JP2005100193A - Invasion monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の区域内への侵入者の有無を監視するのに好適な侵入監視装置に関するものである。 The present invention relates to an intrusion monitoring apparatus suitable for monitoring the presence or absence of an intruder in a predetermined area.
従来、例えば室内等への侵入者の有無を監視するため、室内又は室外の適宜の箇所に設置された監視カメラからの可視画像データを利用した侵入監視装置が用いられている。この種の従来の侵入監視装置は、得られた可視画像データを分析処理プラグラムによりデータ処理して可視画像中の移動物体を検出し、検出された移動物体の動きや大きさ等から当該移動物体が侵入者であるか否かを判別する構成となっている。 Conventionally, in order to monitor the presence or absence of an intruder in a room or the like, for example, an intrusion monitoring apparatus using visible image data from a monitoring camera installed in an appropriate place indoors or outdoors is used. This type of conventional intrusion monitoring apparatus detects the moving object in the visible image by processing the obtained visible image data using an analysis processing program, and detects the moving object based on the detected movement and size of the moving object. Is configured to determine whether or not it is an intruder.
可視画像データを用いた従来の侵入監視装置は、侵入者から放出される赤外線を検知して監視を行う構成の装置の場合のように、赤外線の熱遮断服着用等による失報や、マスキングによる監視不能状態に気付かないといった不具合は生じない。しかし、各種環境から発生する光学的ノイズのため、侵入者と小動物とを区別できない等侵入者を精度よく検出することができない場合が多々生じ、信頼性の高い監視を行うことが難しいという問題を有している。 The conventional intrusion monitoring device using visible image data is caused by misinformation or masking due to wearing infrared heat shield clothing, etc., as in the case of a device configured to detect and monitor infrared rays emitted from intruders. There is no problem of not being aware of the unmonitorable state. However, there are many cases where intruders cannot be accurately detected due to optical noise generated from various environments, such as intruders cannot be distinguished from small animals, and it is difficult to perform highly reliable monitoring. Have.
本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決することができる侵入監視装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the intrusion monitoring apparatus which can solve the problem in the said prior art.
本発明の他の目的は、所定の区域への侵入者の有無の監視を信頼性よく行うことができるようにした侵入監視装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an intrusion monitoring apparatus capable of reliably monitoring the presence or absence of an intruder in a predetermined area.
上記課題を解決するため、本発明では、侵入者から放出される遠赤外線等の赤外線に着目したもので 、所定の監視区域の可視画像データを得るための第1カメラと、上記監視区域の赤外線画像データを得るための第2カメラとを設け、該第2カメラからの赤外線画像データを処理することにより得られた侵入者の大きさと位置との情報を上記可視画像データの処理アルゴリズムに組み合わせることで、信頼性の高い侵入者監視機能を実現するようにしたものである。赤外線画像データは、例えば遠赤外線による遠赤外画像データであってもよい。遠赤外線を用いれば、低照度の場所でも監視画像が得られるほか、生体検出が可能となる。 In order to solve the above problems, the present invention focuses on infrared rays such as far infrared rays emitted from intruders, and includes a first camera for obtaining visible image data in a predetermined monitoring area, and infrared rays in the monitoring area. A second camera for obtaining image data, and combining information on the size and position of the intruder obtained by processing the infrared image data from the second camera with the processing algorithm for the visible image data Therefore, a highly reliable intruder monitoring function is realized. The infrared image data may be, for example, far-infrared image data using far infrared rays. If far-infrared rays are used, a monitoring image can be obtained even in a place with low illuminance, and a living body can be detected.
請求項1の発明によれば、所定の監視区域における侵入者の有無を監視するための侵入監視装置において、前記監視区域の可視画像データを得るための第1カメラと、前記監視区域の赤外線画像データを得るための第2カメラと、前記赤外線画像データを処理して前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第1判別手段と、前記可視画像データを処理して移動物体の情報を取り出すためのデータ処理手段と、前記第1判別手段に応答し、前記第1判別手段の判別結果に従って前記可視画像データの2値化しきい値を設定する設定手段と、前記データ処理手段からの処理データを前記設定手段によって設定されたしきい値を用いて2値化処理し、前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第2判別手段とを備えたことを特徴とする侵入監視装置が提案される。 According to the invention of claim 1, in an intrusion monitoring apparatus for monitoring the presence or absence of an intruder in a predetermined monitoring area, a first camera for obtaining visible image data of the monitoring area, and an infrared image of the monitoring area A second camera for obtaining data, a first determining means for processing the infrared image data to determine whether there is an intruder in the monitored area, and processing the visible image data Data processing means for extracting information on a moving object; setting means for setting a binarization threshold value of the visible image data in response to the determination result of the first determination means in response to the first determination means; and the data Binarizing the processing data from the processing means using the threshold value set by the setting means, and a second determination means for determining whether or not an intruder exists in the monitoring area; Preparation Intrusion monitoring device is proposed which is characterized in that the.
本発明によれば、監視区域の可視画像データと赤外線画像データとに基づいて侵入者の監視を行う構成としたので、侵入者の様々な侵入条件に対応でき、信頼性の高い侵入監視を行うことができる。 According to the present invention, since the intruder is monitored based on the visible image data and the infrared image data of the monitoring area, it can cope with various intrusion conditions of the intruder and perform highly reliable intrusion monitoring. be able to.
図1は、本発明による侵入監視装置の一実施形態を示す概略構成図である。侵入監視装置1は、店内、事務室内、工場内等の所定の監視区域内における侵入者の有無を監視するための装置であり、第1カメラ2と第2カメラ3とを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an intrusion monitoring apparatus according to the present invention. The intrusion monitoring device 1 is a device for monitoring the presence or absence of an intruder in a predetermined monitoring area such as a store, an office room, or a factory, and includes a
第1カメラ2は、所定の監視区域の可視画像データを得るためのカメラであり、レンズ2AとCCD素子2Bとから構成される公知の構成の可視画像撮像用のカメラ装置である。一方、第2カメラ3は、所定の監視区域の赤外線画像撮像用のカメラである。本実施の形態では、第2カメラ3は、侵入者から放出される遠赤外線を捉えて熱線画像を得るようにした遠赤外線カメラ装置として構成されており、レンズ3Aと熱線センサアレイ3Bとを備えている。遠赤外線を用いれば、低照度の場所でも監視画像が得られるほか、生体検出が可能となる。しかし、第2カメラ3は、これに限定されず、遠赤外以外の赤外線による赤外線画像を得るためのカメラとして構成することもできる。
The
図2は、第2カメラ3の構成を示す図で、監視区域からの熱線(遠赤外線)をレンズ3Aを通して半球状の反射ミラー3Cに入射させ、該反射ミラー3Cで反射した光を熱線センサアレイ3Bに入射させる構成となっている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the second camera 3, and heat rays (far infrared rays) from the monitoring area are incident on the hemispherical reflecting
図1に戻ると、第1カメラ2によって得られた可視画像信号S1と第2カメラ3によって得られた熱線(遠赤外線)画像信号S2とは、アナログ/デジタル(A/D)変換器4に送られ、ここで、それぞれ対応するデジタルデータに変換され、可視画像データD1と熱線(遠赤外線)画像データD2とが得られる。ここで、アナログ/デジタル(A/D)変換器4によるアナログ−デジタル変換の構成に代えて、単純な比較回路を用いて可視画像信号S1と熱線(遠赤外線)画像信号S2とを2値化するようにした回路手段を用いることもできる。
Returning to FIG. 1, the visible image signal S <b> 1 obtained by the
可視画像データD1と熱線画像データD2とは画像処理部5に送られ、画像処理部5で、可視画像データD1と熱線画像データD2とを組み合わせ処理する所定のアルゴリズムに従ってセンシング処理される。画像処理部5におけるデータ処理により侵入者ありと判別された場合には、可視画像データD1及び熱線画像データD2が画像圧縮部6に送られ、画像圧縮部6で可視画像データD1及び熱線画像データD2を圧縮し処理し、圧縮された両画像データDXは通信部7へ送られる。画像圧縮部6での画像圧縮のアルゴリズムはJ−PEG等の汎用的手法及び独自手法などを利用することができる。 The visible image data D1 and the heat ray image data D2 are sent to the image processing unit 5, and the image processing unit 5 performs a sensing process according to a predetermined algorithm for combining the visible image data D1 and the heat ray image data D2. When it is determined that there is an intruder by the data processing in the image processing unit 5, the visible image data D1 and the heat ray image data D2 are sent to the image compression unit 6, and the image compression unit 6 displays the visible image data D1 and the heat ray image data. D2 is compressed and processed, and both compressed image data DX are sent to the communication unit 7. A general-purpose method such as J-PEG and an original method can be used as an image compression algorithm in the image compression unit 6.
通信部7は、圧縮された両画像データDXの入力に応答して、予め定められている監視センタに圧縮された両画像データDXを送信する。通信部7と監視センタとの通信路としては、一般公衆回線、専用回線、その他、適宜の通信路を用いることができる。 In response to the input of both compressed image data DX, the communication unit 7 transmits both compressed image data DX to a predetermined monitoring center. As a communication path between the communication unit 7 and the monitoring center, a general public line, a dedicated line, and other appropriate communication paths can be used.
画像処理部5には、警報発生部9が接続されており、画像処理部5において従来の如くして侵入者ありと判別されると、画像処理部5から警報発生部9に対して侵入判別信号Jが出力され、警報発生部9は侵入判別信号Jに応答して侵入警報信号Kを通信部7に送出する。通信部7は侵入警報信号Kの入力に応答して、圧縮された両画像データDXの処理の場合と同様に、図示しない監視センタに侵入警報信号Kを送出する。
An
一方、シリコンメモリ部8には、可視画像データD1が圧縮形式で、最新の数フレーム分常に記録されている。画像処理部5において侵入者が有ると判別された場合には、シリコンメモリ部8に侵入判別信号Jが入力され、その判別時点の前後の可視画像データを出力することが可能となっている。
On the other hand, the visible image data D1 is always recorded in the
I/O部では、カメラ周辺に設置された外部防犯センサからの出力信号をとりこみ、画像とりこみのトリガ信号として利用できる。この時、センサのON/OFF状態に加え、前後の画像データを出力する事が出来る。 In the I / O unit, an output signal from an external security sensor installed around the camera can be captured and used as a trigger signal for capturing an image. At this time, in addition to the ON / OFF state of the sensor, image data before and after can be output.
図1の画像処理部5は、マイクロコンピュータを用いて構成され、このマイクロコンピュータに画像データ処理プログラムを実行させることにより画像に基づく侵入判別機能を果たす構成となっている。ここでは、画像処理部5は、熱線画像データD2を処理して監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第1判別機能と、可視画像データD1を処理して移動物体の情報を取り出すためのデータ処理機能と、第1判別機能によって得られた判別結果に従って可視画像データD1の2値化しきい値を設定する設定機能と、データ処理機能によって得られた処理データを設定機能によって設定されたしきい値を用いて2値化処理し、監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第2判別機能とを備えている。 The image processing unit 5 in FIG. 1 is configured using a microcomputer, and has a configuration that performs an intrusion determination function based on an image by causing the microcomputer to execute an image data processing program. Here, the image processing unit 5 processes the heat ray image data D2 to determine whether there is an intruder in the monitored area, and the visible image data D1 to process the moving object. A data processing function for retrieving the information, a setting function for setting a binarization threshold value of the visible image data D1 according to a determination result obtained by the first determination function, and a processing data obtained by the data processing function A binarization process is performed using a threshold set by the function, and a second determination function for determining whether or not an intruder exists in the monitoring area is provided.
次に、図3及び図4を参照して画像処理部5について詳しく説明する。 Next, the image processing unit 5 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
図3は、熱線画像データD2に基づく侵入者検知のためのデータ処理のための熱線画像データ処理プログラム20を示すフローチャートである。ステップ21では、入力された熱線画像データD2について、(1)熱線画像の2値化、(2)ラベリング、(3)外接長方形の求形の各処理が実行され、熱線画像中から侵入物体の情報を抽出する。このようにして得られた抽出情報に基づき、ステップ22で抽出情報に基づく物体までの距離Zを求め、ステップ23で抽出情報に基づく物体の高さ(身長)Hを求める。そして、ステップ24で、抽出情報に基づく物体の当該監視区域における位置Bと物体の幅Xとを求める。
FIG. 3 is a flowchart showing a heat ray image
しかる後、ステップ25で抽出情報に基づく物体の身長(H)と幅(X)とがそれぞれの所定のしきい値を超えたか否かが判別される。身長と幅とが共にそれぞれのしきい値を超えたと判別されると、抽出情報は侵入者の情報であると判別され、ステップ25の判別結果はYESとなり、ステップ26で侵入者検知フラグFを1とし、熱線画像データ処理プログラム20の実行が終了する。一方、身長と幅とがしきい値を超えていないと判別されると、ステップ25の判別結果はNOとなり、ステップ27で侵入者検知フラグFを0とし、熱線画像データ処理プログラム20の実行が終了する。
Thereafter, in
図4は、可視画像データD1の処理を行う可視画像データ処理プログラム30を示すフローチャートである。可視画像データ処理プログラム30の実行が開始されると、ステップ31で、アナログ/デジタル(A/D)変換器4からの可視画像データD1につき、(1)背景画像の更新処理と、(2)背景差分画像の生成処理とを行う。ステップ31の処理は常時実行される常時処理であり、これにより可視画像データD1中の侵入物体画像データの抽出が行われる。
FIG. 4 is a flowchart showing the visible image
次のステップ32では、ステップ31によって得られた侵入物体画像データに対し、図3のステップ21〜24の処理と同様のデータ処理を行い、この侵入物体画像データに基づき第1カメラ2が捉えた侵入物体について、その距離Zと、身長Hと、位置Bと、幅Xとを求める。
In the
次のステップ33では、熱線画像データ処理プログラム20を実行して得られた侵入者検知フラグFが1であるか否かが判別される。
In the
ステップ33でF=1の場合にはステップ33の判別結果はYESとなり、ステップ34に入り、ここで可視画像データD1の2値化処理のためのしきい値レベルを下げ、検知感度を高くする処理が実行される。一方、ステップ33でF=0の場合には、ステップ33の判別結果はNOとなり、ステップ35に入る。ステップ35では可視画像データD1の2値化処理のためのしきい値レベルを上げ、検出感度を低くする処理が実行される。
If F = 1 in
相互干渉機能部を構成するステップ34、35は、このように、可視画像データD1から侵入物体の情報を取り出す処理のための検出感度の設定を、熱線画像データD2により熱線検知がなされたか否か(ステップ25の判別結果がYESとなったか否か)で変更する、検出感度設定機能を果たしている。
In
ステップ34の実行により検出感度を高く設定した場合にはステップ36に入り、ここで、可視画像データD1の2値化処理により侵入者を示す画像が抽出されたか否か(可視画像検知か否か)が判別される。ステップ36で可視画像検知と判別されると、ステップ36の判別結果はYESとなり、所与の監視区域に侵入者が有ると判断され、ステップ37で侵入者有りとの監視結果を出力して可視画像データ処理プログラム30の実行を終了する。
When the detection sensitivity is set high by executing
一方、ステップ36で可視画像検知なしと判別されると、ステップ36の判別結果はNOとなり、ステップ38に入る。この場合には、熱線画像データD2に基づいては侵入者ありと判別されているにも拘らず可視画像データD1に基づいては侵入者なしと判別された状態であるので、ステップ38では、熱線画像データD2に基づき熱線情報の詳細を分析する。この詳細分析は、熱線画像において動きが検出された否かを判別するための分析である。この詳細分析によっても、やはり侵入者ありとの判断が妥当であると、ステップ39で、温度差又は極端に暗い場合の侵入のいずれかであると判断する。そして、極端に暗い場合の侵入と判断された場合には、所与の監視区域に侵入者が有ると判断され、ステップ37で侵入者有りとの監視結果を出力して可視画像データ処理プログラム30の実行を終了する。
On the other hand, if it is determined in
次に、ステップ33の判別結果がNOとなり、ステップ35に入った場合の処理について説明する。ステップ35で検出感度を低く設定した後、ステップ40において、ここで、可視画像データD1の2値化処理により侵入者を示す画像が抽出されたか否か(可視画像検知か否か)が判別される。ステップ40で可視画像検知と判別されると、ステップ40の判別結果はYESとなり、所与の監視区域に侵入者が有ると判断され、ステップ41で侵入者有りとの監視結果を出力して可視画像データ処理プログラム30の実行を終了する。
Next, processing when the determination result of
一方、ステップ40において、可視画像検知なしと判別されると、可視画像データD1、熱線画像データD2のいずれに基づいても侵入物体の画像の抽出が行われなかったという結果になるため、ステップ40の判別結果はNOとなり、ステップ31に戻る。
On the other hand, if it is determined in
なお、ステップ40において、可視画像検知ありと判別された場合は、可視画像データD1に基づいて侵入者ありとの検出結果が出ているにも拘らず、侵入者の熱線画像が得られなかった場合であり、ステップ41に入り、ここで熱遮断服を着用しての侵入又は第2カメラ3のマスキングと判断され、侵入者ありとの監視結果が出力される。
If it is determined in
画像処理部5によれば、以上のように、第1カメラ2による可視画像データD1と第2カメラ2による熱線画像データD2とを用いてそれぞれ侵入物体の検知を行うようにしたので、各検知結果を総合的に勘案することにより、極端に暗い場合における侵入者の監視、熱線遮断服着用による侵入者の監視が可能となるほか、監視カメラに対する細工の有無等をも把握できるので、従来に比べより確実に侵入者の監視を行うことができる。
According to the image processing unit 5, as described above, the intruding object is detected by using the visible image data D1 by the
また、熱線画像データD2による侵入検出があったときにのみ、可視画像データD1の2値化処理のためのしきい値を下げることにより、可視画像に基づく侵入者検知の感度を大きくし、可視画像による侵入者検知を確実に行うようにするので、単なる侵入者の検知を確実にするようことができるようになるのは勿論のこと、熱線遮断服着用による侵入もこれを確実に検知できるようになり、監視の結果の信頼性を大幅に改善することができる。 Also, only when there is intrusion detection using the heat ray image data D2, the sensitivity for intruder detection based on the visible image is increased by lowering the threshold value for the binarization processing of the visible image data D1, so that the visible image data D1 is visible. Since intruder detection is reliably performed using images, it is possible to reliably detect mere intruders as well as to detect intrusions by wearing heat-blocking clothing. Thus, the reliability of the monitoring result can be greatly improved.
1 侵入監視装置
2 第1カメラ
3 第2カメラ
4 アナログ/デジタル(A/D)変換器
5 画像処理部
6 画像圧縮部
7 通信部
8 シリコンメモリ部
9 警報発生部
B 位置
D1 可視画像データ
D2 熱線(遠赤外線)画像データ
DX 圧縮された両画像データ
H 身長
J 侵入判別信号
K 侵入警報信号
S1 可視画像信号
S2 熱線(遠赤外線)画像信号
X 幅
Z 距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記監視区域の可視画像データを得るための第1カメラと、
前記監視区域の赤外線画像データを得るための第2カメラと、
前記赤外線画像データを処理して前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第1判別手段と、
前記可視画像データを処理して移動物体の情報を取り出すためのデータ処理手段と、
前記第1判別手段に応答し、前記第1判別手段の判別結果に従って前記可視画像データの2値化しきい値を設定する設定手段と、
前記データ処理手段からの処理データを前記設定手段によって設定されたしきい値を用いて2値化処理し、前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第2判別手段と
を備えたことを特徴とする侵入監視装置。 In an intrusion monitoring device for monitoring the presence or absence of an intruder in a predetermined monitoring area,
A first camera for obtaining visible image data of the surveillance area;
A second camera for obtaining infrared image data of the surveillance area;
First determination means for processing the infrared image data to determine whether an intruder exists in the monitoring area;
Data processing means for processing the visible image data and extracting information on the moving object;
In response to the first determination means, a setting means for setting a binarization threshold value of the visible image data according to the determination result of the first determination means;
Second discrimination means for binarizing the processing data from the data processing means using the threshold value set by the setting means to determine whether or not an intruder exists in the monitoring area And an intrusion monitoring device.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060914 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090303 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090721 |