JP2002304677A - Method and device for detecting intruder - Google Patents
Method and device for detecting intruderInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、背景画像と監視画
像との比較により侵入者の検出を行う方法および装置に
おいて、カメラの前面が覆われたりカメラの向きが変更
される等の画策が行われたか否かを識別する技術に関す
る関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting an intruder by comparing a background image and a surveillance image, and takes measures such as covering the front of the camera or changing the direction of the camera. The present invention relates to a technique for identifying whether or not the operation has been performed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】モノクロの背景画像の画素と現在のモノ
クロの監視画像の同一画素との輝度差分（背景差分）を
当該画素の閾値と比較し、その閾値を超える画素からな
る領域を異常領域として抽出し、その異常領域の特徴量
から侵入者を検出する方法は良く知られているが、日照
変化や照明の点灯／消灯などの種々のイベントの発生す
る環境下に継続的に侵入者検出装置を設置して動作させ
るときには、周囲の環境変動に応じた適切なタイミング
で背景画像を更新する必要がある。2. Description of the Related Art A luminance difference (background difference) between a pixel of a monochrome background image and the same pixel of a current monochrome monitoring image is compared with a threshold value of the pixel, and an area including pixels exceeding the threshold value is determined as an abnormal area. Although a method of extracting and detecting an intruder from the feature amount of the abnormal area is well known, the intruder detection device is continuously used in an environment in which various events such as a change in sunshine or turning on / off a light occur. , It is necessary to update the background image at an appropriate timing according to the surrounding environmental fluctuation.
【０００３】すなわち、環境変動が生じたことを認識
し、その変化後の状態が安定した時点で背景画像を更新
して監視を継続することが望ましい。しかし、カメラに
覆いをされた場合など変化後の状態がトラブル状態（画
策）である場合には、そのトラブルを認識できなければ
画策が行われたままの状態で背景画像を更新してしま
い、その後の監視ができなくなる恐れがある。That is, it is desirable to recognize that an environmental change has occurred, update the background image when the state after the change has stabilized, and continue monitoring. However, when the state after the change is a trouble state (plan) such as when the camera is covered, if the trouble cannot be recognized, the background image is updated with the plan being performed, There is a risk that subsequent monitoring will not be possible.
【０００４】そこで従来では、「覆いをされたときに予
想される画像の条件を予め想定し、その条件を満たす場
合に画策ありと判断する。」という手法がよく用いられ
てきた。Therefore, conventionally, a technique has been often used in which a condition of an image expected when the image is covered is assumed in advance, and if the condition is satisfied, it is determined that there is a plan.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には、覆
いの方法によっては必ずしも予め想定した条件を満たす
とは限られないばかりか、この方法ではカメラの向きを
変更された場合に対応できない。However, in practice, depending on the method of covering, not only the condition assumed in advance is not always satisfied, but this method cannot cope with a change in the direction of the camera.
【０００６】一方で、装置に赤外線投光器／受光器など
の補助照明を付ける方法も行われてきたが、これらの補
助照明器具の分だけ装置の構造や処理アルゴリズムが複
雑になり、装置の小型化にも支障が出るという問題があ
る。また、補助照明を使用してもカメラの向きを変更さ
れた場合には、全く対応できない。On the other hand, a method of providing auxiliary lighting such as an infrared light projector / receiver to the device has also been used, but the structure and processing algorithm of the device are complicated by the amount of these auxiliary lighting fixtures, and the size of the device is reduced. There is also a problem that hinders. Further, even if the direction of the camera is changed even if the auxiliary lighting is used, it cannot cope at all.
【０００７】本発明の目的は、補助照明器具などを使用
することなく、画像処理のみによって、カメラ覆いやカ
メラの向き変更等の画策が行われても、これが検出でき
るようにすることである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to detect a measure such as a camera cover or a change in the direction of a camera by image processing alone without using an auxiliary lighting device or the like.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明は、背景画像と監視画像との比較から
侵入者検出を行う侵入者検出方法において、前記監視画
像が前記背景画像に対して所定量以上広範囲に変化し、
且つ前記監視画像のエッジブロック画像と前記背景画像
のエッジブロック画像の相関度が所定値以下のとき、画
策行為が行われたと判断することを特徴とする侵入者検
出方法とした。According to a first aspect of the present invention, there is provided an intruder detecting method for detecting an intruder based on a comparison between a background image and a surveillance image. Changes over a wide range over a predetermined amount,
When the correlation between the edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image is equal to or smaller than a predetermined value, it is determined that a plotting action has been performed.
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記両エッジブロック画像は、事前にノイズを除去
した前記背景画像および前記監視画像に対してエッジ画
素検出とブロック化を行って得ることを特徴とする侵入
者検出方法とした。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the two edge block images are obtained by performing edge pixel detection and blocking on the background image and the monitoring image from which noise has been removed in advance. The intruder detection method is characterized in that:
【００１０】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記両エッジブロック画像は、前記背景画像および
前記監視画像を所定の画素数を単位ブロックとする複数
のブロックに分け、該複数のブロックの内のエッジ画素
が所定数を超えるブロックから構成したことを特徴とす
る侵入者検出方法とした。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the two edge block images are divided into a plurality of blocks each having a predetermined number of pixels as a unit block, and the background image and the monitoring image are divided into a plurality of blocks. An intruder detection method is characterized in that the edge pixels in the blocks are composed of blocks exceeding a predetermined number.
【００１１】請求項４の発明は、請求項２又は３の発明
において、前記ブロックを構成する画素数は、画像入力
部からの距離又は画面上のブロック位置に応じて異なら
せたことを特徴とする侵入者検出方法とした。According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the number of pixels constituting the block is changed according to a distance from an image input unit or a block position on a screen. Intruder detection method.
【００１２】請求項５の発明は、請求項１，２，３又は
４の発明において、前記監視画像が前記背景画像に対し
て前記所定量以上広範囲に変化しても、前記監視画像の
エッジブロック画像と前記背景画像のエッジブロック画
像の相関度が前記所定値を超えるとき前記背景画像を更
新し、その後に所定時間継続して前記監視画像が前記背
景画像に対して前記所定量以上変化しないとき前記背景
画像のエッジブロック画像を更新することを特徴とする
侵入者検出方法とした。According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third or fourth aspect of the present invention, even if the monitoring image changes in a wide range by a predetermined amount or more with respect to the background image, the edge block of the monitoring image is changed. When the degree of correlation between the image and the edge block image of the background image exceeds the predetermined value, the background image is updated, and thereafter, the monitoring image does not change by more than the predetermined amount with respect to the background image for a predetermined time. An intruder detection method is characterized in that an edge block image of the background image is updated.
【００１３】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記画策が行われたことを判断する要素として、前
記監視画像が前記背景画像に対して所定量以上広範囲に
し、且つ前記監視画像のエッジブロック画像と前記背景
画像のエッジブロック画像の相関度が所定値以下である
ことに加えて、それらの状態が所定時間継続することを
追加したことを特徴とする侵入者検出方法とした。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the monitoring image is set to be wider than the background image by a predetermined amount, and The intruder detection method is characterized in that, in addition to the fact that the degree of correlation between the edge block image and the edge block image of the background image is equal to or less than a predetermined value, that the state continues for a predetermined time.
【００１４】請求項７の発明は、画像を取り込む画像入
力部と、該画像入力部で得られた監視画像と背景画像を
保存する画像記録部と、該画像記録部に保存された前記
監視画像と前記背景画像との比較を行う画像処理部と、
該画像処理部での該比較処理により侵入者が検出された
とき侵入者検出を報知する出力部とを具備する侵入者検
出装置において、前記画像記録部に前記監視画像のエッ
ジブロック画像と背景画像のエッジブロック画像を保存
し、前記画像処理部により前記監視画像と前記背景画像
との比較および前記監視画像のエッジブロック画像と前
記背景画像のエッジブロック画像との比較を行い、前記
監視画像が前記背景画像に対して所定量以上広範囲に変
化し、且つ前記監視画像のエッジブロック画像と前記背
景画像のエッジブロック画像の相関度が所定値以下のと
き、前記出力部から画策検出を報知するようにしたこと
を特徴とする侵入者検出装置とした。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image input unit for capturing an image, an image recording unit for storing a monitoring image and a background image obtained by the image input unit, and the monitoring image stored in the image recording unit. And an image processing unit that performs comparison with the background image,
An intruder detection device comprising: an output unit for notifying detection of an intruder when an intruder is detected by the comparison processing in the image processing unit, wherein an edge block image and a background image of the monitoring image are stored in the image recording unit. The edge block image is saved, and the image processing unit compares the monitoring image with the background image and compares the edge block image of the monitoring image with the edge block image of the background image, and the monitoring image is When the correlation between the background image and the edge block image of the surveillance image and the edge block image of the background image are less than or equal to a predetermined value, the output unit notifies the detection of a plan. The intruder detection device is characterized in that:
【００１５】請求項８の発明は、画像を取り込む画像入
力部と、該画像入力部で得られた監視画像と背景画像を
保存する画像記録部と、該画像記録部に保存された前記
監視画像と前記背景画像との比較を行う画像処理部と、
該画像処理部での該比較処理により侵入者が検出された
とき侵入者検出を報知する出力部とを具備する侵入者検
出装置において、前記画像記録部に前記監視画像のエッ
ジブロック画像と背景画像のエッジブロック画像を保存
し、前記画像処理部により前記監視画像と前記背景画像
との比較および前記監視画像のエッジブロック画像と前
記背景画像のエッジブロック画像との比較を行い、前記
監視画像が前記背景画像に対して所定量以上広範囲に変
化し、前記監視画像のエッジブロック画像と前記背景画
像のエッジブロック画像の相関度が所定値以下で、且つ
これらが所定時間継続したとき、前記出力部から画策検
出を報知するようにしたことを特徴とする侵入者検出装
置とした。The invention according to claim 8 is an image input unit for capturing an image, an image recording unit for storing a monitoring image and a background image obtained by the image input unit, and the monitoring image stored in the image recording unit. And an image processing unit that performs comparison with the background image,
An intruder detection device comprising: an output unit for notifying detection of an intruder when an intruder is detected by the comparison processing in the image processing unit, wherein an edge block image and a background image of the monitoring image are stored in the image recording unit. The edge block image is saved, and the image processing unit compares the monitoring image with the background image and compares the edge block image of the monitoring image with the edge block image of the background image, and the monitoring image is When the correlation between the background image and the edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image is less than or equal to a predetermined value, and the correlation between the edge block image of the background image and the edge block image has continued for a predetermined time, the output unit outputs The intruder detection device is characterized in that a plan detection is notified.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明では、背景画像とその背景
画像のエッジブロック画像を保存しておいて、監視画像
を取り込み、その監視画像と背景画像との差分に基づき
画面に大きな変化があったか否かを調べ、大きな変化が
あったときは監視画像のエッジブロック画像を背景画像
のエッジブロック画像と比較してその相関度により特徴
的な輪郭に位置変化があったか否かを調べる。そして、
位置変化があると判断されたときは、それが所定時間継
続されるときカメラ覆い等の画策行為があったとして警
報を発する。位置変化がないと判断されたときは、照明
の点灯／消灯のような正常な環境変化があったと判断し
て、背景画像のみを更新し、その後監視画像に異常なし
の状態が一定時間継続したときに変化後の状態が安定し
たとして背景画像のエッチブロック画像を更新し、監視
処理を続ける。以下、詳しく説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a background image and an edge block image of the background image are stored, a monitoring image is fetched, and based on a difference between the monitoring image and the background image, is there any significant change in the screen? If there is a large change, the edge block image of the monitoring image is compared with the edge block image of the background image, and it is checked whether or not the characteristic contour has changed in position based on the degree of correlation. And
When it is determined that there is a change in position, an alarm is issued as long as the change has continued for a predetermined period of time, assuming that there has been an act of drawing such as a camera cover. When it is determined that there is no change in the position, it is determined that there has been a normal environmental change such as turning on / off the lighting, and only the background image is updated. Sometimes, the state after the change is stabilized, the etch block image of the background image is updated, and the monitoring process is continued. The details will be described below.
【００１７】図１は本発明の１つの実施形態の侵入者検
出装置のブロック図、図２、図３はその処理のフローチ
ャート、図４は照明の点灯／消灯の場合の監視エリアの
説明図、図５はカメラ覆いが行われた場合の監視エリア
の説明図である。FIG. 1 is a block diagram of an intruder detecting apparatus according to one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are flowcharts of the processing, FIG. 4 is an explanatory diagram of a monitoring area when lighting is turned on / off, FIG. 5 is an explanatory diagram of the monitoring area when the camera is covered.
【００１８】図１において、１はカメラ等の画像入力
部、２は取り込んだ画像を保存する画像記録部である。
この画像記録部２は背景画像メモリ、入力（監視）画像
メモリ、背景エッジブロック画像メモリ、入力（監視）
エッジブロック画像メモリを具備する。３は背景差分、
エッジ抽出、相関計算、異常領域抽出、その他の処理を
行う画像処理部、４は画像処理部３での画像処理結果等
から状態判断を行う判断部、５は侵入者検出や画策検出
時に警報を発生する出力部、６は各部を制御する中央制
御部である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an image input unit such as a camera, and 2 denotes an image recording unit for storing a captured image.
The image recording unit 2 includes a background image memory, an input (monitoring) image memory, a background edge block image memory, and an input (monitoring).
An edge block image memory is provided. 3 is the background difference,
An image processing unit for performing edge extraction, correlation calculation, abnormal region extraction, and other processing, a determination unit for performing a state determination based on image processing results and the like in the image processing unit, and a warning when an intruder is detected or a plan is detected. The output section 6, which is generated, is a central control section for controlling each section.
【００１９】さて、処理に当たっては、図２のフローチ
ャートに示すように、装置を起動すると最初に背景画像
を画像入力部１から取り込み（Ｓ１）、取り込んだ画像
を画像記録部２の背景画像メモリに保存する（Ｓ２）。
次に、保存した背景画像を画像処理部３にてエッジ処理
してエッジ画像を得て適当な方法で２値化し、ブロック
化して（Ｓ３）、得られた背景画像のエッジブロック画
像を画像記録部２の背景エッジブロックメモリに保存す
る（Ｓ４）。ステップＳ３，Ｓ４の処理は同時であって
も良い。In the processing, as shown in the flow chart of FIG. 2, when the apparatus is started, a background image is first captured from the image input unit 1 (S1), and the captured image is stored in the background image memory of the image recording unit 2. Save (S2).
Next, the stored background image is edge-processed by the image processing unit 3 to obtain an edge image, binarized by an appropriate method, and blocked (S3), and an edge block image of the obtained background image is image-recorded. It is stored in the background edge block memory of the unit 2 (S4). The processes in steps S3 and S4 may be performed simultaneously.
【００２０】ここで、エッジブロック抽出処理について
説明する。エッジ抽出のための微分処理は、例えばロバ
ーツ、ブレヴィット、ソーベルのような一次微分、ラプ
ラシアンのような二次微分といったフィルタ、単純な一
次偏微分などの任意な方法を用いることができるが、エ
ッジ画像におけるノイズ、すなわち特徴的な物体の輪郭
以外の要素で発生するエッジ（照明に起因する影など）
の影響を減らすため、予め濃淡画像である背景画像を局
所平均法やメディアンフィルタなどを用いて平滑化して
からエッジ抽出処理を行うことが望ましい。Here, the edge block extraction processing will be described. Differential processing for edge extraction, for example, can be used any method such as a first derivative such as Roberts, Brevit, Sobel, a second derivative such as Laplacian, a simple first partial derivative, etc. , Ie, edges generated by elements other than the contours of characteristic objects (such as shadows caused by lighting)
In order to reduce the influence of the above, it is desirable to perform an edge extraction process after smoothing a background image, which is a grayscale image, using a local averaging method or a median filter in advance.
【００２１】このようにして得られた微分画像の濃度分
布などから、２値化のための閾値を定め、微分画像を２
値化する。このときの２値化閾値の決定には、例えばモ
ード法、判別分析法のようによく知られた方法の他、濃
度の最大値の半分の値などの任意の方法を使用すること
ができる。From the density distribution of the differential image obtained in this way, a threshold for binarization is determined, and
Value. In order to determine the binarization threshold value at this time, any method such as a well-known method such as a modal method and a discriminant analysis method and a half value of the maximum value of the density can be used.
【００２２】また、監視エリアの照明条件によるエッジ
位置の微妙なずれと実際の変化との誤認識を防ぐため、
エッジ位置に関しては低分解能で処理を行う。すなわ
ち、上記の２値化処理で得られた画素単位の画像をｎ×
ｍ（例えば、ｎ＝ｍ＝４）画素を単位ブロックとする複
数のブロックに分割する。ｎ、ｍは画面上の位置やカメ
ラからの距離等に応じて異ならせることもできる。そし
て、ブロック中に含まれるエッジ画素数がブロック構成
画素数（ｎ×ｍ）のｘ％以上（例えば、ｘ＝５０）とな
るブロックをエッジブロック（値＝１）とし、ｘ％未満
のブロックを非エッジブロック（値＝０）と定義して、
エッジブロックのみによる画像を作成する。Further, in order to prevent erroneous recognition of a subtle deviation of the edge position due to the illumination condition of the monitoring area and an actual change,
Processing is performed at a low resolution for the edge position. That is, the image in pixel units obtained by the above-described binarization processing is nx
The image is divided into a plurality of blocks each having m (for example, n = m = 4) pixels as a unit block. n and m can be changed according to the position on the screen, the distance from the camera, and the like. A block in which the number of edge pixels included in the block is equal to or more than x% (for example, x = 50) of the number of pixels (n × m) constituting the block is defined as an edge block (value = 1), and a block having less than x% is defined as an edge block. Defined as a non-edge block (value = 0),
Create an image using only edge blocks.
【００２３】以上のようにして、背景画像およびそのエ
ッジブロック画像を取り込んだ後、侵入者検出処理に入
る。画像入力部１より監視画像を入力し（Ｓ５）、取り
込んだ監視画像を画像記録部２の入力画像メモリに保存
する（Ｓ６）。そして、保存した監視画像を画像処理部
３にて背景画像と同様にエッジ処理、２値化、ブロック
化し（Ｓ７）、そのエッジブロック画像を画像記録部２
の入力エッジブロック画像メモリに保存する（Ｓ８）。After the background image and the edge block image are fetched as described above, the intruder detection process is started. The monitoring image is input from the image input unit 1 (S5), and the captured monitoring image is stored in the input image memory of the image recording unit 2 (S6). Then, the stored monitoring image is subjected to edge processing, binarization, and blocking in the same manner as the background image in the image processing unit 3 (S7), and the edge block image is stored in the image recording unit 2
Is stored in the input edge block image memory (S8).
【００２４】次に画像処理部３にて従来の背景差分と同
様に、入力画像メモリの監視画像と背景画像メモリの背
景画像の各画素の差分を計算し、得られた差分画像を差
分閾値で２値化して、差分閾値を超える変化のあった画
素（異常画素）数を数え、その異常画素数を判断部４に
て予め設定された異常閾値と比較し、その異常画素数が
異常閾値よりも多ければ、監視画面全体に何らかの変化
が生じたと判断（Ｓ９）し、さらにそれが局所的変化で
あれば、侵入者の可能性ありと判断（Ｓ１０）して、侵
入者検出処理（Ｓ１１）に入る。この侵入者検出処理は
一般的に行われている手法により行う。そして、侵入者
有りと判断される（Ｓ１２）と、出力部５により侵入者
警報を行う（Ｓ１３）。Next, the image processing unit 3 calculates the difference between each pixel of the monitor image of the input image memory and the background image of the background image memory in the same manner as the conventional background difference, and obtains the obtained difference image by the difference threshold. The binarization is performed, the number of pixels (abnormal pixels) having a change exceeding the difference threshold is counted, and the number of abnormal pixels is compared with an abnormal threshold set in advance by the determination unit 4. If there are too many, it is determined that some change has occurred in the entire monitoring screen (S9), and if it is a local change, it is determined that there is a possibility of an intruder (S10), and intruder detection processing (S11) to go into. This intruder detection process is performed by a generally used method. Then, when it is determined that there is an intruder (S12), an intruder alarm is issued by the output unit 5 (S13).
【００２５】ところで、監視エリア全体に生じる変化
は、室内照明の点灯／消灯による明るさ変化のような正
常な環境変化と、覆いやカメラの向き変化等の画策行為
による変化に分類できる。前者の場合は、室内の扉や机
の位置等の特徴的な物体の位置は画面上では変化しない
（図４(a)→(b)）。しかし、後者の画策行為の場合は、
変化前後で全く違う画像が入力され、特徴的な物体の位
置が変わることになる（図５(a)→(b)：ここではカメラ
のレンズ部分にテープなどで覆いをされた場合を示し
た。）。すなわち、特徴的な物体の位置が変化したかど
うかを調べることで、画面に生じた変化が画策行為によ
るものかどうかを識別することができる。ここで述べた
特徴的な物体の位置情報として、ステップＳ４，Ｓ８で
保存したエッジブロック画像を用い、画像処理部３にて
これらの相関度Corを調べ、判断部４にて変化の要因を
識別する（Ｓ１４：図３）。The changes that occur in the entire monitoring area can be classified into normal environmental changes such as a change in brightness caused by turning on / off the indoor lighting, and changes due to drawing actions such as changes in the direction of the cover or camera. In the former case, the position of a characteristic object such as the position of a door or a desk in a room does not change on the screen (FIGS. 4A to 4B). However, in the latter case,
A completely different image is input before and after the change, and the position of the characteristic object changes. .). That is, by examining whether or not the position of the characteristic object has changed, it is possible to identify whether or not the change that has occurred on the screen is due to a drawing action. Using the edge block images stored in steps S4 and S8 as the position information of the characteristic object described here, the image processing unit 3 checks the degree of correlation Cor, and the determination unit 4 identifies the cause of the change. (S14: FIG. 3).
【００２６】ここで、相関度Corについて説明する。エ
ッジブロック画像（１又は０の２値画像）の相関度Cor
は、次式で定義される。Here, the correlation Cor will be described. Correlation degree Cor of edge block image (binary image of 1 or 0)
Is defined by the following equation:
【数１】 Cor＝（ＮＮBI−ＮBＮI)/（ＮBＮIＮ'BＮ'I）1/2 ただし、Ｎは画面内画素数の総和、ＮBIは背景および入
力のエッジブロックのＡＮＤ画像において値が１のブロ
ックに含まれる画素数の和、ＮBは背景エッジブロック
画像においてエッジブロックに含まれる画素数の和、Ｎ
Iは入力エッジブロック画像においてエッジブロックに
含まれる画素数の和、Ｎ'Bは背景エッジ画像において非
エッジブロックに含まれる画素数の和（ＮB＋Ｎ'B＝
Ｎ）、Ｎ'Iは入力エッジ画像において非エッジブロック
に含まれる画素数の和（ＮI＋Ｎ'I＝Ｎ）である。## EQU1 ## Cor = (NNBI-NBNI) / (NBNIN 'BN 'I)1/2 Here, N is the sum of the number of pixels in the screen, NBIIs the background and
A block with a value of 1 in the AND image of the force edge block
Sum of the number of pixels included in theBIs the background edge block
Sum of the number of pixels included in the edge block in the image, N
IIs the edge block in the input edge block image.
Sum of the number of included pixels, N 'BIs non-
Sum of the number of pixels included in the edge block (NB+ N 'B=
N), N 'IIs a non-edge block in the input edge image
(N)I+ N 'I= N).
【００２７】ただ、画面全域でｎ，ｍが一定（全ブロッ
クのｎ，ｍが同じ）の場合は、Ｎは画面内のブロック
数、ＮBIは背景および入力のエッジブロックＡＮＤ画像
において値が１のブロック数、ＮBとＮIは背景画像と入
力画像それぞれのエッジブロック数、Ｎ'BとＮ'Iは背景
画像と入力画像のそれぞれの非エッジブロック数に置き
換えられる。However, when n and m are constant over the entire screen (n and m of all blocks are the same), N is the number of blocks in the screen, N BI is a value of 1 in the background and input edge block AND images. , N B and N I are replaced by the number of edge blocks of the background image and the input image, respectively, and N ′ B and N ′ I are replaced by the number of non-edge blocks of the background image and the input image, respectively.
【００２８】なお上記した相関度Corは、詳細には次の
ように定義される。δjはｊ番目のブロックの構成画素
数（ｎ×ｍ）、添字Ｂ,Ｉ，ＢＩは背景画像、入力画
像、双方のＡＮＤ画像を各々示す。The correlation Cor described above is defined in detail as follows. δj indicates the number of pixels constituting the j-th block (n × m), and the subscripts B, I, and BI indicate the background image, the input image, and both AND images, respectively.
【数２】 さて、以上のようにして得られた相関度Corが予め決め
た相関閾値より大きい、すなわち画像変化が少ない場合
は、照明の点灯／消灯による明るさ変化のような環境変
化と判断する。逆に相関閾値より小さい場合には覆いや
カメラ向きを変えるなどの画策行為と判断する。(Equation 2) When the correlation degree Cor obtained as described above is larger than a predetermined correlation threshold value, that is, when there is little image change, it is determined that an environmental change such as a change in brightness caused by turning on / off the lighting. On the other hand, if it is smaller than the correlation threshold value, it is determined that it is a plan action such as changing the cover or the camera direction.
【００２９】但し、急激な明るさ変化発生時にはカメラ
のゲインや絞りのコントロールが環境変化に追いつか
ず、一時的に画面が真っ白や真っ黒になる場合があるの
で、それを考慮し画策の判断は変化状態が所定時間Δｔ
１が経過して入力画像が安定するまで行わない（Ｓ１
６）。この時間Δｔ１はカメラの特性等から決定する。
時間Δｔ１が経過しても相関度Corが相関閾値より小さ
いとき、つまりエッジブロック画像の大きく変化した状
態が継続していたら、画策ありと判断して出力部５より
トラブル警報を出力する（Ｓ１７）。However, when a sudden change in brightness occurs, the gain and aperture control of the camera cannot catch up with the environmental change, and the screen may become black or white temporarily. State is predetermined time Δt
1 is not performed until the input image becomes stable after the lapse of 1 (S1).
6). This time Δt1 is determined from the characteristics of the camera and the like.
If the correlation degree Cor is smaller than the correlation threshold even after the lapse of the time Δt1, that is, if the state in which the edge block image has greatly changed continues, it is determined that there is a plan, and a trouble alarm is output from the output unit 5 (S17). .
【００３０】一方、ステップＳ１４で照明の点灯／消灯
による明るさ変化などの正常な環境変化であると判断さ
れると、背景画像メモリの内容を更新し（Ｓ１５）、そ
の後監視を続けてステップＳ９での判断で異常画素数が
異常閾値を超えない状態が予め決めた時間Δｔ２だけ継
続したことを確認してから（Ｓ１８）、背景エッジブロ
ック画像メモリの内容を更新する（Ｓ１９）。なお、ス
テップＳ１２で侵入者なしと判断されたときも、背景エ
ッジブロック画像メモリの内容を更新する。On the other hand, if it is determined in step S14 that the change is a normal environmental change such as a change in brightness due to turning on / off of the illumination, the contents of the background image memory are updated (S15), and thereafter monitoring is continued and step S9 is performed. After it is confirmed that the state in which the number of abnormal pixels does not exceed the abnormal threshold has continued for the predetermined time Δt2 (S18), the content of the background edge block image memory is updated (S19). When it is determined in step S12 that there is no intruder, the contents of the background edge block image memory are updated.
【００３１】このように、背景画像とそのエッジブロッ
ク画像との更新タイミングをずらすことで、全体的な環
境変動の有無とその要因、また変化後の状態が落ち着い
たか否かを認識し、安定且つ正しい状態の画像を背景と
して取り込むことができる。As described above, by shifting the update timing of the background image and the edge block image thereof, it is possible to recognize the presence or absence of the overall environmental change and its factor, and whether or not the state after the change has stabilized. An image in a correct state can be captured as a background.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上から本発明によれば、補助照明器具
などを使用することなく、画像処理システムだけで画策
行為を検出することができる。また、本発明は何らかの
大きな変化があったか否かを認識するものであり、カメ
ラへの覆いや衝立を用いた監視エリアの遮蔽に限らず、
カメラの向きの変更があってもこれを検出することがで
き、汎用性の高い画策検出機能を発揮することが可能と
なる。As described above, according to the present invention, it is possible to detect a planning action only with an image processing system without using an auxiliary lighting device or the like. Further, the present invention recognizes whether or not there has been any major change, and is not limited to covering a camera or shielding a monitoring area using a partition,
Even if there is a change in the direction of the camera, this can be detected, and a highly versatile image detection function can be exhibited.
【図１】 本発明の実施形態の侵入者検出装置のブロッ
クである。FIG. 1 is a block diagram of an intruder detection device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 同侵入者検出装置の処理のメインのフローチ
ャートである。FIG. 2 is a main flowchart of a process of the intruder detection device.
【図３】 同侵入者検出装置の処理のサブのフローチャ
ートである。FIG. 3 is a sub-flowchart of a process of the intruder detection device.
【図４】 監視エリアの照明の点灯／消灯による画面変
化の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a screen change due to turning on / off of illumination of a monitoring area.
【図５】 監視エリアの画策行為による画面変化の説明
図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a screen change due to a plotting action in a monitoring area.
１：画像入力部、２：画像記録部、３：画像処理部、
４：判断部、５：出力部、６：中央制御部。1: image input unit, 2: image recording unit, 3: image processing unit,
4: judgment unit, 5: output unit, 6: central control unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C054 AA01 CC02 EA01 EA05 FC00 FC12 HA18 5C084 AA02 AA07 AA13 BB40 CC16 DD11 EE01 FF03 FF27 GG12 GG20 GG43 GG52 GG57 GG78 HH13 5L096 AA06 BA02 CA04 EA05 EA35 EA43 FA06 FA34 GA07 GA19 HA02 JA18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)
Claims (8)
出を行う侵入者検出方法において、 前記監視画像が前記背景画像に対して所定量以上広範囲
に変化し、且つ前記監視画像のエッジブロック画像と前
記背景画像のエッジブロック画像の相関度が所定値以下
のとき、画策行為が行われたと判断することを特徴とす
る侵入者検出方法。1. An intruder detection method for detecting an intruder based on a comparison between a background image and a monitor image, wherein the monitor image changes in a wide range by a predetermined amount or more with respect to the background image, and an edge block of the monitor image When the degree of correlation between an image and an edge block image of the background image is equal to or less than a predetermined value, it is determined that a plotting action has been performed, and an intruder detection method is provided.
前記背景画像および前記監視画像に対してエッジ画素検
出とブロック化を行って得ることを特徴とする侵入者検
出方法。2. The intruder according to claim 1, wherein the edge block images are obtained by performing edge pixel detection and blocking on the background image and the monitoring image from which noise has been removed in advance. Detection method.
監視画像を所定の画素数を単位ブロックとする複数のブ
ロックに分け、該複数のブロックの内のエッジ画素が所
定数を超えるブロックから構成したことを特徴とする侵
入者検出方法。3. The two edge block images according to claim 2, wherein the background image and the monitoring image are divided into a plurality of blocks each having a predetermined number of pixels as a unit block, and the edge pixels in the plurality of blocks are An intruder detection method characterized by comprising more than a predetermined number of blocks.
離又は画面上のブロック位置に応じて異ならせたことを
特徴とする侵入者検出方法。4. The intruder detection method according to claim 2, wherein the number of pixels constituting the block is varied according to a distance from an image input unit or a block position on a screen.
範囲に変化しても、前記監視画像のエッジブロック画像
と前記背景画像のエッジブロック画像の相関度が前記所
定値を超えるとき前記背景画像を更新し、その後に所定
時間継続して前記監視画像が前記背景画像に対して前記
所定量以上変化しないとき前記背景画像のエッジブロッ
ク画像を更新することを特徴とする侵入者検出方法。5. The edge block image of the monitoring image and the edge of the background image even if the monitoring image changes over a wide range by a predetermined amount or more with respect to the background image. When the degree of correlation of the block image exceeds the predetermined value, the background image is updated, and thereafter, when the monitoring image does not change by more than the predetermined amount with respect to the background image for a predetermined time, an edge block image of the background image A method for detecting an intruder, characterized by updating the intruder.
視画像が前記背景画像に対して所定量以上広範囲にし、
且つ前記監視画像のエッジブロック画像と前記背景画像
のエッジブロック画像の相関度が所定値以下であること
に加えて、それらの状態が所定時間継続することを追加
したことを特徴とする侵入者検出方法。6. The monitoring image according to claim 1, wherein the monitoring image is wider than the background image by a predetermined amount as an element for determining that the plan has been performed.
In addition, the correlation between the edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image is equal to or less than a predetermined value, and the state that those states continue for a predetermined time is added. Method.
部で得られた監視画像と背景画像を保存する画像記録部
と、該画像記録部に保存された前記監視画像と前記背景
画像との比較を行う画像処理部と、該画像処理部での該
比較処理により侵入者が検出されたとき侵入者検出を報
知する出力部とを具備する侵入者検出装置において、 前記画像記録部に前記監視画像のエッジブロック画像と
背景画像のエッジブロック画像を保存し、前記画像処理
部により前記監視画像と前記背景画像との比較および前
記監視画像のエッジブロック画像と前記背景画像のエッ
ジブロック画像との比較を行い、前記監視画像が前記背
景画像に対して所定量以上広範囲に変化し、且つ前記監
視画像のエッジブロック画像と前記背景画像のエッジブ
ロック画像の相関度が所定値以下のとき、前記出力部か
ら画策検出を報知するようにしたことを特徴とする侵入
者検出装置。7. An image input unit for capturing an image, an image recording unit for storing a monitoring image and a background image obtained by the image input unit, and the monitoring image and the background image stored in the image recording unit. An intruder detection device comprising: an image processing unit that performs a comparison of the intruder and an output unit that notifies an intruder detection when an intruder is detected by the comparison processing in the image processing unit. The edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image are stored, and the image processing unit compares the monitoring image with the background image and compares the edge block image of the monitoring image with the edge block image of the background image. Performing a comparison, wherein the monitoring image changes in a wide range by a predetermined amount or more with respect to the background image, and the degree of correlation between the edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image An intruder detection device, wherein when the value is equal to or less than a predetermined value, the output unit notifies the detection of a plan.
部で得られた監視画像と背景画像を保存する画像記録部
と、該画像記録部に保存された前記監視画像と前記背景
画像との比較を行う画像処理部と、該画像処理部での該
比較処理により侵入者が検出されたとき侵入者検出を報
知する出力部とを具備する侵入者検出装置において、 前記画像記録部に前記監視画像のエッジブロック画像と
背景画像のエッジブロック画像を保存し、前記画像処理
部により前記監視画像と前記背景画像との比較および前
記監視画像のエッジブロック画像と前記背景画像のエッ
ジブロック画像との比較を行い、前記監視画像が前記背
景画像に対して所定量以上広範囲に変化し、前記監視画
像のエッジブロック画像と前記背景画像のエッジブロッ
ク画像の相関度が所定値以下で、且つこれらが所定時間
継続したとき、前記出力部から画策検出を報知するよう
にしたことを特徴とする侵入者検出装置。8. An image input unit for capturing an image, an image recording unit for storing a monitoring image and a background image obtained by the image input unit, and the monitoring image and the background image stored in the image recording unit. An intruder detection device comprising: an image processing unit that performs a comparison of the intruder and an output unit that notifies an intruder detection when an intruder is detected by the comparison processing in the image processing unit. The edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image are stored, and the image processing unit compares the monitoring image with the background image and compares the edge block image of the monitoring image with the edge block image of the background image. A comparison is made, and the monitoring image changes over a wide range by a predetermined amount or more with respect to the background image, and the degree of correlation between the edge block image of the monitoring image and the edge block image of the background image is determined. An intruder detection device, wherein, when the value is equal to or less than a predetermined value and these values are continued for a predetermined time, a strategy detection is notified from the output unit.
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|---|---|---|---|
| JP2001108971A JP2002304677A (en) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Method and device for detecting intruder |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002304677A true JP2002304677A (en) | 2002-10-18 |
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