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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Bildüberwachungsvorrichtung
mit einer Bilderzeugungsvorrichtung, die in der Weise installiert
ist, dass sie einen bestimmten Überwachungsbereich
beobachtet, wobei ein Bild, das durch diese Bilderzeugungsvorrichtung erhalten
wird, verarbeitet wird, um eine Person oder ein Objekt, das in den Überwachungsbereich
eindringt, zu erfassen. Die Erfindung betrifft ferner ein Bildüberwachungsverfahren
und ein Bildüberwachungs-Verarbeitungsprogramm,
das in einer derartigen Bildüberwachungsvorrichtung
implementiert ist.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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In
den letzten Jahren wurde eine Bilderzeugungsvorrichtung, etwa eine
Industrie-Fernsehkamera (die nachfolgend als "ITV-Kamera" bezeichnet wird) oder dergleichen,
in Überwachungsvorrichtungen
verwendet. Diese Art der Überwachungsvorrichtungen
wird an einer geeigneten Stelle in einem Betriebsgebäude installiert.
Die Überwachungsvorrichtung überwacht
ein Bild, das durch eine Bilderzeugungsvorrichtung der Überwachungsvorrichtung
erhalten wird. Eine derartige Überwachungsvorrichtung wurde
wirksam verwendet, um die Sicherheit eines Betriebsgebäudes zu
verbessern, indem das Auftreten eines anomalen Ereignisses und das
Eindringen von Kriminellen in das Betriebsgebäude erfasst werden.
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Bei
einer Überwachungsvorrichtung,
die für eine
derartige Anwendung verwendet wird, wird ein Bild eines bestimmten
Bereichs, der überwacht
werden soll, durch eine ITV-Kamera erhalten, die an einer Decke
oder dergleichen installiert ist, und das Bild, das durch die ITV-Kamera
erhalten wird, wird als ein Überwachungsbild
zum Überwachen
des Überwachungsbereichs
verwendet. Die Überwachungsvorrichtung
vergleicht das Überwachungsbild
des Überwachungsbereichs,
das durch die ITV-Kamera aufgenommen wird und jeweils nach einer
vorgegebenen Zeit aktualisiert wird (das nachfolgend als ein "momentanes Bild" bezeichnet wird),
mit einem Überwachungsreferenzbild,
das einen Hintergrund darstellt, der in dem Überwachungsbereich ständig vorhanden
ist und im Voraus in der Überwachungsvorrichtung
gespeichert wird (das nachfolgend als "Hintergrundbild" bezeichnet wird). Wenn sich das momentane
Bild von dem Hintergrundbild unterscheidet, stellt die Überwachungsvorrichtung
fest, dass sich ein Eindringling oder dergleichen in dem Überwachungsbereich
befindet.
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Wenn
die Überwachungsvorrichtung
das Eindringen eines Eindringlings als ein Ergebnis des Vergleichs
zwischen dem momentanen Bild und dem Hintergrundbild erfasst, informiert
z. B. die Überwachungsvorrichtung
einen Überwacher
oder eine Bedienperson, die den Überwachungsbereich über die Überwachungsvorrichtung überwacht,
dass ein Eindringling erfasst wurde. Der Überwacher, der über diesen
Eindringling informiert wurde, geht zu der Stelle in den Überwachungsbereich,
an der die Eindringung erfasst wurde, oder unternimmt alle erforderlichen
Aktionen.
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Bei
einer herkömmlichen
Bildüberwachungsvorrichtung
ist jedoch der Sichtwinkel einer Bilderzeugungsvorrichtung schmal,
so dass der Überwachungsbereich,
der durch eine einzelne Bilderzeugungsvorrichtung abgedeckt wird,
begrenzt ist. Deswegen müssen
dann, wenn es erforderlich ist, einen großen Überwachungsbereich zu überwachen,
mehrere Bilderzeugungsvorrichtungen an geeigneten Positionen installiert
werden, so dass der Gesamtüberwachungsbereich
durch die Bilderzeugungsvorrichtungen abgedeckt werden kann. Alternativ
muss eine Bilderzeugungsvorrichtung beweglich sein, so dass ein
großer Überwachungsbereich
durch die einzelne Bilderzeugungsvorrichtung abgedeckt werden kann.
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Das
US-Patent Nr. 4.679.077 offenbart ein visuelles Bildsensorsystem
zum Erfassen einer anomalen Änderung
in einer überwachten
Szene. Gespeicherte normale Änderungen
werden selektiv mit tatsächlichen Änderungen
verglichen, die aus Videosignalen erhalten werden, und ein Alarm
wird dann ausgegeben, wenn eine anomale Änderung erfasst wird.
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Das
US Patent Nr. 5.790.181 offenbart ein Panorama-Überwachungssystem, das einen
kuppelartigen konvexen Spiegel, der z. B. an der Decke eines zu überwachenden
Raums angebracht ist, und eine Kamera, die in der Weise unter dem
Spiegel angebracht ist, dass die Achse ihres Sichtfelds kolinear mit
der Symmetrieachse des Spiegelprofils verläuft, enthält.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Bildüberwachungsvorrichtung geschaffen,
mit: einem Bilderzeugungsabschnitt; einem Überwachungsbereich-Einstellabschnitt,
der Mittel besitzt, um in Bilddaten, die von dem Bilderzeugungsabschnitt
erhalten werden, einen Überwachungsbereich
einzustellen; einem Bildverarbeitungsabschnitt, der Mittel besitzt,
um eine Bildverarbeitung entsprechend Bestimmungsinformationen auszuführen, die erhalten
werden aus einem Vergleich zwischen mehreren Bilddaten, die durch
den Bilderzeugungsabschnitt im Voraus als Hintergrundbilddaten erhalten werden,
die als eine Referenz verwendet werden, die einen normalen Zustand
des Überwachungsbereichs darstellt,
und momentanen Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsabschnitt
in einem vorgegebenen Zeitintervall erhalten werden; und einem Überwachungsinformations-Ausgabeabschnitt,
der Mittel besitzt, um Überwachungsinformationen
entsprechend den Bestimmungsinformationen auszugeben, dadurch gekennzeichnet,
dass der Bilderzeugungsabschnitt einen konvexen Spiegel in Form
eines rotationssymmetrischen Körpers
aufweist, wobei der Bilderzeugungsabschnitt Mittel besitzt, um durch
den konvexen Spiegel ein Bild eines omniazimutalen Bereichs zu erhalten
und um die Bilddaten als Bilddaten des omniazimutalen Bereichs zu
erzeugen; und dass die Zeitinformationen, die die Zeit angeben,
zu der die Hintergrundbilddaten erhalten wurden, an den Hintergrundbilddaten
angebracht werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Überwachungsinformation-Ausgabeabschnitt
ein Bildausgabeabschnitt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Bildverarbeitungsabschnitt: einen Bildvergleichsabschnitt zum
Vergleichen der Hintergrundbilddaten mit den momentanen Bilddaten;
einen Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen des Vorhandenseins/Fehlens
eines zu untersuchenden Objekts anhand eines Vergleichsergebnisses
des Bildvergleichsabschnitts; und einen Bildumsetzungsabschnitt
zum Ausführen
einer bestimmten Bildumsetzungsverarbeitung anhand des Bestimmungsergebnisses
des Bestimmungsabschnitts.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Überwachungsbereich-Einstellabschnitt
Mittel, um mehrere Überwachungsbereiche
einzustellen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Bildverarbeitungsabschnitt Mittel, um die Bilddaten des omniazimutalen
Bereichs, die durch den Bilderzeugungsabschnitt erhalten werden,
in Panorama-Bilddaten oder perspektivisch umgesetzte Bilddaten umzusetzen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Bildüberwachungsvorrichtung
ferner einen Alarminformations-Ausgabeabschnitt zum Ausgeben von
Alarminformationen, wenn der Bildverarbeitungsabschnitt feststellt,
dass die momentanen Bilddaten von den Hintergrundbilddaten verschieden sind.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Bildvergleichsabschnitt Mittel, um Vergleichsergebnis-Bilddaten
anhand eines Unterschiedes zwischen den Hintergrundbilddaten und
den momentanen Bilddaten zu erzeugen; und der Bestimmungsabschnitt
ist so beschaffen, dass er eine Projektionsverarbeitung anhand der
Vergleichsergebnis-Bilddaten für
jeden Überwachungsbereich
ausführt,
wobei die Projektionsverarbeitung in einer Aufsummierung der Vergleichsergebnis-Bilddaten
für jeden Überwachungsbereich
besteht, wobei der Aufsummierungsprozess längs der X-Richtung und längs der
Y-Richtung ausgeführt
wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Bilderzeugungsabschnitt Mittel, um kreisförmige Bilddaten zu erhalten;
und der Überwachungsbereich-Einstellabschnitt
ist so beschaffen, dass er den Überwachungsbereich
anhand eines Polarkoordinatensystems einstellt, in dem ein Zentrum
der kreisförmigen
Bilddaten ein Ursprung des Systems ist.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Bilderzeugungsabschnitt Mittel, um kreisförmige Bilddaten zu erhalten;
und die Überwachungsbereich-Einstellmittel sind
so beschaffen, dass sie einen ringförmigen Bereich als den Überwachungsbereich
einstellen, indem sie zwei Abstände
von einem Zentrum der kreisförmigen
Bilddaten angeben.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Bilderzeugungsabschnitt Mittel, um kreisförmige Bilddaten zu erhalten;
und die Überwachungsbereich-Einstellmittel sind
so beschaffen, dass sie ein Paar symmetrischer Bereiche als die Überwachungsbereiche
einstellen, indem sie zwei Abstände
von einem Zentrum der kreisförmigen
Bilddaten und zwei Mittenwinkel angeben.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bildüberwachungsverfahren geschaffen,
das enthält:
einen Überwachungsbereich-Einstellschritt
des Einstellens eines gewünschten Überwachungsbereichs
in Bilddaten, die von einem Bilderzeugungsabschnitt erhalten werden;
einen Hintergrundbild-Einstellschritt des Einstellens mehrerer Bilddaten,
die durch den Bilderzeugungsabschnitt erhalten werden, als Hintergrundbilddaten,
die als eine Referenz verwendet werden, die einen normalen Zustand
des Überwachungsbereichs
darstellt; und einen Überwachungsschritt
des Bestimmens des Vorhandenseins/Fehlens eines anomalen Ereignisses
in dem Überwachungsbereich
anhand eines Vergleichsergebnisses zwischen den mehreren Hintergrundbilddaten
und den momentanen Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsabschnitt
in einem vorgegebenen Zeitintervall erhalten werden, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bilddaten omniazimutale Bilddaten sind, die unter Verwendung
des Bilderzeugungsabschnitts erhalten werden, der einen konvexen Spiegel
enthält,
der die Form eines rotationssymmetrischen Körpers hat, wobei der Bilderzeugungsabschnitt
durch den konvexen Spiegel ein Bild eines omniazimutalen Bereichs
erhält;
der gewünschte Überwachungsbereich
in den omniazimutalen Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsabschnitt
erhalten werden, eingestellt wird; und Zeitinformationen, die die
Zeit angeben, zu der die Hintergrundbilddaten erhalten wurden, an
den Hintergrundbilddaten angebracht werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
Bildüberwachungsverfahren
das ferner einen Hintergrundbild-Aktualisierungsschritt, bei dem
die Hintergrundbilddaten dann, wenn eine vorgegebene Zeit seit dem
Einstellen der Hintergrundbilddaten verstrichen ist, anhand der
vorgegebenen verstrichenen Zeit aktualisiert werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
der Überwachungsschritt:
einen Schritt des Erzeugens eines durch Differenz binarisierten
Bildes, bei dem die in einem vorgegebenen Zeitintervall erhaltenen
momentanen Bilddaten erfasst werden und durch Differenz binarisierte
Bilddaten anhand eines Vergleichs erzeugt werden, der für jeden Überwachungsbereich
zwischen den mo mentanen Bilddaten und allen der mehreren Hintergrundbilddaten
ausgeführt
wird; einen Projektionsschritt des Aufsummierens der durch Differenz
binarisierten Bilddaten für alle
Hintergrundbilddaten für
jeden Überwachungsbereich,
wobei der Aufsummierungsprozess längs der X-Richtung und längs der
Y-Richtung ausgeführt wird,
wodurch Histogramm-Daten erhalten werden; einen Maximalwert-Berechnungsschritt
zum Aufsummieren von durch den Projektionsschritt erhaltenen Histogrammdaten
und zum Berechnen eines Maximalwerts der Ergebnisse der aufsummierten
Daten; einen Bestimmungsschritt des Bestimmens, ob der berechnete
Maximalwert größer als
ein vorgegebener Schwellenwert ist; und einen Alarmausgabeschritt
des Ausgebens wenigstens eines Alarms oder umgesetzter Bilddaten,
die aus den momentanen Bilddaten in einem bestimmten Bereich erzeugt
werden, wenn festgestellt wird, dass der berechnete Maximalwert
größer als
der vorgegebene Schwellenwert ist.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Bildüberwachungsverfahren
ferner einen Speicherschritt, bei dem die momentanen Bilddaten als
Hintergrundbild-Kandidat in einem Speicherabschnitt gespeichert
werden, wenn in dem Bestimmungsschritt festgestellt wird, dass der
berechnete Maximalwert nicht größer als
der vorgegebene Schwellenwert ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bildüberwachungs-Verarbeitungsprogramm
zum Ausführen
des oben genannten Bildüberwachungsverfahrens
geschaffen.
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In
dieser Spezifikation bezeichnet der Ausdruck "omniazimutal" einen Sichtfeldbereich von 360°.
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Die
hier beschriebene Erfindung ermöglicht somit
die folgenden Vorteile: (1) Schaffen einer Bildüberwachungsvorrichtung, die
einen großen Überwachungsbereich
mit einer einzigen Bilderzeugungsvorrichtung, so dass ein Eindringling
oder dergleichen, der in den Überwachungsbereich
eindringt, zuverlässig
erfasst werden kann; und (2) Schaffen eines Bildüberwachungsverfahrens und eines
Bildüberwachungs-Verarbeitungsprogramms,
das in einer derartigen Bildüberwachungsvorrichtung
implementiert wird.
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Diese
sowie weitere Vorteile der Erfindung werden einem Fachmann deutlich
beim Lesen und Verstehen der folgenden genauen Beschreibung unter
Bezug nahme auf die beigefügten
Figuren.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockschaltplan, der einen allgemeinen Aufbau einer Bildüberwachungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockschaltplan, der einen Aufbau eines Bildverarbeitungsabschnitts
einer Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Blockschaltplan, der einen Aufbau eines Speicherabschnitts einer
Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung zeigt;
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4(a) zeigt einen allgemeinen Aufbau einer
omniazimutalen Kamera der Erfindung sowie Objekte, die sich in einem
Sichtfeld der omniazimutalen Kamera befinden, die 4(b) bis 4(d) zeigen Bilddaten, die durch die omniazimutale
Kamera der Erfindung erhalten werden, und umgesetzte Bilder, die aus
den Bilddaten erzeugt werden, die durch die omniazimutale Kamera
erhalten werden;
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5 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur einer Überwachungsoperation
unter Verwendung einer Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung erläutert;
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6 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung
veranschaulicht;
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7 veranschaulicht
ein erstes Beispiel der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung;
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8 veranschaulicht
ein zweites Beispiel der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung;
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9 veranschaulicht
ein drittes Beispiel der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung;
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10 veranschaulicht
ein viertes Beispiel der Überwachungsbereich-Einstell verarbeitung;
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11 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur der Hintergrundbild-Einstellverarbeitung veranschaulicht;
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12 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur der Überwachungsverarbeitung
veranschaulicht;
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13 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur der Hintergrund-Aktualisierungsverarbeitung
veranschaulicht; und
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14 veranschaulicht
ein Beispiel der Projektionsverarbeitung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird eine Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Die
Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung enthält
einen Bilderzeugungsabschnitt, der ein Bild eines großflächigen Bereichs
erhalten kann.
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Der
Bilderzeugungsabschnitt ist an einer Stelle in einem Betriebsgebäude installiert,
an der z. B. das Eindringen eines Eindringlings verhindert werden
muss, wobei an einer derartigen Stelle ein bestimmter Überwachungsbereich
abgedeckt werden muss. Wenn das Eindringen eines Eindringlings durch
den Bilderfassungsabschnitt erfasst wird, wird ein Bild, das durch
den Bilderzeugungsabschnitt erhalten wird, einer bestimmten Verarbeitung
unterzogen, so dass das verarbeitete Bild auf einem Monitor oder
dergleichen angezeigt wird. Andererseits wird eine bestimmte Ausgabeverarbeitung,
die zur Sicherheit erforderlich ist, wie etwa die Erzeugung eines Alarmtons,
eines Alarmsignals oder dergleichen, durch die Überwachungsvorrichtung ausgeführt.
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Die
Betriebsarten der Bildüberwachungsvorrichtung
enthalten einen Sicherheitsmodus und einen deaktivierten Modus.
In einem normalen Zustand ist die Bildüberwachungsvorrichtung auf
den Sicherheitsmodus eingestellt. In dem Sicherheitsmodus wird untersucht,
ob in einem Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt erhalten
wird, ein eindringendes Objekt oder eine eindringende Person vorhanden
ist. (Im Folgenden wird ein derartiger Sicherheitszustand als "Überwachungszustand" bezeichnet.) Wenn
in dem Sicherheitsmodus ein Eindringling erfasst wird ("anomaler Zustand"), wird eine notwendige
Operation, wie etwa die Erzeugung eines Alarmtons, ausgeführt. (Der
Zustand, in dem kein Eindringling erfasst wird, wird als "normaler Zustand" bezeichnet.) Der
deaktivierte Modus wird z. B. dann gewählt, wenn sich in einem zu überwachenden
Bereich ein Überwacher
befindet und es demzufolge nicht erforderlich ist, einen Alarmton
zu erzeugen, oder wenn das Überwachungssystem
zur Wartung der Betriebsanlage oder dergleichen angehalten wurde.
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1 ist
ein Blockschaltplan, der eine Bildüberwachungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Die
Bildüberwachungsvorrichtung
enthält:
einen Bilderzeugungsabschnitt 1 zum Aufnehmen eines Bildes
eines bestimmten Überwachungsbereichs und
zum Erhalten von Bilddaten von dem aufgenommenen Bild; einen Steuerabschnitt 2 zum
Steuern des gesamten Betriebs der Bildüberwachungsvorrichtung; einen
Speicherabschnitt 3 zum Speichern eines Steuerprogramms,
der Bilddaten usw.; einen Betätigungsabschnitt 4 zum
Einstellen des Überwachungsbereichs
oder zum Ändern
der Einstellbedingungen, die zum Einstellen des Überwachungsbereichs verwendet
werden; einen Bildverarbeitungsabschnitt 6 zum Erzeugen
eines perspektivisch umgesetzten Bildes, eines Panoramabildes des
gesamten Überwachungsbereichs
oder dergleichen anhand der neuesten Bilddaten des Überwachungsbereichs, der
ein fremdes Objekt enthält,
wenn die Überwachungsvorrichtung
das Auftreten eines anomalen Ereignisses in den Bilddaten, die durch
den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten werden, erfasst;
einen Bildausgabeabschnitt 5 zum Ausgeben eines umgesetzten
Bildes oder dergleichen, das durch den Bildverarbeitungsabschnitt 6 erzeugt
wird; und einen Alarmausgabeabschnitt 7 zum Ausgeben von
Alarminformationen, wie etwa ein Alarmton, eine Alarmmeldung oder
dergleichen, die in Verbindung mit dem Überwachungsbereich erzeugt
werden, wenn die Überwachungsvorrichtung
das Auftreten eines anomalen Ereignisses anhand der Bilddaten, die
durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten werden, erfasst.
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Der
Steuerabschnitt 2 ist z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit
(CPU), mit der der Bilderzeugungsabschnitt 1, der Speicherabschnitt 3,
der Betätigungsabschnitt 4,
der Bildausgabeabschnitt 5, der Bildverarbeitungsabschnitt 6 und der
Alarmausgabeabschnitt 7 verbunden sind.
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Der
Steuerabschnitt 2 enthält
ein Steuerprogramm, das in dem Speicherabschnitt 3 gespeichert ist,
um den Bilderzeugungsabschnitt 1, den Bildausgabeabschnitt 5,
den Bildverarbeitungsabschnitt 6 und den Alarmausgabeabschnitt 7 zu
steuern.
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Der
Bilderzeugungsabschnitt 1 erhält ein Bild eines bestimmten Überwachungsbereichs
unter der Steuerung des Steuerabschnitts 2. Der Bilderzeugungsabschnitt 1 erhält im Einzelnen
mehrere momentane Bilder, die während
eines Überwachungsschrittes
jeweils nach einer vorgegebenen Zeit als Bilddaten erhalten werden.
Der Bilderzeugungsabschnitt 1 erhält andererseits zu vorgegebenen
unterschiedlichen Zeitpunkten vor dem Beginn des der Überwachungsschritts
mehrere Hintergrundbilder für den
Vergleich mit den momentanen Bildern. Die Bilddaten der erhaltenen
Hintergrundbilder und die Bilddaten der momentanen Bilder werden über den
Steuerabschnitt 2 und den Bildverarbeitungsabschnitt 6 immer
dann, wenn Bilddaten erhalten werden, an den Speicherabschnitt 3 übertragen
und in einem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 bzw. einem
Momentanbild-Speicherbereich 16 gespeichert, die später in Verbindung
mit 3 beschrieben werden.
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Der
Bilderzeugungsabschnitt 1 wird durch eine Bilderzeugungsvorrichtung
gebildet, die ein Bild eines großen Gesichtsfeldes erhalten
kann. Als Bilderzeugungsvorrichtung des Bilderzeugungsabschnitts 1 können z.
B. eine omniazimutale Kamera, die durch einen konvexen Spiegel in
Form eines rotationssymmetrischen Körpers gebildet ist (d. h. eine Form,
die durch einen rotierenden Körper
gebildet ist) und eine Bilderzeugungskamera zum Aufnehmen eines
Bildes, das in dem konvexen Spiegel reflektiert wird, verwendet
werden. In der omniazimutalen Kamera ist der konvexe Spiegel vor
der Bilderzeugungskamera in der Weise angeordnet, dass eine konvexe
Oberfläche
des Spiegels zur Bilderzeugungskamera weist, und der konische Spiegel
und die Bilderzeugungskamera in der Weise festgelegt sind, dass
die Rotationsachse des konischen Spiegels mit der optischen Achse
einer Linse der Bilderzeugungskamera identisch ist.
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Ein
CCD-Bilderzeugungselement, das gewöhnlich in einer Industrie-Kamera
verwendet wird, kann in einem Kameraabschnitt der omniazimutalen Kamera verwendet
werden. Alternativ kann eine Infrarotkamera, eine Kamera für sichtbares
Licht usw. gemäß dem Typ
eines zu überwachenden
Objekts verwendet werden. Als konvexer Spiegel mit der Form eines
rotationssymmetrischen Körpers
können ein
konischer Spiegel, ein sphärischer
Spiegel, ein Parabolspiegel, ein Hyberboloid-Spiegel, ein kugelförmiger Spiegel
usw. verwendet werden, da ein Spiegel mit einer derartigen Form
ein Bild, das in dem Spiegel reflektiert wird, leicht in ein perspektivisch umgesetztes
Bild umsetzen kann, von dem angenommen wird, dass es von einem Brennpunkt
des Spiegels betrachtet werden kann.
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2 zeigt
einen allgemeinen Aufbau des Bildverarbeitungsabschnitts 6 der
Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung. Wie in 2 gezeigt ist, enthält der Bildverarbeitungsabschnitt 6 einen Überwachungsbereich-Einstellabschnitt 8,
um mehrere gewünschte Überwachungsbereiche über ein
angezeigtes Bild einzustellen, und einen Hintergrundbild-Registrierungsabschnitt 9,
um Zeitinformationen, die die Zeit angeben, zu der die Bilddaten
erhalten wurden, den Bilddaten anzufügen, und um diese Bilddaten
in den Speicherabschnitt 3 zu übertragen. Der Bildverarbeitungsabschnitt 6 enthält ferner einen
Bildvergleichsabschnitt 10, um momentane Bilddaten, die
jeweils nach einer vorgegebenen Zeit durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
werden, mit Hintergrundbilddaten, die von dem Speicherabschnitt 3 erhalten
werden, zu vergleichen. Anhand eines Unterschieds zwischen den momentanen Bilddaten
und den Hintergrundbilddaten in dem Bildvergleichsabschnitt 10 stellt
ein Bestimmungsabschnitt 11 fest, ob die momentanen Bilddaten
des Überwachungsbereichs
normal sind. Wenn das Bestimmungsergebnis im Bestimmungsabschnitt 11 nicht
normal ist, wird ein perspektivisch umgesetztes Bild oder dergleichen,
das angezeigt werden soll, durch einen Bildumsetzungsabschnitt 12 in
der Weise erzeugt, dass es ein zu untersuchendes Objekt enthält.
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4(a) zeigt einen allgemeinen Aufbau einer
omniazimutalen Kamera des Bilderzeugungsabschnitts 1 und
Objekte (A) und (B), die in dem Gesichtsfeld der omniazimutalen
Kamera vorhanden sind. Die 4(b) bis 4(d) zeigen Bilddaten, die durch die omniazimutale
Kamera des Bilderzeugungsabschnitts 1 erhalten werden,
und umgesetzte Bilder, die durch den Bildumsetzungsabschnitt 12 aus
den von der omniazimutalen Kamera erhaltenen Bilddaten erzeugt werden.
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In 4(a) ist der Bilderzeugungsabschnitt 1 durch
eine omniazimutale Kamera gebildet, die einen Hyberboloid-Spiegel 1a enthält, der
in der Weise installiert ist, dass seine konvexe Oberfläche sich
nach unten erstreckt, und eine CCD-Kamera 1b ist unmittelbar
unter dem Hyberboloid-Spiegel 1a positioniert. In dem in 4(a) gezeigten Beispiel befinden sich die
Objekte (A) und (B) in dem Gesichtsfeld (Überwachungsbereich) des Bilderzeugungsabschnitts 1.
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4(b) zeigt ein Bild, das durch die omniazimutale
Kamera des Bilderzeugungsabschnitts 1 erhalten wird und
das Bilder der Objekte (A) und (B) von 4(a) enthält. Ein
Bild, das durch die omniazimutale Kamera erhalten wird, ist ein
kreisförmiges Bild,
wie in 4(b) gezeigt ist.
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4(c) zeigt ein Panoramabild, das durch panoramaförmiges Umsetzen
des kreisförmigen
Bildes von 4(b) erhalten wird. 4(d) zeigt ein perspektivisch umgesetztes
Bild, das durch das perspektivische Umsetzen des kreisförmigen Bildes
von 4(b) erhalten wird.
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3 ist
ein Blockschaltplan, der einen Aufbau des Speicherabschnitts 3 zeigt.
Der Speicherabschnitt 3, der mit dem Steuerabschnitt 2 verbunden ist
(siehe 1), kann durch eine magnetische Aufzeichnungsvorrichtung,
wie etwa eine Festplatte oder dergleichen, gebildet sein. Der Speicherabschnitt 3 kann
alternativ durch einen Halbleiterspeicher, wie etwa ein RAM (Arbeitsspeicher),
gebildet sein, der eine schnelle Verarbeitung erreichen kann.
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Der
Speicherabschnitt 3 enthält: einen Programmspeicherbereich 13 zum
Speichern von Betriebsprogrammen für den Steuerabschnitt 2,
den Bildverarbeitungsabschnitt 6 usw.; einen Parameterspeicherbereich 14 zum
Speichern verschiedener Parameter, wie etwa Informationen bezüglich eines Überwachungsbereichs,
einen binären
Schwellenwert, der als eine Referenz zum Vergleich zwischen einem
Hintergrundbild und einem momentanen Bild verwendet wird (wird später beschrieben),
einen Abnormitätsbestimmungs-Referenzwert,
der zum Feststellen des Auftretens eines anomalen Ereignisses verwendet
wird, usw.; einen Hintergrundbild-Speicherbereich 15 zum
Speichern von mehreren Hintergrundbilddaten, die im Voraus durch
den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten werden und die Referenzbilder
darstellen, die mit einem momentanen Bild zu vergleichen sind; einen
Momentanbild-Speicherbereich 16, um Daten von momentanen Bildern
zu speichern, die durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
werden; einen Speicherbereich 17 für umgesetzte Bilder, um ein
umgesetztes Bild, das durch den Bildverarbeitungsabschnitt 6 anhand eines
momentanen Bildes, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird, zu speichern; einen Hintergrundbildkandidat-Speicherbereich 22 zum Speichern
eines Hintergrundbildkandidaten (wird später beschrieben); einen Überwachungszustand-Speicherbereich 18 zum
Speichern eines Überwachungszustandes
(normal oder anomal); einen Überwachungsmodus-Speicherbereich 19 zum Speichern
eines Überwachungsmodus
der Bildüberwachungsvorrichtung
(Sicherheitsmodus, deaktivierter Modus oder dergleichen); einen
Differenzbild-Speicherbereich 20 zum
Speichern eines binären
Differenzbildes, das einen Unterschied zwischen den verglichenen
Bildern darstellt (wird später
beschrieben); und einen Histogramm-Speicherbereich 21 zum
Speichern von Histogramm-Daten, die einen anomalen Abschnitt in
dem Differenzbild betreffen (wird später beschrieben).
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In 1 wird
die Bildüberwachungsvorrichtung
beschrieben.
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Der
Alarmausgabeabschnitt 7 ist mit einer (nicht gezeigten)
externen Steuereinheit über
leitungsgestützte
oder drahtlose Mittel verbunden und gibt einen Alarm an die externe
Steuereinheit aus, wenn ein anomales Ereignis auftritt.
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Der
Bildausgabeabschnitt 5 enthält einen Anzeigebildschirm,
wie etwa einen Monitor. Der Bildausgabeabschnitt 5 ist über leitungsgestützte oder drahtlose
Mittel mit einer Steuereinheit einer externen Vorrichtung, die zur Überwachung
verwendet wird, verbunden, die außerhalb der Bildüberwachungsvorrichtung
vorgesehen ist, d. h. eine Steuereinheit einer (nicht gezeigten)
Datenübertragungsvorrichtung,
wie etwa eine Datenübertragungsvorrichtung,
die in einem Wachgebäude
installiert ist, in dem sich ein Überwacher befindet, eine Datenübertragungsvorrichtung,
die ein Überwacher
ständig
bei sich trägt,
oder dergleichen. Wenn ein anomales Ereignis eintritt, werden umgesetzte
Bilddaten eines Überwachungsbereichs,
die ein zu untersuchendes Objekt enthalten, nicht umgesetzte Bilddaten
des Überwachungsbereichs
usw. an die Steuereinheit der Datenübertragungsvorrichtung ausgegeben.
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Der
Betätigungsabschnitt 4 enthält Tastenschalter,
die eine Tasteneingabe an einem Anzeigebildschirm des Bildausgabeabschnitts 5 ermöglichen. Der
Tastenschalter ist z. B. eine Tastatur, die gemeinsam mit dem Monitor
des Bild ausgabeabschnitts 5 vorgesehen ist. Der Tastenschalter
kann alternativ ein Berührungsfeld
sein, das über
dem Monitorbildschirm gebildet ist, der gemeinsam mit der Steuereinheit
vorgesehen ist. Der Betätigungsabschnitt 4 gibt ein
Befehlssignal aus, das gemäß einer
Betätigung eines Überwachers
an dem Steuerabschnitt 2 über eine (nicht gezeigte) Datenübertragungsleitung
erzeugt wird.
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Im
Folgenden wird eine allgemeine Prozedur eine Überwachungsoperation zum Überwachen
eines Überwachungsbereichs
unter Verwendung der Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung beschrieben.
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5 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur einer Überwachungsoperation
unter Verwendung der Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung veranschaulicht.
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Ein
allgemeiner Verarbeitungsablauf der Bildüberwachungsvorrichtung der
Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Der
Verarbeitungsablauf der Bildüberwachungsvorrichtung
dieser Ausführungsform
wird im Allgemeinen durch vier Verarbeitungsschritte gebildet, die
einen Überwachungsbereich-Einstellschritt, einen
Hintergrundbild-Einstellschritt, einen Überwachungsschritt und einen
Hintergrundbild-Aktualisierungsschritt enthalten.
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Im
ersten Schritt, d. h. in dem Überwachungsbereich-Einstellschritt
stellt ein Überwacher einen
Bereich in einem Bild, das auf dem Anzeigebildschirm des Bildausgabeabschnitts 5 als
ein Überwachungsbereich
angezeigt wird, durch Betätigen des
Betätigungsabschnitts 4 ein
(Schritt S01). In diesem Schritt können mehrere Bereiche überwacht werden,
indem die mehreren Bereiche als Überwachungsbereiche
eingestellt werden.
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Nach
dem Einstellen eines bestimmten Überwachungsbereichs
wird eine Einstellungsverarbeitung für ein Hintergrundbild in dem
Hintergrundbild-Einstellungsschritt ausgeführt (Schritt S02).
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Bei
der Hintergrundbild-Einstellverarbeitung im Schritt S02 betätigt z.
B. der Überwacher,
der den Überwachungsbereich überwacht,
den Betätigungsab schnitt 4 in
der Weise, dass Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
werden, in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des Speicherabschnitts 3 (3)
in Einheiten eines Bilddatensegments, die eine Rahmenanzahl N aufweisen (eine
Hintergrundbildeinheit), gespeichert werden. Daraufhin wird das
Aktualisieren der Hintergrundbildeinheit fortgesetzt, bis der Prozess
zum Überwachungsschritt
fortschreitet.
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Nachdem
die Hintergrundbild-Einstellverarbeitung (Schritt S02) beendet wurde,
wird in einem Sicherheitsmodus-Bestimmungsschritt (Schritt S03) festgestellt,
ob der Sicherheitsmodus der Bildüberwachungsvorrichtung
eingeschaltet ist. Wenn der Sicherheitsmodus eingeschaltet ist,
geht der Prozess von dem Hintergrundbild-Einstellschritt zum Überwachungsschritt.
Wenn der Sicherheitsmodus ausgeschaltet ist, kehrt der Prozess zu
der Hintergrundbild-Einstellverarbeitung im Schritt S02 zurück und das
Aktualisieren der Hintergrundbildeinheit wird fortgesetzt. Bei dem
hier beschriebenen Beispiel ist die Rahmenanzahl N eine größere Zahl.
Eine grundlegende Bildvergleichsoperation kann jedoch selbst dann
ausgeführt
werden, wenn die Rahmenanzahl N gleich 1 ist.
-
Der Übergang
von dem Hintergrundbild-Einstellschritt zu dem Überwachungsschritt wird durch eine
Betätigung
des Betätigungsabschnitts 4 durch den Überwacher,
der den Überwachungsbereich überwacht,
in einer ähnlichen
Weise erreicht wie bei dem Übergang
von dem Überwachungsbereich-Einstellschritt
zu dem Hintergrundbild-Einstellschritt. Der Betätigungsabschnitt 4 besitzt
einen Eingangsschalter zum Ein- und Ausschalten des Sicherheitsmodus der
Bildüberwachungsvorrichtung.
Dieser Eingangsschalter wird durch den Überwacher betätigt. Ohne eine
Schalterbetätigung
durch den Überwacher
zum Einschalten des Sicherheitsmodus wird kein Übergangsbefehl an den Überwachungsschritt
ausgegeben und der Prozess kehrt zu dem Hintergrundbild-Einstellschritt
zum Aktualisieren der Hintergrundbilddaten zurück.
-
In
dem Überwachungsschritt
(Schritt S04) wird eine Überwachungsverarbeitung
ausgeführt. Während der Überwachungsverarbeitung
werden im Einzelnen Daten der momentanen Bilder von einem Rahmen
mit der Hintergrundbildeinheit verglichen, wobei das Auftreten eines
anomalen Ereignisses, wie etwa das Eindringen eines Eindringlings, überwacht
wird. Eine Überwachungsverarbeitung
wird später
genauer beschrieben.
-
Nachdem
ein einzelner Durchlauf der Überwachungsverarbeitung
abgeschlossen ist, geht der Prozess zu einem Sicherheitsmodus-Bestimmungsschritt,
in dem der Steuerabschnitt 2 feststellt, ob der Sicherheitsmodus
der Bildverarbeitungsvorrichtung ein- oder ausgeschaltet ist (Schritt
S05). Wenn der Sicherheitsmodus ausgeschaltet ist, geht der Prozess
zu einem Anhalteverarbeitungs-Bestimmungsschritt,
indem der Steuerabschnitt 2 festlegt, ob ein Anhaltesignal
zum Anhalten der Operation der Hildüberwachungsvorrichtung ausgegeben
wird (Schritt S08). Dieses Anhaltesignal wird an den Steuerabschnitt 2 z.
B. durch eine Schalterbetätigung
durch den Überwacher,
der den Überwachungsbereich überwacht,
ausgegeben. Wenn das Anhaltesignal an den Steuerabschnitt 2 ausgegeben
wird, wird der Strom zu der Bildüberwachungsvorrichtung
ausgeschaltet, wodurch die Verarbeitung beendet wird. Wenn das Anhaltesignal
nicht an den Steuerabschnitt 2 ausgegeben wird, geht der
Prozess zu einem Überwachungsbereich-Änderungsbefehl-Bestimmungsschritt,
in dem der Steuerabschnitt 2 festlegt, ob ein Befehl zum Ändern des Überwachungsbereichs
ausgegeben wird (Schritt S09). Ein derartiger Befehl zum Ändern des Überwachungsbereichs wird
z. B. durch eine Schalterbetätigung
durch den Überwacher,
der den Überwachungsbereich überwacht,
ausgegeben. Wenn kein Überwachungsbereich-Änderungsbefehl
ausgegeben wird, kehrt der Prozess zu dem Schritt der Hintergrundbild-Einstellverarbeitung
im Schritt S02 zurück.
Wenn der Überwachungsbereich-Änderungsbefehl
ausgegeben wird, kehrt der Prozess zu dem Schritt der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung
im Schritt S02 zurück.
-
Wenn
in dem Sicherheitsmodus-Bestimmungsschritt (Schritt S05) der Sicherheitsmodus
eingeschaltet ist, geht der Prozess zu einem Schritt der Zeitbestimmung
der Hintergrundbildaktualisierung, in dem der Steuerabschnitt 2 feststellt,
ob eine geeignete Zeit zum Aktualisieren der Hintergrundbildeinheit vorliegt
(Schritt S06). Wenn der Steuerabschnitt 2 feststellt, dass
kein geeigneter Zeitpunkt zum Aktualisieren der Hintergrundbildeinheit
vorliegt, kehrt der Prozess zu dem Überwachungsschritt vom Schritt S04
zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 2 feststellt, dass ein geeigneter
Zeitpunkt zum Aktualisieren der Hintergrundbildeinheit vorliegt,
geht der Prozess zu einem Hintergrundbild-Aktualisierungsschritt des Schrittes
S07. In dem Hintergrundbild-Aktualisierungsschritt wird eine Hintergrundbild-Aktualisierungsverarbeitung
ausgeführt
(Schritt S07). In dem Schritt der Hintergrundbild-Aktualisierungsverarbeitung
bezieht sich der Steuerabschnitt 2 unter den Hintergrundbildern,
die in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des Speicherabschnitts 3 gespeichert
sind und die eine Rahmenanzahl N aufweisen, auf die Zeitinformationen
jedes Hintergrundbildes, die die Zeit angeben, zu der das Hintergrundbild
erhalten wurde, und wählt
das älteste
Hintergrundbild. Das ausgewählte
Hintergrundbild wird zu einem neuen Hintergrundbild aktualisiert.
Nachdem die Aktualisierungsverarbeitung beendet ist, kehrt der Prozess
zu dem Überwachungsschritt
vom Schritt S04 zurück.
Der Übergang
von dem Schritt der Hintergrundbild-Aktualisierungsverarbeitung zu dem Überwachungsschritt
wird z. B. durch Betätigung
des Betätigungsabschnitts 4 erreicht.
Ein Befehlssignal, das durch Betätigung
des Betätigungsabschnitts 4 erzeugt
wird, wird an den Steuerabschnitt 2 ausgegeben. Der Steuerabschnitt 2 führt eine
Verarbeitung gemäß einem
Befehl des Befehlssignals aus.
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In
Folgenden wird jeder der oben erwähnten Schritte genauer beschrieben.
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6 ist
ein Ablaufplan, der eine allgemeine Prozedur der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung
vom Schritt S01 veranschaulicht.
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In
der Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung
vom Schritt S01 werden in einem Bilderfassungsschritt Bilddaten
(Aufnahmedaten) eines Bildes, das einen bestimmten Überwachungsbereich enthält und durch
den Bilderzeugungsabschnitt 1 aufgenommen wurde, in dem
Momentanbild-Speicherbereich 16 des Speicherbereichs 3 durch
den Steuerabschnitt 2 gespeichert (Schritt S11). Dieser
Prozess wird anschließend
einfach in einem Satz ausgedrückt,
der lautet: "Ein
momentanes Bild wird von dem Bilderzeugungsabschnitt 1 erfasst". Bei dieser Verarbeitung
werden Zeitinformationen, die die Zeit angeben, zu der die Aufnahmedaten
erhalten wurden, in dem Momentanbild-Speicherbereich 16 des
Speicherabschnitts 3 zusammen mit den Aufnahmedaten gespeichert.
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Die
erhaltenen momentanen Bilddaten werden von dem Steuerabschnitt 2 zusammen
mit ihren Zeitinformationen an einen (nicht gezeigten) Monitor, der
zusammen mit einer Steuereinheit einer externen Vorrichtung vorgesehen
ist, über
den Bildausgabeabschnitt 5 ausgegeben.
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Anschließend stellt
im Schritt S12 ein Überwacher,
der den Monitor beobachtet, einen Überwachungsbereich in einem
Bild, das auf dem Monitor angezeigt wird, gemäß einem Überwachungsbereich-Einstellverfahren
(das später
be schrieben wird) ein und die eingestellten Überwachungsbereichsinformationen
werden in dem Parameterspeicherbereich 14 des Speicherabschnitts 3 gespeichert.
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Nachdem
die Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung
im Schritt S12 beendet wurde, geht der Prozess zum Schritt S13,
in dem eine Nachricht den Überwacher
fragt, ob er einen Befehl zum Hinzufügen eines weiteren Überwachungsbereichs
oder zum Ändern
des Überwachungsbereichs
ausgeben möchte.
Wenn der Überwacher
einen Befehl zum Hinzufügen
eines weiteren Überwachungsbereichs oder
zum Ändern
des Überwachungsbereichs
ausgeben möchte,
gibt der Überwacher
einen derartigen Befehl über
den Betätigungsabschnitt 4 ein.
Der von dem Überwacher
eingegebene Befehl wird zu dem Steuerabschnitt 2 übertragen.
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Wenn
ein Befehl zum Hinzufügen
eines weiteren Überwachungsbereichs
oder zum Ändern
des Überwachungsbereichs
ausgegeben wird, kehrt der Prozess zu dem Schritt der Erfassung
von momentanen Bildern im Schritt S11 zurück, in dem die Überwachungsbereich-Einstellverarbeitung
durch den Überwachungsbereich-Einstellabschnitt 8 fortgesetzt wird.
Wenn kein Befehl zum Hinzufügen
eines weiteren Überwachungsabschnitts
oder zum Ändern
des Überwachungsabschnitts
ausgegeben wird, geht der Prozess von 6 in dem
Hauptablauf von 5 zu der Hintergrundbild-Einstellverarbeitung
im Schritt S2.
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Im
Folgenden wird ein spezielles Beispiel des oben erwähnten Überwachungsbereich-Einstellverfahrens
beschrieben.
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7 zeigt
schematisch ein kreisförmiges aufgenommenes
Bild, das durch eine omniazimutale Kamera erhalten wird, die als
Bilderzeugungsabschnitt 1 verwendet wird. Im Folgenden
werden ein erstes und ein zweites Verfahren zum Einstellen eines Überwachungsbereichs
unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
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Gemäß dem ersten
Verfahren wird in einem Prozess zum Einstellen eines Überwachungsbereichs
in dem kreisförmigen
aufgenommenen Bild eine Koordinate des Zentrums des Überwachungsbereichs
(z. B. A0(r0, θ0))
durch eine Tasteneingabe über
den Betätigungsabschnitt 4 angegeben.
Bei diesem Verfahren wird eine vorgegebene Fläche des Bereichs um die angegebene
Koordinate als ein Überwachungsbereich
eingestellt. In dem in 7 gezeigten Beispiel wird durch
Angeben einer Koordinate A0(r0, θ0)
als Zentrum eines Überwachungsbereichs
ein schraffierter Bereich, der durch (r0 ± Δr0, θ0 ± Δθ0) dargestellt wird, als Überwachungsbereich angegeben.
-
Bei
einer Koordinate (r, θ)
bezeichnet dabei "r" einen Abstand von
einem Zentrum O des kreisförmigen
Bildes zu der Koordinate (r, θ)
und "θ" bezeichnet einen
Mittenwinkel der Koordinate (r, θ)
in Bezug auf das Zentrum O des kreisförmigen Bildes. Unter Verwendung
dieser Parameter r und θ kann
jede Positionskoordinate in dem kreisförmigen Bild angegeben werden.
-
Gemäß dem zweiten
Verfahren werden Koordinaten, die vier Ecken eines bestimmten Bereichs entsprechen
(z. B. A1(r1, θ1),
A2(r2, θ2),
A3(r3, θ3) und
A4(r4, θ4))
durch eine Tasteneingabe über
den Betätigungsabschnitt 4 angegeben.
In diesem Fall wird der Bereich, der durch die vier Punkte definiert ist,
als Überwachungsbereich
eingestellt. Bei diesem Verfahren kann der Überwachungsbereich so eingestellt
werden, dass er eine beliebige Erstreckung der Fläche besitzt.
-
Gemäß der Erfindung
können
nicht nur ein Überwachungsbereich,
sondern mehrere Überwachungsbereiche
unter Verwendung des oben genannten ersten Verfahrens und/oder des
zweiten Verfahrens eingestellt werden.
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8 zeigt
schematisch ein aufgenommenes Bild, das durch eine CCD-Kamera erhalten
wurde, die als Bilderzeugungsabschnitt 1 verwendet wird.
Das dritte Verfahren zum Einstellen eines Überwachungsbereichs wird im
Folgenden unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
-
Gemäß dem dritten
Verfahren werden in einem kreisförmigen
aufgenommenen Bild, das auf dem Monitor angezeigt wird, ein Paar Überwachungsbereiche
in der Weise eingestellt, dass sie in Bezug auf das Zentrum O eines
kreisförmigen
Koordinatensystems symmetrisch sind. In dem in 8 gezeigten
Beispiel können
durch Angeben eines Abstands r1 von dem Zentrum O des kreisförmigen Koordinatensystems
und zweier Mittenwinkel θ1
und θ2 von
einer Referenzposition in dem kreisförmigen Bild vier Punkte A1(r1, θ1), A2(r1, θ2), A3(r1,
180° + θ1), A4(r1,
180° + θ2) ausgewählt werden.
Folglich können
ein erster Überwachungsbereich,
der durch Punkte A1(r1, θ1),
B1(r1, θ5), B4(r2, θ8) und A4(r1, 18° + θ2) definiert
ist, und ein zweiter Überwachungsbereich,
der durch Punkte A2(r1, θ2),
B2(r2, θ6), B3(r2, θ7) und A3(r1,
180° + θ1) definiert
ist, gleichzeitig eingestellt werden.
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Dabei
liegen alle vier Punkte A2, B2, B1 und A1 auf einer Linie. Ferner
befinden sich ebenfalls alle vier Punkte A3, B3, B4 und A4 auf einer
weiteren Linie.
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9 zeigt
schematisch ein kreisförmiges aufgenommenes
Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird. Ein viertes Verfahren zum Einstellen eines Überwachungsbereichs
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
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Gemäß dem vierten
Verfahren kann in einem kreisförmigen
aufgenommenen Bild durch Angeben zweier unterschiedlicher Abstände r1 und
r2 von der Zentrumskoordinate O des kreisförmigen Bildes ein ringförmiger Überwachungsbereich,
der durch einen Kreis mit dem Durchmesser r1 und einem Kreis mit dem
Durchmesser r2 definiert ist, eingestellt werden.
-
Im
Folgenden wird ein Fall betrachtet, bei dem ein zu überwachender
Bereich eine mittige Fläche
eines Raums ist und eine Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung über
dem zu überwachenden Bereich
installiert ist. In einem derartigen Fall können durch Verwendung des vierten
Verfahrens zum Einstellen eines ringförmigen Überwachungsbereichs und durch
Beobachten des eingestellten Überwachungsbereichs
jede mögliche
Annäherung
und das Eindringen in den Überwachungsbereich
erfasst werden, unabhängig
von der Richtung, in der sich der Eindringling dem Überwachungsbereich
nähert
oder in diesen eindringt. Ferner kann gemäß dem vierten Verfahren der Überwachungsbereich
eingestellt werden, indem einfach zwei unterschiedliche Abstände angegeben
werden. Das heißt,
das vierte Verfahren ist dahingehend vorteilhaft, dass der Überwachungsbereich
auf sehr einfache Weise eingestellt werden kann.
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In
jedem der oben genannten ersten bis vierten Verfahren werden eine
oder mehrere Koordinaten durch eine Tasteneingabe über den
Betätigungsabschnitt 4,
der über
eine Datenübertragungsleitung mit
dem Steuerabschnitt 2 verbunden ist, angegeben. Auf dem
Monitorbildschirm, der gemeinsam mit der Steuereinheit der externen
Vorrichtung vorgesehen ist, wird z. B. eine Cursortaste zu einer
gewünschten
Position geführt,
wodurch eine Koordinate zum Definieren eines Überwachungsbereichs angegeben
werden kann. Alternativ kann eine Koordinate angegeben werden, indem
Koordinatenparameter durch die Operation einer Tasteneingabe eingegeben
wird. Alternativ kann ein Berührungsfeld,
das über
dem Monitorbildschirm gebildet ist, als Betätigungsabschnitt 4 verwendet
werden. Bei einer derartigen Anordnung kann eine Koordinate angegeben werden,
indem das Bedienungsfeld über
dem Monitorbildschirm direkt berührt
wird.
-
Ein
momentanes Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird, kann in ein Panoramabild oder ein perspektivisches Bild umgesetzt werden,
indem eine Tasteneingabeoperation in dem Betätigungsabschnitt 4 während der
Betätigungsbereich-Einstellverarbeitung
ausgeführt
wird. Dabei wird im Einzelnen ein Befehl zur Bildumsetzung über den
Betätigungsabschnitt 4 eingegeben
und an den Steuerabschnitt 2 übertragen. Der Steuerabschnitt 2 erkennt
den Befehl und überträgt die Bildumsetzungs-Befehlsinformationen
an den Bildumsetzungsabschnitt 12 des Bildverarbeitungsabschnitts 6.
Der Bildumsetzungsabschnitt 12 setzt ein momentanes kreisförmiges Bild
in ein Panoramabild, ein perspektivisch umgesetztes Bild usw. um
anhand der Bildumsetzungs-Befehlsinformationen.
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Wenn
z. B. ein Überwacher
nicht gewohnt ist, ein kreisförmiges
Bild, das aufgenommen wird, zu beobachten, so dass es für ihn schwierig
ist, relative Richtungen in dem kreisförmigen Bild zu erkennen, wird
das kreisförmige
Bild zunächst
z. B. in ein Panoramabild umgesetzt. In dem Panoramabild kann der Überwacher
relative Richtungen einfacher erkennen und kann einen gewünschten Überwachungsbereich leicht
einstellen. Wenn ein Überwacher
alternativ wiederholt den Überwachungsmonitorbildschirm
verwendet hat und nun gewohnt ist, ein kreisförmiges Bild zu beobachten,
hätte er
bereits eine gute Auffassungsgabe für die relativen Positionen
in einem kreisförmigen
Bild. In einem derartigen Fall kann der Überwacher leicht einen gewünschten Überwachungsbereich
in dem kreisförmigen
Bild einstellen und die Wirksamkeit in der Überwachungsbereich-Einstelloperation
ist höher
als in einem Fall, bei dem die obige Bildumsetzung ausgeführt wird.
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10 zeigt
schematisch ein Panoramabild, das mehrere Überwachungsbereiche enthält. Verfahren
zum Einstellen mehrerer Überwachungsbereiche werden
im Folgenden unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
-
Dabei
werden zwei beispielhafte Verfahren zum Auswählen einer bestimmten Position
zum Einstellen eines Überwachungsbereichs
beschrieben.
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Gemäß dem ersten
Verfahren wird durch Angeben der Zentrumskoordinaten des Überwachungsbereichs
eine vorgegebene Fläche
oder ein vorgegebener Bereich als Überwachungsbereich eingestellt.
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Gemäß dem zweiten
Verfahren wird in einem Panoramabild, das durch Umsetzen eines kreisförmigen Bildes
erhalten wird, ein Abstand von einem Referenzpunkt in dem Panoramabild
anhand eines Winkels von dem Referenzpunkt in dem kreisförmigen Bild
angegeben, um einen Überwachungsbereich einzustellen.
In 10 werden Überwachungsbereiche
eingestellt, indem Winkelbereiche (θ1, θ2) bzw. (θ3, θ4) angegeben werden. In diesem
Fall kann ebenfalls eine gewünschte
Position angegeben werden, indem der Betätigungsabschnitt 4,
wie etwa eine Cursortaste, ein Berührungsfeld oder dergleichen,
in der gleichen Weise verwendet wird, wie der Betätigungsabschnitt,
der beim Einstellen eines Überwachungsbereichs
in einem kreisförmigen
Bild verwendet wird.
-
Die
Positionsinformationen, die auf diese Weise für den Überwachungsbereich eingestellt
werden, werden in dem Parameterspeicherbereich 14 des Speicherbereichs 3 gespeichert.
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Ein
Verfahren zum Umsetzen eines kreisförmigen Bildes, das durch den
Bilderzeugungsabschnitt 1 aufgenommen wurde, in ein Panoramabild oder
ein perspektivisch umgesetztes Bild wird z. B. in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2000-152208 genauer beschrieben.
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Anschließend wird
die Hintergrundbild-Einstellverarbeitung, die im Schritt S02 ausgeführt wird, unter
Bezugnahme auf den Ablaufplan von 11 genau
beschrieben.
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In
der Hintergrundbild-Einstellverarbeitung im Schritt S02 wird im
ersten Schritt ein momentanes Bild durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten (Schritt
S21). Das erhaltene momentane Bild wird in dem Momentanbild-Speicherbereich 16 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert. Wie oben beschrieben wurde,
werden die momentanen Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsab schnitt 1 erhalten
werden, in dem Momentanbild-Speicherbereich 16 des Speicherabschnitts 3 gemeinsam
mit Zeitinformationen, die die Zeit angeben, zu der die momentanen
Bilddaten durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten wurden,
gespeichert.
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Anschließend geht
der Prozess zum Schritt S22. Im Schritt S22 stellt der Steuerabschnitt 2 fest, ob
die Anzahl von Hintergrundbildern, die in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert sind (wobei jedes Hintergrundbild,
das Zeitinformationen aufweist, die Zeit angeben, zu der das Hintergrundbild
durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 aufgenommen wurde),
gleich oder größer als
eine vorgegebene Anzahl von Rahmen (N Rahmen) ist. Wenn die Anzahl
von Hintergrundbildern, die in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert sind, kleiner ist als
N Rahmen, werden die momentanen Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 im
Schritt S21 erhalten werden, als Hintergrundbilddaten in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert (Schritt S27). Anschließend kehrt
der Prozess zum Schritt S21 zurück.
Auf diese Weise werden momentane Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
werden, nacheinander als Hintergrundbilddaten in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 durch
den Hintergrund-Registrierungsabschnitt 9 des Bildverarbeitungsabschnitts 6 gespeichert,
bis die Anzahl der Hintergrundbilder, die in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert sind, die Anzahl von N
Rahmen erreicht.
-
Indem
die mehreren Rahmen (N Rahmen) von Hintergrundbildern als eine Einheit
behandelt werden, kann verhindert werden, dass eine Fehlerfassung
des Auftretens eines anomalen Ereignisses auf Grund einer Veränderung
in dem Hintergrund eines Bildes, die innerhalb eines kurzen Zeitraums
bewirkt wird, erfolgt. Es wird z. B. ein Fall betrachtet, bei dem
ein Blinklicht, das in einer bestimmten Frequenz in einem Gesichtsfeld
des Bilderzeugungsabschnitts 1 vorhanden ist, und ein Bild,
das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten wird,
wenn das Blinklicht in seiner ausgeschalteten Periode ist, als ein Hintergrundbild
eingestellt wird. Wenn ein Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird, bei dem das Blinklicht in seiner eingeschalteten Periode ist,
als ein momentanes Bild ausgewählt
wird, wird der Unterschied zwischen den eingeschalteten/ausgeschalteten
Perioden des Blinklichts, der nicht als ein anomales Ereignis identifiziert
werden sollte (z. B. das Eindringen eines externen Objekts), durch
den Steuerabschnitt 2 fehlerhaft als ein anomales Ereignis
identifiziert. In einem derartigen Fall kann ein Anomal-Signal an
den Steuerabschnitt 2 gesendet werden.
-
Wenn
unter den oben erwähnten
Umständen mehrere
Rahmen (N Rahmen) der Hintergrundbilder als eine Einheit behandelt
werden, wird ein Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird und bei dem das Blinklicht in seiner eingeschalteten Periode
ist, als eines der Hintergrundbilder registriert. Unterschiede zwischen
den Hintergrundbildern werden für
den Vergleich mit einem momentanen Bild toleriert, d. h. nicht wesentliche Änderungen
in den Hintergrundbildern werden gemittelt. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit,
dass das Auftreten eines anomalen Ereignisses infolge einer nicht
wesentlichen Änderung
in dem Hintergrund fehlerhaft erfasst wird, verringert werden. Um
eine fehlerhafte Erfassung infolge einer Änderung, die über eine
lange Zeitperiode bewirkt wird, wie etwa eine Veränderung
des Wetters, der Beleuchtungsbedingungen oder dergleichen, zu verhindern,
wird ferner die Hintergrundbildeinheit (die N Rahmen von Hintergrundbildern enthält) in einem
vorgegebenen Zeitintervall aktualisiert, wie später beschrieben wird. Es sollte
angemerkt werden, dass dann, wenn die Speicherkapazität des Speicherabschnitts
der Überwachungsvorrichtung
klein ist oder die fehlerhafte Erfassung des Auftretens eines anomalen
Ereignisses gering ist, die Rahmenanzahl einer Hintergrundbildeinheit 1 sein kann.
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Wenn
die Anzahl der Hintergrundbilder, die in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert ist, gleich oder größer als
die vorgegebene Anzahl von Rahmen (N Rahmen) ist, die eine Hintergrundbildeinheit
bilden, geht der Prozess zum Schritt S23.
-
Im
Schritt S23 werden gemäß einem
Befehl durch den Hintergrundbild-Registrierungsabschnitt 9 des
Bildverarbeitungsabschnitts 6 Differenzdaten des Bildes
durch den Bildvergleichsabschnitt 10 anhand von Unterschieden
zwischen momentane Bilddaten (Bilddaten von einem Rahmen) und allen
Hintergrundbilddaten, die in einer Hintergrundbildeinheit enthalten
sind, die zuvor in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert wurden, berechnet. Anschließend werden
die berechneten Differenzbilddaten in dem Bildvergleichsabschnitt 10 unter
Verwendung eines bestimmten Schwellenwertes, der in dem Parameterspeicherbereich 14 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert ist, binarisiert, um Differenzdaten
des binarisierten Bildes zu erhalten. Die Differenzdaten des binarisierten
Bildes werden in dem Differenzbild-Speicherabschnitt 20 des Speicherabschnitts 3 vorübergehend
gespeichert.
-
Die
Differenzdaten des binarisierten Bildes werden nicht für den gesamten
Gesichtsfeldbereich eines Bildes, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird, erhalten, sondern nur für
einen im Voraus eingestellten Überwachungsbereich,
um den Umfang der Berechnungsverarbeitung zu verringern und dadurch
eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen. Ferner wird
der Schwellenwert, bei der Binarisierung verwendet wird, durch einen Überwacher
durch eine Tasteneingabe über
den Betätigungsabschnitt 4 als
ein Parameter eingestellt und in dem Parameterspeicherabschnitt 14 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert.
-
Anschließend werden
im Schritt S24 anhand der Differenzdaten des binarisierten Bildes,
das vorübergehend
in dem Differenzbild-Speicherabschnitt 20 des Speicherabschnitts 3 gespeichert
ist, Histogramm-Daten für
jede der X- und
Y-Richtungen einer formatierten X-Y-Matrix über die Differenzdaten des binarisierten
Bildes durch den Bestimmungsabschnitt 11 des Bildverarbeitungsabschnitts 6 erzeugt,
indem Bilddatenwerte der Differenzdaten des binarisierten Bildes
an entsprechenden Koordinaten über
die X-Y-Matrix in jeder Spalte und jeder Zeile der X-Y-Matrix aufsummiert
werden (im Folgenden wird diese Verarbeitung als "Projektionsverarbeitung" bezeichnet. Die
erzeugten Histoogramm-Daten werden in dem Histogramm-Speicherbereich 21 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert.
-
Im
Folgenden wird eine allgemeine Prozedur der Projektionsverarbeitung
speziell beschrieben.
-
14 zeigt
schematisch Histogramm-Daten, die anhand von Differenzdaten des
binarisierten Bildes erzeugt werden, wobei die Pixelanordnung 5 × 5 ist.
-
In
dem in 14 dargestellten Beispiel betragen
alle Bildwerte 24 in den 5 × 5-Differenzdaten des binarisierten Bildes 23 0
oder 1. Von den in 14 gezeigten Pixeln (X, Y) betragen
die Pixelwerte an den jeweiligen Koordinaten (3, 4), (1, 3) bis (4,
3) und (2, 2) bis (2, 3) 1, wohingegen die Pixelwerte an allen anderen
Koordinaten 0 betragen.
-
Bei
diesem Beispiel lautet das Histogramm 26 längs der
X-Richtung [1, 2, 3, 1, 0] von links nach rechts und das Histogramm 25 längs der
Y-Richtung beträgt
[0, 2, 4, 1, 0] nach oben. Auf diese Weise wird die Projektionsverarbeitung
ausgeführt.
-
Nachdem
die Projektionsverarbeitung im Schritt S24 beendet wurde, geht der
Prozess zum Schritt S25 von 11. Im
Schritt S25 werden von den Histogramm-Daten, die durch die Projektionsverarbeitung
im Schritt S24 erzeugt wurden, die Maximalwerte der entsprechenden
Histogramm-Daten verglichen und ein Hintergrundbild, das den Histogramm-Daten
entspricht, die den kleinsten Maximalwert besitzen, wird ausgewählt.
-
Anschließend wird
das ausgewählte
Hintergrundbild zu dem Hintergrundbild-Registrierungsabschnitt 9 gesendet
und der Hintergrundbild-Registrierungsabschnitt 9 ersetzt
das ausgewählte
Hintergrundbild, das den Histrogramm-Daten mit dem kleinsten Maximalwert
entspricht, durch momentane Bilddaten und registriert die ersetzten
momentanen Bilddaten als Hintergrundbilddaten (Schritt S26). In dem
oben genannten Beispiel werden in dem Bestimmungsabschnitt 11 die
Maximalwerte der entsprechenden extrahierten Histogramm-Daten verglichen, um
Hintergrundbilddaten auszuwählen,
die durch momentane Bilddaten zu ersetzen sind. Gemäß der Erfindung
können
jedoch die Gesamtsummen der Pixelwerte der entsprechenden Histogramm-Daten verglichen
werden und die Hintergrundbilddaten mit dem kleinsten Wert der Gesamtsumme
können
durch momentane Bilddaten ersetzt werden.
-
Die
Hintergrundbild-Einstellverarbeitung wird am Ende der Verarbeitung
im Schritt S26 abgeschlossen und der Prozessablauf kehrt zu dem
in 5 gezeigten Hauptprozessablauf zurück.
-
Im
Folgenden wird die Überwachungsverarbeitung,
die im Schritt S04 ausgeführt
wird, unter Bezugnahme auf den in 12 gezeigten
Ablaufplan genau beschrieben.
-
In
der Überwachungsverarbeitung,
die im Schritt S04 ausgeführt
wird, wird in dem ersten Schritt ein momentanes Bild (Bilddaten
von einem Rahmen) durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
(Schritt S31). Anschließend
wird in dem Bildvergleichsabschnitt 10 des Bildverarbeitungsabschnitts 6 das
momentane Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wird, für
jeden Überwachungsbereich
mit jedem Hintergrundbild, das in einer Hintergrundbildeinheit enthalten
ist, die zuvor in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert wurde, verglichen, um durch
Differenz binarisierte Bilddaten zu erhalten (Schritt S32). Die
durch Differenz binarisierten Bilddaten werden in dem Differenzbild-Speicherabschnitt 20 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert. Bei dieser Verarbeitung
wird die Binarisierungsberechnung nicht für den gesamten Bereich des
Gesichtsfelds eines Bildes, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 1 erhalten
wurde, ausgeführt,
sondern nur für
einen im Voraus eingestellten Überwachungsbereich,
um den Umfang der Berechnungsverarbeitung zu verringern und dadurch
eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen.
-
Anschließend führt der
Bestimmungsabschnitt 11 des Bildverarbeitungsabschnitts 6 an
den erhaltenen durch Differenz binarisierten Bilddaten für jedes
Hintergrundbild eine Projektionsverarbeitung für jeden Überwachungsbereich aus, wie
oben beschrieben wurde (Schritt S33).
-
Dann
werden in dem Bestimmungsabschnitt 11 Histogramm-Daten
für die
entsprechenden Hintergrundbilder aufsummiert und das aufsummierte
Ergebnis wird in dem Histogramm-Speicherbereich 21 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert (Schritt S34).
-
Anschließend wird
in dem Bestimmungsabschnitt 11 der Maximalwert des aufsummierten
Ergebnisses, das in dem Histogramm-Speicherbereich 21 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert ist, berechnet (Schritt
S35) und es wird ermittelt, ob der berechnete Maximalwert größer als
ein Schwellenwert ist (Schritt S36). Es wird angemerkt, dass der
bei dieser Verarbeitung verwendete Schwellenwert über den Betätigungsabschnitt 4 eingegeben
wird und in dem Parameterspeicherbereich 14 des Speicherabschnitts 3 gespeichert
ist.
-
Wenn
der Maximalwert im Schritt S36 größer ist als der Schwellenwert
(Referenzwert), wird festgelegt, dass ein anomales Ereignis stattgefunden
hat. Der Prozess geht zum Schritt 537. Im Schritt S37 werden
ein Anomal-Signal und Informationen über einen relevanten Überwachungsbereich,
in dem das anomale Ereignis stattgefunden hat, an den Steuerabschnitt 2 übertragen.
Der Steuerabschnitt 2 gibt einen Alarmbefehl gemeinsam
mit den Informationen über
den relevanten Überwachungsbereich
an den Alarmausgabeabschnitt 7 aus. Der Alarmausgabeabschnitt 7 gibt
eine Alarmnachricht oder einen Alarmton gemeinsam mit den Informationen über den
relevanten Überwachungsbereich
an eine externe Vorrichtung aus, die hiermit verbunden ist.
-
Andererseits
wird ein Bildumsetzungsbefehl von dem Steuerabschnitt 2 an
den Bildumsetzungsabschnitt 12 des Bildverarbeitungsabschnitts 6 übertragen.
Gemäß dem Bildumsetzungsbefehl
erzeugt der Bildumsetzungsabschnitt 12 perspektivisch umgesetzte
Bilddaten, so dass ein Abschnitt in den momentanen Bilddaten, der
den Maximalwert der aufsummierten Histogramm-Daten aufweist, im
Zentrum eines X-Y-Koordinatensystems positioniert wird. Die erzeugten
perspektivisch umgesetzten Bilddaten werden in dem Speicherbereich 17 für umgesetzte Bilder
des Speicherabschnitts 3 gespeichert. Anschließend werden
im Schritt S38 die perspektivisch umgesetzten Bilddaten, die in
dem Speicherbereich 17 für umgesetzte Bilder des Speicherabschnitts 3 gespeichert
sind, über
den Steuerabschnitt 2 an den Bildausgabeabschnitt 5 ausgegeben.
Der Bildausgabeabschnitt 5 überträgt die perspektivisch umgesetzten
Bilddaten an eine (nicht gezeigte) Steuereinheit, die z. B. durch
einen Überwacher
betätigt
wird. Die perspektivisch umgesetzten Bilddaten werden auf einem
(nicht gezeigten) Monitor, der gemeinsam mit der Steuereinheit vorgesehen
ist, angezeigt. Daraufhin kehrt der Prozessablauf zu dem in 5 gezeigten
Hauptprozessablaufzurück.
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Wenn
der Maximalwert der aufsummierten Daten der Histogramme im Schritt
S36 nicht größer ist
als der Schwellenwert, stellt der Bestimmungsabschnitt 11 fest,
dass nichts untersucht werden muss, d. h. es ist kein anomales Ereignis
eingetreten, d. h. in dem Überwachungsbereich
ist alles normal. In einem derartigen Fall wird die Verarbeitung
zum Ausgeben eines Alarms und eines perspektivisch umgesetzten Bildes
nicht ausgeführt
und die momentanen Bilddaten werden als ein Hintergrundbildkandidat
in dem Hintergrundbildkandidat-Speicherbereich 22 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert. Daraufhin kehrt der Prozessablauf
zu dem in 5 gezeigten Hauptprozessablauf
zurück.
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Anschließend wird
die Hintergrundbild-Aktualisierungsverarbeitung, die im Schritt
S07 ausgeführt
wird, unter Bezugnahme auf den in 13 gezeigten
Ablaufplan genau beschrieben.
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Die
Hintergrundbild-Aktualisierungsverarbeitung vom Schritt S07 wird
begonnen, wenn der Steuerabschnitt 2 im Schritt S06 des
in 5 gezeigten Hauptprozessablaufs feststellt, dass
ein geeigneter Zeitpunkt vorliegt, um eine Hintergrundbildeinheit
zu aktualisieren. Dieser Aktualisierungszeitpunkt tritt zu einer
Zeit auf, wenn eine bestimmte Zeitperiode nach einer Zeit verstrichen
ist, zu der ein Hintergrundbild erhalten wurde. Gemäß der Erfindung
ist die bestimmte Zeitperiode auf einen Wert von etwa 30 Minuten
bis eine Stunde eingestellt, wobei sie durch einen Grad der Veränderung
in dem Hintergrundbild beeinflusst wird. Es wird z. B. ein Fall
betrachtet, bei dem die Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung in einem Geschäft
installiert ist. Wenn die Bildüberwachungsvorrichtung
für eine Überwachung
des Innenraums des Geschäfts
verwendet wird, nachdem das Geschäft geschlossen wurde, wird
das Hintergrundbild während
einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, zu dem das Geschäft geschlossen
wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem das Geschäft wieder geöffnet wird,
nicht aktualisiert. Nachdem das Geschäft geöffnet wurde, wird das Hintergrundbild
mit einem bestimmten Zeitintervall aktualisiert.
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Wenn
der Steuerabschnitt 2 in einem Schritt S06 von 5 feststellt,
dass ein vorgegebener Zeitpunkt eingetreten ist, um das Hintergrundbild
zu aktualisieren, wird die Hintergrundbild-Aktualisierungsverarbeitung
vom Schritt S07 begonnen und anschließend gemäß dem in 13 gezeigten
Ablauf ausgeführt.
In dem ersten Schritt wird ein Hintergrundbildkandidat, der in dem
Hintergrundbildkandidat-Speicherbereich 22 des Speicherabschnitts 3 gespeichert
wurde, wenn im Schritt S04 (5) festgestellt
wurde, dass kein anomales Ereignis eingetreten ist, aus dem Hintergrundbild-Registrierungsabschnitt 9 des
Bildverarbeitungsabschnitts 6 ausgelesen (Schritt S41).
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Anschließend wird
im Schritt S42 anhand von Zeitinformationen, die an entsprechenden
Bilddaten angebracht wurden, die in dem Hintergrundbild-Speicherbereich 15 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert sind, festgestellt, dass
alte Hintergrundbilddaten vorhanden sind, die in dem Hintergrundbild-Registrierungsabschnitt 9 über eine
bestimmte Zeitperiode oder darüber
hinaus gealtert sind.
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Wenn
alte Hintergrundbilddaten vorhanden sind, die über eine bestimmte Zeitperiode
oder darüber
hinaus gealtert sind ("ja" im Schritt S42),
geht der Prozess zum Schritt S47.
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Im
Schritt S47, werden die alten Hintergrundbilddaten, die über eine
bestimmte Zeitperiode oder darüber
hinaus gealtert sind, gelöscht
und der Hintergrundbildkandidat, der im Schritt S41 ausgelesen wurde,
wird als neue Hintergrundbilddaten eingesetzt. Wenn mehrere Hintergrundbilddaten,
die über eine
bestimmte Zeitperiode oder darüber
hinaus gealtert sind, gefunden werden, werden die ältesten
von ihnen ausgewählt
und durch den Hintergrundbildkandidaten ersetzt.
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Wenn
kein Hintergrundbild ein derartiges Kriterium erfüllt ("nein" im Schritt S42),
geht der Prozess zum Schritt S43.
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Im
Schritt S43 erzeugt der Bildvergleichsabschnitt 10 des
Bildverarbeitungsabschnitts 6 durch Differenz binarisierte
Bilddaten anhand von Unterschieden zwischen dem Hintergrundbildkandidaten und
allen der Hintergrundbilddaten. Die erzeugten durch Differenz binarisierten
Bilddaten werden in dem Differenzbild-Speicherabschnitt 20 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert.
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Anschließend wird
im Schritt S44 eine Projektionsverarbeitung an allen der durch Differenz
binarisierten Bilddaten, die in dem Differenzbild-Speicherabschnitt 20 des
Speicherabschnitts 3 gespeichert sind, ausgeführt, um
Histogramm-Daten zu erzeugen. Die erzeugten Histogramm-Daten werden
in dem Histogramm-Speicherbereich 21 des Speicherabschnitts 3 gespeichert.
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Nachdem
die Projektionsverarbeitung im Schritt 44 beendet ist,
geht der Prozess zum Schritt S45. Im Schritt S45 werden von den
Histogramm-Daten, die durch die Projektionsverarbeitung im Schritt 44 erzeugt
wurden, die Maximalwerte der entsprechenden Histogramm-Daten verglichen.
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Anschließend wird
ein Hintergrundbild, das den Histogramm-Daten entspricht, die den
kleinsten Maximalwert aufweisen, ausgewählt und dieses ausgewählte Hintergrundbild
wird durch den Hintergrundbildkandidaten ersetzt (Schritt S46).
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Nachdem
die gesamte Verarbeitung der Hintergrundbilddaten-Aktualisierungsverarbeitung
beendet ist, geht der Prozessablauf zu dem Schritt der Überwa chungsverarbeitung
in dem in 5 gezeigten Schritt S04.
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Gemäß den oben
beschriebenen Operationen kann bei einer einzelnen Bildüberwachungsvorrichtung
jeder gewünschte
Bereich in einem Bild mit omniazimutalem Gesichtsfeld, das durch
eine omniazimutale Kamera der Bildüberwachungsvorrichtung erreicht
wird, als ein Überwachungsbereich
eingestellt werden. Wenn ein zu untersuchendes Objekt in dem Überwachungsbereich
erfasst wird, kann eine gleichmäßige Bildumsetzung
ausgeführt
werden, so dass ein perspektivisch umgesetztes Bild oder dergleichen
erreicht wird. Gemäß der Erfindung
gibt es ferner mehrere Hintergrundbilder zum Vergleichen mit einem
momentanen Bild. Dadurch wird ein unerwünschter Einfluss, der durch
eine Veränderung
im Hintergrund eines Bildes bewirkt wird, verringert und demzufolge
ist die Erfassungsgenauigkeit zum Erfassen eines zu untersuchenden
Objekts verbessert.
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Eine
Bildüberwachungsvorrichtung
der Erfindung enthält
einen Bilderzeugungsabschnitt, der einen konvexen Spiegel in Form
eines rotationssymmetrischen Körpers
aufweist und kann ein Bild von einer Fläche eines 360°-Gesichtsfeld
(omniazimutales Gesichtsfeld) erreichen. Mit lediglich einem einzigen
Bilderzeugungsabschnitt, der einen derartigen Aufbau besitzt, können mehrere
Bereiche, wovon jeder in einer beliebigen Richtung von dem Bilderzeugungsabschnitt
vorhanden ist und durch eine beliebige Form der Begrenzungslinie
definiert ist, als Überwachungsbereiche
eingestellt werden. Es ist somit nicht erforderlich, mehrere Überwachungsvorrichtungen
vorzusehen oder einen Antriebsmechanismus zum Bewegen des Bilderzeugungsabschnitts
vorzusehen, um ein Bild aus jeder gewünschten Richtung zu erhalten.
Ohne eine derartige zusätzliche
Anordnung kann die Überwachungsvorrichtung
der Erfindung ein großes
Gebiet von Überwachungsbereichen überwachen.
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Wenn
ein zu untersuchendes Objekt erfasst wird, führt ein Bildverarbeitungsabschnitt
ferner eine Bildumsetzung aus, um ein perspektivisch umgesetztes
Bild zu erzeugen, das das zu untersuchende Objekt enthält. Bei
einem derartigen perspektivischen Bild kann das Objekt einfach und
gleichmäßig untersucht
werden. Da die Erfassung eines anomalen Ereignisses anhand eines
Vergleichs zwischen mehreren Hintergrundbildern und einem momentanen
Bild ausgeführt
wird, wird ferner ein unerwünschter
Einfluss, der durch eine Veränderung
in dem Hintergrund der Bilder verringert, und dementsprechend wird
die Erfassungsgenauigkeit zum Erfassen eines zu untersuchenden Objekts
verbessert.
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Verschiedene
weitere Modifikationen werden einem Fachmann erscheinen und können durch
ihn leicht ausgeführt
werden, ohne vom Umfang dieser Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.