JP2006033009A - Video processor and video monitoring system employing it - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、道路、河川または電力関連施設における事故や災害の監視等を目的とした映像処理装置およびこれを用いた映像監視処理システムに関するものである。 The present invention relates to a video processing apparatus for monitoring accidents and disasters in roads, rivers or power related facilities, and a video monitoring processing system using the same.
従来の映像処理装置では、監視カメラから伝送される第1の時刻の監視対象の映像と、あらかじめ記憶媒体等に蓄積しておいた第1の時刻より前の第2の時刻における監視対象の映像とを比較して差分映像情報を作成し、差分映像情報における映像の変化量などに基づき監視対象の異常を検出して、アラームを発生していた(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional video processing apparatus, the video to be monitored at the first time transmitted from the surveillance camera and the video to be monitored at the second time before the first time stored in the storage medium or the like in advance. And the difference video information is created, and an abnormality is detected on the basis of the change amount of the video in the difference video information, and an alarm is generated (see, for example, Patent Document 1).
使用可能帯域が時間的に変動するような一般の通信回線を介して映像を伝送する場合、映像パラメータの一例である解像度を一定にして伝送するとすれば、使用可能帯域が狭くなった場合に高解像度の映像を伝送できないため必然的に低解像度の映像しか伝送できず、帯域を有効に活用できない。そこで通信回線の帯域を有効活用すべく使用可能帯域の変動に応じて解像度を時間的に変えるとすれば、第1の時刻と第2の時刻の映像パラメータが異なってしまい、従来の映像処理装置を適用する場合は異なる映像パラメータの映像同士を比較することとなり、映像の比較の精度が低下する課題があった。 When video is transmitted via a general communication line whose usable bandwidth varies over time, if the resolution, which is an example of the video parameter, is transmitted at a constant resolution, the bandwidth becomes high when the usable bandwidth becomes narrow. Since the video with the resolution cannot be transmitted, only the low-resolution video can be transmitted, and the bandwidth cannot be effectively used. Therefore, if the resolution is changed temporally in accordance with the fluctuation of the usable bandwidth in order to effectively use the bandwidth of the communication line, the video parameters at the first time and the second time are different, and the conventional video processing device In the case of applying the video, videos of different video parameters are compared with each other, and there is a problem that the accuracy of video comparison is lowered.
この発明は上述のような課題を解消するためになされたもので、第1の時刻の映像パラメータを抽出し、あらかじめ記憶媒体等に蓄積しておいた第2の時刻の映像情報を、抽出された第1の時刻の映像パラメータと一致する映像パラメータとなるように変換して、映像パラメータが一致した第1の時刻の映像情報と第2の時刻の映像情報とから差分映像情報を生成することで、高精度の映像比較を実現できる映像処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The video parameter at the first time is extracted, and the video information at the second time that has been stored in a storage medium or the like in advance is extracted. And converting the video parameters to match the video parameters at the first time, and generating differential video information from the video information at the first time and the video information at the second time that match the video parameters. An object of the present invention is to provide a video processing apparatus capable of realizing high-precision video comparison.
この発明にかかる映像処理装置は、映像パラメータが時間的に変動する映像情報から第1の時刻の映像パラメータを抽出する抽出手段と、第1の時刻より前の第2の時刻の映像情報を蓄積する蓄積手段と、蓄積手段に蓄積された第2の時刻の映像情報を、抽出手段により抽出された第1の時刻の映像パラメータと一致する映像パラメータになるように変換する変換手段と、第1の時刻の映像情報と変換手段により変換された第2の時刻の映像情報とを比較して差分映像情報を生成する第1の比較手段とを備えたものである。 The video processing apparatus according to the present invention stores extraction means for extracting video parameters at a first time from video information whose video parameters fluctuate in time, and video information at a second time before the first time. Storage means for converting, video information at the second time stored in the storage means, conversion means for converting the video parameters to match the video parameters at the first time extracted by the extraction means, The first comparison means for generating the difference video information by comparing the video information at the second time with the video information at the second time converted by the conversion means.
この発明によれば、第1の時刻の映像パラメータを抽出し、あらかじめ記憶媒体等に蓄積しておいた第2の時刻の映像情報を、抽出された第1の時刻の映像パラメータと一致する映像パラメータになるように変換することで、映像パラメータが一致した第1の時刻の映像情報と第2の時刻の映像情報とから差分映像情報を得ることができるので、高精度の映像比較を実現できる映像処理装置を提供できる。 According to the present invention, the video parameter at the first time is extracted, and the video information at the second time stored in the storage medium or the like in advance is matched with the extracted video parameter at the first time. By converting to be a parameter, the difference video information can be obtained from the video information at the first time and the video information at the second time when the video parameters match, so that high-precision video comparison can be realized. A video processing apparatus can be provided.
この発明によれば、所定位置を表す位置情報が重畳された第1の時刻の映像の映像パラメータを抽出し、あらかじめ記憶媒体等に蓄積しておいた第2の時刻の映像情報を、抽出された第1の時刻の映像パラメータと一致する映像パラメータとなるように変換することで、映像パラメータが一致した第1の時刻の映像情報と第2の時刻の映像情報とから差分映像情報を得ることができる。さらに第1の時刻の映像情報から第1の時刻の位置情報を分離し、あらかじめ記憶媒体等に蓄積しておいた第2の時刻の映像情報から第2の時刻の位置情報を分離して第1の時刻の位置情報と比較することで差分位置情報を得ることができるので、高精度の映像比較および位置比較を実現できる映像処理装置を提供できる。 According to the present invention, the video parameter of the first time image on which the position information indicating the predetermined position is superimposed is extracted, and the second time video information stored in the storage medium or the like is extracted in advance. The difference video information is obtained from the video information at the first time and the video information at the second time that match the video parameters by converting the video parameters to match the video parameters at the first time. Can do. Further, the position information at the first time is separated from the image information at the first time, and the position information at the second time is separated from the image information at the second time previously stored in the storage medium or the like. Since the difference position information can be obtained by comparing with the position information at the time of 1, it is possible to provide an image processing apparatus capable of realizing a highly accurate image comparison and position comparison.
以下この発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお実施の形態1では、この発明に係る映像処理装置をプラント等の監視を行う映像監視処理システムへ適用した場合を例にとり説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明に係る映像処理装置を適用した映像監視システムを示すブロック図である。監視カメラ1は複数の地点に設置され、監視対象であるプラント等(図示せず)の映像を撮影し、撮影した映像は地点毎に設置される映像監視装置2で処理される。映像監視装置2で処理された各地点の映像データは通信回線3を介して、映像処理装置である処理サーバ4へ送られる。処理サーバ4では地点毎の最新映像と、あらかじめ蓄積した過去映像とから、差分映像情報および差分段階情報を作成して、複数の監視地点にある検出手段である解析端末5へ配信する。解析端末5は通常時は監視モニタに最新映像を表示するが、異常発生時には最新映像の代わりに、または最新映像に加えて、差分映像情報をモニタに表示し、監視員にアラームを通知する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. In the first embodiment, a case where the video processing apparatus according to the present invention is applied to a video monitoring processing system for monitoring a plant or the like will be described as an example.
FIG. 1 is a block diagram showing a video surveillance system to which a video processing apparatus according to the present invention is applied. The
次に動作を説明する。監視カメラ1が撮影した監視対象のアナログ映像信号11は、各撮影地点の映像監視装置2に渡される。図2は映像監視装置2を示すブロック図である。渡されたアナログ映像信号11は映像A/D処理部2aでデジタルの映像データ2a1に変換される。変換された映像データ2a1は映像エンコーダ処理部2bに渡される。映像エンコーダ処理部2bは映像送信制御部2cからの制御信号2c1に基づき映像パラメータである解像度を時間的に変えながら、MPEGやJPEG等の所定の符号化方式に従いデジタルの映像データ2a1を圧縮し、圧縮データ2b1を映像送信制御部2cに渡す。圧縮データ2b1は時間的に帯域が変動する通信回線3に適合するように映像送信制御部2cにおいてIPパケット化処理がなされ、入力された時間順に整列してパケットデータ2c2として送信される。
Next, the operation will be described. An
映像監視装置2における映像エンコーダ処理部2bの動作を説明する。映像送信制御部2cは所定の時間間隔で通信回線3の使用可能帯域B(以下Bと称す)を検知し、Bに基づき映像エンコーダ処理部2bに制御信号2c1を出力する。映像エンコーダ処理部2bは上述のように制御信号2c1に基づき映像パラメータである解像度を「Hi」、「Middle」または「Low」のいずれかで映像データ2a1を圧縮する。なお解像度がHiの場合は映像は高解像度であり、Lowの場合は低解像度であり、またMiddleの場合は中間の解像度である。具体的には、映像送信制御部2cは所定のしきい値BT1およびBT2(BT1<BT2)を備えるものとし、Bとしきい値の関係がBT2≦Bならば制御信号2c1により映像エンコーダ処理部2bで圧縮データ2b1の解像度が「Hi」となるよう圧縮が行われる。またBT1≦B<BT2であれば解像度が「Middle」となるよう圧縮が行われ、B<BT1であれば解像度が「Low」となるよう圧縮が行われる。このように、時間的に変動する通信回線3の使用可能帯域Bを映像送信制御部2cで検知し、検知結果に応じて制御信号2c1により映像エンコーダ処理部2bが解像度を時間的に変化させながら映像を圧縮する。またこのときHi、Middle、Lowで表した解像度情報は、送信されるパケットデータ2c2のヘッダ等に埋め込まれる。
The operation of the video encoder processing unit 2b in the
パケットデータ2c2は、通信回線3を介して処理サーバ4で受信される。図3は処理サーバ4を示すブロック図である。パケットデータ2c2は映像受信制御部4aで圧縮データ2b1に変換される。第1の時刻である任意の時刻に受信された圧縮データ2b1は映像デコーダ処理部4bに渡されて、映像監視装置2で圧縮された符号化方式に対応する所定の復号方式で伸張される。伸張された映像データは最新映像4b1として第1の比較手段である映像比較部4cへ渡される。
The packet data 2c2 is received by the
さらに圧縮データ2b1は蓄積手段である蓄積部4dに蓄積されるとともに、抽出手段である解像度抽出部4eにも渡される。解像度抽出部4eは圧縮データ2b1のヘッダ等に埋め込まれた最新映像4b1の解像度情報4e1を抽出し、変換手段である比較映像生成部4fへ渡す。比較映像生成部4fは抽出した解像度情報4e1に基づいて、蓄積部4dにあらかじめ蓄積されている第2の時刻の映像情報に相当する過去の圧縮データ2b1を、第1の時刻の映像情報である最新映像4b1と同一の解像度となるように伸張する。例えば解像度情報4e1が「Middle」の場合、比較映像生成部4fは、蓄積部4dに蓄積された過去の圧縮データ2b1を、解像度が「Middle」となるように伸張して過去映像4f1を生成する。 Further, the compressed data 2b1 is accumulated in the accumulating unit 4d which is an accumulating unit and is also passed to the resolution extracting unit 4e which is an extracting unit. The resolution extraction unit 4e extracts the resolution information 4e1 of the latest video 4b1 embedded in the header or the like of the compressed data 2b1, and passes it to the comparison video generation unit 4f that is a conversion unit. Based on the extracted resolution information 4e1, the comparison video generation unit 4f uses the past compressed data 2b1 corresponding to the video information at the second time stored in the storage unit 4d in advance as the video information at the first time. The image is expanded so as to have the same resolution as the latest video 4b1. For example, when the resolution information 4e1 is “Middle”, the comparison video generation unit 4f generates the past video 4f1 by expanding the past compressed data 2b1 stored in the storage unit 4d so that the resolution becomes “Middle”. .
比較映像生成部4fで生成した過去映像4f1は、映像比較部4cへ渡される。映像比較部4cは、過去映像4f1と最新映像4b1とをパターンマッチングにより比較して、差分映像情報である差分映像データ4c1を生成する。図4は、差分映像データ4c1を生成する様子を説明する図である。図4(a)は監視対象Oを撮影した過去映像4f1である。もし監視対象Oに異常がなく、最新映像4b1が過去映像4f1と同じ映像であると仮定すれば、差分映像データ4c1は図4(b)に示すように何も出力されない。なお図4(b)の点線は、映像に現われないことを示す。一方、最新映像4b1において監視対象Oに異常が発生し、例えば図4(c)に示すように監視対象Oが3つの部分O1、O2、O3に分かれて、O1およびO3のみ位置が変わってしまったと仮定する。この場合、図4(c)に実線で示すように差分映像データ4c1には位置が変わったO1およびO3の部分について変化の前後の映像が現われ、位置が変わらなかった点線で示すO2の部分は映像に表れない。 The past video 4f1 generated by the comparative video generation unit 4f is transferred to the video comparison unit 4c. The video comparison unit 4c compares the past video 4f1 and the latest video 4b1 by pattern matching, and generates differential video data 4c1 that is differential video information. FIG. 4 is a diagram for explaining how the differential video data 4c1 is generated. FIG. 4A shows a past video 4f1 obtained by photographing the monitoring object O. If it is assumed that there is no abnormality in the monitoring target O and the latest video 4b1 is the same video as the past video 4f1, no difference video data 4c1 is output as shown in FIG. Note that the dotted line in FIG. 4B does not appear in the video. On the other hand, an abnormality occurs in the monitoring target O in the latest video 4b1, and for example, as shown in FIG. 4C, the monitoring target O is divided into three parts O1, O2, and O3, and only the positions of O1 and O3 are changed. Assuming that In this case, as shown by the solid line in FIG. 4C, the difference video data 4c1 shows the images before and after the change of the portions of O1 and O3 whose position has changed, and the portion of O2 shown by the dotted line whose position has not changed is It does not appear in the video.
差分映像データ4c1は映像差分解析部4gに渡されて差分映像データ4c1のデータ量、すなわち映像差分が求められる。また映像差分解析部4gでは所定の設定情報と映像差分とに基づき、差分段階情報Lが求められる。 The difference video data 4c1 is transferred to the video difference analysis unit 4g to obtain the data amount of the difference video data 4c1, that is, the video difference. The video difference analysis unit 4g obtains the difference stage information L based on the predetermined setting information and the video difference.
映像差分解析部4gの具体的な動作を示すフローチャートを図5に示す。映像差分解析部4gでは、まずステップST1で差分映像データ4c1の2値化処理を行う。次に2値化した結果、差異のある部分の映像の合計面積SをステップST2で算出する。この面積Sが映像差分に相当する。さらに面積Sと映像データ量を段階的に定義した所定の設定情報とに基づき、映像差分がいずれの段階にあるかを示す差分段階情報Lを生成する。具体的には設定情報を定義するしきい値がt1、t2、t3、t4の4つであるとし、これらがt4>t3>t2>t1であるとする。そして面積Sとこれらのしきい値t4ないしt1とをステップST3ないしST6で順次比較し、大小関係に応じて1から5までの差分段階情報Lが決定される。Lの値が大きいほど、映像差分が大きいことを表す。最後にステップST7において差分映像データ4c1に差分段階情報Lを付加して圧縮し、差分映像4g1として検出手段である解析端末5へ配信する。
A flowchart showing a specific operation of the video difference analysis unit 4g is shown in FIG. The video difference analysis unit 4g first performs binarization processing of the difference video data 4c1 in step ST1. Next, as a result of the binarization, the total area S of the video images having a difference is calculated in step ST2. This area S corresponds to a video difference. Further, difference stage information L indicating which stage the video difference is in is generated based on the area S and predetermined setting information in which the video data amount is defined in stages. Specifically, it is assumed that there are four threshold values t 1 , t 2 , t 3 , and t 4 that define the setting information, and these are t 4 > t 3 > t 2 > t 1 . And to these no threshold t 4 and the area S to not step ST3 and t 1 are sequentially compared in ST6, the difference stage information L from 1 in accordance with the magnitude relationship until 5 is determined. The larger the value of L, the larger the video difference. Finally, in step ST7, the difference video data 4c1 is added with the difference stage information L and compressed, and the difference video 4g1 is distributed to the
処理サーバ4から配信される差分映像4g1は、複数の監視地点にある全ての解析端末5で受信される。また解析端末5は通信回線3を介して映像監視装置2からパケットデータ2c2を受信する。図6は解析端末5を示すブロック図である。処理サーバ4から差分映像4g1が配信されない場合は、解析端末5は受信したパケットデータ2c2を配信制御部5aで圧縮データ2b1に変換する。圧縮データ2b1は映像情報分割部5bで最新映像4b1に伸張され、伸張された最新映像4b1が表示情報5b1として監視モニタ5dに渡されて、監視対象のライブ映像として表示される。
The difference video 4g1 distributed from the
一方、処理サーバ4から差分映像4g1が配信された場合は、差分映像4g1は配信制御部5aをそのまま通過し映像情報分割部5bで伸張されるが、この場合、伸張されたデータは差分映像データ4c1と差分段階情報Lに分割され、差分段階情報Lは映像差分アラーム検出部5cに渡される。
On the other hand, when the differential video 4g1 is distributed from the
映像差分アラーム検出部5cでは、差分段階情報Lと所定のしきい値Tとが比較され、LがTを超えた場合に異常が発生したと判断してアラーム情報5c1を発生する。例えばT=3とすれば、差分段階情報L=4またはL=5の場合にアラーム情報5c1を発生する。アラーム情報5c1は監視モニタ5dにアラームが発生した旨を表示して監視員へアラーム発生を通知するとともに、映像情報分割部5bに渡されて、分割された差分映像データ4c1を表示情報5b1として監視モニタ5dに表示する。 In the video difference alarm detection unit 5c, the difference stage information L is compared with a predetermined threshold T, and when L exceeds T, it is determined that an abnormality has occurred and the alarm information 5c1 is generated. For example, if T = 3, alarm information 5c1 is generated when difference stage information L = 4 or L = 5. The alarm information 5c1 displays that the alarm has occurred on the monitoring monitor 5d and notifies the monitoring staff of the occurrence of the alarm, and is passed to the video information dividing unit 5b to monitor the divided difference video data 4c1 as display information 5b1. Displayed on the monitor 5d.
以上のように、実施の形態1では、処理サーバ4において最新映像4b1の解像度情報4e1を抽出し、抽出した解像度情報4e1に基づき過去の圧縮データ2b1から最新映像4b1と同一の解像度の過去映像4f1を生成し、最新映像4b1と過去映像4f1とを比較する。したがって通信回線3の帯域が変動して監視対象の映像の解像度が時間的に変動するようなシステムにあっても、常に同一の解像度を有する映像同士を比較して差分映像を得ることができるので、精度の高い映像比較を実現できる。また、映像差分によるアラーム検出を行うことで映像監視を自動化し、監視員常駐などの監視に関わるシステムコストを抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, the
なお、上記実施の形態1においては監視カメラ1と映像監視装置2をそれぞれ複数個ずつ備える場合について説明をしたが、これは必ずしも複数個が必要とは限らない。例えば、監視対象の撮影地点が1ヶ所のみの場合、監視カメラ1と映像監視装置2はそれぞれ1つだけでよい。また、解析端末5も複数個を備える場合について説明したが、これも必ずしも複数個が必要とは限らない。例えば監視を行う場所が1ヶ所のみであれば、解析端末5は1個だけでよい。
In the first embodiment, the case where a plurality of
また、上記実施の形態1においては通信回線3の状態を映像送信制御部2cが検知し、使用可能帯域Bの時間的変動に応じて解像度を変化させるものとしたが、これは必ずしも必要ではない。例えば解析端末5から通信回線3を通じて映像監視装置2へ解像度を指示するものとしてもよい。すなわち映像送信制御部2cが解析端末5から送られる解像度に関する指示を受け取り、制御信号2c1によって映像エンコーダ処理部2bが指示された解像度で映像データ2a1を圧縮してもよい。
In the first embodiment, the video transmission control unit 2c detects the state of the
また、上記実施の形態1においては第1の時刻の映像である最新映像4b1と第2の時刻の映像である過去映像4f1を比較するものとして説明したが、第1の時刻と第2の時刻の映像は必ずしも最新映像と過去映像である必要はない。例えば第1の時刻の映像は所定時間だけ過去の映像であってもよく、具体的には蓄積部4dに一旦蓄積された映像でもよい。また第2の時刻の映像は第1の時刻の映像より前の時刻における監視対象Oの映像であればよく、第1の時刻と第2の時刻の時間間隔に何ら制約はない。 In the first embodiment, the latest video 4b1 that is the video at the first time and the past video 4f1 that is the video at the second time are compared. However, the first time and the second time are described. The video of is not necessarily the latest video and the past video. For example, the image at the first time may be a past image for a predetermined time, and specifically, an image once accumulated in the accumulation unit 4d. The video at the second time may be a video of the monitoring object O at a time before the video at the first time, and there is no restriction on the time interval between the first time and the second time.
また、上記実施の形態1においては映像監視装置2の映像エンコーダ処理部2bで圧縮するデータの解像度をHi、Middle、またはLowの3段階として説明したが、これは必ずしも3段階である必要はない。例えば解像度はN段階(N:2以上の自然数)であってもよく、Nが多いほど通信回線3の帯域の変化に応じてきめ細やかな制御を行えるため、帯域の利用効率を向上することができる。同様に、上記実施の形態1においては映像差分解析部4gで差分段階情報Lを5段階としたが、これは必ずしも5段階である必要はなく、M段階(M:2以上の自然数)であればよい。段階数Mが多いほど異常の発生を正確に検出することができるので、誤りの少ないアラーム検出を実現することができる。
In the first embodiment, the resolution of data to be compressed by the video encoder processing unit 2b of the
また、上記実施の形態1では、過去の圧縮データは蓄積部4dにあらかじめ蓄積されているものとして説明したが、これは一定時間間隔または不定期に更新されるものとしてもよい。例えば図示しない監視員から更新指示がなされるものとしてもよく、または最大解像度の画像を受信する毎に、常に更新する構成としてもよい。または一定時間間隔で更新する構成としてもよい。 In the first embodiment, it has been described that the past compressed data is stored in the storage unit 4d in advance. However, this may be updated at regular time intervals or irregularly. For example, an update instruction may be given from a monitoring person (not shown), or a configuration in which an update is always performed every time an image with the maximum resolution is received may be employed. Or it is good also as a structure updated at a fixed time interval.
また、上記実施の形態1においては映像差分解析部4gにおいて差分映像データ4c1を2値化した後に差分段階情報Lを求める構成としたが、これは必ずしも必要ではない。例えば差分映像データ4c1における色彩に注目して差分段階情報Lを求めてもよい。具体的には差分映像データ4c1の色彩として白や黒が検出されれば煙が発生したと判断し、また赤や黄色などが検出されれば火災が発生したと判断しLを最高レベルとしてもよい。これにより、様々な異常に対して臨機応変に対応できる高度なアラーム検出を実現することができる。 In the first embodiment, the difference level data L is obtained after the difference image data 4c1 is binarized by the difference image analysis unit 4g. However, this is not always necessary. For example, the difference stage information L may be obtained by paying attention to the color in the difference video data 4c1. Specifically, if white or black is detected as the color of the difference video data 4c1, it is determined that smoke has occurred, and if red or yellow is detected, it is determined that a fire has occurred and L is set to the highest level. Good. As a result, it is possible to realize advanced alarm detection that can cope with various abnormalities flexibly.
また、上記実施の形態1において解析端末5は映像監視装置2から通信回線3を介してパケットデータ2c2を受信するものとしたが、パケットデータ2c2は処理サーバ4を経由して解析端末5に配信されるものとしてもよい。パケットデータ2c2を一旦処理サーバ4へ送ってから配信する場合、各解析端末5へ直接データを送る場合と比較して、通信回線3上のデータ量を減らし、回線の利用効率を向上することができる。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態1において処理サーバ4は全ての解析端末5へ差分映像4g1を配信するものとしたが、必ずしも全ての解析端末5へ配信する必要はない。例えば各監視地点の監視員が解析端末5を通じて処理サーバ4へ配信要求を送り、処理サーバ4は配信要求があった解析端末5だけに差分映像4g1を配信するものとしてもよい。この場合、全ての解析端末5に差分映像4g1を配信する必要がないため、配信するデータ量を減らし、回線の利用効率を向上することができる。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態1においては解析端末5で差分段階情報Lと所定のしきい値Tとを比較してアラーム検出を行う構成としたが、必ずしも解析端末5でアラーム検出を行う必要はない。例えば監視場所が1ヶ所だけであれば、処理サーバ4に映像差分アラーム検出部5bに相当する構成を設けることで、処理サーバ4でアラーム検出を行うことができる。これにより差分映像4g1を配信する必要がなくなるため、簡単な構成で同等のアラーム検出の効果を実現することができる。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態1では、最新映像4b1の解像度と過去映像4f1の解像度を一致させるものとしたが、これは必ずしも解像度である必要はない。例えば映像コンポーネントであってもよい。 In the first embodiment, the resolution of the latest video 4b1 and the resolution of the past video 4f1 are made to coincide with each other. However, this need not necessarily be the resolution. For example, it may be a video component.
映像コンポーネントを一致させる場合は、受信された圧縮データ2b1の映像コンポーネント情報である輝度信号と色差信号を解像度抽出部4eが抽出し、これに基づき蓄積部4dにあらかじめ蓄積されている過去の圧縮データ2b1を、最新映像4b1と同一の輝度信号と色差信号となるように比較映像生成部4fが伸張する。これにより、映像コンポーネントが一致した映像同士を比較して差分映像データ4c1を得ることができる。 When matching the video components, the resolution extraction unit 4e extracts the luminance signal and the color difference signal which are the video component information of the received compressed data 2b1, and based on this, the past compressed data stored in advance in the storage unit 4d The comparison video generation unit 4f expands 2b1 so as to be the same luminance signal and color difference signal as the latest video 4b1. Thereby, it is possible to obtain the difference video data 4c1 by comparing the videos having the same video component.
実施の形態2.
実施の形態1では、最新映像4b1の解像度と過去映像4f1の解像度を一致させるものとしたが、これは必ずしも解像度である必要はない。例えば画質あってもよい。画質を一致させる場合であっても、解像度を一致させる場合と同様に受信された圧縮データ2b1の画質を解像度抽出部4eが抽出し、これに基づき蓄積部4dにあらかじめ蓄積されている過去の圧縮データ2b1を、最新映像4b1と同一の画質となるように比較映像生成部4fが伸張する。これにより、画質が一致した映像同士を比較して差分映像データ4c1を得ることができる。
In the first embodiment, the resolution of the latest video 4b1 is matched with the resolution of the past video 4f1, but this does not necessarily have to be the resolution. For example, there may be image quality. Even in the case of matching the image quality, the resolution extraction unit 4e extracts the image quality of the received compressed data 2b1 in the same manner as in the case of matching the resolution, and based on this, the past compression previously stored in the storage unit 4d is extracted. The comparison video generation unit 4f expands the data 2b1 so as to have the same image quality as the latest video 4b1. As a result, it is possible to obtain the difference image data 4c1 by comparing the images having the same image quality.
画質を一致させる場合の一例として、例えば画像符号化方式としてJPEG2000を適用する場合、部分画質を一致させることができる。具体的にはJPEG2000ではROI(Region of Interest)と呼ばれる技術により映像の特定領域(一部分)にのみ多くの符号量を割り当てることができるため、あらかじめ映像上の監視対象付近に符号量を多く割り当てておくことで、監視対象についての異常検出の精度を向上できる。図7は、この検出精度の向上を説明する図である。図7において、ある時点の監視対象Oの映像Pに対して、点線の四角で囲んだ部分Poの符号量の割り当てを多くする。するとPoでは高画質となるため僅かな変化であっても映像の変化として現われるので、監視対象Oの異常検出精度を向上することができる。このとき反対にPo以外の部分の映像は相対的に符号量が少なくなることから、例えば監視対象Oの背景を人Qが矢印のように単に通過したに過ぎない場合等、監視対象Oの異常ではない変化があったとしても、映像の変化として現われない。このため誤って異常である検出せずに済む。すなわち異常の誤検出を低減することができる。 As an example of matching the image quality, for example, when JPEG2000 is applied as the image encoding method, the partial image quality can be matched. Specifically, in JPEG2000, a large amount of code can be allocated only to a specific area (part) of a video by a technique called ROI (Region of Interest). Thus, the accuracy of abnormality detection for the monitoring target can be improved. FIG. 7 is a diagram for explaining the improvement of the detection accuracy. In FIG. 7, the allocation of the code amount of the portion P o surrounded by the dotted square is increased for the video P of the monitoring target O at a certain time. Then since appears as a change in the image even slight changes to become a high-quality in P o, it is possible to improve the abnormality detection precision of the monitored O. At this time, since the video amount of the portion other than Po is relatively small, for example, when the person Q simply passes the background of the monitoring target O as shown by an arrow, the video of the monitoring target O is displayed. Even if there is a change that is not abnormal, it does not appear as a change in the image. For this reason, it is not necessary to erroneously detect an abnormality. That is, erroneous detection of abnormality can be reduced.
また、上記実施の形態1または実施の形態2では、圧縮データ2b1の映像パラメータとして解像度、画質または映像コンポーネントのいずれか一のみを一致させるものとしたが、これは必ずしも一の映像パラメータだけとは限らず、複数の映像パラメータを一致させるものとしてもよい。例えば解像度を一致させたうえ、さらに画質をも一致させることで、より高精度の映像比較を行うことができるので、アラーム検出の精度を向上することができる。 In the first embodiment or the second embodiment, only one of the resolution, the image quality, and the video component is matched as the video parameter of the compressed data 2b1, but this is not necessarily the only video parameter. Not limited to this, a plurality of video parameters may be matched. For example, by matching the resolution and further matching the image quality, more accurate video comparison can be performed, so that the accuracy of alarm detection can be improved.
実施の形態3.
実施の形態1では監視カメラ1で撮影した映像を、通信回線3を介して処理サーバ4が受信・処理し、過去映像4f1と最新映像4b1の差分映像データ4c1のみに基づき監視対象の異常を検出する構成とした。実施の形態3では監視対象に位置センサを取付け、位置情報を追加情報として用いる。すなわち、位置センサによる位置情報の変化から監視対象の動きを検出し、さらに位置センサの位置を映像上に表示することにより監視対象がどこへ移動したのかを容易に認識できるようにすることで、監視対象の位置の特定を容易にする。
In the first embodiment, the
図8は実施の形態3における映像監視システムの構成を示すブロック図であり、実施の形態1の図1に相当する。図8において監視対象は撮影地点毎にK個の位置センサ81ないし8Kを有し、監視対象の重要なユニット等に取付けられている。位置センサ81ないし8Kは具体的にはGPS(Global Positioning System)受信装置であり、位置情報である緯度および経度を出力する。位置センサ81ないし8Kの出力である位置情報は映像監視装置2に渡される。図9は実施の形態3における映像監視装置2の構成を示すブロック図であり、実施の形態1の図2に相当する。なお図2と同一の機能を有する部分は同一の記号を付し、説明を省略する。図9において、映像監視装置2に渡された位置情報は映像・位置エンコーダ処理部2gで映像A/D処理部2aから渡される映像データ2a1に重畳され、所定の符号化方式に従い圧縮される。圧縮データ2g1は実施の形態1と同様に時間的に帯域が変動する通信回線3に適合するように映像送信制御部2cにおいてIPパケット化処理がなされ、入力された時間順に整列してパケットデータ2c2として送信される。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the video monitoring system in the third embodiment, which corresponds to FIG. 1 in the first embodiment. In FIG. 8, the monitoring target has K position sensors 81 to 8K for each photographing point, and is attached to an important unit or the like to be monitored. The position sensors 81 to 8K are specifically GPS (Global Positioning System) receivers, and output latitude and longitude as position information. The position information which is the output of the position sensors 81 to 8K is passed to the
パケットデータ2c2は通信回線3を介して処理サーバ4で受信される。図10は実施の形態3における処理サーバ4を示すブロック図であり、実施の形態1の図3に相当する。なお図3と同一の機能を有する部分は同一の記号を付し、説明を省略する。パケットデータ2c2は実施の形態1と同様に映像受信制御部4aで圧縮データ2g1に変換される。圧縮データ2g1は分離手段である映像・位置デコーダ処理部10aで伸張され、最新映像10a1と最新位置情報10a2に分離される。このうちの最新映像10a1は映像比較部4cへ渡される一方、最新位置情報10a2は第2の比較手段である位置比較部10bへ渡される。
The packet data 2c2 is received by the
解像度抽出部4eは圧縮データ2g1の解像度情報4e1を抽出して変換分離手段である比較映像・位置生成部10cへ渡す。比較映像・位置生成部10cでは蓄積部4dにあらかじめ蓄積されている過去の圧縮データ2g1を最新映像10a1の解像度と同一の解像度となるように伸張し、さらに過去映像10c1と過去位置情報10c2に分離する。このうち過去位置情報10c2は位置比較部10bへ渡される一方、過去映像10c1は過去位置情報10c2に対応するマーカが過去映像10c1にマッピングされた後、映像比較部4cへ渡される。
The resolution extraction unit 4e extracts the resolution information 4e1 of the compressed data 2g1 and passes it to the comparison video /
図11は過去位置情報10c2に対応するマーカを過去映像10c1にマッピングする様子を説明する図である。図11(a)は過去映像10c1であり、監視対象OはK=2個の位置センサ81および82を備えているものとする。比較映像・位置生成部10cにおいて過去映像10c1は図11(b)に示すようにメッシュ状に分割される。そして分割された過去映像10c1の各メッシュに対して、あらかじめ監視対象O周辺の地図等に基づき用意しておいた位置情報を関連付ける。すなわち各メッシュの緯度および経度が決定される。次に各メッシュの位置情報と位置センサ81および82の位置情報とを順次比較し、位置情報が一致するメッシュを検索する。そして位置情報の一致したメッシュが、位置センサ81および82が存在する部分であるとして、網掛けで示すマーカ111、112が過去映像10c1にマッピングされる。なお、上述のようにマーカ111および112は位置センサ81および82の位置情報に基づきマッピングされるため、位置センサ81および82自体が映像に写る必要はない。
FIG. 11 is a diagram for explaining how the marker corresponding to the past position information 10c2 is mapped to the past video 10c1. FIG. 11A shows the past video 10c1, and the monitoring target O is assumed to include K = 2 position sensors 81 and 82. FIG. In the comparison video /
映像比較部4cでは実施の形態1と同様に、同一解像度の過去映像10c1と最新映像10a1とをパターンマッチングにより比較して差分映像データ4c1を生成し、映像・位置差分解析部10dへ渡す。映像比較部4cにおける比較においては、過去映像10c1にマッピングされたマーカ111および112は無視される。すなわち過去映像10c1のマーカはないものとして最新映像10a1と比較される。
As in the first embodiment, the video comparison unit 4c compares the past video 10c1 and the latest video 10a1 having the same resolution by pattern matching to generate differential video data 4c1, and passes it to the video / position
一方、位置比較部10bは過去位置情報10c2と最新位置情報10a2とを比較し、差分位置情報1ないしKを生成する。ここで差分位置情報1ないしKは、過去の位置センサ81ないし8Kの位置に対して、最新の位置センサ81ないし8Kの位置を示す情報に相当し、具体的には位置センサ81ないし8Kのそれぞれが移動したベクトルに相当する。生成された差分位置情報1ないしKは差分位置データ10b1として映像・位置差分解析部10dに渡される。
On the other hand, the
映像・位置差分解析部10dでは、実施の形態1と同様に映像比較部4cから渡される差分映像データ4c1のデータ量すなわち映像差分を求める。なお映像差分を求める際にも映像比較部4cにおける映像比較時と同様にマーカ111および112は無視され、差分映像データ4c1のデータ量が映像差分として求められる。次に映像・位置差分解析部10dでは、差分映像データ4c1における最新の位置センサ81ないし8Kに相当する位置のメッシュにマーカをマッピングする。このマッピングする様子を図11(c)に示す。図11(c)に示すように、過去位置情報10c2に対応するマーカ111および112に、矢印で示す差分位置データ1および2である2つのベクトル111aおよび112aをそれぞれ加える。そして、これらの2つのベクトルを加えた位置のメッシュが、最新の位置センサ81および82が存在する位置であるとして、マーカ113および114をマッピングする。
In the video / position
映像・位置差分解析部10dでは、差分位置データ10b1に基づき位置差分を求める。位置差分は、差分位置情報1ないしKの絶対値の合計、すなわち位置センサ81ないし8Kのそれぞれが移動した距離の総和Spである。そして映像・位置差分解析部10dでは、実施の形態1と同様に所定の設定情報と映像差分とに基づき差分段階情報Lを求めるとともに、位置差分Spについても所定の設定情報2を用いて位置段階情報Lpを求める。
The video / position
位置段階情報Lpを求める具体的な動作を示すフローチャートを図12に示す。具体的には設定情報2を定義するしきい値が例えばp1、p2、p3、p4の4つであるとし、これらがp4>p3>p2>p1であるとすれば、位置差分Spとこれらのしきい値p1ないしp4とをステップST8からST11で順次比較し、大小関係に応じて1から5までの位置段階情報Lpが決定される。Lpの値が大きいほど、位置差分が大きいことを表す。そしてステップST12において差分映像データ4c1と差分段階情報Lに位置段階情報Lpを付加して圧縮し、差分映像10d1として全ての解析端末5へ配信する。
A flowchart showing a specific operation for obtaining the position stage information L p is shown in FIG. Specifically, it is assumed that the threshold values defining the setting
処理サーバ4から配信される差分映像10d1は、複数の監視地点にある解析端末5で受信される。図13は実施の形態3の解析端末5を示すブロック図であり、実施の形態1の図6に相当する。なお図6と同一の機能を有する部分は同一の記号を付し、説明を省略する。処理サーバ4から差分映像10d1が配信されない場合は、解析端末5は受信したパケットデータ2c2を配信制御部5aで圧縮データ2g1に変換する。圧縮データ2g1は映像情報分割部5bで最新映像10a1に伸張され、伸張された最新映像10a1が表示情報5b1として監視モニタ5dに渡されて、監視対象のライブ映像として表示される。一方、処理サーバ4から差分映像10d1が配信された場合は、差分映像10d1は配信制御部5aをそのまま通過し映像情報分割部5bで伸張されるが、この場合、伸張されたデータは差分映像データ4c1、差分段階情報Lおよび位置段階情報Lpに分割され、差分段階情報Lおよび位置段階情報Lpは映像・位置差分アラーム検出部13aに渡される。
The difference video 10d1 distributed from the
映像・位置差分アラーム検出部13aでは、実施の形態1と同様に差分段階情報Lと所定のしきい値Tとが比較され、LがTを超えた場合に異常が発生したと判断してアラーム情報13a1を発生する。さらに実施の形態3では、映像・位置差分アラーム検出部13aでは位置段階情報Lpと所定のしきい値Tpとが比較され、LがTを超えない場合であっても、LpがTpを超えた場合に異常が発生したと判断してアラーム情報13a1を発生する。すなわち例えばTp=3とすれば、Lp=4またはLp=5の場合にアラーム情報13a1を発生する。アラーム情報13a1は監視モニタ5dにアラームが発生した旨を表示して監視員へアラーム発生を通知するとともに、映像情報分割部5bに渡されて、分割された差分映像データ4c1を表示情報5b1として監視モニタ5dに表示する。実施の形態3においては、差分映像データ4c1には差分映像と位置センサ81ないし8Kの位置に相当するマーカがあるため、監視員は位置センサが取付けられた監視対象の重要なユニットの位置を監視モニタ5d上で容易に確認することができる。
In the video / position difference
このように実施の形態3では、監視対象が有する位置センサ81ないし8Kによる位置情報を用いて、位置センサが移動した場合の位置情報の変化に基づき警告を発する構成としている。したがって映像の差分が少ない場合であっても、監視対象の位置変化が大きければ警告を発生するので、精度の高い映像比較および位置比較を実現できる。また、位置センサを監視対象の重要なユニットに取付けているので、たとえプラント等が倒壊等した場合であっても、重要なユニットがどこへ移動したのかを容易に認識でき、位置も特定できる。 As described above, in the third embodiment, the position information from the position sensors 81 to 8K of the monitoring target is used to issue a warning based on the change in the position information when the position sensor moves. Therefore, even when the video difference is small, a warning is generated if the position change of the monitoring target is large, so that high-precision video comparison and position comparison can be realized. In addition, since the position sensor is attached to the important unit to be monitored, even if the plant or the like collapses, it is possible to easily recognize where the important unit has moved and to specify the position.
なお実施の形態3では映像・位置差分アラーム検出部13aにおいて差分段階情報Lが所定のしきい値Tを超えた場合または位置段階情報Lpが所定のしきい値Tpを超えた場合のOR条件でアラーム情報13a1を発生するものとしたが、これらのAND条件、すなわちLとLpのどちらもが、それぞれTとTpを超えた場合にアラーム情報13a1が発生するものとしてもよい。
In the third embodiment, the OR when the difference stage information L exceeds a predetermined threshold T or the position stage information L p exceeds a predetermined threshold T p in the video / position difference
ところで上記説明ではこの発明に係る映像処理装置をプラント等の監視を行う映像監視システムへ適用した場合について説明したが、プラント等に限らず道路や河川を対象として事故や災害を監視するシステムへも適用できることは言うまでもない。また映像を監視するシステムに限らず映像を処理するシステムであれば適用できることは言うまでもない。 By the way, in the above description, the case where the video processing apparatus according to the present invention is applied to a video monitoring system that monitors a plant or the like has been described. However, the present invention is not limited to a plant or the like, and is also applicable to a system that monitors roads and rivers. Needless to say, it can be applied. Needless to say, the present invention is not limited to a system that monitors video, but can be applied to any system that processes video.
1 監視カメラ
2 映像処理装置
3 通信回線
4 映像処理装置である処理サーバ
4c 第1の比較手段である映像比較部
4d 蓄積手段である蓄積部
4e 抽出手段である解像度抽出部
4f 変換手段である比較映像生成部
5 検出手段である解析端末
81ないし8K 位置センサ
10a 分離手段である映像・位置デコーダ処理部
10b 第2の比較手段である位置比較部
10c 変換分離手段である比較映像・位置生成部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
A video monitoring processing system comprising: the video processing device according to claim 2; and second detection means for detecting an abnormality of a monitoring target based on difference video information or difference position information.
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JP2015188134A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-29 | 富士通株式会社 | Video data managing device, video data managing program and video data managing method |
JP2016086237A (en) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 協立電子工業株式会社 | Server device and method |
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