JP2000306684A

JP2000306684A - 画像監視装置及びその照明制御方法

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Publication number: JP2000306684A
Application number: JP11607699A
Authority: JP
Inventors: Chieko Konuma; 小沼　　知恵子; Yoshiki Kobayashi; 小林　　芳樹; Hisao Ootawa; 久雄大田和; Akinori Ochiai; 章則落合
Original assignee: Secom Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Secom Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】昼夜監視する照明装置を備えた画像監視装置
で、センサレスで照明装置の点灯制御を可能にし、照明
装置の長寿命化と運転コストの低減をはかる。【解決手段】照明装置50を配した監視エリアをITVカメ
ラ100で所定周期で撮影し、入力画像をA/D変換して濃淡
画像とし、この濃淡画像のフレーム間の差分から変化領
域を抽出し、その変化領域毎に一方の入力画像と他方の
入力画像間の正規化相関処理による濃淡パターンマッチ
ングを行って物体判定処理を行い、移動物体を検出する
と表示装置7000に表示する。照明投光制御部1000は、非
照明時の入力画像の濃淡値から平均輝度値を算出し、検
出輝度がしきい値を越える場合は消灯モードを選択し
て、照明装置50を消灯状態に保持し、検出輝度がしきい
値以下になると投光モードに切替て投光オン・オフ制御
に移行し、監視画像の入力時にのみ照明装置50を点灯、
それ以外は消灯し、このオフ制御時に輝度検出用の入力
画像を取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投光式の照明装置
を有する画像監視装置に関し、特に、ＩＴＶカメラ以外
に特別のセンサを用いることなく、監視エリアの明るさ
に応じた照明装置のオンオフ制御を可能にする画像監視
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】監視エリアをＩＴＶカメラで撮影して監
視する従来の画像監視システムでは、照度センサにより
検出した監視エリアの明るさに応じて、照明装置のオン
オフ制御を行うものが一般的である。

【０００３】従来のセンサレスの画像監視システムは、
昼夜の監視に赤外カメラ等を用いて照明装置を必要とし
ないものや、昼夜の別なく照明装置を点灯させて監視エ
リアの照度を一定以上に維持するものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】監視エリアの明るさを
検出する照度センサは、屋外等の環境での劣化に対して
感度を維持するため、頻繁なメンテナンスが必要にな
る。一方、センサレスの監視システムとして、赤外カメ
ラ等を用いる方式はカメラが高価であり、多数設置する
場合にコストが膨大になる。また、照明装置を昼夜兼行
で点灯させる方式は、照明装置の寿命が短く、消費電力
も増大するという問題がある。更に、設置台数の増加に
伴って、照明装置の交換作業が頻発するという問題があ
る。

【０００５】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を克服し、ＩＴＶカメラ以外に特別のセンサを用いる
ことなく、かつ照明装置の長寿命化及び電力料金の低減
を図ることができる、投光式の照明装置を有する画像監
視装置及びその照明制御方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の装置は、監視エリアを照明する投光式の照明装置
と、監視エリアの画像を取り込むＩＴＶカメラ等の撮像
手段と、取り込み画像を画像処理して監視エリアの移動
物体を検出する画像処理手段を備える画像監視装置であ
って、前記取り込み画像から求めた画像の平均輝度に応
じて、前記照明装置を点灯または消灯する照明投光制御
手段を設けたことを特徴とする。

【０００７】また、前記照明投光制御手段は、前記画像
処理を行う監視用画像の取り込みに同期して、前記照明
装置の点消灯を制御するオン・オフ周期出力手段を具備
していることを特徴とする。これにより、監視エリアの
明るさを検出するためのセンサを必要とせず、かつ、照
明装置の点灯を制限してランニングコストの安い監視装
置を提供できる。

【０００８】上記目的を達成する本発明の方法は、照明
装置と、監視エリアの画像を取り込むＩＴＶカメラ等の
撮像手段と、所定周期で取り込む入力画像を画像処理
し、監視エリアの移動物体を検出する画像処理手段を具
備する画像監視装置の照明制御方法であって、非照明時
の入力画像から画像の輝度を検出し、該輝度がしきい値
以上の時は前記照明装置を消灯する消光モードで、前記
しきい値未満のときは前記照明装置を点灯する投光モー
ドで制御することを特徴とする。

【０００９】前記消光モードでは、輝度検出を所定タイ
ミングで継続し、検出した輝度が前記しきい値以上の時
は消光状態を維持し、しきい値以下のときは前記投光モ
ードに切り替え、前記投光モードでは、前記画像処理を
行う監視用画像の取り込み時は前記照明装置を点灯し、
それ以外の時は消灯する、投光オン・オフ制御を行い、
かつ、このオフ制御時に前記輝度検出のための制御用画
像を取り込むことを特徴とする。

【００１０】これによれば、照明装置の点灯を必要最小
限にして、その長寿命化と消費電力量の低減を可能にす
る。なお、制御用画像の取り込みは、監視用画像のサン
プリング周期に対し、毎回でも数回毎でもよい。また、
消光モードでの制御用画像は監視用画像に併用できる。

【００１１】また、前記しきい値が、照明オフ用しきい
値と照明オン用しきい値からなり、前者は後者より大き
な輝度値を設定され、検出した輝度が、前記照明オフ用
しきい値以上のとき前記消光モードを、前記照明オン用
しきい値以下のときに前記投光モードを選択することを
特徴とする。さらに、検出した輝度が、前記照明オフ用
しきい値と前記照明オン用しきい値の間のとき、前記消
光モードと投光モードの切替を行わず前回のモードを保
持する。

【００１２】これによれば、僅かな輝度変化でモード切
替を頻発させることがなく、特に夜間の外来光ノイズに
よる輝度変化に対して安定な照明を維持でき、照明不良
により監視不能となることを防止できる。

【００１３】さらに、前記照明オン用しきい値を最上位
として複数のレベルの照明オン用中間しきい値を設定
し、検出した輝度に対し反比例的に変化する制御変数を
介して、前記投光モードへの切替タイミングを可変する
ことを特徴とする。

【００１４】これによれば、検出輝度値としきい値の間
に、毎回の検出輝度のランクに応じて変化量が異なる制
御変数を介在し、この変数の範囲と各モードをリンクし
ているので、検出輝度が大きくなるほど遅いタイミング
で、検出輝度が小さくなるほど早いタイミングで、モー
ド切替が行われ、照明制御を安定させると共に、環境の
急変に対する追随がよくなる。

【００１５】本発明の作用を説明する。本発明では監視
エリアが照明の必要な暗い状態を投光モード、照明の不
要な明るい状態を消光モードと呼び、両モードは監視画
像のサンプリングの合い間に照明なしに取り込まれる制
御用画像の平均輝度値と所定のしきい値との比較で判別
され、モード切替が行われる。前記投光モードの照明制
御は、監視画像の取り込みタイミングに点灯し、それ以
外の期間では消灯する投光オン・オフ制御を行う。前記
消光モードの照明制御は、前記制御用画像の平均輝度値
を監視し、前記所定のしきい値を越えている間は消光状
態を保持する。

【００１６】図２のように、投光モードの期間は投光オ
ン・オフ制御が行なわれ、監視画像５０１の取り込みに
同期して照明装置５０が点灯（５０−１）し、取り込み
が終わると消灯（５０−２）する。この投光オフ制御時
に、制御用画像５０５が取り込まれ、その平均輝度が前
記しきい値以下となる暗い画像であれば、次の監視画像
５０２の取り込み時に投光オン制御が行われ、照明装置
５０が点灯（５０−３）する。

【００１７】次に、制御用画像５０６が取り込まれ、そ
の平均輝度値が前記しきい値を越える明るい画像であれ
ば、前記投光オン・オフ制御を停止し、前記消光モード
の照明制御に切り替わり、監視画像５０３の取り込み時
にも照明装置５０を消灯（５０−５）したままにする。
以後、消光モードでは画像の平均輝度の監視のみを行
い、平均輝度が再びしきい値以下になると投光モードの
照明制御である投光オンオフ制御に切り替わる。なお、
制御用画像は監視画像の取り込みの合い間の投光オフ制
御時に、毎回または所定回おきに取り込まれ、そのつど
画像処理によって平均輝度値が求められる。なお、消光
モードでは、制御用画像の取り込みを行わず、監視画像
の平均輝度値を検出するようにしてもよい。

【００１８】また、本発明の照明制御は前記しきい値を
複数レベルで設定し、投光モードを消光モードに切替る
照明オフ用しきい値は、消光モードから投光モードに切
替る照明オン用しきい値よりも大きい（輝度値が高い）
値を設定する。これにより、照明の必要な投光モード
で、一時的な疑似光（懐中電灯やヘッドライト等）によ
って画像の平均輝度が瞬間的に大きくなり、しきい値を
上回っても照明不要となるのを防止できる。

【００１９】以上、本発明によれば、昼夜兼行の連続監
視における夜間などの暗い場合に、かつ監視画像の取り
込みに同期して照明装置を点消灯（投光オン・オフ制
御）するので、照明装置の長寿命化及び消費電力の低減
が可能になる。また、外乱光の影響を回避して安定な照
明制御を実現できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示
す画像監視装置のブロック図である。本実施例の画像監
視装置は、点線で示す監視装置本体10、表示装置7000か
ら構成される。または、別の点線で示す監視装置本体2
0、ＩＴＶカメラ100、照明装置50、表示装置7000で構成
してもよい。または、さらに別の点線で示す監視装置本
体30、照明装置50、表示装置7000で構成してもよい。

【００２１】監視装置本体20は、パーソナルコンピュー
タに画像処理ボードを装着して実現してもよい。監視装
置本体10は、カメラと照明装置と画像処理ボードとパー
ソナルコンピュータを一体とした照明装置付きインテリ
ジェントカメラとして実現してもよい。監視装置本体30
は、パーソナルコンピュータと画像処理ボードとカメラ
を一体としたインテリジェントカメラに照明装置を装着
して実現してもよい。照明装置50は、例えば、LED照明
の近赤外LEDや可視LED等でよい。

【００２２】本実施例では、まず、ＩＴＶカメラ100で
監視エリアを撮影し、照明投光制御部1000が、投光状態
（監視エリアが暗く照明必要）と消光状態（監視エリア
が明るく照明不要）の制御を行うため、予め照明オフ時
しきい値と複数の照明オン時しきい値を設定し、照明装
置50を投光モードまたは消光モードで制御する。

【００２３】投光モードでは投光オン・オフ制御が実行
され、照明装置50がオン・オフ（点消灯）を一定周期
（ここでは、画像のサンプリング周期）で繰り返す。照
明投光制御部1000は、画像入力処理部500で取り込んだ
画像のうち、オフ制御（消灯）時に取り込んだ制御用画
像の平均輝度を算出し、その平均輝度と複数の照明オン
時しきい値を比較して、その大小により後述のように投
光状態を制御する。

【００２４】投光オン・オフ制御時には、一定間隔で照
明装置50が点灯するので、そのオン制御（点灯）時に画
像入力処理部500が画像を取り込む。画像入力処理部500
では、この入力画像をＡ／Ｄ変換して濃淡画像とし、物
体検出のための画像監視処理用とする。また、非点灯時
の画像を取り込み、その濃淡画像を輝度検出処理用とす
る。

【００２５】差分画像作成部3000は入力画像のフレーム
間の輝度差に応じて、一方の入力画像ともう一方の入力
画像間の差分画像の抽出処理を行う。変化領域抽出部40
00は該差分画像を２値化して変化領域を抽出する。物体
検知部50000は、変化領域抽出部4000で抽出した近隣領
域を一つの統合領域にまとめて、統合領域毎に一方の入
力画像ともう一方の入力画像間の正規化相関処理による
濃淡パターンマッチングを行い、物体判定処理を行う。
物体を検知した場合、表示制御部6000が検知画像を格納
し、直ちにあるいは監視センター等から表示要求に応じ
て、その検知位置等の情報や検知日や時刻等の情報を、
表示装置7000にリアルタイムに表示する。

【００２６】図３は、画像入力処理部500の内部機能の
一例を示すブロック図である。Ａ／Ｄ変換部550が、Ｉ
ＴＶカメラ100で撮影した画像を取り込んでＡ／Ｄ変換
して入力画像560Giを作成すると、入力画像Giのノイズ
除去部570がノイズに対応して平滑化処理やメディアン
フィルタ処理等を行って、入力画像550のCCDノイズ等を
除去した画像Ｆiを作成する。

【００２７】図４は、照明投光制御部1000の内部機能の
一例を示すブロック図である。投光・消光モード判定部
1300は、画像入力処理部500で取り込んだ画像のうち、
非点灯時に取り込んだ画像の濃淡値から平均輝度を算出
し、この平均輝度と照明オフ用しきい値及び複数の照明
オン用しきい値と比較し、後述する投光コントロール値
を増減して、その大小により投光モード／消光モードを
判定する。

【００２８】消光モードと判定すると、消光モード処理
部1400は照明装置50を消灯する。投光モードと判定する
と、投光モード処理部1500は投光オン・オフ制御を実行
し、照明装置50を所定周期で点消灯する。それ以外は、
特に何もしないで、直前状態を継続する。

【００２９】図５は、投光・消光モード判定部の処理手
順を示すフロー図である。ステップ1301で、初期設定と
して、照明装置50の投光モードをオンとし、照明オン用
しきい値（th_on）と照明オフ用しきい値（th_off）を
設定し、更に、投光用制御変数として投光コントロール
値と投光コントロール上限値を設定する。

【００３０】照明オフ用しきい値は、照明オン用しきい
値より大きい値（輝度値が高い）を設定し、平均輝度値
の高い（明るい）状態では消光モード、平均輝度値が低
い（暗い）状態では投光モードと判定する。照明オフ用
しきい値（th_off）は、照明オン用しきい値（th_on）
より大きい輝度値を設定する。

【００３１】投光コントロール上限値は、投光コントロ
ール値の上限を制限する値で、画像処理の時間間隔と照
明装置の点灯特性などから決定される。例えば、所定値
以上の明るさが持続している限り消光状態を保持する消
光モードの制御は、明るさの持続時間を画像処理の時間
間隔で除算した値とすればよい。なお、投光コントロー
ル値の初期値は、投光コントロール上限値の半分程度と
する。

【００３２】次に、ステップ1302で、複数の照明オン用
中間しきい値を照明オン用しきい値から算出する。例え
ば、複数の照明オン用中間しきい値として、照明オン用
中間しきい値１を照明オン用しきい値の８割程度とし、
中間しきい値２を６割程度とし、中間しきい値３を５割
程度とし、中間しきい値４を４割程度に設定する。

【００３３】ステップ1301とステップ1302で設定した値
から、ステップ1303で投光コントロール値をチェックす
る。いま、投光コントロール値が０未満の場合には、ス
テップ1304で投光コントロール値＝０とし、ステップ13
05で消光モードにして、ステップ1309へ進む。また、投
光コントロール値が投光コントロール上限値以下でかつ
０以上の場合には、モードの切替を行わず、即ち、直前
のモードを保持して、ステップ1309へ進む。さらに、投
光コントロール値が投光コントロール上限値より大きい
場合には、ステップ1306で投光コントロール値を投光コ
ントロール上限値に置き換えて、ステップ1307で投光モ
ードにして、ステップ1309へ進む。

【００３４】ステップ1309は、照明装置が消灯している
時に取り込んだ制御画像を用いて平均輝度（ave）を算
出し、ステップ1310で、算出した平均輝度の値をチェッ
クする。平均輝度が、照明オフ用しきい値以上であれ
ば、即ち、監視エリアが照明不要な程度に明るい状態で
あれば、ステップ1312で投光コントロール値を１減らし
て、ステップ1303へ戻る。平均輝度が、照明オフ用しき
い値より小さくかつ照明オン用しきい値以上であれば、
投光コントロール値はそのまま直前の状態を保持して、
スステップ1303へ戻る。

【００３５】平均輝度が、照明オン用しきい値より小さ
くかつ照明オン用中間しきい値１以上であれば、ステッ
プ1314で投光コントロール値に加える値を２に設定し
て、ステップ1323で投光コントロール値にステップ1314
の設定値を加えた後に２倍して、ステップ1303へ戻る。
平均輝度が、照明用中間しきい値４より小さい場合、ス
テップ1322で投光コントロール値に加える値を１０に設
定して、ステップ1323で投光コントロール値にステップ
1322の設定値を加えた後に２倍して、ステップ1303へ戻
る。

【００３６】平均輝度が、中間しきい値１より小さくか
つ中間しきい値２以上であれば、ステップ1316で投光コ
ントロール値に加える値を４に設定して、ステップ1323
で投光コントロール値にステップ1316の設定値を加えた
後に２倍して、ステップ1303へ戻る。平均輝度が、中間
しきい値２より小さくかつ中間しきい値３以上であれ
ば、ステップ1318で投光コントロール値に加える値を６
に設定して、ステップ1323で投光コントロール値にステ
ップ1318の設定値を加えた後に２倍して、ステップ1303
へ戻る。平均輝度が、中間しきい値３より小さくかつ中
間しきい値４以上であれば、ステップ1320で投光コント
ロール値に加える値を８に設定して、ステップ1323で投
光コントロール値にステップ1320の設定値を加えた後に
２倍して、ステップ1303へ戻る。

【００３７】これによれば、照明オフ用しきい値と照明
オン用しきい値（th_off＞th_on）の間に、前回モード
を保持して切替を行わない領域があるので、輝度値の僅
かな変化でモードが不安定に切り替わるのを防止する。
夜間などで、自動車のライトなどで輝度が一時的に変化
するような場合、投光モードと消光モードが頻繁に切り
替わり、不安定な照明になることが抑制できる。

【００３８】また、照明オン用中間しきい値を複数設定
し、検出輝度値に反比例して投光コントロール値を可変
しているので、徐々に暗くなったときは投光モードへの
切替がスローに、急激に暗くなったときはクイックに投
光モードへ切替られる。これにより、天候の変化を含む
監視エリアの明るさの変化に円滑に追随できる。

【００３９】図６は、消光モード処理部の内部機能の一
例を示すブロック図である。投光・消光モード判定部13
00で消光モードと判定した結果にもとづき、消光モード
指令部1410は、照明装置50の照明をオフする指令を行
い、照明オフ信号出力部1420が、照明オフ信号を照明装
置50に出力する。

【００４０】図７は、投光モード処理部の内部機能の一
例を示すブロック図である。投光・消光モード判定部13
00で投光モードと判定した結果にもとづき、投光モード
指令部1510は、照明装置50の投光をオンする指令を行う
と、投光オン信号出力部1520が、投光オン信号を照明装
置50に出力して、点消灯周期出力部1530が、点消灯を繰
り返す周期を照明装置50に出力する。この周期に従っ
て、投光オン・オフ制御が実行される。

【００４１】ここで、点消灯周期は、画像処理の周期に
追随させたり、設置するＩＴＶカメラが複数台の場合
は、同時に点灯することのない最短周期にしたり、ま
た、照明装置の点消灯の残光の影響等が無い最短周期に
したりするなど、システム構成により任意に設定され
る。

【００４２】図８は、変化領域抽出部の内部機能の一例
を示すブロック図である。輝度頻度分布算出部4100は、
差分画像作成部3000で入力画像と背景画像の画素毎の差
分、又は、フレーム間の画素毎の差分等を行って作成し
た差分画像の輝度頻度分布を算出する。２値化しきい値
算出部4500は、輝度頻度分布算出部4100で算出した輝度
頻度分布から、差分画像の２値化しきい値をモード法等
の汎用的な手法で算出する。２値画像作成部4600は、２
値化しきい値算出部4500で算出したしきい値で２値化処
理して２値画像を作成する。微小面積除去部4800は、検
知対象に不適切な微小面積除外のフィルタリングや膨張
・収縮等を行ってノイズを除外して変化領域の２値画像
を作成する。

【００４３】図９は、物体検知部の内部機能の一例を示
すブロック図である。抽出領域統合部5100は、変化領域
抽出部4000で作成した２値画像のラベル画像を作成し
て、ラベル間の距離が所定距離以内のラベルか否か判定
し、所定距離以内でかつ所定距離以内のラベル群の外接
矩形が所定サイズか否か判定し、所定サイズ以内のラベ
ル群を統合する。外接矩形算出部5300は、統合したラベ
ル群の外接矩形領域を算出する。外接矩形領域類似度算
出部5500は、２フレームの画像間で、いずれか一方の入
力画像の外接矩形領域をテンプレートパターンとして、
もう一方の入力画像に対し外接矩形領域とほぼ同一位置
（拡張サイズは±1画素以下）で正規化相関を行う。正
規化相関における類似度の算出は数１による。

【００４４】

【数１】

【００４５】即ち、登録テンプレートパターンと対象画
像の明るさを正規化して明るさの差を求める方法で、論
文「車番認識システムの濃淡パターンマッチング処理の
応用、（情報処理学会第49回全国大会、平成6年後
期）」に記載されているように、数１の演算をマッチン
グ領域全体にわたって実行し、類似度を算出する。物体
判定部5700は、数１により算出した類似度が所定値以下
の場合、移動物体と判定し、それ以外の場合、外乱とし
て除外する。

【００４６】図１０は、抽出領域統合部5100による抽出
領域の統合処理の一手順を示すフロー図である。ステッ
プ5110で、２値画像のラベリングを行い、１〜Lnまでの
ラベルをつけると、Lnが総ラベル数となる。総ラベル数
Lnを繰り返すため、ステップ5120で処理対象のラベル番
号を初期化する（ｉ＝０）。次に、ステップ5130で、ラ
ベル番号を一つ増加し（ｉ＝ｉ＋１）、ステップ5140で
全てのラベルが終了したか否かチェックする。終了しな
い場合、ｉ番目のラベルに対し、ステップ5150以降の処
理を行う。

【００４７】ステップ5150で、ｉ番目のラベルに対し、
重心（中心）座標を算出する。ステップ5160で、ｉ番目
のラベルとｉ＋１番目〜Ln番目のラベル間重心（中心）
のＸ方向とＹ方向の距離が許容範囲か否かチェックす
る。許容範囲でない場合、ステップ5130へ戻る。許容範
囲の場合、ステップ5170で、許容範囲のラベルの外接矩
形の大きさが所定の大きさの範囲以内か否かチェックす
る。外接矩形が許容範囲でない場合、新たな統合領域生
成処理のためステップ5130へ戻る。許容範囲以内の場
合、ステップ5180で、許容範囲以内のラベル全てをi 番
目のラベルに加え、加えたラベルを抹消する。ステップ
5190でｉ番目〜Ln番目のラベルについて、昇順にソート
すると、ステップ5130へ戻り、新たなｉ番目から統合領
域生成処理を行う。これにより、次々と距離と外接矩形
の許容範囲以内のラベル群が統合されていく。

【００４８】ここで、Ｘ方向とＹ方向の距離の許容範囲
は、例えば、移動物体が縦に長い人物の場合、Ｘ方向よ
りＹ方向の距離やを大きくしたり、または、移動物体が
横に長い場合、Ｙ方向よりＸ方向の距離を大きくしたり
して設定する。外接矩形の許容範囲も同様であり、いず
れにしても、どこまでの範囲を統合するかにより、検知
対象物体に追随して適切に設定すればよい。

【００４９】図１１は、外接矩形算出部5300の外接矩形
を算出する一手順を示すフロー図である。抽出領域統合
部5100で統合されたラベル群は、同一ラベル番号を有す
るため、該ラベル群のみ抽出すると、ラベルa5310、ラ
ベルb5320、ラベルc5330、ラベルd5340、ラベルe5350、
ラベルf5360、ラベルg5370が抽出される。これらのラベ
ルに対して、外接している矩形を外接矩形5400として算
出する。

【００５０】図１２は、外接矩形領域類似度算出部5500
での正規化相関処理による類似度により移動物体を判定
する場合の一例を示すフロー図である。外接矩形領域54
00は、背景差分又はフレーム間差分により抽出した変化
領域であり、現入力画像における変化領域（移動物体領
域）である。移動物体は、背景画像や直前入力画像で
は、外接矩形5400内部には存在していない。即ち、背景
画像や直前入力画像5510における外接矩形領域5400は背
景シーンであり、現入力画像5530における外接矩形領域
5400は移動物体を含むシーンである。背景画像や直前入
力画像と現入力画像間では、外接矩形領域5400を比較し
て相関を行うと、背景が大部分隠れるため、類似度がか
なり小さくなる。これにより、移動物体の存在有無を判
定する。

【００５１】図１３は、外接矩形領域類似度算出部5500
の処理の一手順を示すフロー図である。ステップ5710
は、現入力画像に対し、統合領域の外接矩形算出部で算
出した外接矩形領域の濃淡画像をテンプレートパターン
として登録する。ステップ5720は、背景画像に対し、ス
テップ5710とほぼ同一位置の外接矩形領域をパターンマ
ッチング領域として設定する。ステップ5730は、ステッ
プ5710で登録したパターンとの濃淡パターンマッチング
を行い、類似度を算出する。類似度の算出は数１によ
る。

【００５２】ステップ5740は、算出した類似度が所定値
以上か否か判定する。所定値未満の場合は背景と類似し
ていないため、ステップ5750で移動物体と判定する。所
定値以上の場合は背景と類似しているため、ステップ57
60で外乱と判定する。ステップ5770は、生成した外接矩
形領域が全て終了した否か判定し、終了していない場
合、ステップ5710へ戻る。

【００５３】図１４は、表示制御部6000による検知結果
の表示例を示す説明図である。物体検知部6000が人物62
00を検知すると、表示制御部6000はデータ格納部に格納
されている検知物体の外接矩形位置を用いて、表示装置
7000に現入力画像6200に重ねて外接矩形枠6300を表示制
御する。この表示より、例えば、人物監視の場合、監視
者は移動物体の現画像6200とそれが人物であることを示
す外接矩形枠6300から、監視エリアに侵入した人物を表
示装置7000上でオンラインに把握できる。また、表示装
置7000が遠隔地にあれば、テレビ電話等にRS−232C等の
標準的な通信手段で人物を検知したことを報知して、遠
方の表示装置に表示してもよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、照明装置を具備した画
像監視装置により昼夜兼行で侵入者等を監視する場合
に、監視エリアの非照明時の明るさを入力画像の平均輝
度から検出し、その輝度に応じて照明装置を点灯または
消灯するので、照度計などのセンサが不要になるので、
センサ故障による監視不良の発生を防止し、センサのメ
ンテナンスが不要になる効果がある。

【００５５】また、本発明の照明制御を投光モードと消
光モードに分け、前記平均輝度が所定のしきい値を越え
る消光モードでは照明装置を消灯状態にし、入力画像の
平均輝度がしきい値以下になるまで消灯状態を保持し、
一方、前記平均輝度がしきい値以下になると投光モード
に切替て、監視画像の入力時に点灯、他の時は消灯する
投光オン・オフ制御を実行するとともに、そのオフ制御
時に輝度検出のための制御画像を取り込み、平均輝度が
しきい値以上になると消光モードへの切替を行なうの
で、照明時間が必要な時間に限られ、照明装置の寿命を
伸長し、監視装置の運転コストを低減できる効果があ
る。

【００５６】また、前記所定のしきい値を照明オフ用し
きい値と照明オン用しきい値に分け、前者に対し後者よ
り大きな輝度値を設定しているので、夜間などの投光モ
ード時に外光ノイズによって一時的に検出輝度が上昇し
ても、直ちに消光モードに切り替わることが抑制でき、
安定な照明による信頼性の高い画像監視が可能になる。

【００５７】さらに、前記照明オン用しきい値を複数の
レベルで設定するとともに、入力画像の検出輝度に応じ
て制御変数を増減し、制御変数が０未満のとき消光モー
ド、上限値以上のとき投光モード、０〜上限値のとき前
回モードを保持するようにしているので、複数回の検出
輝度結果に応じた制御変数の変化を通じてモード切替が
行われるので、制御のばたつきを回避した安定な照明制
御による、品質のよい監視画像を取得できる効果があ
る。

【００５８】さらに、照明オン用しきい値を複数のレベ
ルで設定し、検出輝度値の低下が大きくなるほど制御変
数の変化を大きして、急激な輝度低下の場合に速やかに
投光モードへ切替て、点灯による品質のよい監視画像を
取得できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像監視装置の一実施例を示すブ
ロック図。

【図２】本発明の画像監視装置の作用を示す説明図。

【図３】画像監視装置の画像入力処理部の一実施例を示
すブロック図。

【図４】照明投光制御部の一実施例を示すブロック図。

【図５】投光・消光モード判定部の判定処理の手順を示
すフロー図。

【図６】消光モード処理部の一実施例を示すブロック
図。

【図７】投光モード処理部の一実施例を示すブロック
図。

【図８】変化領域抽出部の一実施例を示すブロック図。

【図９】物体検知部の一実施例を示すブロック図。

【図１０】物体検知部の抽出領域の統合手順を示すフロ
ー図。

【図１１】外接矩形算出部の外接矩形を算出する手順を
示す説明図。

【図１２】正規化相関処理の類似度により移動物体を判
定する例を示す説明図。

【図１３】外接矩形領域類似度算出部の処理手順を示す
フロー図。

【図１４】検知結果の表示例を示す説明図。

【符号の説明】

100…ITVカメラ、50…照明装置、500…画像入力処理
部、1000…照明投光制御部、1300…投光・消光モード判
定部、1400…消光モード処理部、1410…消光モード指令
部、1500…投光モード処理部、1510…投光モード指令
部、1520…投光音信号出力部、1530…オン・オフ周期出
力部、3000…差分画像作成部、4000…変化領域抽出部、
5000…物体検知部、6000…表示制御部、7000…表示装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｄ (72)発明者小林芳樹茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者大田和久雄茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者落合章則東京都三鷹市下連雀六丁目11番23号セコム株式会社内Ｆターム(参考） 3K073 AA21 AA28 AA41 AA83 AA86 AA87 AB04 AB07 BA29 CE15 CF13 CF14 CF18 CG02 CG06 CG21 CJ00 CJ17 CJ22 5C022 AA01 AB15 AC31 AC69 5C054 AA02 AA05 CA04 CB02 CB03 CC05 CE15 CH01 EA01 FC03 FC13 HA18 5C084 AA02 AA07 AA08 AA13 BB04 BB27 BB31 CC16 CC19 DD12 DD14 DD66 GG07 GG09 GG12 GG19 GG38 GG42 GG43 GG46 GG56 GG78 HH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】監視エリアを照明する投光式の照明装置
と、監視エリアの画像を取り込むＩＴＶカメラ等の撮像
手段と、取り込み画像を画像処理して監視エリアの移動
物体を検出する画像処理手段を備える画像監視装置にお
いて、前記取り込み画像から求めた画像の平均輝度に応じて、
前記照明装置を点灯または消灯する照明投光制御手段を
設けたことを特徴とする画像監視装置。
【請求項２】請求項１において、前記照明投光制御手段は、前記画像処理を行う監視用画
像の取り込みに同期して、前記照明装置の点消灯を制御
するオン・オフ周期出力手段を具備していることを特徴
とする画像監視装置。
【請求項３】照明装置と、監視エリアの画像を取り込
むＩＴＶカメラ等の撮像手段と、所定周期で取り込む入
力画像を画像処理し、監視エリアの移動物体を検出する
画像処理手段を具備する画像監視装置の照明制御方法に
おいて、非照明時の入力画像から画像の輝度を検出し、該輝度が
しきい値以上の時は前記照明装置を消灯する消光モード
で、前記しきい値未満のときは前記照明装置を点灯する
投光モードで制御することを特徴とする画像監視装置の
照明制御方法。
【請求項４】請求項３において、前記消光モードでは、輝度検出を所定タイミングで継続
し、検出した輝度が前記しきい値以上の時は消光状態を
維持し、しきい値以下のときは前記投光モードに切り替
え、前記投光モードでは、前記画像処理を行う監視用画像の
取り込み時は前記照明装置を点灯し、それ以外の時は消
灯する、投光オン・オフ制御を行い、かつ、このオフ制
御時に前記輝度検出のための制御用画像を取り込むこと
を特徴とする画像監視装置の照明制御方法。
【請求項５】請求項４において、前記しきい値が、照明オフ用しきい値と照明オン用しき
い値からなり、前者は後者より大きな輝度値を設定さ
れ、検出した輝度が、前記照明オフ用しきい値以上のと
き前記消光モードを、前記照明オン用しきい値以下のと
きに前記投光モードを選択することを特徴とする画像監
視装置の照明制御方法。
【請求項６】請求項５において、検出した輝度が、前記照明オフ用しきい値と前記照明オ
ン用しきい値の間のとき、前記消光モードと投光モード
の切替を行わず前回のモードを保持することを特徴とす
る画像監視装置の照明制御方法。
【請求項７】請求項５または６において、前記照明オン用しきい値を最上位として複数のレベルの
照明オン用中間しきい値を設定し、検出した輝度に対し
反比例的に変化する制御変数を介して、前記投光モード
への切替タイミングを可変することを特徴とする画像監
視装置の照明制御方法。