JP2002247557A - 映像監視装置 - Google Patents

映像監視装置

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JP2002247557A
JP2002247557A JP2001042749A JP2001042749A JP2002247557A JP 2002247557 A JP2002247557 A JP 2002247557A JP 2001042749 A JP2001042749 A JP 2001042749A JP 2001042749 A JP2001042749 A JP 2001042749A JP 2002247557 A JP2002247557 A JP 2002247557A
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edge
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luminance value
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Kenji Suzuki
健志 鈴木
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明用の蛍光灯のちらつきを異常と誤認識し
ないようにする。 【解決手段】 輝度値算出部3で算出した背景画像の輝
度値の最大と最小を輝度値判別部5で判別し、平均値算
出部6で平均値を算出し、これらを背景画像輝度値メモ
リ部7に書込み、各輝度時の画像をコントラスト強調部
8で強調し、エッジ抽出部9でエッジ画像を抽出し、二
値化部10で二値画像とし、細線化部11で一画素幅のエッ
ジ画像とし、背景画像エッジメモリ部12に書込む。入力
画像(監視画像)の輝度値を比較・判別部14に入力し、
背景画像輝度値メモリ部より読出したデータと比較し、
最も近い輝度値を判別し、選択部15で背景画像エッジメ
モリ部のデータの中から上記三輝度時の背景エッジ画像
を選択し、エッジ抽出部等でエッジ化された入力エッジ
画像との差分を差分処理部17で処理し、投影処理部18で
投影し、差分値の塊の大きさから異常の有無を判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は映像監視装置に係
り、照明用の蛍光灯によるフリッカで生じる誤動作を防
止するものに関する。
【0002】
【従来の技術】監視用のテレビジョンカメラ(以降、カ
メラと略す)で撮像した監視画像の変化を検出し、侵入
者等の異常を判断する装置では、例えば、図3に示すよ
うに、異常物体の存在しないときのカメラ21からの画像
をA/D変換部22でディジタル信号に変換し、背景画像
メモリ23に記憶しておき、カメラ1より逐次出力される
画像を入力画像メモリ24に書込み、制御部27を介してこ
れを読出し、差分処理部25により背景画像メモリ23より
読出した背景画像と比較し、差分処理を行い、所定の差
分が生じた場合、判別部26により異常が発生したものと
判別し、異常発生を報知する。ところが、蛍光灯を照明
に用いている場合、蛍光灯の電源(商用電源)の周波数
とカメラの走査周波数との違いからフリッカ(ちらつ
き)が生じ、このフリッカによる画像の輝度変化を、異
常発生のため画面の輝度が変化したものと取り違え、異
常が発生したものと誤認識する場合がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】照明用の蛍光灯のちら
つきにより画面の輝度値が変化しても、カメラ画面内の
物体に変化がなければ物体のエッジに変化は生じない。
本発明はこの点に着目し、照明用の蛍光灯のちらつきと
物体の変化とを物体のエッジの変化により区別し、エッ
ジに変化がない場合は物体の変化はないものとすること
により、異常発生の誤認識を防止することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の映像監視装置は、カメラからの異常のない
ときの背景画像と同カメラから逐次入力される画像との
差に基づいて異常を監視するものにおいて、同カメラか
らの画像の平均輝度値を算出する輝度値算出部と、同輝
度値算出部で算出された前記背景画像の輝度の最大値お
よび最小値を判別する輝度値判別部と、同最大値および
最小値の平均値を算出する平均値算出部と、前記最大
値、最小値および同平均値を記憶する背景画像輝度値メ
モリ部と、同カメラからの画像のエッジを抽出するエッ
ジ抽出部と、前記輝度最大値時、輝度最小値時、および
輝度平均値時の同エッジ抽出部からの各背景画像のエッ
ジ画像を記憶する背景画像エッジメモリ部と、同カメラ
から逐次入力され同輝度値算出部で算出される入力画像
の平均輝度値を同背景画像輝度値メモリ部より読出した
データと比較し最も輝度値の近い背景画像を判別する比
較・判別部と、同背景画像エッジメモリ部より読出した
エッジ画像にて、同比較・判別部で判別された背景画像
に対応するエッジ画像を選択する選択部と、同選択され
たエッジ画像とこの時同カメラから入力され同エッジ抽
出部で抽出される入力画像のエッジ画像との差分の処理
を行う差分処理部と、同差分処理されたデータを投影す
る投影処理部と、前記輝度値判別部、平均値算出部、背
景画像輝度値メモリ部、背景画像エッジメモリ部、比較
・判別部、選択部および差分処理部を制御する制御部と
からなり、同投影された差分データの塊が所定の基準値
以上の場合に異常が生じたと判断するようにする。
【0005】前記輝度値判別部は、前記輝度値算出部か
らの輝度値が極大から極小になる時間、および極小から
極大になる時間がそれぞれ一定になったとき、同極大輝
度値を輝度最大値と判別し、同極小輝度値を輝度最小値
と判別するようにする。
【0006】前記輝度値算出部の後段に同輝度値算出部
からの前記背景画像の輝度値を所定時間記憶する輝度値
メモリ部を設け、前記輝度値判別部により、同輝度値メ
モリ部より読出したデータにて輝度の最大値および最小
値を判別するようにする。
【0007】前記輝度値算出部で算出される前記入力画
像の平均輝度値を記憶する入力画像輝度値メモリ部を設
け、前記比較・判別部により、同入力画像輝度値メモリ
部より読出したデータと前記背景画像輝度値メモリ部よ
り読出したデータとを比較・判別するようにする。
【0008】前記エッジ抽出部の前段にコントラスト強
調部を設け、前記カメラからの映像信号の振幅を適宜に
増幅し、画像のコントラストを強調するようにする。
【0009】前記エッジ抽出部の後段に二値化部を設
け、同エッジ抽出部で抽出されたエッジのデータを所定
の基準値を境にして二値化し、二値画像を生成するよう
にする。また、同二値化部の後段に細線化部を設け、同
二値化部よりの画像から一画素幅のエッジ画像を生成す
るようにする。
【0010】前記エッジ抽出部で抽出される入力画像の
エッジ画像を記憶する入力画像エッジメモリ部を設け、
前記差分処理部により、前記選択部で選択されたエッジ
画像と同入力画像エッジメモリ部より読出したエッジ画
像との差分を処理するようにする。
【0011】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図1は本発明による映像監
視装置の一実施例の要部ブロック図で、図の1は監視用
のカメラ、2はカメラ1からの映像信号をディジタル信
号に変換するA/D変換部、3はA/D変換部2からの
画像の平均輝度値を算出する輝度値算出部、4は輝度値
算出部3からの背景画像の輝度値を所定時間記憶する輝
度値メモリ部、5は輝度値メモリ部4より読出したデー
タにて背景画像の輝度の最大値および最小値を判別する
輝度値判別部、6は輝度値判別部5で判別された輝度の
最大値と最小値の平均値を算出する平均値算出部、7は
輝度値判別部5で判別された背景画像の輝度の最大値、
最小値および平均値算出部6で算出された平均値を記憶
する背景画像輝度値メモリ部、8はA/D変換部2から
の映像信号を適宜に増幅し画像のコントラストを強調す
るコントラスト強調部、9はコントラスト強調部8を介
して入力される画像のエッジを抽出(画像の濃淡の段差
を微分)するエッジ抽出部、10はエッジ抽出部9からの
エッジ画像のデータを所定の基準値を境にして「1」と
「0」に二値化し、二値画像を生成する二値化部、11は
二値化部10からの画像から一画素幅のエッジ画像を生成
する細線化部、12は輝度最大時、輝度平均時および輝度
最小時の細線化部11からの背景画像のエッジ画像を記憶
する背景画像エッジメモリ部である。
【0012】13はA/D変換部2を介し逐次入力され輝
度値算出部3で算出される入力画像(監視画像)の輝度
値を記憶する入力画像輝度値メモリ部、14は入力画像輝
度値メモリ部13より読出したデータを背景画像輝度値メ
モリ部7より読出したデータと比較し輝度値の最も近い
背景画像を判別する比較・判別部、15は、背景画像エッ
ジメモリ部12より読出したエッジ画像にて、比較・判別
部14で入力画像の平均輝度値に最も近いと判別した背景
画像に対応するエッジ画像を選択する選択部、16は細線
化部11からの入力画像のエッジ画像を記憶する入力画像
エッジメモリ部、17は入力画像エッジメモリ部16より読
出したエッジ画像と選択部15で選択されたエッジ画像と
の差分の処理を行う差分処理部、18は差分処理部17から
の差分データをx、y軸に投影する投影処理部、19は各
部を制御する制御部である。
【0013】次に、本発明による映像監視装置の動作を
説明する。カメラ1からの映像信号はA/D変換部2で
ディジタル信号に変換され、輝度値算出部3で平均輝度
値(全画素の平均輝度値)を算出する。映像監視装置の
動作開始時、カメラ1の視野内に動きがない、異常のな
いときの背景画像の輝度値を背景画像輝度値メモリ部7
に書き込むのであるが、照明用の蛍光灯の電源周波数と
カメラ1の走査周波数の差から生じるフリッカ(ちらつ
き)により画像の輝度が周期的に変化する。そこで、輝
度値メモリ部4に、輝度値算出部3からの背景画像の輝
度値を所定時間記憶し、制御部19を介しこれを読出し、
輝度値判別部5により、例えば、図2に示すように、画
面の輝度が極大から極小になる時間、および極小から
極大になる時間がそれぞれ一定(それぞれ同じ時間)
になったとき、輝度変化の周期が安定し輝度最大・最小
値が明確になるので、このときの極大輝度値を輝度最大
値、極小輝度値を輝度最小値と判別するようにする。そ
して、平均値算出部6で最大輝度値と最小輝度値の平均
値を算出し、これら最大輝度値、平均輝度値および最小
輝度値を背景画像輝度値メモリ部7に書き込む。
【0014】前記A/D変換部2からの映像信号は、エ
ッジを抽出しやすくするためコントラスト強調部8で信
号振幅を適宜に増幅し、画像のコントラストを強調し、
エッジ抽出部9に入力し、画像の濃淡の段差を微分して
エッジ画像を抽出する。このエッジ画像を二値化部10に
入力し、所定の基準値を境にして1と0に二値化して二
値画像を生成し、さらに細線化部11により一画素幅のエ
ッジ画像を生成する。そして、制御部19の制御により、
輝度最大時、輝度平均時および輝度最小時の各エッジ画
像を背景画像エッジメモリ部12に書き込む。以上で映像
監視装置は準備が完了する。
【0015】そして、逐次カメラ1からの入力画像を、
A/D変換部2でディジタル信号に変換し、輝度値算出
部で画像全体の平均輝度を算出し、この輝度値を入力画
像輝度値メモリ部13に書き込み、読出し、比較・判別部
14で背景画像輝度値メモリ部7より読出した背景画像の
輝度値(最大、平均、最小)と比較し、最も近い輝度値
を判別する。制御部19を介し選択部15により、背景画像
エッジメモリ部12より読出したエッジ画像の中から、比
較・判別部14で判別された輝度値に対応する背景画像の
エッジ画像を選択する。そして、カメラ1からの入力画
像を、A/D変換部2でディジタル信号に変換し、コン
トラスト強調部8でコントラストを強調し、エッジ抽出
部9でエッジ画像を抽出し、二値化部10で二値画像に生
成し、細線化部11で一画素幅に生成し、入力画像エッジ
メモリ部16に書き込み、このエッジ画像を読出し、差分
処理部17に入力し、選択部15で選択されたエッジ画像と
差分処理を行う。上述のように、二つのエッジ画像は二
値化され細線化されているので、二画像の差がわずかで
も差分を明確にすることができる。処理された差分値を
投影処理部18によりx、y軸上に投影し、差分値の塊が
基準値以上の場合、監視視野内に異常が生じたものと判
断する。
【0016】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による映
像監視装置によれば、入力画像(監視画像)のエッジを
抽出し、背景エッジ画像との差分を処理し、差分値を投
影し、差分値の塊の大きさから異常の有無を判断するも
のであるが、照明用の蛍光灯の影響によるフリッカで画
面全体の輝度が変化しても、入力画像の輝度値が大きい
ときは輝度値が大きいときの背景エッジ画像と、また、
入力画像の輝度値が小さいときは輝度値が小さいときの
背景エッジ画像と、入力画像のエッジ画像との差分処理
を行う、すなわち、入力画像の輝度に近い輝度のときの
背景エッジ画像との差分を処理するものであるから、画
面全体の輝度の変化により異常の有無の判断に誤りを生
じることがなく、監視精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による映像監視装置の一実施例の要部ブ
ロック図である。
【図2】背景画像の最大輝度値と最小輝度値の判別の説
明図である。
【図3】従来の映像監視装置の一例の要部ブロック図で
ある。
【符号の説明】
1、21 カメラ 2、22 A/D変換部 3 輝度値算出部 4 輝度値メモリ部 5 輝度値判別部 6 平均値算出部 7 背景画像輝度値メモリ部 8 コントラスト強調部 9 エッジ抽出部 10 二値化部 11 細線化部 12 背景画像エッジメモリ部 13 入力画像輝度値メモリ部 14 比較・判別部 15 選択部 16 入力画像エッジメモリ部 17、25 差分処理部 18 投影処理部 19、27 制御部 23 背景画像メモリ 24 入力画像メモリ 26 判別部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 監視用のテレビジョンカメラからの異常
    のないときの背景画像と同テレビジョンカメラから逐次
    入力される画像との差に基づいて異常を監視するものに
    おいて、同テレビジョンカメラからの画像の平均輝度値
    を算出する輝度値算出部と、同輝度値算出部で算出され
    た前記背景画像の輝度の最大値および最小値を判別する
    輝度値判別部と、同最大値および最小値の平均値を算出
    する平均値算出部と、前記最大値、最小値および同平均
    値を記憶する背景画像輝度値メモリ部と、同テレビジョ
    ンカメラからの画像のエッジを抽出するエッジ抽出部
    と、前記輝度最大値時、輝度最小値時、および輝度平均
    値時の同エッジ抽出部からの各背景画像のエッジ画像を
    記憶する背景画像エッジメモリ部と、同テレビジョンカ
    メラから逐次入力され同輝度値算出部で算出される入力
    画像の平均輝度値を同背景画像輝度値メモリ部より読出
    したデータと比較し最も輝度値の近い背景画像を判別す
    る比較・判別部と、同背景画像エッジメモリ部より読出
    したエッジ画像にて、同比較・判別部で判別された背景
    画像に対応するエッジ画像を選択する選択部と、同選択
    されたエッジ画像とこの時同テレビジョンカメラから入
    力され同エッジ抽出部で抽出される入力画像のエッジ画
    像との差分の処理を行う差分処理部と、同差分処理され
    たデータを投影する投影処理部と、前記輝度値判別部、
    平均値算出部、背景画像輝度値メモリ部、背景画像エッ
    ジメモリ部、比較・判別部、選択部および差分処理部を
    制御する制御部とからなり、同投影された差分データの
    塊が所定の基準値以上の場合に異常が生じたと判断する
    ようにした映像監視装置。
  2. 【請求項2】 前記輝度値判別部は、前記輝度値算出部
    からの輝度値が極大から極小になる時間、および極小か
    ら極大になる時間がそれぞれ一定になったとき、同極大
    輝度値を輝度最大値と判別し、同極小輝度値を輝度最小
    値と判別するようにした請求項1記載の映像監視装置。
  3. 【請求項3】 前記輝度値算出部の後段に同輝度値算出
    部からの前記背景画像の輝度値を所定時間記憶する輝度
    値メモリ部を設け、前記輝度値判別部により、同輝度値
    メモリ部より読出したデータにて輝度の最大値および最
    小値を判別するようにした請求項1記載の映像監視装
    置。
  4. 【請求項4】 前記輝度値算出部で算出される前記入力
    画像の平均輝度値を記憶する入力画像輝度値メモリ部を
    設け、前記比較・判別部により、同入力画像輝度値メモ
    リ部より読出したデータと前記背景画像輝度値メモリ部
    より読出したデータとを比較・判別するようにした請求
    項1記載の映像監視装置。
  5. 【請求項5】 前記エッジ抽出部の前段にコントラスト
    強調部を設け、前記テレビジョンカメラからの映像信号
    の振幅を適宜に増幅し、画像のコントラストを強調する
    ようにした請求項1記載の映像監視装置。
  6. 【請求項6】 前記エッジ抽出部の後段に二値化部を設
    け、同エッジ抽出部で抽出されたエッジのデータを所定
    の基準値を境にして二値化し、二値画像を生成するよう
    にした請求項1または5記載の映像監視装置。
  7. 【請求項7】 前記二値化部の後段に細線化部を設け、
    同二値化部よりの画像から一画素幅のエッジ画像を生成
    するようにした請求項6記載の映像監視装置。
  8. 【請求項8】 前記エッジ抽出部で抽出される入力画像
    のエッジ画像を記憶する入力画像エッジメモリ部を設
    け、前記差分処理部により、前記選択部で選択されたエ
    ッジ画像と同入力画像エッジメモリ部より読出したエッ
    ジ画像との差分を処理するようにした請求項1、5、6
    または7記載の映像監視装置。
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