JP2002300572A

JP2002300572A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2002300572A
Application number: JP2001099051A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tanaka; 健二田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-11
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP3846553B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カメラが自動追尾を行う際に、固定背景の存
在により誤動作を起こさない画像処理装置を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】自動追尾手段３５は画像処理手段３３か
らの画像データを基に、所定の固定背景の周囲に禁止領
域を予め設定している。そして、侵入者がこれらの追尾
禁止領域に進入した場合、自動追尾手段３５は、直ちに
追尾を中止するための信号を出力手段３６に対して出力
し、出力手段３６はこれを受けてカメラ及び回転台座を
初期の監視位置に戻す制御信号を出力する。

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、映像データを基
に移動物を検知し、該移動物を自動追尾する画像処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の画像処理装置を含むシス
テムを示す図である。図６において、１は対象物を撮影
するカメラ、２は上記カメラ１を水平方向に回転し、又
は仰角を変更する回転台、３は撮影した映像を処理しカ
メラ１及び回転台２を制御する画像処理装置、４はカメ
ラから画像処理装置に送られるビデオ信号、５はカメラ
を制御するためのレンズ制御信号、６は回転台を制御す
る回転台制御信号であり、３の画像処理装置はレンズ制
御信号５及び回転台制御信号６により、カメラ１及び回
転台２を制御することができる。

【０００３】次に、動作について説明する。カメラ１は
対象物を撮影すると、ビデオ信号４を画像処理装置３に
伝送する。画像処理装置３はこのビデオ信号を処理し、
表示部（図示せず。）に表示するとともに、移動物、例
えば侵入者が映像中に現れた場合は、これを追跡して撮
影するようにカメラ１及び回転台２を制御する。

【０００４】しかし、従来の画像処理装置では、侵入者
の検知後、追尾を行う際に、障害物や木々などといった
固定背景に追尾対象が固定してしまうことがある。固定
背景に追尾対象が固定したかどうかは、一定時間対象が
動かないこと等により判断していたが、固定中は監視作
業が中断してしまうという問題があった。

【０００５】また、従来の画像処理装置は、検知した対
象物を無差別に追尾しようとするので、追尾ができない
ような対象でも、追尾を実行してしまい結果的に誤動作
を行うことがあった。また、追尾中は監視が停止してい
るため、監視を行わない死角の時間が発生するなどの課
題があった。ここで、誤動作とは、追尾すべき対象（侵
入者）とは別の物を追尾してしまうこと、及び建物や木
々などの固定背景にカメラが固定してしまうことであ
る。

【０００６】誤動作の発生要因としては、侵入者が小さ
く写っている、背景とのコントラスト差異が小さい、建
物や木々の影に隠れてしまう事等がある。

【０００７】一方、特開昭６１−３９００９号公報並び
に特開昭６１−３４５１５号公報には、カメラが追尾を
行うことができる追尾範囲を、画像処理装置の画面内に
予め設定しておき、カメラの追尾範囲が当該範囲を超え
る場合は、追尾を中止するようなシステムの発明が記載
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの公報
に記載の装置の追尾可能範囲は、カメラで撮影される背
景とは無関係に、カメラの自動焦点設定の観点から画面
内の任意の範囲内において設定されるものである。従っ
て、当該追尾可能範囲内の背景に建物や木々などの固定
背景が含まれている場合は、これらの固定背景を含む領
域までカメラが追尾してしまうことになる。

【０００９】また、当初の追尾可能範囲内にたまたま固
定背景が含まれていない場合でも、カメラの移動や背景
自体の変化などで、画面内の固定背景の相対位置が変化
して、追尾可能範囲内に固定背景が含まれてしまうこと
も起こりうる。これらの場合、カメラは自動追尾中に固
定背景に固定されてしまい結局誤動作を起こすことにな
り、依然として上記の問題を解決することはできない。

【００１０】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、カメラが自動追尾を行う際
に、固定背景の存在により誤動作を起こさない画像処理
装置を提供することを目的としている。さらには、侵入
者以外のものや追尾困難な移動物を追尾しないように
し、監視停止中の時間の短縮を図ることが可能な画像処
理装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる画像処
理装置は、外部のカメラから伝送されたビデオ信号を入
力する入力手段と、該ビデオ信号をＡ／Ｄ変換する変換
手段と、Ａ／Ｄ変換されたビデオ信号を処理して画像デ
ータを得る画像処理手段と、この画像データに基づく画
像を画面に表示する表示手段と、画像データの中から固
定背景と移動物とを識別し、前記識別された移動物を前
記画面上で自動的に追尾するように追尾信号を出力する
自動追尾手段と、この追尾信号に基づき外部のカメラ及
び回転台座を制御するための制御信号を出力する出力手
段とを備え、上記の自動追尾手段は、上記画面内に表示
された所定の固定背景の周囲の領域を自動追尾を禁止す
る自動追尾禁止領域として設定するとともに、自動追尾
中に移動物が自動追尾禁止領域に入域した場合は自動追
尾を中止するようにしたものである。

【００１２】また、上記の所定の固定背景は、画面内に
おいて任意に設定できるようにしたものである。

【００１３】また、この発明にかかる画像処理装置は外
部のカメラから伝送されたビデオ信号を入力する入力手
段と、該ビデオ信号をＡ／Ｄ変換する変換手段と、Ａ／
Ｄ変換されたビデオ信号を処理して画像データを得る画
像処理手段と、画像データに基づく画像を画面に表示す
る表示手段と、画面に表示された画像の中から固定背景
と移動物とを識別し、前記識別された移動物を画面上で
自動的に追尾するように追尾信号を出力する自動追尾手
段と、この追尾信号に基づき外部のカメラ及び回転台座
を制御するための制御信号を出力する出力手段とを備
え、上記の自動追尾手段は、自動追尾中に移動物が所定
の方向に移動した場合は自動追尾を中止するようにした
ものである。

【００１４】さらに、上記所定の方向は、前記画面内に
おいて任意に設定できるようにしたものである。

【００１５】また、この発明にかかる画像処理装置は外
部のカメラから伝送されたビデオ信号を入力する入力手
段と、該ビデオ信号をＡ／Ｄ変換する変換手段と、Ａ／
Ｄ変換されたビデオ信号を処理して画像データを得る画
像処理手段と、画像データに基づく画像を画面に表示す
る表示手段と、前記画像データの中から固定背景と移動
物とを識別し、識別された移動物を前記画面上で自動的
に追尾するように追尾信号を出力する自動追尾手段と、
追尾信号に基づき外部のカメラ及び回転台座を制御する
ための制御信号を出力する出力手段とを備え、上記自動
追尾手段は、固定背景と移動物とのコントラスト又は形
状の大小関係を比較して自動追尾を行うか否かを判断
し、所定の比較結果が得られた場合は自動追尾を中止す
るようにしたものである。

【００１６】また、上記の出力手段は、自動追尾手段が
自動追尾を中止した場合に、カメラを初期設定位置に移
動させるための信号を出力するようにしたものである。
さらに、この画像処理装置は警報発生手段を備え、自動
追尾手段が移動物を認識した場合は警報を発するように
したものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、この発
明の実施の形態１に示す画像処理装置を含むシステムの
全体構成図である。

【００１８】図１において、１は対象物を撮影するカメ
ラ、２は上記カメラ１を水平方向に回転し、又は仰角を
変更する回転台、３０は撮影した映像を処理しカメラ１
及び回転台２を制御する画像処理装置、４はカメラから
画像処理装置に送られるビデオ信号、５はカメラを制御
するためのレンズ制御信号、６は回転台を制御する回転
台制御信号であり、３０の画像処理装置はレンズ制御信
号５及び回転台制御信号６により、カメラ１及び回転台
２を制御することができる。

【００１９】また、図２は画像処理装置３０の内部の構
成を示すブロック図である。図２において、３１はビデ
オ信号を入力する入力手段、３２は上記入力手段からの
信号を受けてＡ／Ｄ変換をする変換手段、３３はＡ／Ｄ
変換された信号を処理して画像データ形成するための画
像処理手段、３４は画像を画面に表示するための表示手
段、３５は上記画像データ中から固定背景と移動物とを
識別し、前記識別された移動物を上記画面上で自動的に
追尾するように追尾信号を出力する自動追尾手段であ
る。

【００２０】この自動追尾手段３５は、さらに固定背景
における予め指定された固定背景の周囲の領域を、自動
追尾を禁止する自動追尾禁止領域として設定するととも
に、自動追尾中に移動物が自動追尾禁止領域に入域した
場合は自動追尾を中止するための信号の出力をする。

【００２１】３６は出力手段であり、上記の追尾信号を
受けて、カメラ１を制御するためのレンズ制御信号５及
び回転台２を制御するための回転台制御信号６を出力す
る。

【００２２】次いで、この画像処理装置の動作の詳細に
ついて説明する。図３は、カメラ１で撮影され、この画
像処理装置の入力手段３１、変換手段３２及び画像処理
手段３３を介して表示手段３４であるテレビモニタに表
示された監視画像を示すものである。図３において、固
定背景として立木１１及び外灯１２の他に、移動物たる
侵入者１３が表示されている。

【００２３】これらの画像のうち、立木１１及び外灯１
２は固定背景であり、移動物である侵入者１３とは、自
動追尾手段３５において識別される。ここで、自動追尾
手段３５は一旦侵入者１３を捉えると、この侵入者の移
動を追尾するように出力手段３６に追尾信号を出力す
る。出力手段３６はこの追尾信号に従い、カメラが侵入
者を追尾して撮影するようにレンズ制御信号５及び回転
台制御信号６をカメラ１及び回転台座２に対して出力す
る。

【００２４】ここで、侵入者１３が固定背景である立木
１１又は外灯１２に接近するとカメラ１もそれに伴い侵
入者１３を追跡しようとする。立木１１及び外灯１２は
いずれも侵入者１３と誤認識されやすい固定背景であ
り、この侵入者１３を深追いして追尾すると、侵入者１
３と固定背景とが接近するため、自動追尾手段３５は固
定背景を侵入者であると誤認識するおそれがある。

【００２５】しかし、この実施の形態１においては、自
動追尾手段３５は画像処理手段３３からの画像データを
基に、所定の固定背景である立木１１の周囲に第１の禁
止領域を、また外灯１２の周囲に第２の追尾禁止領域を
予め設定している。そして、侵入者１３がこれら第１の
追尾禁止領域又は第２の追尾禁止領域に進入した場合、
自動追尾手段３５は、直ちに追尾を中止するための信号
を出力手段３６に対して出力し、出力手段３６はこれを
受けてカメラ１及び回転台座２を初期の監視位置に戻す
制御信号を出力する。

【００２６】なお、上記の追尾禁止領域は、操作者が表
示手段６の画面を見ながら任意に設定することができ
る。また、自動追尾手段３５に侵入者と誤認しやすい立
木や外灯などの固定背景の形状を予め記憶させておき、
カメラ１からの映像にこれらの固定背景が含まれている
場合は自動的に認識して、当該固定背景の周囲に追尾禁
止領域を設定することもできる。

【００２７】本実施の形態にかかる画像処理装置では、
以上のような構成とすることにより、侵入者と誤認され
やすい所定の固定背景については、カメラが必要以上接
近しないようになる。その結果、自動追尾手段が移動物
（侵入者）と固定背景とを誤認識することによる装置の
誤動作を防止できる。また、自動追尾を中止した場合
は、カメラを直ちに初期の監視位置に戻して監視を続け
るようにするので、カメラが監視を停止している時間を
短縮できる。

【００２８】実施の形態２上記実施の形態１の発明では、自動追尾手段３５は固定
背景の周囲に追尾禁止領域を設けて、この範囲内におけ
るカメラの自動追尾を禁止して、画像処理装置３０の誤
動作の防止を図るようにした。

【００２９】しかし、この実施の形態２にかかる画像処
理装置では、侵入者が表示手段における特定の方向に移
動した場合にのみ、侵入者を追尾するようにしたもので
ある。なお、当該画像処理装置の基本的な構成は実施の
形態１で説明した図１及び図２に記載のものと同様であ
るので、これら図１、図２及び図４を用いて、動作の詳
細について説明する。

【００３０】図４は、図１のカメラ１で撮影され、この
実施の形態２にかかる画像処理装置３０のテレビモニタ
３３に表示される固定背景である建物１５及び移動物で
ある侵入者１４の映像である。ここで侵入者１４は特定
方向、すなわち建物１５に向かう方向に移動している。
この特定方向が予め設定された方向、例えば建物１５等
のある方向であれば、図２における自動追尾手段３５
は、この侵入者１４が追尾すべき移動物であると判断
し、自動追尾を開始する。しかし、この侵入者１４の移
動方向が上記の特定方向とは異なる方向であれば、自動
追尾手段３５は、この移動物１４は追尾不要であると判
断し、自動追尾を行わない。

【００３１】このような構成とすることにより、画像処
理装置が追尾の必要のない移動物（例えば動物等）を誤
って侵入者であると誤認して追尾してしまうという問題
を回避できる。なお、上記特定の方向は一方向であって
も良いし、複数の方向であってもい。また、この実施の
形態２の画像処理装置に、上記実施の形態１で説明した
追尾禁止領域を設定する機能を併せ持たすことができる
ことは言うまでもない。

【００３２】実施の形態３上記の各実施の形態において、自動追尾手段３５は、移
動物と固定背景とを識別して、移動物を追尾するように
した。しかし、移動物が立木等の固定背景に比較して、
その大きさが極端に小さい場合や、表示手段におけるコ
ントラストが低い場合は自動追尾中に移動物を見失うな
どの誤動作を生じやすい。そこで、この実施の形態３に
かかる画像処理装置では、自動追尾手段３５が移動物と
固定背景との大きさ又はコントラストの差を比較して自
動追尾を行うか否かを自動的に判断し、これらの差のう
ちのいずれか一方でも所定の範囲を超える場合は、追尾
不能と判断して追尾を行わないようにしたものである。

【００３３】本実施の形態にかかる画像処理装置では、
このような構成とすることにより、自動追尾中に追尾不
能に陥りやすいような大きさの移動物やコントラストの
低い移動物を、追尾対象から除外して、初めから追尾を
しないので、これらの要因に基づく誤動作を防止でき
る。

【００３４】なお、上記では、移動物と固定背景との大
小関係の比較並びにコントラストの比較の両者を考慮し
て追尾可否を判断するようにしたが、大小関係の比較又
はコントラストの比較のいずれか一方のみを用いて追尾
可否を判断してもよい。また、この実施の形態３の画像
処理装置の機能に、上記実施の形態１又は２で説明した
画像処理装置の機能を併せ持たすことができることは言
うまでもない。

【００３５】実施の形態４この実施の形態４にかかる画像処理装置は、上記の各実
施の形態で説明した画像処理装置に、移動物を認識した
場合に、その移動物の存在を知らせるために警報を発す
る警報装置を設けたものである。図５は、そのような画
像処理装置の構成を示す図である。

【００３６】図において、３７は自動追尾手段３５から
の警報信号を受けて警報を発する警報装置であり、自動
追尾手段３５は、移動物を認識した場合に、自動追尾を
行うか否かにかかわらず、当該警報信号を警報手段３７
に出力する。また、その他の部分は実施の形態１で説明
したものと同様であるので説明を省略する。なお、この
警報手段３７は警報音を発するようなものであってもよ
く、また外部の装置に無線又は有線でアラーム信号を供
給するようなものであってもよい。

【００３７】本実施の形態にかかる画像処理装置では、
移動物を認識した場合は、警報を発するようにしたの
で、装置の誤動作を引き起こすことなく、装置の監視者
に移動物の存在を知らせることできる。

【００３８】

【発明の効果】この発明にかかる画像処理装置は、所定
の固定背景の周囲の領域を追尾禁止領域として設定し、
その領域については移動物の自動追尾を行わないように
したので、画像処理装置が移動物と固定背景とを誤って
認識して、装置が誤動作することを防止できる効果があ
る。

【００３９】また、移動物が特定の方向に移動する場合
にのみ自動追尾をするようにしたので、無用な追尾を防
止し、監視時間が短縮することを防止できる効果があ
る。

【００４０】さらに、固定背景と移動物とのコントラス
ト又は形状の大小関係を比較して自動追尾を行うか否か
を判断し、所定の比較結果が得られた場合は自動追尾を
中止するようにしたので、装置の誤動作を未然に防止す
ることができる効果がある。

【００４１】また、自動追尾を中止した場合は直ちに、
カメラを初期監視位置に戻すようにしたので、誤動作に
よる監視停止時間を短縮することができる効果がある。

【００４２】さらに、警報発生手段を備え、移動物を認
識した場合は警報を発生するようにしたので、移動物の
存在を監視者に知らせることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に示す画像処理装置
を含むシステムの全体構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１に示す画像処理装置
の構成を示す図である。

【図３】この発明の実施の形態１に示す画像処理装置
の表示手段に表示された画像を示すものである。

【図４】この発明の実施の形態２に示す画像処理装置
の表示手段に表示された画像を示すものである。

【図５】この発明の実施の形態３に示す画像処理装置
の構成を示すものである。

【図６】従来の画像処理装置を含むシステムの全体構
成図である。

【符号の説明】

４ビデオ信号、５レンズ制御信号、６回転台制御
信号、１１立木、１２外灯、１３及び１４侵入者、
３０画像処理装置、３１入力手段、３２変換手段、
３３画像処理手段、３４表示手段、３５自動追尾
手段、３６出力手段、３７警報発生手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部のカメラから伝送されたビデオ信号
を入力する入力手段と、該ビデオ信号をＡ／Ｄ変換する
変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換されたビデオ信号を処理し
て画像データを得る画像処理手段と、前記画像データに
基づく画像を画面に表示する表示手段と、前記画像デー
タ中から固定背景と移動物とを識別し、前記識別された
移動物を前記画面上で自動的に追尾するように追尾信号
を出力する自動追尾手段と、前記追尾信号に基づき外部
のカメラ及び回転台座を制御するための制御信号を出力
する出力手段とを備え、前記自動追尾手段は、所定の固
定背景の周囲の領域を、自動追尾を禁止する自動追尾禁
止領域として設定するとともに、自動追尾中に前記移動
物が前記自動追尾禁止領域に入域した場合は自動追尾を
中止することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記所定の固定背景は、前記画面内にお
いて任意に設定できることを特徴とする請求項１記載の
画像処理装置。
【請求項３】外部のカメラから伝送されたビデオ信号
を入力する入力手段と、該ビデオ信号をＡ／Ｄ変換する
変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換されたビデオ信号を処理し
て画像データを得る画像処理手段と、前記画像データに
基づく画像を画面に表示する表示手段と、前記画像デー
タの中から固定背景と移動物とを識別し、前記識別され
た移動物を前記画面上で自動的に追尾するように追尾信
号を出力する自動追尾手段と、前記追尾信号に基づき外
部のカメラ及び回転台座を制御するための制御信号を出
力する出力手段とを備え、前記自動追尾手段は、自動追
尾中に前記移動物が所定の方向に移動した場合は自動追
尾を中止することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】前記所定の方向は、前記画面内において
任意に設定できることを特徴とする請求項４記載の画像
処理装置。
【請求項５】外部のカメラから伝送されたビデオ信号
を入力する入力手段と、該ビデオ信号をＡ／Ｄ変換する
変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換されたビデオ信号を処理し
て画像データを得る画像処理手段と、前記画像データに
基づく画像を画面に表示する表示手段と、前記画像デー
タの中から固定背景と移動物とを識別し、前記識別され
た移動物を前記画面上で自動的に追尾するように追尾信
号を出力する自動追尾手段と、前記追尾信号に基づき外
部のカメラ及び回転台座を制御するための制御信号を出
力する出力手段とを備え、前記自動追尾手段は、固定背
景と移動物とのコントラスト又は形状の大小関係を比較
して自動追尾を行うか否かを判断し、所定の比較結果が
得られた場合は自動追尾を中止することを特徴とする画
像処理装置。
【請求項６】前記出力手段は、前記自動追尾手段が自
動追尾を中止した場合に、カメラを初期設定位置に移動
させるための信号を出力することを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】前記画像処理装置は警報発生手段をさら
に備え、前記自動追尾手段が移動物を認識した場合に、
警報を発することを特徴とする請求項１乃至請求項５の
いずれか１項に記載の画像処理装置。