JP2000253386A - 監視用テレビカメラの制御方法及び記録装置 - Google Patents
監視用テレビカメラの制御方法及び記録装置Info
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Abstract
合には入力画像における進入物体の動きが早い場合に
は、記録した画像がブレてしまう場合がある。また、監
視用テレビの絞り値が一定の場合には、入力画像の明る
さによっては、暗くなりすぎたり、真っ白になったりす
る。 【解決手段】画像認識により進入物体の移動速度を検出
する。さらに、その情報を用いて監視用テレビのシャッ
タースピードを制御することで、ブレのない画像の記録
が行える機能を設け、さらに、画像認識を用いて検出さ
れた進入物体の近傍の明るを検出し、その情報を用いて
監視用テレビの絞りを制御することで、適正な輝度の画
像の記録が行える機能を設ける。
Description
テレビカメラにより監視する装置に関する。
Rやハードディスクなどの記録装置に、監視用テレビカ
メラにより撮影した画像データを記録するのが一般的で
ある。オペレータは、その後、該記録された画像データ
の中から、必要とする画像データを検索し表示させる。
このような監視装置はあらゆるところに設置される。例
えば、銀行、コンビニエンスストア等の店舗内、建築現
場や、ダム、基地、飛行場等の立入り禁止地区等があ
る。このような場所において、進入物、あるいは侵入者
は画面内においてさまざまな動きをする。また、撮影条
件も様々に変化する。
カメラのシャッタースピード(電子シャッター)が一定
の場合には、入力画像における進入物体の動きが早い場
合、記録した画像がブレてしまう場合がある。また、監
視用テレビの絞り値が一定の場合には、入力画像の明る
さによっては、暗くなりすぎたり、真っ白になったりす
る。
を解決するために、画像認識により画面内での進入物体
の移動の速さを検出する。
メラのシャッタースピードを制御することで、ブレのな
い画像の記録が行える機能を設ける。
物体の近傍の明るさを検出し、その情報を用いて監視用
テレビの絞りを制御することで、適正な輝度の画像の記
録が行える機能を設けるようにしたものである。
出する。
ビカメラを制御する方法及び装置を提供するものであ
る。このテレビカメラは特に監視用記録装置に適したも
ので、ある。
ビカメラ記録装置について説明する。この監視用テレビ
カメラ記録装置は図1に示すようなブロック図で示すこ
とができる。このブロック図について説明する。図1に
おいて、1は監視用テレビカメラで、本発明の監視用テ
レビ制御記録装置により制御され、店舗、立入り禁止地
区等、さまざまな箇所に設置される。2はモニタでこの
監視用テレビカメラ1からの映像、または記録画像を表
示する。3は監視用テレビ制御・記録装置である。さら
に、この監視用テレビ制御・記録装置3は、301から
3090のブロックとこれらを接続するバスより構成さ
れる。301はCPUを中心に構成される制御装置、3
02はメモリ、303は画像認識部、304は通信制御
部、305はビデオインターフェース、306はハード
ディスク、DVD、タイムラプスVTR等の記憶装置、
307はフレームバッファメモリ、308はモニタ、3
09は入力装置、310はこれら各ブロックとCPU3
01を結ぶバスである。
ビデオインターフェース305には画像入力インターフ
ェイス(図示せず)と画像信号出力インターフェイス
(図示せず)を有する。これら各インターフェースは、
出力端子3052を介してモニタ2と接続され、入力端
子3051を介して監視用テレビカメラ2と接続され
る。ビデオインターフェース305は、監視用テレビカ
メラ1から送られてきた動画像をこの監視用テレビ制御
・記録装置で扱うフォーマットに変換し、制御装置30
1、画像認識部303、および記憶装置306に送る。
また、前記ビデオインターフェース305は、記憶装置
306から出力される信号情報、あるいはテレビカメラ
1からの画像情報をモニタ2に出力する。前記画像認識
部303は送られてきた動画像から進入物体があるか否
かを検出し、さらに検出物体の明るさと移動速度を検出
する。この速度と明るさに基づき、監視用テレビカメラ
1の電子シャッタ−のスピードと絞りが制御される。こ
れらの制御信号は通信制御部304を経由して監視用テ
レビカメラ1に出力される。この画像認識部303の動
作については後に詳細に説明する。入力装置309には
操作パネル3091が有り、ここには、各種記録モー
ド、再生制御のためのボタンスイッチを有する。記憶装
置306には進入物体が検出された日時と該画像データ
が格納される。また、記憶装置306としてはハードデ
ィスクやDVD記憶装置を用いたりあるいはネットワー
クを介したリモートファイルを用いたり、これら1つで
はなく、複数を組合わせて用いてもよい。また、これら
記憶装置に記憶される映像情報は通常、格納時には圧縮
され、出力時には伸張されて処理される。これら各構成
要素は制御装置301からの制御信号により制御され
る。
図4に示す操作パネル3091上の録画ボタン203を
押すと、監視用テレビカメラ1からの入力映像信号はビ
デオインターフェイス305を介して画像認識部303
に送られ、進入物体の有無の検出が開始される。この時
の進入物体の検出方法としては、例えば、背景の画像
と、現在入力された画像との差を求めるなどの周知の方
法で十分可能である。このようにして、検出処理を実行
している過程で、進入物体を検出した場合には制御装置
301は該検出した日時と該画像および検出開始点、検
出中間点、検出終了点等の情報を記憶装置306に記録
する。このようにして、オペレータが記録作業を終了さ
せるまで該作業を継続する。通常はこのように、進入物
体を検出したときにのみ記録するが、記録容量が十分で
あれば、進入物体の検出の有無にかかわらず、連続的に
記録するようにしてもよい。連続記録するときには進入
物体を検出したときにその記録データに「しおり」等マ
ークを自動的に重畳記録するようにすれば、後に進入物
体を検索するときに便利である。また、記録中にしおり
ボタン211を押下することにより手動で「しおり」を
入力することができる。ここで、本発明では画像認識に
より、進入物体の移動速度を検出し、該速度に応じて監
視用テレビカメラ1の電子シャッターのスピードを制御
する機能を設けている。これは、シャッタースピードに
対して、被写体(進入物体)の速度が速い場合には、記
録された画像がブレてしまい見にくくなることを防ぐた
めである。これは、監視カメラとして非常に重要なこと
である。この制御装置301、画像認識部303の動作
を示したのが図5のフローチャートである。はじめにテ
レビかメカからの画像を入力するフローチャート4。画
像認識部303により進入物体を検出した場合、ここ
で、画像のエッジを検出5し、更に連続するフレーム間
での進入物体エッジの比較8により、その移動量を算出
する。このとき、その移動量すなわち、エッジの位置の
差が少ないときにはシャッタースピードの変更は行わな
い(フローチャート9)。エッジの移動量の差が大きい
ときには、最適なシャッタースピードを求めて、通信制
御部304より、監視用テレビカメラ1に対して、フロ
ーチャート10以下に示すように、算出されたシャッタ
ースピードに設定するよう命令を発する。また、画像認
識部303により、検出された進入物体の近傍の明るさ
を検出13し、その明るさに応じて監視用テレビカメラ
1の絞り(図示せず)を制御する機能を設ける。これ
は、シャッタースピードを切り替えることにより、絞り
値に対して、被写体(進入物体)が暗い場合には、極端
に暗くなってしまい、場合によっては真っ黒になってし
まい、逆に明るい場合には真っ白になってしまうことを
防ぐためである(フローチャート14)。以下、具体的
に図2、図3を用いてこの動作を説明する。入力画像を
記録する際に、画面上での進入物体の移動速度(実際の
速度が遅い場合でも、監視用テレビカメラに近けれは画
面上の移動速度は速くなり、逆に実際の速度が速い場合
でも、監視用テレビカメラから遠ければ画面上での移動
速度は遅くなる。このため、画面上での移動速度を用い
て判定する。)が速い場合には、画像はブレてしまう。
そこで、画像認識の技術を用いて進入物体の画面上での
移動速度を算出し、該移動速度に応じて監視用テレビカ
メラのシャッタースピードを最適な値に再設定する。
図2に示すよう、640×480ピクセルの入力画像は
一例として、10×10の複数の領域に分割する。図で
は例として縦横共に10分割している。時刻nでの画像
21に対して、時刻n+1(画像22)で監視テレビカ
メラ1の視野に進入物体が進入したとする。この時、進
入物体(例えば進入物体のエッジ)は、例えば画像22
の斜線で示された領域のブロック群のエッジ241のよ
うに検出される(図5フローチャート5)。n+1が検
出開始時刻である。次に、n+2の時刻(画像23)に
おいて、図のような進入物体のエッジ242が検出され
る。 ここで、監視用テレビカメラ1の設置場所から進
入物体が右から左に移動するものとすると、進入物体の
画面上の速度は、例えばn+2の時刻のエッジ242の
検出された左側と、n+1の時刻のエッジ242との間
の差を求める(図5フローチャート6)ことで計算でき
る。 このようにして求めた速度(図5フローチャート
7)に対して、現在のシャッタースピードが不適切であ
る場合、監視用テレビカメラ1に対して適切な電子シャ
ッターのスピードの設定を指示する。 この時の、シャ
ッタースピードについては、例えば、画面上の移動速度
とシャッタースピードの関係をあらかじめ設定してお
き、テーブルを作り、このテーブルを参照(フローチャ
ート11)することで行える。なお、誤動作を防ぐため
に、検出されたエッジのブロック数が少ない場合(例え
ば2、3ブロック)の場合には、計算対象としないよう
にする処理を設ける。次に、監視用テレビカメラの撮像
範囲の中に移動速度の異なる2つの物体がある場合につ
いて説明する。例えば、図3のように、画像の右側が店
の入り口、左側が店の奥(行き止まり)のような場合に
は、入り口に近い方の領域にある方の移動物体252の
速度に合わせる。 これは、物体251はすでに、右側
の領域で検出されているためで、物体252の移動速度
に応じたシャッタースピードを設定するほうが望まし
い。このように、監視用テレビカメラ1の設置位置の状
況に応じて検出された物体に優先順位をつけてそれにテ
レビカメラの撮像条件を合わせるようにする。
説明する。画像認識により進入物体を検出した場合に、
その進入物体の周囲の画素の輝度を求め、これに応じて
絞り値を調整する。これは、背景が明るい時には、絞り
が絞られて、進入物体は暗くなってしまい、逆に背景が
暗い場合には、絞りが開かれて進入物体が真っ白になっ
て、共に判別がし難くなってしまうことを防ぐためであ
る。 この場合も同様に、適切な絞り値を求め、監視用
テレビの制御を行う機能を設ける。また、先に説明した
ように、進入物体のエッジを求め、このエッジ内の明る
さに合わせ、絞りを制御するようにしてもよい。ここ
で、一般に、監視用テレビのシャッタースピードと絞り
の間には、相関関係がある。そこで、絞り優先のモード
とシャッタースピード優先のモードを設けることで、最
適な値が得られるようにする。シャッタースピードを変
更すると画像のコントラストが極端になることがある。
このような場合、画質の状況に応じて、シャッタースピ
ードと絞りを最適に調整する(フローチャート15)。
メラのシャッタースピードと絞りを変更するようにした
が、移動速度に応じて、画像記録部303の記録フレー
ムレートを変更するようにしてもよい。つまり、進入物
体の移動速度が所定値以上になった場合に記録レートを
上げるようにする。通常、監視装置では長時間画像を記
録するためにフレームレートを落して記録する。そこ
で、例えば、移動物体の速度が上がった場合によりフレ
ームレートを上げるように制御するように、画像記録部
303を制御してもよい。
ラを1台としたが、複数であってもよい。この場合に
は、各カメラの映像信号には各テレビカメラ固有の識別
コード重畳する。
た、記録装置を持たないテレビカメラとしても用いるこ
とができることは言うまでもない。
ードおよび絞り値を監視用テレビ側に設定できるため、
適正な状態での画像を記録することができる。
ラ制御記録装置、301 CPU、302 メモリ、3
03 画像認識部、304 通信制御部、305 ビデ
オインターフェース、306 記憶装置、307フレー
ムバッファ、308 モニタ
Claims (5)
- 【請求項1】 テレビカメラを用いて、進入物体を監視
する監視記録装置において、 前記テレビカメラにより撮像された入力画像から進入物
体を検出し、該進入物体の画面内での移動速度を認識
し、該認識した進入物体の移動速度に応じて前記テレビ
カメラのシャッタースピードを変化させることを特徴と
する監視用テレビカメラの制御方法。 - 【請求項2】 テレビカメラを用いて、進入物体を監視
する監視記録装置において、 前記テレビカメラにより撮像された入力画像から進入物
体を検出し、該検出された進入物体の近傍の明るさを求
め、該明るさにより、前記テレビの絞り値を変化させる
ことを特徴とする監視用テレビカメラの制御方法。 - 【請求項3】 テレビカメラを用いて、進入物体を監
視、記録する映像監視記録装置において、 前記テレビカメラにより撮像された入力画像信号から進
入物体を検出し、該進入物体の画像から該画像のエッジ
を検出し、単位時間内での該エッジの画面内での移動距
離から前記進入物体の画面内での速度を求め、該求めた
進入物体の速度に応じて、前記テレビカメラのシャッタ
ースピードを変化させることを特徴とする監視用テレビ
カメラの制御方法。 - 【請求項4】 テレビカメラを用いて、進入物体を監
視、記録する映像監視記録装置において、 前記テレビカメラにより撮像された入力画像信号から進
入物体を検出し、該進入物体の画像から該画像のエッジ
を検出し、該エッジの内側の明かるさに合わせて、前記
テレビカメラの絞り値を決定することを特徴とする監視
用テレビカメラの制御方法。 - 【請求項5】 テレビカメラを用いて、進入物体を監
視、記録する映像監視記録装置において、 前記テレビカメラにより撮像された画像信号を取り込む
と共に画像表示モニタ用の画像信号を出力するビデオイ
ンターフェースと、該ビデオインタフェースからの入力
画像信号から前記進入物体を検出し、該進入物体の画像
から該画像のエッジを検出し、単位時間内での該エッジ
の画面内での移動距離から前記進入物体の画面内での速
度を求め、該求めた進入物体の速度に応じて前記テレビ
カメラのシャッタースピードを求める画像認識部と、該
画像認識部で求めたシャッタースピード値を前記テレビ
カメラに送信する通信制御部と、前記ビデオインターフ
ェースから入力する前記入力画像信号を記録する記憶装
置と、該記憶装置と前記通信制御部と前記画像認識部と
前記ビデオインターフェースを制御するCPUと、オペ
レーターの操作を前記CPUへ入力する入力装置とを有
することを特徴とする監視用テレビカメラの記録装置。
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