JP2001014471A

JP2001014471A - 画像パタン比較装置、画像パタン変化検出装置、監視装置及び監視システム

Info

Publication number: JP2001014471A
Application number: JP11182531A
Authority: JP
Inventors: Izumi Kuroe; 泉黒江; Masaki Miwa; 政樹三輪; Yasuharu Kotoi; 康晴小樋; Yoichi Tanaka; 羊一田中; Kenji Uenishi; 健二上西
Original assignee: Konica Minolta Inc; Asahi Electronics Co Ltd
Current assignee: Konica Minolta Inc; Asahi Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】コンピュータソフトウェアのみによる画像変化
検出をリアルタイムに実現すること、またその他の事象
検出手段とも合わせて検出時に、あらかじめ指定された
録画保存や通知動作を行うこと、さらに各種設定作業を
容易化できるための設定支援を行う。【解決手段】２枚の画像における画像データの画像パタ
ン比較装置であって、前記画像データは１画素が任意個
の要素で表現されており、比較処理においては、各画像
を同数かつ同形のブロックに分割し、各ブロックにおい
て特定数個の画素を選択し、ブロック内の選択画素に関
して各要素毎に値を集計し、合計または平均またはその
他当該ブロックにおける各要素の代表値たりうる評価値
を算出して当該ブロックにおける各要素の代表値とし、
２枚の画像間において、対応するブロックの各要素の代
表値を比較することにより、当該画像間に差異があるか
どうかを認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像パタン比較
装置、入力装置、監視装置及び監視システムに関し、監
視カメラまたは監視カメラをネットワークで接続する形
態の監視システムに適用可能であり、例えば侵入、異常
等の事象発生を検出し、監視者へ通知あるいは検出前後
の録画保存を行う等の目的に供しうる。

【０００２】

【従来の技術】従来、アナログ信号に基づくカメラ映像
による監視は、録画映像の保存管理や、映像の加工、自
動認識といった、高度な情報処理には適さない。しか
し、近年コンピュータ・エレクトロニクス技術の進歩に
より、カメラ映像を一旦デジタル画像データに変化し
て、より高度な処理を行えるシステムの構築が可能とな
ってきた。

【０００３】デジタル画像データをもとに、監視対象領
域における動体を検出する技術としては、画像間の差分
をとり動体部分のみを抽出する方法（特開平４−６０８
８０号公報）や変化画素数をカウントする方法（特開平
８−９８０７９号公報）が開示されている。またコンピ
ュータネットワーク利用に適した監視用カメラ装置とし
ては、ネットワークに直接接続の可能な監視用カメラが
市販されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の動体検出技術に
おいては、監視対象領域に対応するデジタル画像データ
に関し、画素単位に比較処理を行う、あるいは抽出を行
うため、これをコンピュータソフトウェアのみで実現す
る場合、処理量が多くリアルタイム処理の実現は困難で
ある。

【０００５】また市販のネットワーク接続可能な監視用
カメラは、監視者が常時監視していることが前提であ
り、異常等の自動検出、自動通知機能はない。さらに実
際にカメラを現地に設置することを考慮した場合、検出
判定の基準となる閾値の設定や、監視対象領域を制限す
る設定等、各種設定作業が煩雑である。

【０００６】この発明は、上記従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、コンピュータソフトウェアのみによ
る画像変化検出をリアルタイムに実現すること、またそ
の他の事象検出手段とも合わせて検出時に、あらかじめ
指定された録画保存や通知動作を行うこと、さらに各種
設定作業を容易化できるための設定支援を行うことを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は以下のように構成し
た。

【０００８】請求項１に記載の発明は、『２枚の画像に
おける画像データの画像パタン比較装置であって、前記
画像データは１画素が任意個の要素で表現されており、
比較処理においては、各画像を同数かつ同形のブロック
に分割し、各ブロックにおいて特定数個の画素を選択
し、ブロック内の選択画素に関して各要素毎に値を集計
し、合計または平均またはその他当該ブロックにおける
各要素の代表値たりうる評価値を算出して当該ブロック
における各要素の代表値とし、２枚の画像間において、
対応するブロックの各要素の代表値を比較することによ
り、当該画像間に差異があるかどうかを認識することを
特徴とする画像パタン比較装置。』である。

【０００９】請求項２に記載の発明は、『前記各ブロッ
クの内、特定のブロックのみ比較対象とし、その他のブ
ロックの差異には着目しないことを特徴とする請求項１
に記載の画像パタン比較装置。』である。

【００１０】請求項３に記載の発明は、『前記各画素の
内、特定の要素のみ比較対象とし、その他の要素の差異
には着目しないことを特徴とする請求項１に記載の画像
パタン比較装置。』である。

【００１１】請求項４に記載の発明は、『前記対応する
ブロックの各要素の代表値を比較する際、代表値間の差
分が任意の閾値を超えていた場合に、差異ありとして認
識することを特徴とする請求項１に記載の画像パタン比
較装置。』である。

【００１２】請求項５に記載の発明は、『前記閾値を、
全要素共通または各要素毎に、個別または全ブロック共
通または各ブロック個別に設定可能であることを特徴と
する請求項４に記載の画像パタン比較装置。』である。

【００１３】請求項６に記載の発明は、『前記比較の結
果、当該画像間に差異ありと判定した場合に、当該ブロ
ックを囲む枠表示を行う、または当該ブロックの色また
は輝度に変化を加えることを特徴とする請求項１に記載
の画像パタン比較装置。』である。

【００１４】請求項７に記載の発明は、『請求項１の
み、または請求項１及び請求項２乃至請求項６のいずれ
かまたは全てを具備した映像または画像の入力装置であ
って、入力によって逐次比較対象画像を更新し、画像に
基づく画像データにおいて、画像パタンの変化検出を行
うことを特徴とする画像パタン変化検出装置。』であ
る。

【００１５】請求項８に記載の発明は、『入力によって
逐次更新される前記比較対象画像について、時系列的に
隣接する２枚の画像パタンの比較を行う、または任意数
の画像を隔てた２枚の画像パタンの比較を行うことを特
徴とする請求項７に記載の画像パタン変化検出装置。』
である。

【００１６】請求項９に記載の発明は、『ブロックサイ
ズまたはブロック数またはブロック内選択画素の選定に
関わる設定値を、画像パタンの比較処理を行いながら動
的に変更可能であることを特徴とする請求項７に記載の
画像パタン変化検出装置。』である。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、『前記設定値
の動的変更時、変更前後の、異なる設定値に基づく画像
パタンの比較が行われないよう制御する、またはその期
間の検出を抑止することを特徴とする請求項９に記載の
画像パタン変化検出装置。』である。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、『前記画像パ
タンの変化検出時、当該画像を一定時間表示または保持
することを特徴とする請求項７に記載の画像パタン変化
検出装置。』である。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、『請求項７の
み、または請求項７及び請求項８乃至請求項１１のいず
れかまたは全てを具備した監視装置であって、画像パタ
ンの変化により、観測領域における動体検出を行うこと
を特徴とする監視装置。』である。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、『請求項７の
み、または請求項７及び請求項８乃至請求項１１のいず
れかまたは全てを具備した監視装置であって、画像パタ
ンの変化により、観測領域における照度変化検出を行う
ことを特徴とする監視装置。』である。

【００２１】請求項１４に記載の発明は、『請求項７の
み、または請求項７及び請求項８乃至請求項１１のいず
れかまたは全てを具備した監視装置であって、画像パタ
ンの変化により、観測領域における情景変化検出を行な
うことを特徴とする監視装置。』である。

【００２２】請求項１５に記載の発明は、『請求項７の
み、または請求項７及び請求項８請求項１１のいずれか
または全てを具備した監視装置であって、一定時間以上
の間、画像パタンの変化が認められなければ検出と見な
すことにより、観測領域における動体停止検出を行うこ
とを特徴とする監視装置。』である。

【００２３】請求項１６に記載の発明は、『請求項１２
乃至請求項１４のいずれかの監視装置において、請求項
２における比較対象とするブロックの設定を支援するた
めに、監視対象の定常状態において画像パタンが変化す
るブロックを、自動的に非比較対象として設定するブロ
ックマスクパタン設定手段または監視対象領域設定手段
を備えることを特徴とする監視装置。』である。

【００２４】請求項１７に記載の発明は、『請求項１２
乃至請求項１４のいずれかの監視装置において、請求項
３における比較対象とする画素の要素の設定を支援する
ために、監視対象の定常状態において画像パタンが変化
する画素の要素を、自動的に非比較対象として設定する
画素要素マスクパタン設定手段を備えることを特徴とす
る監視装置。』である。

【００２５】請求項１８に記載の発明は、『請求項１２
乃至請求項１４のいずれかの監視装置において、請求項
４または請求項５における閾値の設定を支援するため
に、監視対象の定常状態において画像パタンが変化する
間、自動的に閾値を増加させる閾値設定手段を備えるこ
とを特徴とする監視装置。』である。

【００２６】請求項１９に記載の発明は、『請求項１５
の監視装置において、請求項２における比較対象とする
ブロックの設定を支援するために、監視対象の定常状態
において一定時間以上の間、画像パタンが変化しないブ
ロックを、自動的に非比較対象として設定するブロック
マスクパタン設定手段または監視対象領域限定手段を備
えることを特徴とする監視装置。』である。

【００２７】請求項２０に記載の発明は、『請求項１５
の監視装置において、請求項３における比較対象とする
画素の要素の設定を支援するために、監視対象の定常状
態において一定時間以上の間、画像パタンが変化しない
画素の要素を、自動的に非比較対象として設定する画素
マスクパタン設定手段を備えることを特徴とする監視装
置。』である。

【００２８】請求項２１に記載の発明は、『請求項１５
の監視装置において、請求項４または請求項５における
閾値の設定を支援するために、監視対象の定常状態にお
いて画像パタンが変化しない間、自動的に閾値を減少さ
せる閾値設定手段を備えることを特徴とする監視装
置。』である。

【００２９】請求項２２に記載の発明は、『請求項１２
乃至請求項１５のいずれかの監視装置において、検出
時、効果音または音声、あるいは表示で通知を行う検出
通知手段を備えることを特徴とする監視装置。』であ
る。

【００３０】請求項２３に記載の発明は、『請求項１２
乃至請求項１５のいずれかの監視装置において、検出
時、デジタル出力信号の出力により、外部装置を駆動す
ることで通知を行う検出通知手段を備えることを特徴と
する監視装置。』である。

【００３１】請求項２４に記載の発明は、『請求項１２
乃至請求項１５のいずれかの監視装置において、常時録
画を行いながら、一定または不定時間分の録画を一時的
に保持し、古い録画から順次消去していき映像または画
像の記録を行なう監視装置。』である。

【００３２】請求項２５に記載の発明は、『請求項２４
の映像または画像の記録を行なう監視装置であって、画
像パタンの変化に基づく検出に際し、あらかじめ検出前
後の録画保存時間を指定可能であり、一時的に保持され
ている録画において、指定された保存時間に対応する録
画を、固定的な保存として改めて管理することを特徴と
する監視装置。』である。

【００３３】請求項２６に記載の発明は、『請求項２５
の映像または画像を記録する監視装置において、音響入
力装置を具備し、画像パタンの変化に代わる事象とし
て、設定レベル以上の音圧発生または音圧発生しないこ
とを検出することを特徴とする監視装置。』である。

【００３４】請求項２７に記載の発明は、『請求項２５
の映像または画像を記録する監視装置において、デジタ
ル信号入力装置及び当該信号発生源となる外部装置を具
備し、画像パタン変化に代わる事象として、デジタル信
号入力を検出することを特徴とする監視装置。』であ
る。

【００３５】請求項２８に記載の発明は、『請求項２５
乃至請求項２７のいずれかの映像または画像を記録する
監視装置が１台または複数台、コンピュータネットワー
クに接続された監視システムであって、同じくコンピュ
ータネットワークに接続された端末装置上のウェブ閲覧
プログラムを介し、任意の監視装置の所在情報を指定す
ることにより、各監視装置からの実時間監視映像または
画像、あるいは監視装置において蓄積されている記録映
像または画像を受信し、端末装置において再生または保
存することを特徴とする監視システム。

【００３６】請求項２９に記載の発明は、『請求項２８
の監視システムにおいて、監視装置の所在情報をコンピ
ュータネットワークに接続された管理装置にて管理し、
端末装置からは管理装置への接続により、各監視装置の
所在情報を取得する監視装置所在情報管理手段を備える
ことを特徴とする監視システム。』である。

【００３７】請求項３０に記載の発明は、『請求項２８
の監視システムにおいて、任意の事象発生に際しての検
出時、電子メールを特定メールアドレス向けに送信する
検出通知手段を備えることを特徴とする監視システ
ム。』である。

【００３８】請求項３１に記載の発明は、『請求項３０
の検出通知手段であって、検出時に関連した映像または
画像データを電子メールの添付ファイルとして送信する
検出通知手段を備えることを特徴とする監視システ
ム。』である。

【００３９】請求項３２に記載の発明は、『前記検出通
知手段は、検出した監視装置の所在情報を電子メールに
含めて送信することを特徴とする請求項３０に記載の監
視システム。』である。

【００４０】請求項３３に記載の発明は、『請求項２５
乃至請求項２７のいずれかの監視装置であって、指定期
間の録画を行うために、記憶装置空き容量に応じて録画
間隔を決定することを特徴とする監視装置。』である。

【００４１】請求項３４に記載の発明は、『請求項２８
における監視システム内の映像または画像を記録する監
視装置において、実時間監視用映像または画像データ
を、蓄積する記録用映像または画像データとは別に、か
つ小さいデータサイズで生成するトラフィック制御手段
を備えることを特徴とする監視装置。

【００４２】請求項３５に記載の発明は、『請求項２８
における監視システム内の映像または画像を記録する監
視装置において、蓄積する記録用映像または画像データ
を、実時間監視用映像または画像データとは別に、かつ
小さいデータサイズで生成する録画時間制御手段を備え
ることを特徴とする監視装置。』である。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の画像パタン比較
装置、画像パタン変化検出装置、監視装置及び監視シス
テムの一実施の形態について説明するが、この発明はこ
の実施の形態に限定されるものではない。

【００４４】図１はこの発明における画像パタン比較装
置の原理を示す概念図である。

【００４５】比較対象の２枚の画像については、それぞ
れ画像データとしてデジタル化された比較対象画像デー
タが与えられるものとする。これら２枚の画像に対応す
る比較対象画像データがこの実施の形態の画像パタン比
較装置の入力となる。

【００４６】比較対象画像データは共通の画像フォーマ
ットであれば、任意の形式で表現されていてよい。例え
ば、１画素がＲ、Ｇ、Ｂ、の３バイトで表現されるＲＧ
Ｂ形式や、２画素が４バイトで表現されるＹＵＶ４：
２：２形式などが一般に使用されうる。例えばモノクロ
２階調であれば１画素が１ビットで表現され、２５６階
調なら１バイトで表現され、前者の場合は１画素が１ビ
ットの要素１個、後者の場合は１画素が１バイトの要素
１個であり、図１では、１画素が１バイトの要素３個の
ＲＧＢ形式と、２画素が１バイトの要素４個のＹＵＶ
４：２：２の形式の例を示している。

【００４７】Ｒ、Ｇ、Ｂ、の３バイトで表現されるＲＧ
Ｂ形式は、コンピュータグラフィックスやイメージフレ
ームバッファにとって、最適である。すなわちカラーＣ
ＲＴディスプレイは、赤、緑、青の発光物質を使用し
て、要求された色を作り出すことができる。Ｒ、Ｇ、
Ｂ、の赤、緑及び青は加法混色の３原色と呼ばれ、個々
の原色を加え合わせることで任意の色を作り出すことが
でき、また３原色を等しく加え合わせると白になる。Ｒ
ＧＢ色度座標系は、３原色ともに等しい帯域を必要とす
ることから、現実のイメージを表現するにはあまり効果
的ではない。つまり各３原色に等しい帯域を必要とする
ことは、各色成分に等しい画素レベルと等しい画面解像
度を必要とするからである。加えて人間の視覚特性は、
輝度に比べ色に対し感度が弱い。このため多くの映像符
号化標準や放送系では、ＹＵＶ、ＹＩＱ、ＳＭＰＴＥ
２４０Ｍカラーフォーマットのような、輝度信号と、
色差信号の組み合わせが使用される。

【００４８】また２画素が４バイトで表現されるＹＵＶ
４：２：２形式は、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ及びＳＥＣＡＭコ
ンポジットカラーＴＶ標準で使用されている基本カラー
フォーマットである。Ｙ信号は白黒成分を表し、カラー
画像を表示するためにカラー情報（Ｕ及びＶ信号）が加
えられた、白黒受像機は、このカラーコンポジット信号
でも動作可能である。

【００４９】この画像パタン比較装置は、入力された比
較対象画像データ１、２を、あらかじめ設定されたブロ
ックサイズに従って分割する。さらに各ブロックにおい
て、あらかじめ設定されたサンプリング間隔に従って、
ブロック３内の画素をＲＧＢ形式の画素、またはＹＵＶ
４：２：２形式の画素により特定個数選択する。

【００５０】選択画素について、画素の各要素毎にブロ
ック内の代表値を決定する。代表値の算出に関しては、
ブロック内選択画素の各要素毎に、合計あるいは平均ま
たはその他の評価値計算手法を用いてよい。

【００５１】比較対象ブロックに関し、前記のように画
素の各要素のブロック内代表値を求めれば、入力画像の
データに対応した比較マトリックス１１、１２が形成さ
れる。ここであらかじめ非比較対象として設定されたブ
ロックに関しては、前記の代表値計算処理を行う必要は
ない。

【００５２】比較マトリックス１１、１２において、対
応するブロック間で各要素のブロック内代表値を比較す
ることで、それらの差があらかじめ設定された閾値以上
であれば、そのブロックを入力画像間で差異のあるブロ
ックとして認識する。ここでの認識処理においては、１
要素の代表値が閾値以上であれば差異ありとするか、全
要素に関して閾値以上であれば差異ありとするか等、い
くつかのバリエーションがありうる。またいずれかの要
素については比較対象外として、画素要素マスクが設定
されている場合もある。

【００５３】パーソナルコンピュータに市販のビデオキ
ャプチャボードを実装し、それにビデオカメラを接続す
る構成により、アナログ映像信号をリアルタイムにデジ
タル画像データへ変換することが可能である。このコン
ピュータに図１の動作を実現するプログラムを組み込
み、逐次、比較対象画像を更新していくことにより、監
視映像における画像パタン変化検出装置を構成すること
ができる。この画像パタン変化検出装置としてのコンピ
ュータはネットワークに接続して、カメラサーバとして
運用することも可能である、すなわち同一ネットワーク
に接続された複数のクライアントコンピュータからアク
セスされ、監視映像をリアルタイムに配信することが可
能である。

【００５４】またこの実施の形態では、前記各ブロック
の内、特定のブロックのみ比較対象とし、その他のブロ
ックの差異には着目しないようにすることができる。ま
た前記各画像の内、特定の要素のみ比較対象とし、その
他の要素の差異には着目しないようにすることができ
る。さらにまた前記対応するブロックの各要素の代表値
を比較する際、代表値間の差分が任意の閾値を超えてい
た場合に、差異ありとして認識する。さらに前記閾値
を、全要素共通または各要素毎に、個別または全ブロッ
ク共通または各ブロック個別に設定可能である。

【００５５】また前記比較の結果、当該画像間に差異あ
りと判定した場合に、当該ブロックを囲む枠表示を行
い、または当該ブロックの色または輝度に変化を加える
ことができ、観測者または他の観測装置による識別を容
易にする。

【００５６】図２は画像パタン変化検出装置の画像パタ
ン比較動作例を示す概念図である。この実施の形態の画
像パタン変化検出装置は、映像または画像の入力装置で
あって、入力によって逐次比較対象画像を更新し、画像
に基づく画像データにおいて、画像パタンの変化検出を
行う。

【００５７】例えばカメラサーバの処理負荷を軽減する
必要がある場合や、短時間の画像の変化を検出する必要
がない場合には、時系列的に隣接する２枚の画像パタン
比較を行わず、任意数の画像を隔てた２枚の画像パタン
比較を行えばよい。

【００５８】図３は画像パタン変化検出装置の設定値の
動的変更動作例を示す概念図である。設定値の変更例と
して、ブロックサイズを動的に変更した様子を示してい
る。この間、設定値の変更前後では、画像パタン変化の
検出を抑止するよう制御することにより、このカメラサ
ーバは当該設定値を動的に変更しても問題がないように
構成されている。

【００５９】このようにブロックサイズまたはブロック
数またはブロック内選択画素の選定に関わる設定値を、
画像パタンの比較処理を行いながら動的に変更可能であ
る。また設定値の動的変更時、変更前後の、異なる設定
値に基づく画像パタンの比較が行われないよう制御す
る、またはその期間の検出を抑止することができ、また
画像パタンの変化検出時、当該画像を一定時間表示また
は保持することができ、観測者または他の観測装置によ
る識別を容易にする。

【００６０】このような画像パタン比較装置、画像パタ
ン変化検出装置のいずれかまたは全てを具備した監視装
置を構成でき、この監視装置では画像パタンにより、観
測領域における動体検出を行うことができ、また画像パ
タンの変化により、観測領域における照度変化検出を行
うことができ、さらに画像パタンの変化により、観測領
域における情景変化検出を行なうことができ、また一定
時間以上の間、画像パタンの変化が認められなければ検
出と見なすことにより、観測領域における動体停止検出
を行うことができる。

【００６１】ここで情景変化とはいわゆるシーンチェン
ジを意味する。「動体」とは動く物体であり、監視領域
において、物が動かなくてもカメラに写る情景が変化す
る場合もある。また情景変化として、明るさが変化する
場合や、カメラの姿勢が急激に変化した場合、例えばカ
メラが可動物に取り付けられている場合もあり、カメラ
の取り付けが劣化し落ちた等、または映像信号の瞬断な
どが挙げられ、また映像信号としてライブカメラではな
く、ＶＴＲをつないで、シーンチェンジを検出するとい
う用途も考えられる。

【００６２】図４は監視装置、すなわちこの実施の形態
のカメラサーバにおけるブロックマスクパタンの設定手
段の動作概念図である。

【００６３】この実施の形態のカメラサーバにおいて
は、画像パタン変化検出における検出分解能を高くする
には、ブロックサイズを小さく設定することになる。そ
の結果ブロック数が増大し、実際のカメラサーバ設置工
事等において、被写体における誤検出源、例えば定常的
に動いている物体や、点滅しているランプ等についてブ
ロックマスク設定を行う操作が煩雑になる。

【００６４】そこで設定作業において、定常状態で変化
検出したブロック（誤検出源のあるブロック）はマスク
設定する機能を有している。このようにブロックマスク
パタン設定手段または監視対象領域設定手段は、比較対
象とするブロックの設定を支援するために、監視対象の
定常状態において画像パタンが変化するブロックを、自
動的に非比較対象として設定する。

【００６５】図５は監視装置、すなわち、この実施例の
カメラサーバにおける画素要素マスクパタン設定手段の
動作概念図である。

【００６６】監視対象である被写体において、特定の画
素要素（色成分等）が変動する光源等がある場合、誤検
出源となる画素要素を特定し検出マスクできると有益で
ある。そこで、この実施の形態のカメラサーバにおいて
は、設定作業において、定常状態で変化検出した画素要
素（誤検出源のある画素要素）はマスク設定する機能を
有している。このように画素要素マスクパタン設定手段
は、比較対象とする画素の要素の設定を支援するため
に、監視対象の定常状態において画像要素が変化する画
素の要素を、自動的に非比較対象として設定する。

【００６７】また監視装置には、閾値の設定を支援する
ために、監視対象の定常状態において画像パタンが変化
する間、自動的に閾値を増加させる閾値設定手段を備え
ることができる。また監視装置に、比較対象とするブロ
ックの設定を支援するために、監視対象の定常状態にお
いて一定時間以上の間、画像パタンが変化しないブロッ
クを、自動的に非比較対象として設定するこブロックマ
スクパタン設定手段または監視対象領域限定手段を備え
ることができる。さらに、比較対象とする画素の要素の
設定を支援するために、監視対象の定常状態において一
定時間以上の間、画像パタンが変化しない画素の要素
を、自動的に非比較対象として設定する画素マスクパタ
ン設定手段を備えることができる。さらに、閾値の設定
を支援するために、監視対象の定常状態において画像パ
タンが変化しない間、自動的に閾値を減少させる閾値設
定手段を備えることができる。

【００６８】また監視装置に、検出時、効果音または音
声、あるいは表示で通知を行う検出通知手段を備え、ま
た検出時、デジタル出力信号の出力により、外部装置を
駆動することで通知を行う検出通知手段を備えることが
できる。

【００６９】さらに監視装置は、常時録画を行いなが
ら、一定または不定時間分の録画を一時的に保持し、古
い録画から順次消去していき映像または画像の記録を行
なう。また映像または画像の記録を行なう監視装置で
は、画像パタンの変化に基づく検出に際し、あらかじめ
検出前後の録画保存時間を指定可能であり、一時的に保
持されている録画において、指定された保存時間に対応
する録画を、固定的な保存として改めて管理する。

【００７０】このような映像または画像を記録する監視
装置において、音響入力装置を具備し、画像パタンの変
化に代わる事象として、設定レベル以上の音圧発生また
は音圧発生しないことを検出することができる。

【００７１】またこのような映像または画像を記録する
監視装置において、デジタル信号入力装置及び当該信号
発生源となる外部装置を具備し、画像パタン変化に代わ
る事象として、デジタル信号入力を検出する。

【００７２】図６は監視システムの基本構成概念図であ
る。この実施の形態の監視システムはネットワークに接
続された１台以上のカメラサーバマシン２０と、１台以
上のクライアントマシン２１から構成され、さらにサー
バマシン３０が接続される場合もある。カメラサーバマ
シン２０にはカメラ２２が接続され、このカメラサーバ
マシン２０上ではカメラサーバプログラムとＷｅｂサー
バプログラムが動作する。クライアントマシン２１上で
はＷｅｂブラウザプログラムとそのプラグインプログラ
ム（カメラサーバ接続用）が動作する。Ｗｅｂサーバプ
ログラムを別のサーバマシン３０上で稼動させるシステ
ム構成も可能である。

【００７３】ＣＧＩ（ＣｏｍｍｏｎＧａｔｅｗａｙ
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）プログラムはＷｅｂサーバプログ
ラムによって起動され、Ｗｅｂブラウザプログラムにお
いて、監視者との対話画面の提供およびプラグインプロ
グラムを起動する等の動作を行う。すなわち監視者はＷ
ｅｂブラウザプログラムを介していずれかのＷｅｂサー
バプログラムにアクセスし、ＣＧＩプログラムとの対話
で接続先カメラサーバマシンを選択して、プラグインプ
ログラムにより映像を受信する、ということになる。

【００７４】ここではＣＧＩプログラムが、カメラサー
バマシン２０のネットワーク上における所在情報を管理
しており、プラグインプログラムはＣＧＩプログラムか
ら、接続を所望するカメラサーバマシン２０の所在情報
を受け取ることで、当該カメラサーバマシン２０への接
続が可能となる。また各カメラサーバマシン２０におい
ては、映像をハードディスク等に録画保存することも可
能であり、監視者はリアルタイムの現地映像のみなら
ず、蓄積された記録映像に関しても、受信し、再生また
は保存することができる。さらに各カメラサーバマシン
２０においては、前記画像パタン変化検出を行う機能
等、各種の事象発生を検出する機能、検出前後の録画を
保存する機能、および電子メール送信等による通知機能
を具備しているので、監視者はネットワークを介してそ
れら事象の発生および発生前後の状況を知ることができ
る。

【００７５】このように映像または画像を記録する監視
装置のカメラ２２、カメラサーバマシン２０が１台また
は複数台、コンピュータネットワークに接続された監視
システムであって、同じくコンピュータネットワークに
接続された端末装置のクライアントマシン２１上のウェ
ブ閲覧プログラムを介し、任意の監視装置の所在情報を
指定することにより、各監視装置からの実時間監視映像
または画像、あるいは監視装置において蓄積されている
記録映像または画像を受信し、端末装置において再生ま
たは保存することができる。

【００７６】また監視装置カメラ２２、カメラサーバマ
シン２０の所在情報をコンピュータネットワークに接続
された管理装置であるサーバマシン３０にて管理し、端
末装置のクライアントマシン２１からは管理装置への接
続により、各監視装置の所在情報を取得する監視装置所
在情報管理手段を備えることができる。

【００７７】またこの実施の形態の監視システムにおい
て、任意の事象発生に際しての検出時、電子メールを特
定メールアドレス向けに送信する検出通知手段を備える
ことができる。この検出通知手段は、検出時に関連した
映像または画像データを電子メールの添付ファイルとし
て送信する。また検出した監視装置の所在情報を電子メ
ールに含めて送信することで、電子メールを受信した監
視者が、当該監視装置へ速やかに接続できる。

【００７８】またこの実施の形態の監視システムにおい
て、監視装置は、指定期間の録画を行うために、記憶装
置空き容量に応じて録画間隔を決定し、間欠録画を行う
ことで長期間の録画を行うことができる。

【００７９】また監視装置において、実時間監視用映像
または画像データを、蓄積する記録用映像または画像デ
ータとは別に、かつ小さいデータサイズで生成するトラ
フィック制御手段を備えることができ、コンピュータネ
ットワーク上に送信するデータ量を少なくすることがで
きる。

【００８０】さらに監視装置において、蓄積する記録用
映像または画像データを、実時間監視用映像または画像
データとは別に、かつ小さいデータサイズで生成する録
画時間制御手段を備えることができ、蓄積可能なデータ
量を少なくし、より長期間の録画を可能にすることがで
きる。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、コンピュータソフトウェアのみにより画像変化検出
をリアルタイムに実現することができるため、市販のパ
ーソナルコンピュータを用いて安価に画像変化検出機能
を備えた監視カメラ装置を構成でき、この監視カメラ装
置をネットワークに接続することにより、種々の事象発
生検出と録画保存や通知、及び容易な設定作業による運
用が可能な監視システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像パタン比較装置の原理を示す概念図であ
る。

【図２】画像パタン変化検出装置の画像パタン比較動作
例を示す概念図である。

【図３】画像パタン変化検出装置の設定値の動的変更動
作例を示す概念図である。

【図４】監視装置におけるブロックマスクパタン設定手
段の動作概念図である。

【図５】監視装置における画素要素マスクパタン設定手
段の動作概念図である。

【図６】監視システムの基本構成概念図である。

【符号の説明】

１比較対象画像データ２比較対象画像データ３ブロック１１比較マトリックス１２比較マトリックス２０カメラサーバマシン２１クライアントマシン２２カメラ３０サーバマシン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三輪政樹東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者小樋康晴福岡県北九州市小倉区浅野２丁目14番２号 (72)発明者田中羊一福岡県北九州市小倉区浅野２丁目14番２号 (72)発明者上西健二福岡県北九州市小倉区浅野２丁目14番２号Ｆターム(参考） 5L096 AA02 AA06 BA02 FA32 GA08 GA10 GA19 GA41 GA51 HA03 9A001 HH23 HH28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の画像における画像データの画像パタ
ン比較装置であって、前記画像データは１画素が任意個
の要素で表現されており、比較処理においては、各画像
を同数かつ同形のブロックに分割し、各ブロックにおい
て特定数個の画素を選択し、ブロック内の選択画素に関
して各要素毎に値を集計し、合計または平均またはその
他当該ブロックにおける各要素の代表値たりうる評価値
を算出して当該ブロックにおける各要素の代表値とし、
２枚の画像間において、対応するブロックの各要素の代
表値を比較することにより、当該画像間に差異があるか
どうかを認識することを特徴とする画像パタン比較装
置。
【請求項２】前記各ブロックの内、特定のブロックのみ
比較対象とし、その他のブロックの差異には着目しない
ことを特徴とする請求項１に記載の画像パタン比較装
置。
【請求項３】前記各画素の内、特定の要素のみ比較対象
とし、その他の要素の差異には着目しないことを特徴と
する請求項１に記載の画像パタン比較装置。
【請求項４】前記対応するブロックの各要素の代表値を
比較する際、代表値間の差分が任意の閾値を超えていた
場合に、差異ありとして認識することを特徴とする請求
項１に記載の画像パタン比較装置。
【請求項５】前記閾値を、全要素共通または各要素毎
に、個別または全ブロック共通または各ブロック個別に
設定可能であることを特徴とする請求項４に記載の画像
パタン比較装置。
【請求項６】前記比較の結果、当該画像間に差異ありと
判定した場合に、当該ブロックを囲む枠表示を行う、ま
たは当該ブロックの色または輝度に変化を加えることを
特徴とする請求項１に記載の画像パタン比較装置。
【請求項７】請求項１のみ、または請求項１及び請求項
２乃至請求項６のいずれかまたは全てを具備した映像ま
たは画像の入力装置であって、入力によって逐次比較対
象画像を更新し、画像に基づく画像データにおいて、画
像パタンの変化検出を行うことを特徴とする画像パタン
変化検出装置。
【請求項８】入力によって逐次更新される前記比較対象
画像について、時系列的に隣接する２枚の画像パタンの
比較を行う、または任意数の画像を隔てた２枚の画像パ
タンの比較を行うことを特徴とする請求項７に記載の画
像パタン変化検出装置。
【請求項９】ブロックサイズまたはブロック数またはブ
ロック内選択画素の選定に関わる設定値を、画像パタン
の比較処理を行いながら動的に変更可能であることを特
徴とする請求項７に記載の画像パタン変化検出装置。
【請求項１０】前記設定値の動的変更時、変更前後の、
異なる設定値に基づく画像パタンの比較が行われないよ
う制御する、またはその期間の検出を抑止することを特
徴とする請求項９に記載の画像パタン変化検出装置。
【請求項１１】前記画像パタンの変化検出時、当該画像
を一定時間表示または保持することを特徴とする請求項
７に記載の画像パタン変化検出装置。
【請求項１２】請求項７のみ、または請求項７及び請求
項８乃至請求項１１のいずれかまたは全てを具備した監
視装置であって、画像パタンの変化により、観測領域に
おける動体検出を行うことを特徴とする監視装置。
【請求項１３】請求項７のみ、または請求項７及び請求
項８乃至請求項１１のいずれかまたは全てを具備した監
視装置であって、画像パタンの変化により、観測領域に
おける照度変化検出を行うことを特徴とする監視装置。
【請求項１４】請求項７のみ、または請求項７及び請求
項８乃至請求項１１のいずれかまたは全てを具備した監
視装置であって、画像パタンの変化により、観測領域に
おける情景変化検出を行なうことを特徴とする監視装
置。
【請求項１５】請求項７のみ、または請求項７及び請求
項８請求項１１のいずれかまたは全てを具備した監視装
置であって、一定時間以上の間、画像パタンの変化が認
められなければ検出と見なすことにより、観測領域にお
ける動体停止検出を行うことを特徴とする監視装置。
【請求項１６】請求項１２乃至請求項１４のいずれかの
監視装置において、請求項２における比較対象とするブ
ロックの設定を支援するために、監視対象の定常状態に
おいて画像パタンが変化するブロックを、自動的に非比
較対象として設定するブロックマスクパタン設定手段ま
たは監視対象領域設定手段を備えることを特徴とする監
視装置。
【請求項１７】請求項１２乃至請求項１４のいずれかの
監視装置において、請求項３における比較対象とする画
素の要素の設定を支援するために、監視対象の定常状態
において画像パタンが変化する画素の要素を、自動的に
非比較対象として設定する画素要素マスクパタン設定手
段を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項１８】請求項１２乃至請求項１４のいずれかの
監視装置において、請求項４または請求項５における閾
値の設定を支援するために、監視対象の定常状態におい
て画像パタンが変化する間、自動的に閾値を増加させる
閾値設定手段を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項１９】請求項１５の監視装置において、請求項
２における比較対象とするブロックの設定を支援するた
めに、監視対象の定常状態において一定時間以上の間、
画像パタンが変化しないブロックを、自動的に非比較対
象として設定するブロックマスクパタン設定手段または
監視対象領域限定手段を備えることを特徴とする監視装
置。
【請求項２０】請求項１５の監視装置において、請求項
３における比較対象とする画素の要素の設定を支援する
ために、監視対象の定常状態において一定時間以上の
間、画像パタンが変化しない画素の要素を、自動的に非
比較対象として設定する画素マスクパタン設定手段を備
えることを特徴とする監視装置。
【請求項２１】請求項１５の監視装置において、請求項
４または請求項５における閾値の設定を支援するため
に、監視対象の定常状態において画像パタンが変化しな
い間、自動的に閾値を減少させる閾値設定手段を備える
ことを特徴とする監視装置。
【請求項２２】請求項１２乃至請求項１５のいずれかの
監視装置において、検出時、効果音または音声、あるい
は表示で通知を行う検出通知手段を備えることを特徴と
する監視装置。
【請求項２３】請求項１２乃至請求項１５のいずれかの
監視装置において、検出時、デジタル出力信号の出力に
より、外部装置を駆動することで通知を行う検出通知手
段を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２４】請求項１２乃至請求項１５のいずれかの
監視装置において、常時録画を行いながら、一定または
不定時間分の録画を一時的に保持し、古い録画から順次
消去していき映像または画像の記録を行なう監視装置。
【請求項２５】請求項２４の映像または画像の記録を行
なう監視装置であって、画像パタンの変化に基づく検出
に際し、あらかじめ検出前後の録画保存時間を指定可能
であり、一時的に保持されている録画において、指定さ
れた保存時間に対応する録画を、固定的な保存として改
めて管理することを特徴とする監視装置。
【請求項２６】請求項２５の映像または画像を記録する
監視装置において、音響入力装置を具備し、画像パタン
の変化に代わる事象として、設定レベル以上の音圧発生
または音圧発生しないことを検出することを特徴とする
監視装置。
【請求項２７】請求項２５の映像または画像を記録する
監視装置において、デジタル信号入力装置及び当該信号
発生源となる外部装置を具備し、画像パタン変化に代わ
る事象として、デジタル信号入力を検出することを特徴
とする監視装置。
【請求項２８】請求項２５乃至請求項２７のいずれかの
映像または画像を記録する監視装置が１台または複数
台、コンピュータネットワークに接続された監視システ
ムであって、同じくコンピュータネットワークに接続さ
れた端末装置上のウェブ閲覧プログラムを介し、任意の
監視装置の所在情報を指定することにより、各監視装置
からの実時間監視映像または画像、あるいは監視装置に
おいて蓄積されている記録映像または画像を受信し、端
末装置において再生または保存することを特徴とする監
視システム。
【請求項２９】請求項２８の監視システムにおいて、監
視装置の所在情報をコンピュータネットワークに接続さ
れた管理装置にて管理し、端末装置からは管理装置への
接続により、各監視装置の所在情報を取得する監視装置
所在情報管理手段を備えることを特徴とする監視システ
ム。
【請求項３０】請求項２８の監視システムにおいて、任
意の事象発生に際しての検出時、電子メールを特定メー
ルアドレス向けに送信する検出通知手段を備えることを
特徴とする監視システム。
【請求項３１】請求項３０の検出通知手段であって、検
出時に関連した映像または画像データを電子メールの添
付ファイルとして送信する検出通知手段を備えることを
特徴とする監視システム。
【請求項３２】前記検出通知手段は、検出した監視装置
の所在情報を電子メールに含めて送信することを特徴と
する請求項３０に記載の監視システム。
【請求項３３】請求項２５乃至請求項２７のいずれかの
監視装置であって、指定期間の録画を行うために、記憶
装置空き容量に応じて録画間隔を決定することを特徴と
する監視装置。
【請求項３４】請求項２８における監視システム内の映
像または画像を記録する監視装置において、実時間監視
用映像または画像データを、蓄積する記録用映像または
画像データとは別に、かつ小さいデータサイズで生成す
るトラフィック制御手段を備えることを特徴とする監視
装置。
【請求項３５】請求項２８における監視システム内の映
像または画像を記録する監視装置において、蓄積する記
録用映像または画像データを、実時間監視用映像または
画像データとは別に、かつ小さいデータサイズで生成す
る録画時間制御手段を備えることを特徴とする監視装
置。