DE602005004660T2

DE602005004660T2 - Überwachungssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE602005004660T2
Application number: DE602005004660T
Authority: DE
Inventors: Paris Brookline SMARAGDIS; Bhiksha Watertown RAMAKRISHNAN
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2025-05-21
Also published as: US20050259149A1; EP1751723A1; DE602005004660D1; JP2008500603A; WO2005114605A1; CN100511302C; EP1751723B1; CN1961342A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verarbeitung von Videosignalen und von akustischen Signalen und spezieller auf das Hinzufügen von den akustischen Signalen zu den Videosignalen in Überwachungssystemen.
Stand der Technik
In einem typischen Überwachungssystem überwacht ein Benutzer, typischerweise ein Wachmann, verschiedene Orte über Monitore, die mit Kameras verbunden sind. Die visuelle Überwachung der Orte stellt Informationen über Aktivitäten an den Orten, wie beispielsweise die Bewegung von Menschen und von Fahrzeugen und von Bedingungen der Umgebung zur Verfügung.
Um eine adäquate Überwachung durchzuführen und um auf signifikante Aktivitäten zu antworten, benötigt der Benutzer typischerweise eine gewisse Bewegung an dem Ort. Dieses Verfahren des Überwachens kann jedoch in verschiedenen Situationen nicht adäquat sein.
Aufgrund von ökonomischen Beschränkungen haben solche Systeme eine begrenzte Reichweite der Übersicht über jeden Ort, da die Kameras entweder auf einen festgelegten Ort fokussiert sind oder sich entlang vorbestimmter Bögen drehen. Dies kann zu blinden Flecken führen, welche eine Fehlinterpretation, beabsichtigt oder unbeabsichtigt, dessen was an einem bestimmten Ort passiert, verursachen können. Darüberhinaus kann alleine die visuelle Information selbst möglicherweise nicht genügend Information befördern, um einen Eingriff als Antwort auf unerwartete Vorkommnisse auszulösen.
Um die Nachteile von konventionellen Überwachungssystemen weiter darzustellen, seien einige wenige Beispiele betrachtet: Eine Kamera ist in einem Gang außerhalb eines elektrischen Betriebsraums angeordnet. Eine kleinere Explosion tritt in einem Transformator in dem Raum auf. Es gibt dann keine visuellen Hinweise, bis Rauch und Flammen sich von dem Raum in den Korridor ausdehnen. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Alarm zu spät kommen. Gleichermaßen kann eine Kamera, die einen Parkplatz bei Nacht überwacht, unter Bedingungen des Schneefalls nicht fähig sein, einen Einbruch oder einen Übergriff zu erfassen.
Es ist auch möglich, dass an einer Kamera vorsätzlich unerlaubte Änderungen vorgenommen werden, so dass diese für ihren beabsichtigen Zweck nutzlos wird.
In all den oben genannten Beispielen könnten zusätzliche Informationen, wie beispielsweise Audiosignale, die durch ein Mikrofon nahe einer Kamera aufgenommen werden, den Benutzer alarmieren. Diese Lösung könnte für ein Überwachungssystem mit einer einzelnen Kamera ausreichen. Für ein System mit vielen Kameras, beispielsweise einigen 10 oder einigen 100, welches durch weniger Benutzer als Kameras überwacht wird, würden jedoch, anstelle des Verbesserns der Überwachung, die vielfachen, sich überlappenden Audiosignale lediglich in einer unentzifferbaren Kakophonie resultieren.
Es besteht somit ein Bedarf, Videosignalen akustische Signale, die die Videosignale aufwerten, hinzuzufügen.
Aus dem Stand der Technik ( US 2003/0081120 A1 ) ist auch ein System und ein Verfahren zum Verarbeiten von einer oder mehreren Audio/Video-Quellen zum Verbinden mit einem Videomonitor und einem Lautsprecher bekannt. Das System stellt einen Audio/Video-Prozessor zur Verfügung, der fähig ist, nacheinander Eingaben von einer Mehrzahl von Kameras zum sequentiellen Anzeigen der assoziierten Ansichten auf einem Videomonitor auszuwählen. Parallel dazu wählt der Audio/Video-Prozessor ebenfalls aufeinanderfolgend die Eingabe von einem Mikrofon, welches mit einer Kamera assoziiert ist, die zur Anzeige ausgewählt ist, um das ausgewählte Audiosignal an einen Lautsprecher zu übertragen. In dem System wird ein Sendekonverter verwendet, der das Audiosignal und das Videosignal nutzt, um ein Trägersignal zu modulieren, das über ein AVP-Kabel an einen Videoprozessor gesendet wird.
Schließlich ist aus dem Stand der Technik ( US 5,504,522 ) auch eine Signalüberwachungsvorrichtung bekannt, welche ein Füllbild eines Audiosignals zusammen mit einem Bild eines dazu in Beziehung stehenden Videosignals auf einem Bildschirm eines Monitors anzeigt. Um komprimierte Audioausgaben in Videosignale umzuwandeln, werden ein Videostromkreis und ein Videomischer zum Mischen von originalen Videosignalen mit dem umgewandelten Audiosignal, das in ein Videosignal umgewandelt wurde, verwendet, und ein Monitor zur Anzeige einer gemischten Ausgabe wird verwendet.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung ist definiert durch ein Überwachungssystem gemäß Anspruch 1 und ein Überwachungsverfahren gemäß Anspruch 7. Das System und das Verfahren gemäß der Erfindung beinhalten das Visualisieren von akustischer Aktivität oder ihrer erfassten Eigenschaften und das Anzeigen der akustischen Aktivität als visuelle Signale Seite an Seite mit Videos, die durch Kameras erlangt wurden.
Entweder durch die Verwendung einer einfachen Signalverarbeitung oder durch die Verwendung einer durchdachteren Audioanalyse oder Geräuschwiedererkennung kann nützliche Information aus akustischen Signalen extrahiert werden. Die extrahierte Information kann in visuelle Signale umgewandelt werden, die auf die Videosignale, die durch die Kameras aufgenommen wurden, überlagert werden. Das visuelle Signal entspricht einem Ort einer Quelle des akustischen Signals.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Überwachungssystems gemäß der Erfindung;
2 und 3 zeigen Bilder, die durch ihre entsprechenden akustischen Signale visuell angereichert sind.
Beste Ausführungsform für die Erfindung
Systemstruktur
1 zeigt ein Überwachungssystem 100 gemäß der Erfindung. Das System beinhaltet einen Satz von Kameras 110 zum Aufnehmen von Videosignalen 111. Mit jeder Kamera ist ein Mikrofon 120 zum Aufnehmen von akustischen Signalen 121 assoziiert.
Die Audiosignale 121 jedes Mikrofons werden analysiert und beispielsweise durch ein Geräuschwiedererkennungsmodul 130 in ein visuelles Signal 131 transformiert. Das visuelle Signal 131 wird mit den Videosignalen 111 kombiniert und auf einem entsprechenden Monitor 140 angezeigt, um durch einen Benutzer 150 betrachtet zu werden. Das visuelle Signal kann eine Helligkeit oder Farbe der Anzeige ändern, wie es durch Schattierung in 1 gezeigt ist. Alternativ dazu kann das visuelle Signal in der Form eines Bildzeichens oder eines Texts 141 vorliegen.
Arbeitsweise des Systems
Visualisierung der Geräuschenergie
In vielen Fällen ist der Pegel der Energie des akustischen Signals ausreichend, um ein ungewöhnliches Ereignis an einem Ort anzuzeigen. Es sei der Fall eines Sicherheitskorridors betrachtet, wie er in 2 gezeigt ist. Obwohl eine visuelle Aktivität das Vorhandensein von Menschen anzeigen kann, kann es sein, dass der Gesichtswinkel der Kamera nicht den gesamten überwachten Bereich abdeckt. Überwachen von Pegeln von akustischer Aktivität und Übersetzen der akustischen Signale in einen entsprechenden Helligkeitspegel der angezeigten Videos resultiert in einer Anordnung von Monitoren, in der einige Bilder heller sind als andere Bilder. Die helleren Bilder kennzeichnen höhere Geräuschpegel, was zum Beispiel das Vorhandensein von Menschen an einem Ort anzeigt. Beim Untersuchen dieser Anordnung von Monitoren wird der Benutzer auf natürliche Art und Weise dazu gebracht, den Monitor 201, der mit einem größeren Pegel an Aktivität assoziiert ist, zu inspizieren.
Spezifische Geräuscherfassung
Es ist auch möglich, das Analyse- und Transformationsmodul 130 darauf zu trainieren, spezifische akustische Signale zu erfassen und zu identifizieren, wie beispielsweise das Öffnen und Schließen von Türen, Schreien, Schritten, Rennen usw. Identifizierte akustische Signale können visuell als ein Intensitätspegel auf einem Monitor, als ein Bildzeichen oder als Text angezeigt werden. Die Farbe der Anzeige kann auch von einer normalen Grauwertskala in eine Anzeige, die in rot oder gelb gefärbt ist, geändert werden.
Visualisierung von räumlicher Information
Durch Verwendung einer Anordnung von Mikrofonen führt die vorliegende Erfindung die Lokalisierung von Geräuschen durch, um den Benutzer zu unterstützen, wie es in 3 gezeigt ist. Hier wird eine Generatorbank überwacht. Wenn einer der Generatoren nicht korrekt funktioniert, wie es durch Gerassel oder Ge quietsche angezeigt wird, dann kann ein Bereich 301, der eine Quelle der unüblichen Geräusche ist, angezeigt werden.
Wirkung der Erfindung
Ein System und ein Verfahren repräsentieren visuell akustische Signale Seite an Seite mit Videosignalen. Die akustischen Signale werden analysiert und in visuelle Signale transformiert, die den Videosignalen überlagert werden können oder auf andere Art und Weise zusammen mit diesen angezeigt werden können. Dabei entspricht ein visuelles Signal einem Ort einer Quelle eines akustischen Signals. Die Erfindung vermeidet ausgedehnte Änderungen von Überwachungssystemen, da die meisten modernen Kameras mit Mikrofonen ausgestattet sind.

Claims

Überwachungssystem, welches aufweist: einen Satz von Kameras (110), wobei jede Kamera ausgebildet ist zum Erlangen eines Videos eines assoziierten Ortes; einen Satz von Mikrofonen (120), wobei ein Mikrofon für jede entsprechende Kamera vorgesehen ist, jedes Mikrofon ausgebildet ist zum Erlangen eines an dem assoziierten Ort erzeugten akustischen Signals; Mittel (130) zum Analysieren jedes akustischen Signals (121) und zum Transformieren des akustischen Signals in ein visuelles Signal (131); und einen Satz von Monitoren (140), wobei ein Monitor für jedes Mikrofon und entsprechende Kamera vorgesehen ist und jeder Monitor ausgebildet ist zum gleichzeitigen Darstellen des Videos und des visuellen Signals, dadurch gekennzeichnet, dass das visuelle Signal einem Ort einer Quelle des akustischen Signals entspricht.
System nach Anspruch 1, bei dem das visuelle Signal (131) auf dem Monitor dargestellter Text ist.
System nach Anspruch 1, bei dem das visuelle Signal (131) eine Farbe von auf dem Monitor dargestellten Bildern ist.
System nach Anspruch 1, bei dem das visuelle Signal (131) ein auf dem Monitor dargestelltes Piktogramm ist.
System nach Anspruch 1, bei dem das visuelle Signal (131) eine Intensität von auf dem Monitor dargestellten Bildern ist.
System nach Anspruch 5, bei dem die Intensität der Energie des akustischen Signals entspricht.
Überwachungsverfahren, welches aufweist: Erlangen eines Satzes von Videos mit einem Satz von Kameras (110); Erlangen eines Satzes von akustischen Signalen mit einem Satz von Mikrofonen (120), wobei ein Mikrofon für jede entsprechende Kamera vorhanden ist; Analysieren (130) jedes akustischen Signals (121) und Transformieren des akustischen Signals in ein visuelles Signal (131); und gleichzeitiges Darstellen des Videos und des visuellen Signals auf einem assoziierten Monitor (140), dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal in ein visuelles Signal entsprechend einem Ort einer Quelle des akustischen Signals transformiert wird.