gezeigt, wobei zur Überwachung des sich bewegenden Objektes insbesondere eine schräg nach unten gerichtete Fernsehkamera verwendet wird, wie in Fig. 40 gezeigt, nimmt die Bewegungsstrecke des Objektes in konstantem Maße zu. Bei der beschriebenen Ausführungsform kann diese Bewegungsstrecke stets genau gemessen werden. Der in der oben beschriebenen Weise berechnete Verschiebungsvektor kann in einen Geschwindigkeitsvektor umgesetzt werden, indem die jeweiligen Verschiebungsvektorkomponenten durch die Meßzeit dividiert werden. Diese Ausführungsform kann insbesondere als Bestandteil einer Bildaufbereitungseinrichtung nach Fig. 1 angewendet werden.

In Fig. 43 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher, wie der Vergleich mit Fig. 1 zeigt, eine Bildeingabeeinrichtung 280 eine Bildaufnahmeeinrichtung in Form einer Farbfernsehkamera enthält und Signale für die drei Primärfarben rot, grün und blau einer Farbauszugseinrichtung 281 zuführt, welche die Farbwerte extrahiert, um die Größen G/R, R/(R + G + B) und G/(R + G + B) zu gewinnen, und die Anzahl von Bildelementen berechnet, welche lediglich die Farben unabhängig von der Helligkeit anzeigen.

Die Ausgangssignale der die Farbauszüge gewinnenden Einrichtung 281 werden einer Anomalie-Überwachungseinheit 283 zugeführt, die beispielsweise eine Bildaufbereitungseinrichtung, eine Anomalie-Diskriminiereinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung wie bei der Ausführungsform nach Fig. 27 aufweist, um eine gleiche Bildaufbereitung, Anomalie-Entscheidung und Informationsausgabe wie bei den zuvorgeschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Wie der Vergleich der Fig. 44a und 44b zeigt, in denen ein Beispiel eines monochromatischen Eingabebildes dargestellt ist, ist es bei einem solchen monochromatischen Eingabebild nicht möglich, ein Objekt zu überwachen, das in den Schattenbereich eines Gebäudes eintritt, weil die Luminanzänderung im Schattenbereich sehr gering ist. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird daher die Anzahl von Bildelementen, welche die Farben als solche anzeigen, in solcher Weise verarbeitet, daß der Gebäudeschatten in dem Eingabebild nicht in Erscheinung tritt und der Luminanzkontrast im wesentlichen konstant gehalten wird, um auf diese Weise die Zuverlässigkeit der Objektüberwachung zu verbessern. Diese Ausführungsform gewährleistet eine zuverlässige Überwachung auch dann, wenn die überwachte Zone lichtstreuende Bereiche enthält, die beleuchtet oder unbeleuchtet sind.

Bei der in Fig. 46 gezeigten Ausführungsform wird durch Vergleich beispielsweise mit Fig. 4 ersichtlich, daß eine Textur-Operatoreinrichtung 299 und eine automatische Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 300 zwischen einem Referenzbild-Speicher 291 b einer Bildaufbereitungseinrichtung 291 und einem Detektionsbereich- Speicher 297 eingefügt sind. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Textur-Operatoreinrichtung 299 mit Einrichtungen versehen, um ein Eingabebild über den Referenzbild-Speicher 291 b zu empfangen und das Leistungsspektrum des Bildes zu berechnen, damit die Textur-Kennwerte gewonnen werden. Das Leistungsspektrum wird für jeden sehr kleinen Flächenbereich innerhalb der überwachten Zone berechnet. Die automatische Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 300 speichert zuvor als Textur-Kenndaten die Leistungsspektren ab, beispielsweise von einem Zaun, einer Betonwand, Bäumen, Bodenoberfläche, Himmel und dergleichen. Wenn die überwachte Zone beispielsweise wie in Fig. 47 gezeigt aussieht, vergleicht die automatische Detektionsbereich- Einstellungseinrichtung 300 die Leistungsspektren aus der Textur-Operatoreinrichtung 299 mit den abgespeicherten Referenzmustern, um die Entsprechung der sehr kleinen Gebiete des berechneten Leistungsspektrums mit solchen Objekten wie Zäune, Bäume und dergleichen zu vergleichen, um so automatisch die Daten der Warnniveaus zu dem Detektionsbereich- Speicher 297 zu liefern.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 48 erläutert. In deren Diagrammen a, c und e sind die horizontalen bzw. in X-Richtung ermittelten Leistungsspektren gezeigt, während die Diagramme b, d und f die vertikalen bzw. in Y-Richtung ermittelten Leistungsspektren zeigen. Auf der Horizontalachse ist die Frequenz f und auf der Vertikalachse die Leistung |FX|² oder |FY|² der Frequenzkomponenten aufgetragen. Die Diagramme a, b, c, d und e sowie f zeigen der Reihe nach die Leistungsspektren der sehr kleinen Bereiche folgender Objekte: Objekte mit geringer Luminanzänderung wie Betonwände oder der Boden; Objekte wie ein sich bewegender Baum; ein Objekt mit zahlreichen in Vertikalrichtung verlaufenden Elementen wie ein Zaun. Auf der Grundlage dieser Daten kann das Überwachungsvermögen innerhalb der in Fig. 47 gezeigten überwachten Zone dadurch verbessert werden, daß beispielsweise der kleine Bereich, der aufgrund der Daten der Diagramme c und d in Fig. 48 als Baum erkannt wird, auf ein geringes Warnniveau mit dem Wert 0 eingestellt, während der kleine Bereich, der aufgrund der Daten der Diagramme a und b in Fig. 48 als Betonwand oder Boden erkannt wird, mit dem Warnniveau 1 behaftet wird. Der als Zaun erkannte Bereich, bei welchem die Leistung nur in Vertikalrichtung der Diagramme e und f in Fig. 48 groß ist, wird mit dem Warnniveau 2 behaftet, wie in Fig. 47 angegeben, da er leicht überwunden werden kann.

Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 46 im wesentlichen dieselben wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4, mit der Ausnahme, daß die Information zu dem Detektionsbereich-Speicher 297 in der beschriebenen Weise geliefert wird. In Fig. 46 sind diejenigen Komponenten, die der Ausführungsform nach Fig. 4 entsprechen, mit um 270 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet.

In Fig. 49 ist eine weitere Ausführungsform des Anomalie- Überwachungssystems gezeigt, bei welcher mehrere Bildeingabeeinrichtungen 310, 310 A, . . . 310 N jeweils einer Bildaufbereitungseinrichtung zugeordnet sind. Differenzschaltungen 311 c, 311 cA, . . . 311 cN, die in der Bildaufbereitungseinrichtung enthalten sind, berechnen die Luminanzänderungen zwischen den zuletzt eingegebenen Bildern und den Referenzbildern in den Referenzbild-Speichern 311 b, 311 bA, . . . 311 bN. Die Ergebnisse dieser Berechnung werden einer Bewegtobjekt-Identifiziereinrichtung 312 zugeführt. Diese Bewegtobjekt-Identifiziereinrichtung 312 kann die N Bildeingabesignale verarbeiten, um die Bewegung des Objektes über einen großen Entfernungsbereich zu verfolgen, wobei überdies eine Betriebsweise zur Objektüberwachung und eine Betriebsweise zur Flächeneinstellung angenommen werden kann. An die Identifiziereinrichtung 312 ist ferner eine Überlappungsteil-Einstelleinrichtung 313 angekoppelt, die einen Videomonitor 314 und einen Lichtgriffel 315 enthält, durch den die Einstellpositionen auf dem Videoschirm angegeben werden können. Ferner ist ein Bildspeicher 316 vorhanden, um die eingestellten Positionen abzuspeichern.

Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 50 bis 52 die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Es wird angenommen, daß die Fernsehkameras 317 und 317 A, welche die Bildaufnahmeeinrichtung der Bildeingabeeinrichtung 310 und 310 A bilden, so aufgestellt sind, daß sie eine Durchgangszone innerhalb eines Gebäudes in entgegengesetzten Richtungen überwachen, wie in Fig. 50 gezeigt ist. Die Kamera 317 liefert ein in Fig. 51 gezeigtes Bild, während die andere Kamera 317 A das in Fig. 52 gezeigte Bild liefert. Die Bewegtobjekt-Identifiziereinrichtung 312 ist auf Flächeneinstellungs-Betriebsweise eingestellt. Ein Überlappungsteil zwischen den überwachten Zonen der beiden Kameras 317 und 317 A wird beispielsweise in zwölf geschlossene Felder unterteilt, wie in den Fig. 38329 00070 552 001000280000000200012000285913821800040 0002003634628 00004 38210 51 und 52 gezeigt ist, vorzugsweise durch Zeichen auf dem Videoschirm 314 mittels des Lichtgriffels 315. Die geschlossenen Felder werden in dem Bildspeicher 316 abgespeichert und auf den Bildschirm des Videomonitors 314 überlagert, damit der Bediener eine Bestätigung erhält. Dann wird die Bewegtobjekt-Identifiziereinrichtung 312 auf ihre Betriebsart zur Objektüberwachung eingestellt. Wenn ein sich bewegendes Objekt, das in den Fig. 51, 52 durch einen Pfeil bezeichnet ist, in eines der geschlossenen Felder eintritt, beispielsweise das mit 9 bezeichnete Feld, und der Überwachungsbetrieb eingestellt ist, wird dieses Objekt innerhalb des Überlappungsteils der überwachten Zonen der beiden Kameras 317 und 317 A, also im geschlossenen Feld 9, lokalisiert, wobei die Identifiziereinrichtung 312 leicht feststellen kann, daß es sich um ein identisches Objekt handelt.

Es kann also eine Überwachung über eine große Entfernung mittels mehreren Bildeingabeeinrichtungen 310, 310 A, . . . 310 N durchgeführt werden, indem diese jeweils einen gemeinsamen Überlappungsteil ihrer Überwachungszonen aufweisen. Die Bewegung eines Objektes kann daher über große Strecken verfolgt werden. Die beschriebene Ausführungsform ist besonders geeignet, um in eine Anomalie-Diskriminatoreinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Art einbezogen zu werden.

Bei der in Fig. 53 gezeigten Ausführungsform, die mit der nach den Fig. 1 und 4 zu vergleichen ist, liefert die an den Ausgang der Bildeingabeeinrichtung 321 angeschlossene Bildaufbereitungseinheit 321 c ihre Ausgangssignale an einen Bildbezeichnungs-Speicher 326. Die Ausgangssignale dieses Speichers 326 und das Bildsignal aus einem Eingabebild- Speicher 321 werden gemeinsam einer Operatorschaltung 327 zugeführt, deren Ausgang mit einem Referenzbild-Speicher 321 b verbunden ist. Ein Referenzbild-Signal aus dem Referenzbild- Speicher 321 b wird wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Bildaufbereitungseinrichtung 321 c zugeführt, um die Luminanzänderung zwischen dem letzten Eingabebild-Signal aus der Bildeingabeeinrichtung 320 mit dem Referenzbildsignal aus dem Speicher 321 b zu vergleichen. Die Bildaufbereitungseinheit 321 c sendet zu dem Bildbezeichnungsspeicher 326 ein Ausgangssignal in dem Bezeichnungs- oder Etikettierschritt unmittelbar vor dem Extraktionsschritt in den in Fig. 2 gezeigten Bildaufbereitungsalgorithmus. Wenn die Operatorschaltung 327 ein Binärausgangssignal "0" aus dem Bildbezeichnungsspeicher 326 empfängt, wenn also keine Luminanzänderung vorhanden ist, liefert die Operatorschaltung 327 ein Eingabebildsignal als solches an den Referenzbild-Speicher 321 b. Wenn jedoch ein Binärausgang "1" vom Speicher 326 erhalten wird, also eine Luminanzänderung vorhanden ist, stoppt die Schaltung 327 die Überführung dieses Teiles in dem Eingabesignal mit Luminanzänderung, und eine mit dieser Änderung behaftete Fläche wird maskiert.

Es wird auf Fig. 54 Bezug genommen. Wenn ein Objekt der in Fig. 54a gezeigten Art vorhanden ist, wird die Objektfläche mit "1" bezeichnet oder "etikettiert", während der übrige Flächenbereich mit "0" bezeichnet wird, wie in Fig. 54b verdeutlicht ist. Dies geschieht in der Bildaufbereitungseinheit 321 c. Der Flächenbereich mit dem Binärwert "1" wird in der Operatorschaltung 327 maskiert bzw. abgedeckt. Gemäß dem in Fig. 54c gezeigten Ergebnis wird ein Referenzbild, das einen nicht erneuerten Flächenbereich enthält, welcher dem Objekt entspricht und durch eine gestrichelte Linie umschlossen ist, mit einem ansonsten erneuerten Flächenbereich, von dem Referenzbild- Speicher 321 b zu der Bildaufbereitungseinheit 321 c gesendet. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit des Referenzbildes gesteigert werden. Ansonsten sind die Ausbildung und Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 53 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

In Fig. 55 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Ausgangssignale mehrerer Sensoren 330, 330 A, . . . 330 N einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 332 zugeführt werden, die eine Deduktionseinrichtung 334 enthält, um auf der Grundlage der Information aus einer Kenntnisbasis 333 auf das Fehlen oder das Vorliegen einer Anomalie zu schließen. Diese Sensoren sind geeignet in einer Überwachungszone angeordnet, um die von den Sensoren gelieferte Information auf der Grundlage der Information aus der Kenntnisbasis 333 so zu kombinieren, daß eine Anomalie-Diskriminierung ermöglicht wird. Wenn eine erste Gruppe von Sensoren in der Nähe einer Betonwand, eine zweite in der Nähe einer Gebäudeaußenwand und eine dritte am Hauseingang aufgebaut wird, so kann die Anwesenheit eines Eindringlings erkannt werden, wenn eine kontinuierliche Erfassung der Ausgangssignale der drei Sensorgruppen insbesondere während der Nacht durchgeführt wird.

Eine relativ einfache Ausführungsform, verglichen mit der nach Fig. 55, ist in Fig. 56 gezeigt. Ein Infrarotsensor 340, der aus zwei einander gegenüberliegenden Elementen besteht, welche auf den beiden Seiten eines Einlaßtores oder dergleichen angeordnet sind, ein weiterer Sensor 340 A, bei dem es sich um einen Ultraschallsensor vom Reflektortyp, einen auf elektrische Felder ansprechenden Detektor oder dergleichen handelt, welcher in der Nähe eines Hausfensters angeordnet ist, und ein dritter Sensor 340 B, insbesondere ein Glasbruchsensor, der auf einer Scheibe des überwachten Fensters angebracht ist, sind als Sensoren vorgesehen. Bei Verwendung dieser Sensoren kann die Anomalie-Information nach und nach von den Sensoren an eine Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 342 abgegeben werden. Gegebenenfalls kann über die Ausgabeeinrichtung 345 die Information über die erkannte Anomalie schrittweise ausgegeben werden.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 55 und 56 können in die zuvor beschriebenen Ausführungsformen einbezogen werden, um eine Erweiterung der Systemfähigkeiten zu erreichen und die Zuverlässigkeit zu verbessern. Bei einer weiteren, in Fig. 57 gezeigten Ausführungsform wird, wie der Vergleich mit Fig. 1 zeigt, das Ausgangssignal einer Bildaufbereitungseinrichtung 351 einer Maskenbild- Anfertigungseinrichtung 356 zugeführt, deren Ausgang mit einem Maskenbild-Speicher 357 verbunden ist, um darin abgespeichert zu werden und für die weiteren Schritte in dem Bildaufbereitungsalgorithmus zur Verfügung zu stehen, welcher in der Bildaufbereitungseinrichtung 351 ausgeführt wird. Wenn beispielsweise ein Baum, der sich innerhalb der überwachten Zone befindet, bewegt wird, so daß Helligkeitsänderungen entstehen, die zu einer Fehlmeldung führen könnten, so deckt die Maskenbild-Anfertigungseinrichtung 356 den Baum innerhalb des Eingabebildes ab. Da auf diese Weise jegliche Luminanzänderung in einem Flächenbereich ignoriert werden kann, der zu einer Fehlmeldung und Verarbeitung in dem Bildaufbereitungsalgorithmus führen kann, wird eine besonders zuverlässige Überwachung erreicht.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Ausführungsform nach Fig. 57 ist in Fig. 58 dargestellt. Eine Bildaufbereitungseinrichtung 361 c hat im wesentlichen die gleiche Ausbildung wie in Fig. 27. Entsprechende Bestandteile sind mit um 180 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet. Eine Maskenbild-Anfertigungseinrichtung 366 enthält eine Integralschaltung 366 a, welche das Ausgangssignal einer Differenz- Absolutwert-Schaltung 361 d der Bildaufbereitungseinrichtung empfängt, und eine Binärschaltung 366 b, welche ein Ausgangssignal der Integralschaltung und einen vorbestimmten Schwellwert empfängt. Die Integralschaltung 366 a addiert eine vorbestimmte Anzahl von Eingabebildern und liefert folglich Daten, welche einen relativ hohen Integralwert für Flächenbereiche aufweisen, wo innerhalb des Bildes der überwachten Zone Luminanzänderungen häufig auftreten, und für die übrigen Flächenbereiche des Bildes einen relativ kleinen Integralwert enthalten. Diese Daten werden in der Binärschaltung 366 b mittels eines Schwellwertes in ein binäres Maskenbild umgesetzt, worin ein Binärwert "1" dem Flächenbereich mit häufiger Luminanzänderung und ein Binärwert "0" dem übrigen Flächenbereich zugeordnet wird. Das Maskenbild wird aus dem Maskenbild-Speicher 367 erneut der Bildaufbereitungseinheit 361 c zugeführt. Wenn beispielsweise ein Eingabebild aus der überwachten Zone wie das in Fig. 59 gezeigte erhalten wird, so wird die einen Baum innerhalb der überwachten Zone enthaltende Fläche, die durch eine gestrichelte Linie umschlossen ist, als abgedeckter oder maskierter Bereich MSK behandelt, und jegliche Luminanzänderung wird bei der Anomalie- Diskriminierung ignoriert. Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise dieser Ausführungsform im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei dem Beispiel nach Fig. 58 werden die Eingangssignale für die Integralschaltung 366 a der Maskenbild-Anfertigungsschaltung 366 aus der Differenz-Absolutwert-Schaltung 361 d der Bildaufbereitungseinrichtung erhalten. Wie in Fig. 60 gezeigt ist, kann jedoch die gleiche Arbeitsweise wie bei Fig. 58 erhalten werden, auch wenn die Eingangssignale für die Maskenbild-Anfertigungseinrichtung 376 aus einer Binärschaltung 371 e in einer darauffolgenden Stufe einer Differenz-Absolutwert-Schaltung 371 d einer Bildaufbereitungseinrichtung erhalten werden.

Bei der in Fig. 61 gezeigten Ausführungsform sind, wie der Vergleich mit Fig. 4 zeigt, mehrere Detektionsbereich- Speicher 387, 387 A, . . . 387 N zwischen einer Bereichseinstelleinrichtung 386 und einer Anomalie-Diskriminiereinrichtung 382 angeordnet. Bei der beschriebenen Ausführungsform werden verschiedene Erfassungsabschnitte einer relativ großen Überwachungszone, beispielsweise ein Fabrikgelände, als Detektionsobjekte abgespeichert. Die Anomalie-Diskriminierung wird für die verschiedenen Erfassungsabschnitte in unterschiedlichen Betriebsweisen ausgeführt. Die in den Detektionsbereich-Speichern abzuspeichernden Bereiche sind beispielsweise die Flächenbereiche in der Nähe einer Eingangstür des Fabrikgeländes, die Aufstellungsorte von Maschinen, bei denen Feuererscheinungen auftreten können, beispielsweise Schweißmaschinen, Flächenbereiche mit Industrierobotern, bedienungslose Beförderungsfahrzeuge oder dergleichen. Die Überwachung dieser verschiedenen Abschnitte der Überwachungszone kann mittels einer gemeinsam verwendeten Bildeingabeeinrichtung 380, einer Bildaufbereitungseinrichtung 381 a , 381 b und 381 c geschehen, ferner mittels des Hauptteils der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 382 und der Ausgabeeinrichtung 385, wobei zusätzlich verschiedenartige Überwachungseinrichtungen in Verbindung mit einer einzigen Anomalie-Überwachungseinheit verwendet werden können, beispielsweise zur Überwachung hinsichtlich Eindringlingen, Feuerüberwachung, Produktionsbereichüberwachung und dergleichen. Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 61 im wesentlichen die gleichen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 62 gezeigten Ausführungsform ist, wie der Vergleich mit Fig. 1 zeigt, eine Detektionsbereich- Verlagerungseinrichtung 396 vorgesehen, um ein Ausgangssignal einer Bildaufbereitungseinrichtung 391 zu empfangen und den Detektionsbereich ansprechend auf die Bewegung des Objektes zu verlagern und ein Ausgangssignal an die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 392 abzugeben, damit die Überwachungsfunktion auf das bewegte Objekt konzentriert wird.

Die Fig. 63 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel der Ausführungsform nach Fig. 62. Eine Detektionsbereich- Verlagerungseinrichtung enthält hier eine Objekt-Extrahiereinheit 406, die ein Ausgangssignal einer Bildaufbereitungseinrichtung 401 empfängt. Eine Koordinaten-Umsetzeinheit 407 empfängt die Ausgangssignale der Extrahiereinheit 406. Ein Speicher 408 liefert die Daten aus dem Objekterfassungsbereich an die Koordinaten-Umsetzeinheit 407. In der Objekt- Extrahiereinheit 406 wird die in Fig. 2 dargestellte Bildaufbereitung in einer Bildaufbereitungseinrichtung 401 in solcher Weise durchgeführt, daß eine Extraktion des die größte Ähnlichkeit aufweisenden Objektes mittels Mustervergleichs oder dergleichen durchgeführt wird, auf der Grundlange der Kennwerte des Objektes, die in dem entsprechenden Verfahrensschritt gewonnen werden. Es werden dann die Zentrumskoordinaten des extrahierten Objektes berechnet. Die Koordinaten-Umsetzeinheit 407 verschiebt den in Fig. 64 gezeigten und in dem Detektionsbereich- Speicher 408 abgespeicherten Erfassungsbereich P, welcher das Zentrum C des Objektes umgibt, um der Bewegung des Objektes zu folgen, auf der Grundlage der Zentrumskoordinaten des Objektes, welche durch die Objekt-Extrahiereinheit 406 gewonnen werden. Wenn sich beispielsweise ein Objekt, daß sich in Fig. 65a in der Stellung Ka links unten im Bild befindet, in die Position Kb oben rechts in dem in Fig. 65b gezeigten Bild bewegt, so verschiebt die Koordinaten-Umsetzeinheit 407 entsprechend die Erfassungsbereiche von Pa nach Pb, um der Objektbewegung zu folgen.

Vorausgesetzt, daß sich das Objekt stets innerhalb des Eingabebildes befindet, daß also die Überwachungszone so eingestellt ist, daß sie einen Bereich enthält, innerhalb welchem sich das Objekt bewegt, so ist als Referenzbild für die Bildaufbereitungseinrichtung ein solches erforderlich, in welchem das Objekt fehlt. Dieses Referenzbild kann beispielsweise folgendermaßen erhalten werden: Wenn sich ein Objekt OBJ ein führerloses Fahrzeug, welches entlang einer Schiene RAL hin- un herfährt, links unten in dem in Fig. 66a gezeigten Eingabebild befindet, und sich das Objekt OBJ in einem weiteren, in Fig. 66b gezeigten Eingabebild oben rechts befindet, so werden diese Eingabebilder zu dem in Fig. 66c gezeigten Bild kombiniert bzw. zusammengesetzt.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Ausführungsform nach Fig. 62 ist in Fig. 67 gezeigt. Wie der Vergleich mit Fig. 63 zeigt, enthält eine Koordinaten-Umsetzeinheit die Subtrahierschaltungen 417 und 417 A, welche parallel an eine Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 412 angeschlossen sind, eine Objekt-Extrahiereinheit 416 sowie einen Detektionsbereich-Speicher 418. Die Zentrumskoordinaten X₁ und Y₁ eines Objektes werden von einer Objekt-Extrahierschaltung 416 zu beiden Subtrahierschaltungen 417 und 417 A gesendet. Die Koordinaten X₂ und Y₂ einer Luminanzänderung werden von der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 412 ebenfalls den Subtrahierschaltungen 417 und 417 A zugeführt, um darin folgende Berechnungen durchzuführen: X₃ = X₂-X₁ und Y₃ = Y₂-Y₁. Auf diese Weise werden die Adressenkoordinaten X₃ und Y₃ für den Detektionsbereich-Speicher 418 geliefert, damit der Zugriff auf ihn erfolgen kann und der Detektionsbereich der Bewegung des Objektes folgend verlagert werden kann.

Bei der beschriebenen Detektionsbereich-Verlagerungseinrichtung wird vorzugsweise, wie in Fig. 68 gezeigt ist, zusätzlich zu dem Erfassungsbereich P ein Verfolgungsbereich Q eingestellt, bei dem es sich um die maximale Bewegungsstrecke des Objektes handelt, bezogen auf sein Zentrum C, welche dieses beispielsweise während einer Abtastzeit zurückgelegt hat. Hierdurch kann eine konzentrierte Überwachung auf den Verfolgungsbereich Q gerichtet werden, um so die Anomalie-Diskriminierung zu beschleunigen. Ansonsten sind Ausbildung und Arbeitsweise der Ausführungsformen nach den Fig. 62 bis 68 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der in Fig. 69 gezeigten Ausführungsform enthält die Diskriminiereinrichtung, wie der Vergleich mit Fig. 4 zeigt, eine Haupt-Anomalie-Diskriminiereinrichtung 422 a und eine Hilfs-Anomalie-Diskriminiereinrichtung 422 b. Der Überwachungsbereich-Speicher enthält einen Haupt-Überwachungsbereich-Speicher 427 a und mehrere Hilfs-Überwachungsbereich- Speicher 427 b, . . . 427 bN. Der Ausgang des Haupt-Detektionsbereich-Speichers 427 a ist an die Haupt-Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 422 a angelegt, während die Ausgänge der Hilfs-Detektionsbereich-Speicher 427 b, . . . 427 bN an die Hilfs-Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 422 b angelegt sind. Im dem Haupt-Detektionsbereich- Speicher 427 a sind die eingestellten Bereiche der Überwachungszone für eine relativ grobe Entscheidung eingestellt, während in den Hilfs-Überwachungsbereich-Speichern 427 b, . . . 427 bN die Bereiche der Überwachungszone für eine relativ genaue Entscheidung eingestellt sind. Die Grobentscheidung wird zuerst vorgenommen. Wenn diese Grobentscheidung zum Erkennen einer Anomalie führt, wird eine Feinentscheidung vorgenommen. Auf diese Weise wird eine noch größere Zuverlässigkeit des Meldesystems erreicht. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 70 enthält die Bildaufbereitungseinrichtung zwischen einer Bildeingabeeinrichtung 430 und einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 432, bei der es sich insbesondere um eine Einbruch-Diskriminatoreinrichtung handelt, eine Objekt-Extrahiereinrichtung und eine Objekt-Verfolgungseinrichtung, wie der Vergleich mit Fig. 1 zeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform enthält die Objekt-Extrahiereinrichtung einen Eingabebild-Speicher 431 a und einen Referenzbild-Speicher 431 b, die beide an den Ausgang der Bildeingabeeinrichtung 430 angeschlossen sind, sowie eine Objekt-Extrahiereinheit 436, welche an die Ausgänge beider Speicher angeschlossen ist. Die Objekt- Verfolgungseinrichtung enthält einen Bildspeicher 437 für extrahierte Eingabeobjekte, einen Bildspeicher 437 A für die extrahierten vorhergehenden Objekte sowie eine Objekt-Verfolgungseinrichtung 438, welche an die Ausgänge der beiden Speicher und gegebenenfalls an den Ausgang eines Attribut-Speichers 439 angeschlossen ist.

In der Objekt-Extrahiereinrichtung 436 wird die gleiche Bildaufbereitung durchgeführt wie beispielsweise in der Bildaufbereitungseinrichtung 21 c der Ausführungsform nach Fig. 4. Es wird also ein Eingabebild einer Binärumsetzung und Etikettierung unterzogen. Das etikettierte Binärbild wird den Bildspeichern 437 und 437 A zugeführt. Wenn das aus der Extrahiereinrichtung 436 erhaltene Eingabebild die in Fig. 71 gezeigte Beschaffenheit aufweist und in dem Bildspeicher 437 abgespeichert ist, während das in Fig. 72 gezeigte Bild zuvor im Bildspeicher 437 A abgespeichert wurde, nachdem ein vorhergehendes Eingabebild empfangen wurde, so ist bekannt, daß sich die als Fig. 1 bis 5 bezeichneten Objekte bewegt haben. Es muß dann innerhalb der Objekt-Verfolgungseinheit 438 eine Verfolgung der Objekte durchgeführt werden, um sie identifizieren zu können.

Die Identifizierung mittels der Objekt-Verfolgungseinheit 438 wird folgendermaßen durchgeführt: Wenn ein Objekt OBJ _A in dem letzten Eingabebild und ein Objekt OBJ _P in dem vorhergehenden Eingabebild einander teilweise überlappen und einen Überlappungsbereich aufweisen, wie er in Fig. 73 schraffiert dargestellt ist, so werden diese Objekte als identisch angesehen. Wenn aber die Abtastgeschwindigkeit bei dem Bild im System niedriger ist als die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes und kein Überlappungsteil zwischen den Objekten im Eingabebild und in den vorhergehenden Bildern vorhanden ist, so sagt das System die Position des Objektes bei der Extraktion des letzten Eingabebildes voraus, auf der Grundlage eines Verschiebungsvektors für das Objekt OBJ _P bei der Extraktion des vorhergehenden Bildes, um ein vorhergesagtes Objekt OBJ _P′ zu erhalten, wie es in Fig. 74 dargestellt ist. Ein Objekt, das einen schraffierten Teil aufweist, welcher das vorhergesagte Objekt OBJ _P′ in dem Eingabebild überlappt, wird als identisch beurteilt. Wenn ein vorhergesagtes Objekt erhalten wird, das beide Objekte OBJ₁ und OBJ₂ des Eingabebildes und des vorhergehenden Bildes überlappt, wie in Fig. 75 gezeigt, so daß es unmöglich ist, diese Objekte zu identifizieren, so kann die Objekt- Identifizierung erfolgen, indem Formparameter der beiden Objekte wie ihrer Größe, Hauptachsenverhältnis usw. ermittelt werden und die Entscheidung auf der Grundlage der Ähnlichkeit getroffen wird.

Wenn der Attribut-Speicher 439, welcher der Objekt- Verfolgungseinheit 438 zugeordnet ist, zuvor Informationen über einen Baum oder dergleichen eingespeichert wurden, welcher sich innerhalb der überwachten Zone befindet und hinter welchem sich ein Objekt verstecken kann, ist die Identitätsentscheidung bei einem solchen Objekt, dessen Luminanzänderung vorübergehend hinter dem Baum verschwindet, dennoch möglich, sobald die Luminanzänderung in der Nähe des Baumes erneut in Erscheinung tritt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 70 kann somit eine andauernde Objektverfolgung durchgeführt werden, um eine genaue Anomalie-Diskriminierung zu ermöglichen. Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Die Fig. 76 zeigt eine Einrichtung zum automatischen Korrigieren der Blende in der Fernsehkamera, die Bestandteil der Bildeingabeeinrichtung bei den beschriebenen Ausführungsformen sein kann. Diese Einrichtung zur automatischen Blendenkorrektur enthält eine Signaldetektoreinrichtung 446, welche an den Ausgang einer Bildeingabeeinrichtung 440 und an einen Ausgang einer Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 447 angeschlossen ist. Der Ausgang der Signaldetektoreinrichtung 446 wird einer Blendenkorrektureinrichtung 448 zugeführt, die ihrerseits ein Blendenkorrektursignal an die Bildeingabeeinrichtung 440 abgibt. Wenn die Bildeingabeeinrichtung 440 beispielsweise das in Fig. 77 gezeigte Bild abgibt, so wird ein Detektionsbereich durch die Detektionsbereich-Einstelleinrichtung 447 eingestellt, wie er in der Zeichnung gestrichelt eingezeichnet ist. Das Bild wird dann durch die Signaldetektoreinrichtung 446 unter Mitwirkung der Blendenkorrektureinrichtung 448 verarbeitet, ohne Beeinflussung durch Luminanzänderungen aus anderen Bereichen des Bildes als der Detektionsbereich, woraufhin das Bild in der darauffolgenden Stufe der Bildaufbereitung zugeführt wird.

Als Signaldetektoreinrichtung bei der Ausführungsform nach Fig. 76 wird vorzugsweise eine Spitzenwert- Detekoreinrichtung 456 verwendet, wie in Fig. 78 gezeigt. Diese Spitzenwert-Detektoreinrichtung 456 führt eine Zwischenspeicherung des Spitzenwertes in einer Schaltung durch und speichert also den maximalen Luminanzpegel eines empfangenen Bildsignals, das beispielsweise über einen Analogschalter zugeführt wird. Ein Blendenkorrektursignal wird durch die Blendenkorrektureinrichtung 458 entsprechend dem maximalen Luminanzpegel geliefert und an die Bildeingabeeinrichtung 450 abgegeben. Die Signaldetektoreinrichtung nach Fig. 76 kann ferner, wie in Fig. 79 gezeigt, eine Integralwert- Detektoreinrichtung 466 enthalten, welche den Luminanzpegel der Eingabebilder integriert, um einen gemittelten Luminanzwert zu erhalten und das Blendenkorrektursignal über eine Blendenkorrektureinrichtung 468 zu erzeugen und der Bildeingabeeinrichtung 460 zuzuführen.

Die Bereichseinstellung in der Detektionsbereich- Einstelleinrichtung 447, 457 und 467 kann mittels einer Graphiktabelle oder dergleichen erfolgen. Die Ausgangssignale der einer Blendenkorrektur unterworfenen Bildeingabeeinrichtungen 440, 450 und 460 werden der Bildaufbereitung, Anomalie-Diskriminierung und Informationsausgabe zugeführt, wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen erläutert.

Bei der in Fig. 80 gezeigten Ausführungsform ist die Bildeingabeeinrichtung derart ausgebildet, daß der Ausgang eines Referenzbild-Speichers 471 a einer Differenz- Absolutwert-Schaltung 471 d gemeinsam mit dem Eingabesignal zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Referenzbild-Speichers 471 a gelangt über einen Multiplizierer 471 b, der mit einer Konstante K multipliziert, die kleiner als 1 ist, an einen Schwellwert- Bildspeicher 471 c, der als Schwellwert das Ausgangssignal des Multiplizierers 471 b verwendet. Die Ausgänge des Schwellwert-Bildspeichers 471 c und der Differenz- Absolutwert-Schaltung 471 d sind an eine Komparatorschaltung 471 e angelegt, welche das Eingabebildsignal und das Referenzbildsignal in binäre Bildsignale für die Bildverarbeitung in der darauffolgenden Stufe umsetzt.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 81 erläutert. In der Zeichnung entspricht die mit durchgezogener Linie gezeigte Signalform einer Horizontallinie in dem Eingabebild. M und N sind Gebiete entsprechend Teilen der Horizontallinie mit hoher bzw. geringer Luminanz. Die Scheitelwerte P₁ und P₂ des Signals zeigen Objekte innerhalb der Gebiete hoher und geringer Luminanz an. Wenn der Schwellwert, welcher zu der Komparatorschaltung 471 e gelangt, konstant ist, wie die mit gestrichelten Linien gezeichneten Kurven zeigen, wird die Signalform in ihrer vertikal gerichteten Breite konstant, unabhängig von der Amplitude der Luminanz, d. h. unabhängig von der Helligkeit bzw. Dunkelheit des Bildes, so daß die Gefahr besteht, daß selbst ein Objekt innerhalb des Gebietes N nicht zur Erzeugung eines Signales führt, welches den Schwellwert erreicht, so daß dann keine Anomalie festgestellt werden kann. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird ein Referenzbild ohne Anomalie mit der Konstante K multipliziert, die kleiner als 1 ist und beispielsweise 0,3 beträgt, um einen variablen Schwellwert zu erhalten. Dieser Schwellwert wird über den Schwellwert-Bildspeicher 471 c an die Komparatorschaltung 471 e angelegt. Der Schwellwert ändert sich folglich gemäß der in Fig. 81 strickpunktiert gezeigten Linie hinsichtlich der auf die Vertikalrichtung bezogenen Breite im Gebiet M relativ stark, im Gebiet N jedoch nur wenig, abhängig von der Helligkeit bzw. Dunkelheit des Bildes. Das Objekt kann daher zuverlässig erfaßt werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Systems erheblich gesteigert wird.

Wie in Fig. 82 gezeigt ist, kann der Schwellwert- Bildspeicher in Fig. 80 ersetzt werden durch eine Speicher-Kippschaltung 481 c, welche parallel mit einer weiteren Speicher-Kippschaltung 481 cA geschaltet ist, die zwischen einer Differenz-Absolutwert-Schaltung 481 d und einer Komparatorschaltung 481 e liegt, um einen variablen Schwellwert und ein Luminanzänderungssignal gleichzeitig an die Komparatorschaltung 481 e über die beiden Speicher-Kippschaltungen 481 c und 481 cA abzugeben, um die gleiche Arbeitsweise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 80 zu erhalten. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 80 bis 82 sind die Bildeingabeeinrichtung, die weiteren Teile der Bildaufbereitungseinrichtung, die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung und die Ausgabeeinrichtung im wesentlichen die gleichen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Es wird nun auf Fig. 83 Bezug genommen. Wie der Vergleich mit Fig. 4 zeigt, ist bei dieser Ausführungsform eine Bildaufbereitungseinrichtung zwischen einer Bildeingabeeinrichtung 490 und einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 492 angeordnet und enthält einen ersten Subtrahierer 491 d, der die Ausgangssignale eines Eingabebild-Speichers 491 a und eines ersten Referenzbild- Speichers 491 b empfängt und diese subtrahiert, um auf diese Weise den gleichbleibenden Hintergrund im Bild der überwachten Zone zu eliminieren. Der Ausgang des Subtrahierers 491 d ist an einen zweiten Subtrahierer 491 e und an eine Anomalie-Verarbeitungseinrichtung 491 c angelegt. Der zweite Subtrahierer 491 e empfängt ferner die Ausgangssignale eines zweiten Referenzbild- Speichers 491 bA, der seinerseits die Ausgangssignale der Bildverarbeitungseinrichtung 491 c über einen Multiplizierer 491 f empfängt.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 84 und 85 erläutert. Wenn ein Eingabebild erscheint, welches ein abnormes Objekt OBJ 2 wie in Fig. 84b gezeigt enthält, zugleich mit einem Referenzbild, welches ein normales Objekt OBJ 1 enthält, wie in Fig. 84a gezeigt, so wird vom Subtrahierer 491 d ein Differenzbild erhalten, das nur das abnorme Objekt OBJ 2 enthält, wie in Fig. 84c gezeigt. Die Bildverarbeitungseinrichtung 491 c der darauffolgenden Stufe setzt ihre Eingangssignale in ein Binärsignal entsprechend dem vorbestimmten Schwellwert V _TH, wie in Fig. 85 gezeigt, um. Wenn jedoch das Ausgangssignal des Subtrahierers 491 e eine impulsartige Störung N enthält, so wird ein Ausgangssignal B erzeugt, das niedriger gehalten wird als der Schwellwert V _TH, indem eine Filterung durchgeführt wird, durch welche das Bild verwischt wird. Auf diese Weise wird die Übertragung eines Bildsignals, das einem abnormen Zustand entspricht, jedoch durch ein Störsignal N verursacht wurde, weitgehend verhindert. Alle unbedeutenden Störsignale können also eliminiert werden, wenn der Hintergrund des Eingabebildes unveränderlich ist, wie bei der Überwachung von Innenräumen.

Abgesehen von den oben beschriebenen Impulsstörungen kann auch eine schwankende Bewegung oder dergleichen eines normalen Objektes OBJ 1 innerhalb des Eingabebildes, beispielsweise aus einer überwachten Außenzone, die Abgabe einer Anomalie-Meldung verursachen, obwohl keine Anomalie vorliegt, da die Luminanzänderung an einer Stelle erfolgt, welche dem Objekt OBJ 1 entspricht, wie in den Fig. 84d und 84e gezeigt. Die Tatsache, daß die Luminanzänderung aufgrund der Bewegung einer Baumkrone oder dergleichen (Objekt OBJ 1) an derselben Stelle auftritt, wird bei der vorliegenden Ausführungsform berücksichtigt. Ein Eingabebild, welches dem letzten Eingabebild unmittelbar vorausgeht, wird in dem zweiten Referenzbild-Speicher 491 bA abgespeichert, so daß jegliche Luminanzänderung aufgrund von Schwankungsbewegungen oder dergleichen einer Subtraktion im zweiten Subtrahierer 491 e unterzogen wird, um auf diese Weise die geringfügige Störung zu eliminieren. Bei der Speicherung des "unmittelbar vorhergehenden" Eingabebildes im zweiten Referenzbild-Speicher 491 bA muß vermieden werden, daß ein Bild, welches eine Anomalie enthält, als Referenzbild gespeichert wird, indem das "unmittelbar vorhergehende" Eingabebild als solches zu einem Referenzbild gemacht wird. Zu diesem Zweck wird das Eingabebild, in welchem irgendwelche Luminanzänderungen auftreten, mit einer Konstante C multipliziert, die kleiner als 1 ist und beispielsweise 0,5 beträgt. Diese Multiplikation wird im Multiplizierer 491 f durchgeführt. Das so multiplizierte Bild wird in dem zweiten Referenzbild-Speicher 491 bA als Referenzbild abgespeichert. Auf diese Weise kann die Luminanzänderung der geringfügigen Störung auf die Hälfte reduziert werden. Da die Änderung in dem Eingabebild im Flächenbereich klein genug ist, kann diese Änderung in der darauffolgenden Bildaufbereitungseinrichtung 491 c leicht beseitigt werden, woran sich die Filterung und die Binärumsetzung anschließen. Die Weitermeldung eines abnormen Ausgangssignals, welches beispielsweise durch Schwankungsbewegungen eines Hintergrundobjektes verursacht wird, kann also verhindert werden, um auf diese Weise die Zuverlässigkeit zu steigern. Ansonsten sind die Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 83 im wesentlichen dieselben wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 86 werden, wie der Vergleich mit Fig. 1 zeigt, ein Bildverarbeitungssignal und ein Detektionssignal von einem externen Sensor 561 einer Anomalie-Diskriminatoreinrichtung 512 zugeführt, um eine Erweiterung des Beurteilungssystems zu verwirklichen. Als externer Sensor 516 ist ein solcher geeignet, der die Entfernung zu einem Objekt, eine Temperatur oder eine andere Größe feststellt.

Die Fig. 87 und 88 zeigen ein Gesamtkonzept eines Anomalie-Überwachungssystems und veranschaulichen die darin ausgeführten Informationsverarbeitungsschritte. Aus diesen Zeichnungen geht unmittelbar hervor, wie die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen in der Praxis angewendet werden. Verschiedene Anlagenbeispiele unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems sind in den Fig. 89 bis 96 dargestellt. In einigen Zeichnungen sind die verschiedenen Warnniveaus durch Zahlen beispielshalber angegeben. Aus diesen Beispielen geht hervor, daß die erfindungsgemäße Anomalie-Überwachungsanordnung überaus vielseitig einsetzbar ist, bis hin zur Signalisierung von Gefahren, wenn beispielsweise ein spielendes Kind in einem Raum sich einer Treppe, dem Badezimmer oder dergleichen nähert.

Claims

1. Überwachungsanordnung zur Meldung von abnormen Ereignissen und Zuständen, worin ein durch eine Bildeingabeeinrichtung von einer überwachten Zone erhaltenes Eingabebild mit einem Referenzbild verglichen wird, das Eingabebild durch eine Bildaufbereitungseinrichtung verarbeitet wird, um Informationen zu gewinnen, welche für die Anomalie-Diskriminierung erforderlich sind, und die Anomalie-Diskriminierung auf der Grundlage dieser Informationen bei einem Objekt innerhalb der überwachten Zone durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektionsbereich-Einstelleinrichtung vorgesehen ist, deren Ausgang an die Anomalie-Diskrimininatoreinrichtung angelegt ist und daß der Ausgang dieser Detektionsbereich-Einstelleinrichtung getrennte Detektionsbereiche in dem Eingabebild angibt, die mit verschiedenen Warnniveaus behaftet sind.

2. Überwachungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnniveaus veränderbar sind.

3. Überwachungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Veränderungsmuster- Speichereinrichtung vorgesehen ist, um ein Luminanz- Änderungsmuster in einem abnormen Zustand zu speichern, und daß der Ausgang der Änderungsmuster-Speichereinrichtung an die Anomalie-Diskriminatoreinrichtung angelegt ist.

4. Überwachungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Änderungsmuster derart eingestellt ist, daß ein Objekt erfaßt wird, welches sich aus einem Bereich mit niedrigem Warnniveau in einen anderen Bereich bewegt, der mit einem hohen Warnniveau behaftet ist.

5. Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsbereiche auf dem Eingabebild einstellbar sind, welches in wählbarer Erscheinungsform überwacht bzw. angezeigt wird.

6. Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um dem Eingabebild einen Attributbereich zusätzlich zu den Detektionsbereichen aufzugeben und eine Charakteristik zu speichern, welche dem Attributbereich entspricht, und daß der Anomalie-Diskriminatoreinrichtung der Attribut-Ausgang dieser Einrichtung zugeführt wird.

7. Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Detektionsbereich- Einstelleinrichtungen vorgesehen sind, um jeweils mehrere Abschnitte der überwachten Zone, die eine relativ große Ausdehnung besitzt, zu überwachen.

8. Überwachungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsbereich-Einstelleinrichtung dergestalt ausgelegt ist, daß sie die Überwachungsabschnitte automatisch einstellt.

9. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Maskieren bzw. Abdecken eines Bereiches in dem Eingabebild, dessen Luminanzänderung nicht als abnorm angesehen wird, vorgesehen sind und daß der Ausgang dieser Abdeck- bzw. Maskiereinrichtung an die Bildaufbereitungseinrichtung angelegt ist.

10. Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Verschieben der Detektionsbereiche während der Bewegung des Objektes innerhalb der überwachten Zone vorgesehen sind.

11. Überwachungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschieben des Detektionsbereiches eine Einrichtung zum Herauslösen des Objektes aus dem Eingabebild, einen Speicher zum Speichern eines in dem Bild eingestellten Detektionsbereiches, der das Objekt umschließt, und eine Koordinaten- Umsetzeinrichtung zur Bewegung des Detektionsbereiches in solcher Weise, daß das sich bewegende Objekt umschlossen bleibt, enthalten.

12. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Unterscheiden eines normalen Veränderungsmusters von einem abnormen Veränderungsmuster des Eingabebildes.

13. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Herauslösen des Objektes aus dem Eingabebild und Mittel zur Verfolgung der Bewegung dieses herausgelösten Objektes.

14. Überwachungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekt-Verfolgungseinrichtung Mittel zum Vorhersagen einer Bewegungsposition des Objektes und Mittel zum Identifizieren des Objektes enthält.

15. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anomalie- Diskriminatoreinrichtung eine Anomalie auf der Grundlage des Ortes eines sich bewegenden Objektes in Abhängigkeit von der Zeit meldet.

16. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildeingabeeinrichtung mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen enthält, welche derart aufgestellt sind, daß ihre Überwachungszonen einander überlappen.

17. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufbereitungseinrichtung Mittel umfaßt, um eine Erneuerung des Referenzbildes zu verhindern, wenn das Eingabebild eine Luminanzänderung aufweist.

18. Überwachungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbild erhalten wird, indem die Signale von mehreren Eingabebildern, die als normal erkannt werden, gemittelt werden.

19. Überwachungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabebild, mit Ausnahme seiner sich verändernden Teile, das Referenzbild in der Bildaufbereitungseinrichtung ständig erneuert.

20. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufbereitungseinrichtung mehrere Referenzbilder zugeführt werden.

21. Überwachungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Referenzbild zur Eliminierung schwächerer Störsignale angefertigt wird.

22. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anomalie- Diskriminatoreinrichtung die Ausgangssignale eines externen Sensors gemeinsam mit dem Eingabebild empfängt.

23. Überwachungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Sensor ein Entfernungssensor ist.

24. Überwachungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Sensor ein Temperatursensor ist.

25. Überwachungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Sensor zur Erfassung eines Objektes ausgebildet ist, welches sich in einem toten Winkel der überwachten Zone innerhalb des Eingabebildes befindet.

26. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufbereitungseinrichtung Mittel umfaßt, um einen Schwellwert automatisch einzustellen, mittels welchem das Eingabebild in ein Binärbild umgesetzt wird.

27. Überwachungsanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Schwellwert zu bestimmen auf der Grundlage eines gemittelten Wertes der Luminanz mehrerer Vergleichsbilder, die zwischen Eingabe- und Referenzbildern erhalten werden.

28. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufbereitungseinrichtung eine Blendenkorrektureinrichtung umfaßt, deren Ausgang zu der Bildeingabeeinrichtung für die Korrektur seiner Blende geführt wird.

29. Überwachungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenkorrektureinrichtung Mittel umfaßt, um ein Signal zu erfassen, welches für die Blendenkorrektur erforderlich ist und aus den Signalen des Eingabebildes gewonnen wird, daß Mittel zum Einstellen eines Detektionsbereiches für diese Signalerfassung vorgesehen sind und daß Blendenkorrekturmittel vorhanden sind, um ein Blendenkorrektursignal an die Bildeingabeeinrichtung abzugeben, entsprechend dem durch die Signalerfassungseinrichtung erhaltenen Signal.

30. Überwachungsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerfassungseinrichtung eine Scheitelwert-Erfassungseinrichtung zu Erfassung des maximalen Luminanzpegels enthält.

31. Überwachungsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerfassungseinrichtung eine Integralwert-Detektoreinrichtung zum Erfassen eines gemittelten Luminanzpegels enthält.

32. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufbereitungseinrichtung ein Ausgangssignal an eine Torschaltung abgibt, wenn ein Überlauf an einer Analog/ Digital-Umsetzeinrichtung auftritt, daß diese Torschaltung ein Taktsignal an eine Zähleinrichtung abgibt, während die Torschaltung aktiviert ist, und daß die Zähleinrichtung ein Ausgangssignal an die Anomalie- Diskriminatoreinrichtung abgibt, durch welches die Anomalie-Diskriminierung angehalten wird, wenn ein vorbestimmter Zählerstand erreicht ist.

33. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildeingabeeinrichtung mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen enthält und daß Mittel vorgesehen sind, um die Ausgänge der Bildaufnahmeeinrichtungen beim Auftreten einer Luminanzänderung des Eingabebildes durchzuschalten.

34. Überwachungsanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschaltmittel durch einen Multiplexer gebildet sind.

35. Überwachungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildeingabeeinrichtung Farbbild-Aufnahmeeinrichtungen enthält und daß Mittel zum Herauslösen allein der Farbtonkomponenten in dem von der Farbbild-Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Bildsignal und zum Anlegen dieser Farbtonkomponenten an die Bildaufbereitungseinrichtung vorgesehen sind.