DE4110649A1 - Fernsehueberwachungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsehüberwachungsanlage, bestehend mindestens aus einer Fernsehkamera, einer Verarbeitungseinrichtung und mindestens einem Monitor zur Wiedergabe der von der Fernsehkamera aufgenommenen Bilder, wobei die Verarbeitungseinrichtung als elektronischer Bewegungsmelder ausgebildet ist, die aufgenommenen Bilder elektronisch überwacht und bei einer Bildänderung eine Alarmmeldung erzeugt.

Eine derartige Fernsehüberwachungsanlage ist bereits bekannt. So wird in der DE-PS 32 14 254 ein Verfahren zum Erkennen von Bewegungen in Video-Kamera-Bildern beschrie­ ben, bei welchem in einem vorgegebenen Bild bestimmte Bildteile markiert sind. Diese Bildteile dienen zur Bil­ dung des mittleren Helligkeitswertes, welcher mit den nach­ folgenden Bildern über einen längeren Zeitpunkt verglichen werden, um auf diese Weise eine Bewegung auf dem Bild er­ kennen zu können.

Wenn auch durch eine entsprechende Auswertung der Bild­ signale eine Bewegung auf dem Bild erkennbar ist, so fällt es einer Überwachungsperson des Bildschirmes schwer, trotz Alarmmeldung die Art und Bedeutung der Bewegung am zu über­ wachenden Objekt eindeutig zu erkennen, um entsprechende Maßnahmen auslösen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fernsehüber­ wachungsanlage dahingehend auszugestalten, daß die den Monitor beobachtende Person schnell und besonders ein­ deutig über die neue Situation am zu überwachenden Objekt informiert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verarbeitungs­ einrichtung einen Speicher mit den Bildinformationen einer Vielzahl von Mustern aufweist, daß bei einer Alarmmeldung durch eine Vergleichseinrichtung derjenige Bildteil des aufgenommenen Bildes mit sämtlichen Mustern des Muster­ speichers verglichen wird, in welchem die Änderung statt­ gefunden hat, und daß bei Übereinstimmung mit einem Muster dessen Bildinformation aus dem Musterspeicher ausgelesen, zum Monitor übertragen und dort zur Anzeige des betreffen­ den Musters verwendet wird.

Der Musterspeicher enthält die Darstellung einer Vielzahl von in Frage kommenden Gegenständen (beispielsweise Schlag­ bohrmaschine, Pistole, Hammer, Messer, usw.), welche mit demjenigen Bildteil des aufgenommenen Bildes verglichen werden, in welchem die Änderung (= Bewegung) stattgefunden hat. Durch die Darstellung des identifizierten Gegenstandes auf dem Monitor wird die beobachtende Person schnell und eindeutig über die neue Situation am zu überwachenden Objekt informiert.

Diese Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von Fernsehkameras an der Verarbeitungseinrichtung ange­ schlossen sind, daß die in regelmäßigen Zeitabständen auf­ genommenen Bildinformationen jeweils einer Fernsehkamera in einem fest zugeordneten Bildspeicher abgelegt werden, daß zyklisch Teilinformationen aus sämtlichen Bild­ speichern ausgelesen und über eine schmalbandige Übertra­ gungsleitung zu einem gemeinsamen Monitor mit Zwischen­ speicher bzw. zu dem jeweiligen, der betreffenden Fernseh­ kamera fest zugeordneten Monitor mit individuellem Zwi­ schenspeicher verschachtelt übertragen werden, daß die Verarbeitungseinrichtung einen Speicher mit den Bildinfor­ mationen einer Vielzahl von Mustern aufweist, daß bei einer Alarmmeldung durch eine Vergleichseinrichtung der­ jenige Bildteil des aufgenommenen Bildes der betreffenden Fernsehkamera mit sämtlichen Mustern des Speichers ver­ glichen wird, in welchem die Änderung stattgefunden hat, daß bei Übereinstimmung mit einem Muster dessen Bildinfor­ mation aus dem Speicher zu dem gemeinsamen Monitor, bzw. zu dem der betreffenden Fernsehkamera zugeordneten Monitor und dort zur Anzeige des betreffenden Musters verwendet wird und daß entweder selbsttätig oder auf Anforderung von der Gegenseite anschließend ausschließlich die Bildinforma­ tionen desjenigen Bildspeichers an den der betreffenden Fernsehkamera zugeordneten Monitor übertragen werden, dessen Fernsehkamera die Bildänderung aufgenommen hat.

Für die Übertragung der Bildinformationen, vorzugsweise in komprimierter Form, ist eine gemeinsame Übertragungs­ leitung ausreichend, auch wenn die Teilinformationen aus den Bildspeichern nacheinander verschachtelt übertragen werden. Im Alarmfall bzw. nach Darstellung des Musters des erkannten Gegenstandes wird die Übertragungsleitung aus­ schließlich für die Übermittlung der Bildinformationen der­ jenigen Fernsehkamera herangezogen, welche die Bewegung aufgenommen hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 das Blockschaltbild der Verarbeitungseinrichtung mit den angeschlossenen Fernsehkameras,

Fig. 2 das Blockschaltbild für die Behandlung der Bildinformationen auf der Monitorseite und

Fig. 3 Schema für die Aufteilung eines Fernsehbildes in Teilinformationen.

An der in Fig. 1 gezeigten Verarbeitungseinrichtung VE sind eine Vielzahl von Fernsehkameras F1 bis Fn angeschlossen, welche auf ein oder mehrere zu überwachende Objekte fest eingestellt sind. Die von den Fernsehkameras erzeugten hochauflösenden Bildsignale werden gleichzeitig 2 Bild­ wandlern BW 1 und BW 2 zugeführt. Im Bildwandler BW 1 werden die Bildsignale in solche für eine niedrig auf­ lösende Bilddarstellung umgewandelt, wobei die Bilddar­ stellung jedoch noch eine eindeutige Erkennung des zu überwachenden Objekts erlaubt. Der Bildwandler BW 2 dient zur Umwandlung der Bildsignale in solche für eine höher­ auflösende Darstellung, die jedoch niedriger ist als diejenige der von den Fernsehkameras F aufgenommenen Bilder.

Die von dem Bildwandler BW 1 erzeugten Bildinformationen werden in einem Bildspeicher BSA und die Bildinformationen des Bildwandlers BW 2 werden in einem Bildspeicher BSB ab­ gelegt, und zwar jeweils die Informationen eines Bildes für eine vorgegebene Zeit. In der Ruhelage, also wenn kein Alarmfall vorliegt, werden die Inhalte der Bildspeicher BSA zyklisch ausgelesen und über die Umschalteeinrichtung UM und über die Übertragungsleitung L zur Gegenseite über­ tragen. Weist die Übertragungsleitung L beispielsweise eine Übertragungsgeschwindigkeit von 64 kb/s auf und werden mit jedem Rahmen (pro Sekunde) eine Teilinformation BT (siehe Fig. 3) eines Bildes übertragen, so können beispielsweise nach 16 s die Speicherinhalte sämtlicher Bildspeicher BSA übertragen werden, wenn in jedem Rahmen für jeden Bild­ speicher BSA ein bestimmter Abschnitt reserviert ist. Dies geschieht dadurch, daß jeder Rahmen von beispielsweise einer Länge von 64 kbit in Teilrahmen unterteilt wird, wobei jeder Teilrahmen einem Bildspeicher BSA fest zuge­ ordnet ist und zur Übertragung eine Teilinformation BT dient.

Der Speicherinhalt der Bildspeicher BSA wird auch einer Be­ wegungserkennungseinrichtung BE zugeführt. Diese weist ebenfalls nicht gezeigte Bildspeicher auf, in welchen je­ weils das zuvor aufgenommene Bild abgelegt worden ist. Durch Vergleich dieses Bildes mit dem im Augenblick aufge­ nommenen Bild läßt sich eine Bewegung eindeutig erkennen, wenn zwischen beiden Bildern ein Unterschied auftritt. Sobald ein Unterschied erkannt wird, erzeugt die Bewegungs­ erkennungseinrichtung BE für die Steuereinrichtung ST ein Signal, welches auf die Fernsehkamera F hinweist, welche das Bild aufgenommen hat, in welchem eine Bewegung erkannt worden ist. Weiterhin erzeugt die Bewegungserkennungsein­ richtung BE für die Steuereinrichtung ST ein Signal für eine Vergleichseinrichtung V, welche diese ebenfalls über die betreffende Fernsehkamera F und außerdem über denje­ nigen Bildteil informiert, in welchem die Bewegung erkannt worden ist. Die Vergleichseinrichtung V ruft daraufhin die Informationen des betreffenden Bildteils aus dem hochauf­ lösenden Bildspeicher BSB ab und vergleicht diese mit den Mustern eines Musterspeichers MS. Der Musterspeicher MS enthält die Muster in Form von verschiedenen Ansichten einer Vielzahl von Gegenständen (beispielsweise Schlag­ bohrmaschine, Pistole, Hammer, Messer usw.) in Form ent­ sprechende Bildinformationen. Sobald der Vergleicher V einen Gegenstand eindeutig identifiziert, erhält die Steuereinrichtung ST von diesem ein entsprechendes Signal und veranlaßt daraufhin die Umschalteinrichtung UM, das bei dem Vergleich ermittelte Muster aus dem Musterspeicher auszulesen und auf die Übertragungsleitung L zu übertragen. Es ist auch denkbar, ein Symbol für den betreffenden Gegenstand zusätzlich im Musterspeicher MS abzulegen und dieses Symbol bei einer eindeutigen Identifizierung über die Übertragungsleitung L zur Gegenstelle beispielsweise in niedrigauslösender Darstellung zu übertragen.

Die Gegenstelle kann nun entweder ein entsprechendes Anfor­ derungssignal an die Verarbeitungseinrichtung VE senden oder weitere auch selbsttätig nach einer bestimmten Zeit nach Ablauf der Übertragung der Information aus dem Muster­ speicher MS durch die Steuereinrichtung ST die Umschaltein­ richtung UM, zum Auslesen des Bildspeichers BSB mit den hochauflösenden Bildinformationen der betreffenden Fern­ sehkamera zu veranlassen, wobei dann die gesamte Übertra­ gungskapazität der Übertragungsleitung L für die Über­ tragung des Speicherinhalts benötigt wird. Für die übrigen Fernsehkameras findet während dieser Zeit keine Übertragung von Bildinformationen statt.

Es ist nicht unbedingt notwendig, zwei Bildwandler BW und zwei Bildspeicher BS pro Fernsehkamera F vorzusehen. Reicht die Informationsmenge für ein ausreichendes Auflösungsver­ mögen der Darstellung für den Vergleich mit dem Inhalt des Musterspeichers MS, so genügt auch ein Bildwandler BW und ein Bildspeicher BS pro Fernsehkamera F. In diesem Fall erfolgt nach Übertragung des betreffenden Speicherinhalts des Musterspeichers MS die ausschließliche Übertragung des Inhalts des betreffenden Bildspeichers BS. Es ist auch denkbar, bei Vorhandensein zweier Bildspeicher (BSA, BSB) den Inhalt des Bildspeichers BSB lediglich für die Muster­ erkennung heranzuziehen und die Übertragung der Bildinfor­ mationen auf die Bildspeicher mit den Bildinformationen für eine niedrige Auflösung der Darstellung zu beschränken.

Im Alarmfall, d. h. bei einer entsprechenden Meldung der Bewegungserkennungseinrichtung BE, wird auf Veranlassung der Steuereinrichtung ST ein Signal zur Gegenstelle zur Auslösung eines optischen und/oder akustischen Alarm­ signals gesendet, wobei außerdem gegebenenfalls ein Hin­ weis auf die betreffende Fernsehkamera F gegeben wird.

Die Übertragungsleitung L endet in der Gegenstelle (siehe Fig. 2) in einer Verteileinrichtung VT, welche die ver­ schachtelt übertragenen Teilinformationen der Bilder auf die zugehörigen Zwischenspeicher ZS verteilt, und dort die Einspeicherung an der dafür vorgesehenen Stelle steuert.

Die Zwischenspeicher werden zyklisch mit neuen Infor­ mationen überschrieben und werden zyklisch ausgelesen, wobei der Speicherinhalt zur Darstellung auf dem jeweiligen Monitor M dient. Es sind ebenso viele Zwischenspeicher ZS vorhanden, wie Monitore M1 bis Mn vorgesehen sind, wobei jedoch auch die Anordnung eines gemeinsamen Monitors M denkbar ist, welcher zyklisch nacheinander jeweils mit einem Zwischenspeicher ZS durch eine nicht gezeigte Einrichtung verbunden wird.

Im Ruhezustand werden die in den Bildspeichern BSA enthal­ tenen Bildinformationen verschachtelt nacheinander über die Übertragungsleitung L den Zwischenspeichern ZS über­ mittelt. Im Alarmfall, d. h. bei Erkennen einer Bewegung durch die Verarbeitungseinrichtung VE (siehe Fig. 1), er­ folgt zunächst die Übertragung der Bildinformationen des ermittelten Musters aus dem Musterspeicher MS zu dem der betreffenden Fernsehkamera F zugeordneten Monitor M, an­ schließend wird dann die Übertragungsleitung L für die Übertragung der Bildinformationen aus dem Bildspeicher BS verwendet, welcher derjenigen Fernsehkamera F zugeordnet ist, welche die Bewegung aufgenommen hat. Während dieser Zeit wird der Inhalt der übrigen Zwischenspeicher ZS nicht aktualisiert, so daß das bisherige Bild weiter auf den Mo­ nitoren M gezeigt wird.

Im Alarmfall erzeugt die Verarbeitungseinrichtung VE ein Alarmsignal für die Gegenstelle, welches eine optische und/oder akustische Alarmanzeige zur Folge hat. Die Über­ mittlung der entsprechenden Alarmsignale kann entweder über die Übertragungsleitung L oder auch über ein anderes Über­ tragungsmedium erfolgen. Die Alarmanzeige wird durch einen Alarmgeber AG ausgelöst, wobei die, die Monitore M beobach­ tende Person durch ein akustisches Signal aufmerksam ge­ macht und anschließend der betreffende Monitor optisch gekennzeichnet wird. Ist nur ein gemeinsamer Monitor M vorhanden, so genügt ein akustisches Signal.

Der Musterspeicher MS (Fig. 1) enthält für jeden in Frage kommenden Gegenstand eine Vielzahl von Darstellungen, und zwar nicht nur aus verschiedenen Winkeln, sondern auch in verschiedenen Größen. Je nach der zu verarbeitenden Daten­ menge ist nun entweder ein aufeinanderfolgender Vergleich der einzelnen Muster oder auch der gleichzeitige Vergleich mit mehreren Mustern denkbar. Läßt sich im Rahmen der er­ kannten Bewegung kein Gegenstand eindeutig identifizieren, so laufen die Vorgänge in der beschriebenen Weise ohne die Übertragung eines Musters oder eines Symbols ab.

Es ist auch denkbar, anstelle der Bildinformation nur eine Kennung für das erkannte Symbol zum Monitor M zu über­ tragen, wobei beispielsweise im Zwischenspeicher ZS die Umwandlung der übertragenen Kennung in eine symbolische Bilddarstellung oder auch in einer Klartextdarstellung erfolgen kann, wobei das Symbol bzw. der Klartext auf dem Bildschirm des Monitors M gezeigt wird. Ebenso ist denkbar, im Alarmfall die Darstellung des Symbols bzw. der Klartext­ einblendung und der übertragenen (hochauflösenden) Bildin­ formation auf einem weiteren Monitor vorzunehmen, welcher nur im Alarmfall verwendet wird.

Claims (19)

1. Fernsehüberwachungsanlage bestehend mindestens aus einer Fernsehkamera, einer Verarbeitungseinrichtung und mindestens einem Monitor zur Wiedergabe der von der Fernsehkamera auf­ genommenen Bilder, wobei die Verarbeitungseinrichtung als elektronischer Bewegungsmelder ausgebildet ist, die aufge­ nommenen Bilder elektronisch überwacht und bei einer Bild­ änderung eine Alarmmeldung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (VE) einen Speicher (MS) mit den Bildinformationen einer Vielzahl von Mustern auf­ weist, daß bei einer Alarmmeldung durch eine Vergleichsein­ richtung (V) derjenige Bildteil des aufgenommenen Bildes mit sämtlichen Mustern des Musterspeichers (MS) verglichen wird, in welchem die Änderung stattgefunden hat, und daß bei Übereinstimmung mit einem Muster dessen Bildinformation aus dem Musterspeicher (MS) ausgelesen, zum Monitor (M) übertra­ gen und dort zur Anzeige des betreffenden Musters verwendet wird.

2. Fernsehüberwachungsanlage nach dem Überbegriff des Patent­ anspruchs 1., dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Fernsehkameras (F1 bis Fn) an der Verarbeitungseinrichtung (VE) angeschlossen sind, daß die in regelmäßigen Zeitabständen aufgenommenen Bildinformationen jeweils einer Fernsehkamera in einem fest zugeordneten Bildspeicher (BS) abgelegt werden, daß zyklisch Teil­ informationen (BT) aus sämtlichen Bildspeichern (BS) ausgelesen und über eine schmalbandige Übertragungsleitung (L) zu einem gemeinsamen Monitor (M) mit Zwischenspeicher (ZS) bzw. zu dem jeweiligen, der betreffenden Fernsehkamera (F) fest zugeordneten Monitor (M) mit individuellem Zwischenspeicher (ZS) verschachtelt übertragen werden, daß die Verarbeitungseinrichtung (VE) einen Speicher (MS) mit den Bildinformationen einer Vielzahl von Mustern aufweist, daß bei einer Alarmmeldung durch eine Vergleichseinrichtung (V) derjenige Bildteil des aufgenommenen Bildes der betreffenden Fernsehkamera (F) mit sämtlichen Mustern des Speichers (MS) verglichen wird, in welchem die Änderung stattgefunden hat, daß bei Übereinstimmung mit einer Muster dessen Bildinformation aus dem Speicher (MS) zu dem gemeinsamen Monitor (M) bzw. zu dem der betreffenden Fernsehkamera (F) zugeordneten Monitor (M) übertragen und dort zur Anzeige des betreffenden Musters verwendet wird und daß entweder selbsttätig oder auf Anforderung von der Gegenseite anschließend ausschließlich die Bildinformationen desjenigen Bildspeichers (BS) an den der betreffenden Fernsehkamera (F) zuordneten Monitor (M) übertragen werden, dessen Fernsehkamera (F) die Bildänderung aufgenommen hat.

3. Fernsehüberwachungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalbandige Übertragungsleitung (L) als digitale Übertragungsleitung ausgebildet ist.

4. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung (L) eine Übertragungs­ geschwindigkeit von 64 kb/s pro Rahmen aufweist, wobei jeder Rahmen entsprechend der Zahl der Fernsehkameras (F1 bis Fn) in gleichgroße Teilrahmen unterteilt ist, jeder Teilrahmen einer Fernsehkamera fest zugeordnet ist und zur Übertragung einer Teilinformation (BT) eines Bildes dient, so daß nach einer bestimmten Zeit die Informa­ tionen eines vollständigen Bildes übertragen sind.

5. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmmeldung am Monitor (M) akustisch angezeigt wird.

6. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Monitoren (M) die Alarmmeldung an dem betreffenden Monitor optisch und/oder akustisch angezeigt wird.

7. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhelage (keine Alarmmeldung) die von der bzw. den Fernsehkameras (F) aufge­ nommenen Bildinformationen durch die Verarbeitungseinrich­ tung (VE) für die Übertragung zu dem Monitor bzw. zu den Monitoren (M) stark kompromiert werden und daß im Alarmfall die Bildinformationen der betreffenden Fernsehkamera für ei­ ne hochauflösende Darstellung zu dem betreffenden Monitor (M) übertragen werden.

8. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (VE) für jede Fernsehkamera (F) zwei Bildspeicher (BS) aufweist, wobei der eine Bild­ speicher (BSA) zur Speicherung der Bildinformationen für eine niedrigauflösende und der andere Bildspeicher (BSB) zur Speicherung der Bildinformationen für eine hochauflösende Darstellung dient und beide Bildspeicher (BSA, BSB) gleich­ zeitig und parallel beschrieben werden.

9. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich des Inhalts des Musterspeichers (MS) mit dem Inhalt des Bildspeichers (BSB) für eine hochauflösende Darstellung stattfindet.

10. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Musterspeicher (MS) die Muster einer Vielzahl von Gegenständen in unterschiedlichen Blickwinkeln und Größen aufweist.

11. Fernsehüberwachungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Musterspeicher (MS) für jeden Gegenstand die Bildinformationen für das betreffende Symbol abgespeichert sind und bei einem Alarmfall die Bildinformationen des betreffenden Symbols zum Monitor (M) übertragen werden.

12. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildinformationen der Symbole in niedrigauflösender Darstellung im Musterspeicher (MS) abgelegt und zum Monitor (M) übertragen werden.

13. Fernsehüberwachungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem gemeinsamen Monitor (M) nacheinander für jeweils eine bestimmte Zeit die von den Fernsehkameras (F1 bis Fn) aufgenommenen Bilder gezeigt werden und daß im Alarmfall das Bild derjenigen Fernsehkamera (F) gezeigt wird, in welchem eine Bewegung erkannt worden ist.

14. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhelage die Bildinformationen aus dem Bildspeicher (BSA) für Bildinformationen für eine niedrigauflösende Darstellung und im Alarmfall die Bildinformationen aus dem Bildspeicher (BSB) für eine hoch­ auflösende Darstellung ausgelesen und zu dem betreffenden Monitor (M) übertragen werden.

15. Fernsehüberwachungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Bildinformation nur eine Kennung für das erkannte Symbol zum Monitor (M) übertragen wird.

16. Fernsehüberwachungsanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenspeicher (ZS) die Umwandlung der übertragenen Kennung in eine symbolische Bildinformation zur Darstellung auf dem Monitor (M) erfolgt.

17. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenspeicher (ZS) die Umwandlung der übertra­ genen Kennung in einen Klartext zur Darstellung auf dem Monitor (M) erfolgt.

18. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Alarmfall die Bildinformation mit niedrigauflösender Darstellung beginnend (Unterabtastung) übertragen wird.

19. Fernsehüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die symbolische Bilddarstellung und/oder die Darstellung der übertragenen Bildinformation im Alarmfall auf einem weiteren Monitor (M) parallel erfolgt.