JP2001067573A - Method for movement detection by image processing - Google Patents

Method for movement detection by image processing

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JP2001067573A
JP2001067573A JP23847299A JP23847299A JP2001067573A JP 2001067573 A JP2001067573 A JP 2001067573A JP 23847299 A JP23847299 A JP 23847299A JP 23847299 A JP23847299 A JP 23847299A JP 2001067573 A JP2001067573 A JP 2001067573A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which can accurately detect important movement at a monitored site such as a steep slope through image processing while removing the influence of noise generated by a flying bird, a small moving animal, etc. SOLUTION: A sequential image signal obtained by picking up an image of the monitored site S by a video camera 1 is sent to an image processor 4 to find the mean of density relative differences showing differences in a measured area A and the mean of the density relative differences is compared with a limit value to decide that there is movement when the limit value is exceeded. This limit value is automatically found by multiplying a correction coefficient k (k>1) by the mean value obtained by dividing the sum of N mean values of density relative differences found successively by N. Further, After detecting the mean of the density relative differences exceeding the limit value, the mean of the density relative differences is compared with the limit value over predetermined times and it is decided that there is movement when the limit value is exceeded at larger than a specific frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置によって得ら
れる画像を処理して、画像内での動きを検知する方法に
関するものであり、特に、地滑り・岩盤崩落・落石・転
倒・岩滑り・雪崩などの危険斜面の監視や、防波堤を越
える高波の監視や、建造物および敷地内へ侵入の監視な
どを遠隔にて行う遠隔監視システムにおいて、監視すべ
きサイトを撮像した画像を処理して異常な動態を検知す
る方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for processing an image obtained by an image pickup apparatus and detecting a motion in the image, and in particular, relates to landslides, rock-falls, rock-falls, falls, rock-slides, and the like. In a remote monitoring system that remotely monitors dangerous slopes such as avalanches, high waves surpassing breakwaters, and monitors intrusions into buildings and premises, abnormalities occur by processing images taken of sites to be monitored. The present invention relates to a method for detecting a dynamic state.

【0002】[0002]

【従来の技術】我が国は国土の約7割が山岳地帯である
ため、地滑り、岩盤崩落、落石、転倒、岩滑りなどの危
険箇所は数万箇所という膨大な数に上る。このような危
険個所の監視方法は、コスト的に安いパトロールによる
目視確認が殆どである。
2. Description of the Related Art In Japan, since about 70% of the country is mountainous, there are tens of thousands of dangerous places such as landslides, rockslides, rockfalls, falls, and rockslides. In most cases, such a method of monitoring a dangerous part is visually confirmed by a patrol that is inexpensive.

【0003】また、海岸線に沿った道路通行の安全性を
確保するために、防波堤を越える高波の監視や、道路の
渋滞状況の監視や、建造物および敷地内へ侵入の監視な
どを遠隔にて行う遠隔監視システムが開発されている。
このような監視システムでは、監視すべきサイトを1台
もしくは複数台のビデオカメラで撮像して得られる画像
信号を1台もしくは複数台のモニタ上に表示し、この表
示画面を係員が監視するようにしているのが一般的であ
る。また、モニタ上に表示するのと同時にまたはそれに
代えてビデオレコーダで記録するようにしている。ま
た、夜間における建造物や敷地内への侵入監視について
は、赤外線センサを用いた侵入監視装置を併用し、これ
によって侵入を検知したときに照明装置を点灯してビデ
オカメラで撮像するようにしたシステムも提案されてい
る。
[0003] In addition, in order to ensure the safety of road traffic along the coastline, it is necessary to remotely monitor high waves passing over breakwaters, monitor traffic congestion conditions, and monitor intrusions into buildings and premises. Remote monitoring systems have been developed.
In such a monitoring system, an image signal obtained by imaging a site to be monitored by one or a plurality of video cameras is displayed on one or a plurality of monitors, and this display screen is monitored by an attendant. It is common to do. In addition, recording is performed by a video recorder at the same time as or instead of being displayed on a monitor. In addition, for monitoring intrusion into buildings and premises at night, an intrusion monitoring device using an infrared sensor is also used, so that when intrusion is detected, the lighting device is turned on and an image is taken with a video camera. A system has also been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】地滑り、岩盤崩落、落
石、転倒、岩滑りなどの危険斜面を通常のパトロール業
務において監視する場合は、目視が主であるため、地盤
のずれなどは定性評価(例えば小石の散乱を確認する程
度)しかできない。また、パトロール要員が変われば、
判断基準もまちまちになり、正確性を担保する上で問題
がある。
When monitoring dangerous slopes such as landslides, rockslides, rockfalls, falls, rockslides, etc. in normal patrol work, visual observations are mainly used. (For example, to confirm the scattering of pebbles). Also, if the patrol staff changes,
Judgment standards vary, and there is a problem in ensuring accuracy.

【0005】また、ビデオカメラによって撮像した画面
をモニタしながら監視を行うシステムでは、係員が常時
監視している必要があると共に表示された画面から何ら
かの異常を検知することは容易ではなく、また長時間監
視や複数箇所を同時監視するといったニーズに対応する
ことは非常に困難である。このためこの監視方法は、重
大な変化を見逃してしまう恐れがある。この場合、順次
に撮像される画像を比較し、これらの間に差分があれば
何らかの動きがあったと判定して異常を表示するように
した画像処理システムが考えられる。しかし、この場
合、検出感度を高くすると、ノイズと看倣せるような僅
かな変化も異常として判定してしまい、逆に感度を低く
すると、本来検出しなければならない変化をも見逃して
しまうという問題がある。
Further, in a system for monitoring while monitoring a screen captured by a video camera, it is necessary for a clerk to constantly monitor, and it is not easy to detect any abnormality from the displayed screen. It is very difficult to meet the needs of time monitoring and simultaneous monitoring of multiple locations. Therefore, this monitoring method may miss a significant change. In this case, an image processing system may be considered in which images taken sequentially are compared, and if there is a difference between them, it is determined that some movement has occurred and an abnormality is displayed. However, in this case, if the detection sensitivity is increased, even a slight change that can be regarded as noise is determined to be abnormal. Conversely, if the sensitivity is reduced, the change that should be detected is overlooked. There is.

【0006】本発明は、上述した問題点を解消し、監視
すべきサイトにおける動きを画像処理によって正確に検
知することができる方法を提供しようとするものであ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method capable of accurately detecting a movement in a site to be monitored by image processing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による画像処理に
よる動態検知方法は、動きを検知すべきサイトを撮像装
置によって時間的に前後に撮像して得られる2つの画像
信号の差分を表わす濃度相対差を求める工程と、この濃
度相対差の平均を求める工程と、この濃度相対差の平均
を限界値と比較し、限界値を越えるときに動きがあると
判定する工程と、を具えることを特徴とするものである
According to the present invention, there is provided a dynamic detection method based on image processing, wherein a site where motion is to be detected is imaged at a site relative to a density relative to a difference between two image signals obtained by imaging the site back and forth in time. Calculating a difference, a step of calculating an average of the concentration relative differences, and a step of comparing the average of the concentration relative differences with a limit value and determining that there is a motion when the difference exceeds the limit value. Features

【0008】本発明による画像処理による動き検出方法
の好適な実施例においては、前記濃度相対差の平均を、
濃度相対差の和を、計測範囲の総画素数で除算して求め
る。また、前記限界値は、前記濃度相対差の平均に基づ
いて自動的に求めるのが好適である。例えば、前記限界
値Lを、順次に連続して求められるN個の濃度相対差の
平均M(i)の総和をNで除して求まる平均値に補正係数k
(k>1)を乗算して求めることができる。
In a preferred embodiment of the motion detection method by image processing according to the present invention, the average of the density relative differences is calculated by:
The sum of the density relative differences is obtained by dividing by the total number of pixels in the measurement range. Preferably, the limit value is automatically obtained based on an average of the density relative differences. For example, the correction coefficient k is obtained by dividing the limit value L by an average value obtained by dividing the total sum of the average M (i) of N density relative differences obtained in succession by N.
(K> 1).

【0009】さらに、本発明の画像処理による動き検出
方法においては、前記濃度相対差の平均が限界値を越え
たことを1回でも検知したときに、動きがあると判定し
ても良いが、屋外においてはさまざまな自然現象のため
に瞬間的な動きが多数存在し、これらを異常な動きとし
て検出することは多くの用途において好ましくない。そ
こで、本発明による好適な実施例においては、上述した
濃度相対差の平均が限界値を越えたときにトリガ信号を
発生させ、このトリガ信号が発生されたときは、予め決
めた回数に亘って濃度相対差の平均を限界値と比較し、
限界値を越える回数が所定の回数以上となるときに動き
があると判定する。
Further, in the motion detection method based on image processing of the present invention, it may be determined that there is a motion when the average of the relative density differences exceeds the limit value even once. Many instantaneous movements exist outdoors due to various natural phenomena, and detecting these as abnormal movements is not preferable in many applications. Therefore, in a preferred embodiment according to the present invention, a trigger signal is generated when the average of the above-mentioned concentration relative difference exceeds a limit value, and when this trigger signal is generated, the trigger signal is generated for a predetermined number of times. Compare the average of the relative concentration differences with the limit value,
When the number of times exceeding the limit value is equal to or more than a predetermined number, it is determined that there is a motion.

【0010】さらに、本発明による動き検出方法の好適
な実施例においては、動きを検知すべきサイト内に複数
の計測エリアを設定し、これら複数の計測エリアの各々
について濃度相対差の平均を求めてそれぞれ限界値と比
較し、これら計測エリアのいずれか1つの計測エリアに
おいて濃度相対差の平均が限界値を越えるときに動きが
あると判定したり、または予め決められた複数の計測エ
リアにおいて濃度相対差の平均が限界値を越えるときに
動きがあると判定をする。このような方法では、複数の
計測エリアをサイトの状況に応じて最適な位置に設定す
ることができるので動き検出の精度をさらに向上するこ
とができる。
Furthermore, in a preferred embodiment of the motion detecting method according to the present invention, a plurality of measurement areas are set in a site where motion is to be detected, and an average of relative density differences is determined for each of the plurality of measurement areas. Each of the measurement areas is compared with the limit value, and when the average of the relative density differences in any one of these measurement areas exceeds the limit value, it is determined that there is a motion, or the density is determined in a plurality of predetermined measurement areas. When the average of the relative differences exceeds the limit value, it is determined that there is a movement. In such a method, a plurality of measurement areas can be set at optimal positions according to the situation of the site, so that the accuracy of motion detection can be further improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明の画像処理による動
き検出方法を適用した土石流監視システムの全体の構成
を示すものである。土石流を監視すべきサイトSの画像
を、固体撮像素子を有するビデオカメラ1で撮像し、得
られる画像信号を監視事務所2へ伝送する。本例では、
画像信号はケーブルを介して伝送するが、無線伝送する
こともできる。監視事務所2には、監視サイトSから伝
送されてくる画像信号を映出する監視モニタ3を設け
る。係員はこの監視モニタ3上に映出される画像を見な
がら監視を行うことができる。したがって、ビデオカメ
ラ1をカラービデオカメラとし、監視モニタ3をカラー
モニタとするのが好適である。
FIG. 1 shows the entire configuration of a debris flow monitoring system to which a motion detection method based on image processing according to the present invention is applied. The image of the site S where the debris flow is to be monitored is captured by the video camera 1 having the solid-state imaging device, and the obtained image signal is transmitted to the monitoring office 2. In this example,
The image signal is transmitted via a cable, but may be transmitted wirelessly. The monitoring office 2 is provided with a monitoring monitor 3 that projects an image signal transmitted from the monitoring site S. The attendant can monitor while watching the image projected on the monitor 3. Therefore, it is preferable that the video camera 1 is a color video camera and the monitoring monitor 3 is a color monitor.

【0012】ビデオカメラ1から送られてくる画像信号
は、画像処理装置4へも供給する。この画像処理装置4
には、カラー画像信号に対してY/C分離、タイムベー
スの補正などの処理を行う信号処理部5と、本発明によ
る動き検出を行うための演算処理部6と、画像信号や検
出結果を記憶するための記憶部7と、画像処理表示部8
を設ける。また、画像処理装置4において動きがあると
判定された場合に出力される動き検出信号はコントロー
ラ9へ供給され、このコントローラから所定の場所に設
置されている警報装置10〜12へ警報信号を供給して
警報を発するようにしている。
An image signal sent from the video camera 1 is also supplied to an image processing device 4. This image processing device 4
Includes a signal processing unit 5 for performing processing such as Y / C separation and time-base correction on a color image signal, an arithmetic processing unit 6 for performing motion detection according to the present invention, and an image signal and a detection result. A storage unit 7 for storing, and an image processing display unit 8
Is provided. Further, a motion detection signal output when it is determined that there is a motion in the image processing device 4 is supplied to a controller 9, which supplies an alarm signal to alarm devices 10 to 12 installed at a predetermined place. And give an alarm.

【0013】上述したような土石流監視システムにおい
ては、係員は監視モニタ3上に表示される監視サイトS
の画像を見ながら、土石流の発生を監視すると共に、画
像処理装置4において画像処理を行って動きを自動的に
検出し、異常な動きが検出されたときにコントローラ9
へ異常信号を供給するようにしているが、監視サイトS
内で鳥が飛んできた場合や、小動物が動いた場合や、風
によって木々が揺れた場合にも異常な動きとして検出さ
れると誤報が頻繁に生じることになる。このような不具
合をなくすために、動きの検出感度を落とすと重要な動
きも見逃される可能性が大きくなり、いずれにしてもシ
ステムの信頼性が損なわれることになる。本発明による
動き検出方法はこのような問題点を解決するものであ
る。
In the debris flow monitoring system as described above, a staff member monitors the monitoring site S displayed on the monitoring monitor 3.
While monitoring the occurrence of debris flow while looking at the image of, the image processing device 4 performs image processing to automatically detect movement, and when an abnormal movement is detected, the controller 9.
Supply an abnormal signal to the monitoring site S
False warnings often occur when birds fly, small animals move, or trees sway due to the wind. If the sensitivity of motion detection is reduced to eliminate such a problem, the possibility that important motions are overlooked increases, and in any case, the reliability of the system is impaired. The motion detection method according to the present invention solves such a problem.

【0014】本例においては、ビデオカメラ1で撮像さ
れた全画面における動きを検出するのではなく、その中
に設定された計測エリア(図1においてAで示す)内の
画像信号を処理して動きを検出するものである。この計
測エリアAは、係員が画像処理表示部8の画面を見なが
ら演算処理部6のキーボードを操作して、画面中の任意
の位置に、任意の大きさで、任意の個数だけ設定するこ
とができる。この場合、計測エリアAの形状は、固定的
であっても任意に変更できるものであっても良い。
In the present embodiment, instead of detecting the motion in the entire screen imaged by the video camera 1, the image signal in the measurement area (indicated by A in FIG. 1) set therein is processed. This is to detect movement. The operator operates the keyboard of the arithmetic processing unit 6 while looking at the screen of the image processing display unit 8 and sets an arbitrary number of the measurement areas A at an arbitrary position in the screen with an arbitrary size. Can be. In this case, the shape of the measurement area A may be fixed or arbitrarily changeable.

【0015】図2〜5は、本発明の画像処理による動き
検出方法の基本的な操作を説明するための図である。図
2は、ビデオカメラ1から送られてくる監視サイトSの
画像の中に設定された1つの計測エリアA内の映像を示
すものである。この計測エリア内の物体Bが右から左へ
移動している場合の2枚の順次の画像を表している。
今、この物体Bを横切る走査線CーCを考慮し、この走
査線の全長である計測範囲をYとする。すなわち、この
計測エリアAの水平方向のサイズはY画素分であるとす
る。
FIGS. 2 to 5 are diagrams for explaining the basic operation of the motion detection method based on image processing according to the present invention. FIG. 2 shows an image in one measurement area A set in an image of the monitoring site S sent from the video camera 1. This shows two sequential images when the object B in the measurement area is moving from right to left.
Now, taking into account the scanning line CC crossing the object B, let Y be the measurement range that is the entire length of this scanning line. That is, it is assumed that the horizontal size of the measurement area A is Y pixels.

【0016】図3は、上述した2枚の画像の画素を横軸
にとり、各画素の濃度を縦軸に取って示すものである。
本例では、画像信号はデジタル信号として処理するが、
1画素の濃度を8ビット、すなわち256階調で表して
いる。
FIG. 3 shows the pixels of the above two images on the horizontal axis and the density of each pixel on the vertical axis.
In this example, the image signal is processed as a digital signal,
The density of one pixel is represented by 8 bits, that is, 256 gradations.

【0017】図4は、これら2枚の画像の濃度相対差を
各画素について求めたものであり、物体Bが移動してい
るために2箇所において濃度相対差が現れている。この
濃度相対差は、2つの画像の濃度差の絶対値である。本
発明においては、このようにして2枚の画像の各画素毎
の濃度相対差を求めた後、その平均を求める。すなわ
ち、濃度相対差の和を求め、これを計測範囲内の全画素
数Yで除算した値を濃度相対差の平均として求める。
FIG. 4 shows the relative density difference between these two images obtained for each pixel. Since the object B is moving, the relative density differences appear at two places. This density relative difference is the absolute value of the density difference between the two images. In the present invention, after calculating the relative density difference of each pixel of the two images in this way, the average is calculated. That is, the sum of the relative density differences is obtained, and a value obtained by dividing the sum by the total number of pixels Y within the measurement range is obtained as the average of the relative density differences.

【0018】本発明においては、2枚の画像を比較して
得られる濃度相対差から上述したようにして求めた濃度
相対差の平均を限界値と比較し、濃度相対差の平均が限
界値以上となるときに動きありと判定するものである。
この限界値は、例えば個々の監視サイトの性状や所望の
検出感度などを考慮して決めることができるが、後述す
るように、濃度相対差の平均に基づいて自動的に演算す
るのが好適である。
In the present invention, the average of the relative density differences obtained as described above from the relative density differences obtained by comparing the two images is compared with a limit value, and the average of the relative density differences is equal to or greater than the limit value. When there is, it is determined that there is movement.
This limit value can be determined in consideration of, for example, the properties of the individual monitoring sites and the desired detection sensitivity. However, as described later, it is preferable to automatically calculate the limit value based on the average of the relative concentration differences. is there.

【0019】上述したように、本発明においては、2枚
の画像を比較し、これら画像の対応する画素間で濃度相
対差が検出されるときに直ちに動きがあったと判定する
のではなく、計測エリアA内での画素間の濃度相対差の
平均を求め、この平均が所定の限界値以上となるときに
動きがあると判定するものであるから、例えば計測エリ
アAの大きさを十分大きな範囲にすれば、その中を単に
鳥が横切ったときには、これは動きとして検出されるこ
とはないが、広い範囲に亘って地面が動いた場合には、
その動き量が僅かであっても濃度相対差の平均は大きな
値となるので、動きとして適正に検出されることにな
る。
As described above, according to the present invention, two images are compared, and when a relative density difference is detected between corresponding pixels of these images, it is not determined that there is a motion immediately, but a measurement is performed. The average of the relative density differences between pixels in the area A is determined, and it is determined that there is a motion when the average is equal to or more than a predetermined limit value. If a bird simply crosses through it, it will not be detected as motion, but if the ground moves over a wide area,
Even if the amount of movement is slight, the average of the density relative differences becomes a large value, so that the movement is properly detected.

【0020】さらに本発明においては、上述した限界値
を濃度相対差に基づいて自動的に設定するのが好適であ
るが、以下その一例について説明する。監視サイトSを
撮像して得られる順次のN+1個の画像の順次の2個の
画像の間のN個の濃度相対差の総和ΣM(i)を求め、この
総和をNで除して平均値を求め、この平均値に補正係数
k(k>1)を乗算して前記限界値Lを求めることがで
きる。すなわち、限界値Lを以下の式(1)にしたがっ
て演算することができる。
Further, in the present invention, it is preferable to automatically set the above-mentioned limit value based on the relative density difference, and an example thereof will be described below. The sum ΣM (i) of N relative density differences between two successive images of N + 1 images obtained by imaging the monitoring site S is obtained, and this sum is divided by N to obtain an average value. And the average value is multiplied by a correction coefficient k (k> 1) to obtain the limit value L. That is, the limit value L can be calculated according to the following equation (1).

【数1】 (Equation 1)

【0021】上述した式(1)の補正計数kは、1より
大きい値であるが、個々の計測エリアにおいて経験的に
設定することができる。一般的に、ノイズと見做せるよ
うな微小な動きが比較的多い環境に計測エリアが存在し
ている場合には、kの値は大きく設定し、ノイズが少な
い場合には小さな値に設定することができる。
The correction coefficient k in the above equation (1) is a value larger than 1, but can be set empirically in each measurement area. In general, if the measurement area exists in an environment where there is a relatively large amount of minute movements that can be regarded as noise, the value of k is set large, and if the noise is small, the value of k is set small. be able to.

【0022】さらに、本例においては上述した濃度相対
差の平均が限界値以上となるときに直ちに動きがあると
判定するのではなく、最初に濃度相対差の平均が限界値
以上となるときにトリガ信号を発生させ、このトリガ信
号が発生された後、予め決められた回数に亘って画像比
較を行い、その中の所定の回数以上動きがあると判定さ
れる場合に初めて有意な動きがあると判定する。例え
ば、上述したトリガ信号が発生されたら、5回に亘って
画像比較を行い、その内の3回以上において濃度相対差
の平均が限界値以上となる場合に、動きがあると判定す
るものである。このような判定方法を採用することによ
って、一瞬の動きによるノイズが比較的多い計測エリア
に対しても正確な動き検出を行うことができる。
Further, in the present embodiment, it is not determined that there is a motion immediately when the average of the above-mentioned density relative difference is equal to or more than the limit value, but instead when the average of the density relative difference first becomes equal to or more than the limit value. A trigger signal is generated, and after the trigger signal is generated, image comparison is performed a predetermined number of times. When it is determined that there is a motion more than a predetermined number of times, there is a significant movement. Is determined. For example, when the above-described trigger signal is generated, the image comparison is performed five times, and if the average of the relative density differences is equal to or more than the limit value in three or more of the five times, it is determined that there is a motion. is there. By employing such a determination method, accurate motion detection can be performed even in a measurement area where noise due to momentary movement is relatively large.

【0023】また、より正確な検知を行うためには、複
数の計測エリアの組み合わせに基づいて動きを判定する
ことが好適である。例えば、図5のように、A1〜A6
の6箇所の計測エリアを監視サイト内に設定する。この
場合の検知条件では、各計測エリア毎に濃度相対差の平
均をそれぞれの限界値と比較し、各計測エリアのいずれ
か1つまたは予め定めた複数に計測エリアにおいて濃度
相対差の平均値が限界値を越えるときに、動きがあると
判定することができる。例えば、ある場合には、全計測
エリアのいずれか1つにおいて濃度相対差の平均値が限
界値を越えるときに動きがあると判定する。或いはま
た、計測エリアA1とA2において、濃度相対差の平均
値が限界値を越えることが同時に検知されたとき、ある
いは計測エリアA3〜A6の内のいずれか1つにおい
て、濃度相対差の平均値が限界値を越えることが検知さ
れたときに、動きがあると判定することもできる。この
場合、サイト内での計測エリアの位置、大きさ、形状お
よび動き判定の条件などは、現場の状況に対応して最適
に設定することができるので、動く検出の精度をさらに
向上できる。
For more accurate detection, it is preferable to determine the movement based on a combination of a plurality of measurement areas. For example, as shown in FIG.
Are set in the monitoring site. In the detection condition in this case, the average of the relative density differences is compared with the respective limit values for each of the measurement areas, and the average value of the relative density differences in one or a plurality of predetermined measurement areas is determined. When the threshold value is exceeded, it can be determined that there is movement. For example, in some cases, it is determined that there is a motion when the average value of the relative density differences exceeds the limit value in any one of the entire measurement areas. Alternatively, in the measurement areas A1 and A2, when it is simultaneously detected that the average value of the density relative difference exceeds the limit value, or in any one of the measurement areas A3 to A6, the average value of the density relative difference is obtained. When it is detected that exceeds the limit value, it can be determined that there is movement. In this case, the position, the size, the shape, the condition of the motion determination and the like of the measurement area in the site can be optimally set according to the situation of the site, so that the accuracy of the motion detection can be further improved.

【0024】図6は、上述した実施例における動き検出
処理の順次のステップを示すフローチャートである。ス
タート後、ステップS1において、種々のパラメータの
初期設定を行う。すなわち、計測エリアAの位置および
サイズの入力、補正係数kの設定、限界値を自動設定す
るための画像比較回数Nの設定、トリガ信号発生後の画
像比較回数の設定、ビデオカメラにおけるシャッタスピ
ードの設定、警報装置の自動/手動の設定、計測時間の
設定、検知条件の設定を行う。
FIG. 6 is a flowchart showing the sequential steps of the motion detection processing in the above-described embodiment. After the start, in step S1, various parameters are initialized. That is, input of the position and size of the measurement area A, setting of the correction coefficient k, setting of the number of image comparisons N for automatically setting the limit value, setting of the number of image comparisons after the generation of the trigger signal, and setting of the shutter speed in the video camera Perform setting, automatic / manual setting of alarm device, setting of measurement time, setting of detection condition.

【0025】次にステップS2において、上述した式
(1)に基づいて限界値Lを演算して自動的に設定す
る。ステップS3において、設定された計測時間が経過
しているか否かをチェックし、未だ計測時間内である場
合には、ステップS4において、濃度相対差の平均を算
出する。次にステップS5において、算出された濃度相
対差の平均が上述したステップS2において自動的に設
定された限界値以上であるか否かをチェックし、限界値
以上と判定された場合には、ステップS6においてトリ
ガ信号を発生させる。
Next, in step S2, the limit value L is calculated based on the above-mentioned equation (1) and is automatically set. In step S3, it is checked whether or not the set measurement time has elapsed. If it is still within the measurement time, the average of the relative density differences is calculated in step S4. Next, in step S5, it is checked whether or not the average of the calculated relative density differences is equal to or greater than the limit value automatically set in step S2 described above. In S6, a trigger signal is generated.

【0026】次に、ステップS7において、トリガ信号
が発生された後、5回の画像比較を行い、その中の3回
以上において濃度相対差の平均が限界値以上であるか否
かをチェックし、3回以上の画像比較において濃度相対
差の平均が限界値以上であると判断されない場合にはス
テップS3に戻り、3回以上の画像比較において濃度相
対差の平均が限界値以上であると判断される場合には、
ステップS8において、警報装置が自動であるか手動で
あるかを判断する。ここで、自動であると判断された場
合には、ステップS9において警報装置を作動させ、さ
らにステップS10において、計測を終了するか否かを
チェックし、終了しない場合にはステップS3へ戻る。
Next, in step S7, after the trigger signal is generated, five image comparisons are performed, and it is checked whether or not the average of the relative density differences is three times or more among the three times or more. If it is not determined that the average of the relative density differences is equal to or more than the limit value in the image comparison of three or more times, the process returns to step S3, and it is determined that the average of the relative density differences is equal to or more than the limit value in the image comparison of three or more times. If so,
In step S8, it is determined whether the alarm device is automatic or manual. Here, when it is determined that the measurement is automatic, the alarm device is activated in step S9, and further, in step S10, it is checked whether or not the measurement is to be terminated. If not, the process returns to step S3.

【0027】一方、ステップS8において、警報装置が
手動であると判断される場合には、ステップS11にお
いて、検知画像を表示(図1の画像処理表示部8に表
示)し、ステップS12において係員による検知画面の
確認を行い、ステップS13において、警報装置を作動
させるか否かを判断し、作動させる場合にはステップS
9で警報装置を作動させる。
On the other hand, if it is determined in step S8 that the alarm device is manually operated, a detected image is displayed (displayed on the image processing display unit 8 in FIG. 1) in step S11, and an operator in step S12 displays the detected image. After confirming the detection screen, it is determined in step S13 whether or not to activate the alarm device.
At 9 the alarm is activated.

【0028】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例においては、ビデオカメラから送ら
れてくる画像信号の順次のフレームの画像を比較して濃
度相対差を求めたが、数個置きのフレームの画像間の比
較を行って濃度相対差を求めることもできる。このよう
な場合には、撮像装置としてCCD のような固体撮像素子
を有するビデオカメラを用いる代わりに、電子スチール
カメラを用い、これを所定の周期で間欠的に動作させる
こともできる。また、赤外線カメラを用いて処理するこ
とも考えられる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified and modified. For example, in the above-described embodiment, the relative density difference was obtained by comparing the images of successive frames of the image signal sent from the video camera. Relative differences can also be determined. In such a case, instead of using a video camera having a solid-state imaging device such as a CCD as an imaging device, an electronic still camera can be used and operated intermittently at a predetermined cycle. Further, processing using an infrared camera may be considered.

【0029】また、上述した実施例においては、限界値
を自動的に算出するようにしたが、個々の計測エリアに
応じて適切な値を設定することもできる。同様に、トリ
ガ信号発生後の画像の比較回数も個々の計測エリアの状
況に応じて最適な値を設定することができる。
In the above-described embodiment, the limit value is calculated automatically. However, an appropriate value can be set according to each measurement area. Similarly, the number of comparisons of images after the trigger signal is generated can be set to an optimal value according to the situation of each measurement area.

【0030】さらに、上述した実施例においては、本発
明の画像処理による動き検出方法を、急斜面における土
石流の監視システムに適用したが、岩盤崩落・落石・転
倒・岩滑り・雪崩などの危険斜面の監視、防波堤を越え
る高波の監視、建造物および敷地内へ侵入の監視、道路
交通の渋滞状況の監視などの種々の遠隔監視システムに
適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the motion detection method using image processing according to the present invention is applied to a monitoring system for debris flow on a steep slope, but the method for detecting a dangerous slope such as rock fall, rock fall, fall, rock slide, and avalanche. The present invention can be applied to various remote monitoring systems such as monitoring, monitoring of high waves over a breakwater, monitoring of intrusion into buildings and premises, and monitoring of traffic congestion of road traffic.

【0031】[0031]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、地滑り・
岩盤崩落・落石・転倒・岩滑りなどの危険斜面の遠隔監
視システムなどにおいて、鳥の飛来や小動物の移動や風
による木々の揺らぎなどのノイズに影響されることな
く、有意な動きを正確にしかも実用的に十分高い感度で
検出することができ、したがって監視システムの信頼性
を向上することができ、その結果として安全性の担保を
一層確実に行うことができる。
As described above, according to the present invention, a landslide
In remote monitoring systems for dangerous slopes such as rock fall, rock fall, falls, and rock slides, significant movements can be accurately performed without being affected by noise such as birds coming, small animals moving, and trees fluctuating due to wind. Detection can be performed with a sufficiently high sensitivity for practical use, and thus the reliability of the monitoring system can be improved. As a result, safety can be ensured more reliably.

【0032】また、限界値を濃度相対差の平均に基づい
て自動的に演算するようにした実施例においては、画像
の全体的な変化、例えば時間による変化や天候の変化に
伴う変化などの影響を軽減することができる。さらに、
トリガ信号発生後の画像回数や、そのときの限界回数を
個々の計測エリアの状況に応じて最適な値に設定するこ
とによって動き検出の精度および感度を最適とすること
ができ、したがって個々の計測エリアに対して融通性に
富んだものとなる。
Further, in the embodiment in which the limit value is automatically calculated based on the average of the relative density differences, the influence of the overall change of the image, for example, the change due to time or the change due to the weather, etc. Can be reduced. further,
By setting the number of images after the trigger signal is generated and the limit number of times at that time to optimal values according to the situation of each measurement area, the accuracy and sensitivity of motion detection can be optimized, and therefore, individual measurement It is very flexible for the area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像処理による動き検出方法を適用し
た土石流監視システムの全体の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of a debris flow monitoring system to which a motion detection method based on image processing of the present invention is applied.

【図2】 本発明の画像処理による動き検出方法の動作
を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation of a motion detection method based on image processing of the present invention.

【図3】 同じくその動作を説明するための線図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation thereof.

【図4】 同じくその動作を説明するための線図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation thereof.

【図5】 監視すべきサイトに複数の計測エリアを設定
した状況を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a situation where a plurality of measurement areas are set at a site to be monitored.

【図6】 図1に示した監視システムの動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the monitoring system shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S 監視サイト、 A、A1〜A6 計測エリア、 1
ビデオカメラ、 2監視事務所、3 監視モニタ、
4 画像処理装置、 5 信号処理部、 6演算処理
部、7 記憶部、 8 画像処理表示部、 9 コント
ローラ、 10〜12 警報装置
S monitoring site, A, A1-A6 measurement area, 1
Video cameras, 2 surveillance offices, 3 surveillance monitors,
4 image processing device, 5 signal processing unit, 6 operation processing unit, 7 storage unit, 8 image processing display unit, 9 controller, 10-12 alarm device

フロントページの続き Fターム(参考) 5C087 AA09 AA19 BB10 BB18 CC51 DD02 DD05 DD20 DD49 EE14 FF01 FF04 GG02 GG08 GG23 GG29 GG30 GG31 5L096 AA06 BA02 CA04 CA24 DA03 FA32 GA08 GA51 HA02 Continued on front page F term (reference) 5C087 AA09 AA19 BB10 BB18 CC51 DD02 DD05 DD20 DD49 EE14 FF01 FF04 GG02 GG08 GG23 GG29 GG30 GG31 5L096 AA06 BA02 CA04 CA24 DA03 FA32 GA08 GA51 HA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動きを検知すべきサイトを撮像装置によ
って時間的に前後に撮像して得られる2つの画像信号の
差分を表わす濃度相対差を求める工程と、 この濃度相対差の平均を求める工程と、 この濃度相対差の平均を限界値と比較し、限界値を越え
るときに動きがあると判定する工程と、を具えることを
特徴とする画像処理による動き検出方法。
1. A step of obtaining a density relative difference representing a difference between two image signals obtained by imaging a site whose motion is to be detected before and after by an imaging device, and a step of obtaining an average of the density relative difference. And a step of comparing the average of the relative density differences with a limit value, and determining that there is a motion when the difference exceeds the limit value.
【請求項2】 前記濃度相対差の平均を、濃度相対差の
和を、計測範囲の総画素数で除算して求めることを特徴
とする請求項1に記載の画像処理による動き検出方法。
2. The motion detection method according to claim 1, wherein the average of the relative density differences is obtained by dividing the sum of the relative density differences by the total number of pixels in the measurement range.
【請求項3】 前記限界値Lを、順次に連続して求めら
れるN個の濃度相対差の平均M(i)の総和をNで除して求
まる平均値に補正係数k(k>1)を乗算して求めるこ
とを特徴とする請求項2に記載の画像処理による動き検
出方法。
3. A correction coefficient k (k> 1) obtained by dividing the limit value L by an average value obtained by dividing the sum of the average M (i) of N density relative differences obtained in succession by N. 3. The motion detection method according to claim 2, wherein the motion detection value is obtained by multiplying the motion detection value.
【請求項4】 前記濃度相対差の平均が限界値を越えた
ことを検知した後、予め決めた回数に亘って濃度相対差
の平均を限界値と比較し、限界値を越える回数が所定の
回数以上となるときに動きがあると判定することを特徴
とする請求項1〜3の何れかに記載の画像処理による動
き検出方法。
4. After detecting that the average of the relative density differences has exceeded a limit value, comparing the average of the relative density differences with a limit value over a predetermined number of times, and determining the number of times exceeding the limit value as a predetermined value. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein it is determined that there is a motion when the number of times exceeds the number of times.
【請求項5】 前記動きを検知すべきサイト内に複数の
計測エリアを設定し、これら複数の計測エリアの各々に
ついて濃度相対差の平均を求めてそれぞれ限界値と比較
し、これら計測エリアのいずれか1つまたは予め決めら
れた複数の計測エリアにおいて濃度相対差の平均が限界
値を越えるときに動きがあると判定をすることを特徴と
する請求項1〜4の何れかに記載の画像処理による動き
検出方法。
5. A plurality of measurement areas are set in a site where the movement is to be detected, an average of the relative density differences is calculated for each of the plurality of measurement areas, and the average is compared with a limit value. The image processing according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that there is a motion when the average of the relative density differences exceeds a limit value in one or a plurality of predetermined measurement areas. Motion detection method.
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