JP2007102556A - 監視端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自然現象の変化等で検出される画像の過剰な動き検知を抑圧できる監視端末装置を提供する。
【解決手段】撮像した画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部３０３と、平滑化された画像データの状態変化の有無を検出する状態変化検出部３０４と、検出された状態変化有無ブロックのマップを予め設定した期間遅延させ、遅延した状態変化有無ブロックのマップと非遅延の状態変化有無ブロックのマップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する動き変化検出部３０５と、動き変化検出部３０５が検出する誤差発生ブロック数が予め設定した数値を超えたときに、動き検知有信号を出力する動き検知制御部３０６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、カメラで撮像した画像の動きを検知して、動き検知されたときの画像を記録したり、画像の動きが検知されたときに防犯用のアラーム（警報）信号を出力したりするための監視端末装置に関するものである。

従来、この種の防犯用の監視端末装置としては、例えば、下記の特許文献１（特開平２−２４８６号公報）に示されている防犯監視用システムが知られている。
この特許文献１には、防犯監視用システムに適用される「動き適応制御装置」であって、「動き検出手段により、入力映像信号を１フィールドまたは１フレーム期間遅延した遅延信号と非遅延信号との差分を用いて画像の動き情報を検出し、検出した動き情報を動き情報解析手段により解析することにより、予め設定した期間での動き情報の頻度や大きさが所定割合を越えたときに、スタート信号を出力し、該スタート信号が供給されると被制御装置を予め定めた一定期間動作させ、この動作期間に再度スタート信号が入力した場合は、このスタート信号を基準にして該被制御装置の動作期間を前記一定期間継続せしめるように構成した動き適応制御装置」が記載されている。

そして、特許文献１には、「このような構成によって、映像信号自体に動き情報があるか否かが判定されるので、動き映像の検出が正確であり、動き情報が適正な場合のみ被制御装置（例えば、ＶＴＲ）の録画を行われ、記録媒体の無駄がない」ことが記載されている。
特開平２−２４８６号公報（第１図、第２頁左上欄第１２行〜同頁右上欄第９行）

この従来の監視端末装置は、単純に１フィールドまたは１フレーム期間遅延した信号と非遅延信号との差分をもとめ、設定されているレベル差以上であればスタート信号を出力して被制御装置を一定期間継続させるよう制御している。
しかしながら、このような方法では、屋外カメラの画像に対しては、雨や雪、木の葉の揺れや海辺での波の乱反射など、検知対象物以外の画像変化が本来の目的とする動き検知対象物（例えば、監視対象の侵入者など）の画像変化と識別できず、過剰検知による無駄な記録が発生するのみでなく、誤報による混乱も発生する。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、動き検知対象物以外の自然現象の変化などで検出される画像の過剰な動き検知を抑圧した監視端末装置を提供することにある。

本発明に係わる監視端末装置は、カメラで撮像した1フィールドもしくは１フレーム分のデジタル画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部と、前記ブロックデータ平滑部によって平滑化された画像データを予め設定した期間遅延させた遅延画像データと非遅延の画像データとの差分を求めて画像の状態変化の有無を検出する状態変化検出部と、前記状態変化検出部によって検出された状態変化有無ブロックのマップを予め設定した期間遅延させ、前記予め設定した期間遅延した状態変化有無ブロックのマップと非遅延の状態変化有無ブロックのマップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する動き変化検出部と、前記動き変化検出部が検出する誤差発生ブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する動き検知制御部とを備えたものである。

また、本発明に係わる監視端末装置は、カメラで撮像した１フィールドもしくは１フレーム分のデジタル画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部と、前記ブロックデータ平滑部によって平滑化された画像データを予め設定した期間遅延させた遅延画像データと非遅延の画像データとの差分を求めて画像の状態変化の有無を検出する状態変化検出部と、分割されたエリア間で状態変化有のブロックの連続性を検出して、所定数以上連続したブロック連を検出するブロック連検出部と、前記ブロック連検出部によって検出されたブロック連のブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する動き検知制御部とを備えたものである。

本発明によれば、撮像した画像の状態変化を、複数のブロックに分割したブロック内データの平滑値より検出しているので、自然界の光乱反射などで発生する細かな状態変化をキャンセルすることができる。
更に、動き変化検出部で状態変化のあったフィールドが連続し、且つ、状態変化有りブロックが移動している時のみ動き検知有りを検出するので、外灯の点滅や雨や雪などが光に乱反射して瞬時的に発生する状態変化を動き検知から削除することができる。
従って、検知対象物以外の自然現象の変化などで検出される過剰な動き検出を抑制することが可能となり、過剰検知による監視画像の無駄な記録や誤った警報発報による混乱を防止できる。

また、本発明によれば、撮像した画像の状態変化を、複数のブロックに分割したブロック内データの平滑値より検出しているので、自然界の光乱反射などで発生する細かな状態変化をキャンセルすることができる。
更に、ブロック連検出部で状態変化有のブロックの連結数が予め設定した数値を超えたときに動き検知有り信号を出力することができる。
従って、予め設定した集合体（ブロック連）以上の動き検知対象物を検出したときのみに画像データ記録や発報を行なうことが可能となるので、監視画像の無駄な記録や誤った警報発報による混乱を更に確実に防止できる。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態について説明する。
なお、各図間において、同一符合は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明による監視端末装置を適用したカメラ監視システムを示す図である。
カメラ監視システム１は、少なくとも監視対象を撮影する監視カメラ（単に、カメラとも称す）２と、監視カメラ２で撮像した画像を入力して、入力画像の動き検知、撮像画像記録の開始、アラーム出力、通信回線を介した外部通報などを行う機能を備えた監視端末装置３とから構成される。

図２は、実施の形態１による監視端末装置の構成を示すブロック図である。
図に示すように、本実施の形態による監視端末装置は、Ａ／Ｄ変換器３０１、バッファメモリー３０２、ブロックデータ平滑部３０３、状態変化検出部３０４、動き変化検出部３０５、動き検知制御部３０６、画像データ記録処理部３０７、発報処理部３０８、情報源符号化部３０９から構成されている。

Ａ／Ｄ変換器３０１は、監視カメラ２から入力された輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ、Ｃｒ）などのコンポーネント信号を１３．５ＭＨｚ（色差信号は６．７５ＭＨｚ）でサンプリングして８ビットのデジタルデータに変換する。
デジタル変換された画像データは、バッファメモリー３０２によって、１ラインあたり輝度信号を７２０ドット、色差信号を３６０ドットとして２４０ライン（あるいは４８０ライン）の１フィールド（あるいは１フレーム）分を一時的に蓄える。
ブロックデータ平滑部３０３は、バッファメモリー３０２に蓄えられる１フィールド（あるいは１フレーム）分の輝度データを、１６ドット×１６ラインを１ブロックとする４５×１５（３０）のエリアに分割し、各々のブロック内の輝度信号値を平滑化（平均値化）して各々のブロック毎に一時保管する。

図３は、実施の形態１の監視端末装置における状態変化検出部３０４と動き変化検出部３０５の動作を説明するための図である。
なお、図３（ａ）は４５×１５のエリアに分割されたときの検知第ｎ−１周期遅延画像データ、図３（ｂ）は検知第ｎ−１周期非遅延でｎ周期遅延画像データ、図３（ｃ）は状態変化検出部の遅延マップ、図３（ｄ）は検知第ｎ周期非遅延画像データ、図３（ｅ）は状態変化検出部の非遅延マップ、図３（ｆ）は動き変化検出部の誤差発生ブロックのマップを表している。

状態変化検出部３０４は、前記ブロックデータ平滑部３０３で求めた４５×１５（３０）エリア分の全平滑化された輝度信号を一時保管する手段を備え、動き検知対象物の動き速度に応じて予め設定した１フィールド〜数１００ｍｓｅｃの時間遅延させたものと非遅延の平滑化された輝度信号をブロック毎に比較し、差が予め設定した輝度レベル以上のブロックに対して各々検知“有（１）”信号を設定する。

即ち、状態変化検出部３０４は、遅延画像データと非遅延画像データを比較して、状態変化が有りの場合は“有（１）”、状態変化が無しの場合は“無(無マーカ)”として、各ブロックを表わす。
例えば、フィールド画像で比較した場合には、図３（ｃ）の状態変化検出部の遅延マップに示すような４５×１５ブロックのマップで検出できる。
そして、検出した状態変化“有”のブロック数と予め設定しておいた検知判定閾値数を比較し、検出した状態変化“有”のブロック数が大きいとき状態変化有りフィールドとして検出する。
なお、前記検知判定閾値数は、監視カメラ２の画角と動き検知対象物を捉える距離で決まるパラメータであり、動き検知対象物を捉えた際に撮像されるブロック数を目安に設定すればよい。

動き変化検出部３０５は、前記状態変化検出部３０４が状態変化有りフィールドとして検出したとき、４５×１５ブロックのマップを少なくとも１状態変化検出周期（１フィールド〜数１００ｍｓｅｃ）遅延させるレジスタを備えている。
そして、前記状態変化検出部３０４で状態変化有りフィールドが連続して検出されたとき、図３の動き変化検出部の誤差発生ブロックマップに示すように、遅延させた状態変化検出マップと非遅延の状態変化検出マップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する。
なお、図３（ｆ）の動き変化検出部の誤差発生ブロックのマップは、図３（ｃ）と図３（ｅ）のマップデータを排他論理和処理することで生成することができる。

動き検知制御部３０６は、予め設定した動き検出ブロック数と、動き変化検出部３０５から出力された状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を比較し、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数が多い場合に動きを検知したと判定し、画像データ記録処理部３０７および発報処理部３０８に対して動き検知有り信号を通知する。
ここで、予め設定する動き検出ブロック数は、監視カメ２ラの画角、動き検知対象物の撮像位置や移動速度などで適正値を決定すべきであるが、およそ前記検知判定閾値数と同数程度に設定してよい。

なお、動き検知制御部３０６では、予め設定した動き検出ブロック数より前記状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数が少ないとき、直前に検出された状態変化有りフィールドは、動きを伴っていないと判定して非検知フィールドとするために、状態変化無しフィールドにクリアする。
画像データ記録処理部３０７は、バッファメモリー３０２に一時蓄積された画像データに対して情報源符号化部３０９で符号化された圧縮画像データを、前記動き検知有り信号の通知によりＨＤＤや半導体メモリーなどの蓄積媒体に所定の記録条件で記録を開始するよう動作する。
また、発報処理部３０８は、前記動き検知有り信号の通知を受けて監視端末装置から侵入者を警告するアラーム音声を出力させたり、通信回線を介して携帯電話など通知するよう動作する。

本実施の形態では、以上のような処理を行うので、ブロックデータ平滑部３０３は、海辺の小波や木の葉の揺れなど、エリア（本実施の形態では、１６ドット×８ライン）内でクローズするような散乱に伴う輝度変化をキャンセルするように動作する。
従って、海辺の小波や木の葉の揺れなどは、状態変化検出部３０４での輝度差が抑圧されて過剰な動き検知が改善できる。
また、動き変化検出部３０５は、状態変化有りフィールドが連続し、且つ、状態変化有りブロックが移動している時のみ動き検知有りを検出するので、外灯の点滅や雨や雪などが光に乱反射して瞬時的に発生する状態変化を動き検知から削除することが可能であり、本来目的とする侵入者以外での過剰検知が削減できる。

なお、本実施の形態においては、監視カメラ２からの入力画像をコンポーネント信号としているが、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのコンポジット信号を監視端末装置３に入力してデコードすれば、同一形態でＡ／Ｄ変換器３０１に入力できる。
また、Ａ／Ｄ変換器３０１で輝度信号を１３．５ＭＨｚ、色差信号を６．７５ＭＨｚでサンプリングした８ビットのデジタルデータに変換しているが、これらも監視カメラ２の性能や監視システムの使用用途により異なるパラメータで設定してもよい。
また、本実施の形態においては、ブロックデータ平滑部３０３は、バッファメモリー３０２の１フィールド分の輝度データを１６ドット×１６ラインで１ブロックとする４５×１５のエリアに分割しているが、動き検知対象の速度や大きさに応じて適正値に設定すれば良い。
また、状態変化検出部３０４は、遅延と非遅延の輝度信号差のみで状態変化の有無を検出しているが、色差(Ｃb、Ｃr)信号を含めた総合的な差分で判定しても同様の効果が得られる。

ところで、画像データは３種類のデータ（例えば、Ｒ、Ｇ、ＢあるいはＹ、Ｃｂ、Ｃｒ）で構成されているのが一般的である。
従って、このような３種類のデータ（例えば、Ｒ、Ｇ、ＢあるいはＹ、Ｃｂ、Ｃｒ）を扱っていないと状態変化を見逃す危険性を秘めている。
しかしながら、現実的には、輝度信号が画像データの多くの情報を有しており、輝度信号のみでも実用的な動き検知機能を実現できる。
逆に、例えば、輝度信号（Ｙ）に色信号（Ｃｂ、Ｃｒ）の変化分まで考慮した動き検知を行う場合、ハードウエア構成の肥大化や動き検知の条件判定の多岐化を招くので、輝度信号のみで処理する方がコストパフォーマンスの観点から優位である。

以上説明したように、本実施の形態による監視端末装置は、カメラ１で撮像した1フィールドもしくは１フレーム分のデジタル画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部３０３と、ブロックデータ平滑部３０３によって平滑化された画像データを予め設定した期間遅延させた遅延画像データと非遅延の画像データとの差分を求めて画像の状態変化の有無を検出する状態変化検出部３０４と、状態変化検出部３０４によって検出された状態変化有無ブロックのマップを予め設定した期間遅延させ、予め設定した期間遅延した状態変化有無ブロックのマップと非遅延の状態変化有無ブロックのマップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する動き変化検出部３０５と、動き変化検出部３０５が検出する誤差発生ブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する動き検知制御部３０６とを備えている。

このように、本実施の形態による監視端末装置によれば、撮像した画像の状態変化を複数のブロックに分割したブロック内データの平滑値（平均値）より検出しているので、自然界の光乱反射などで発生する細かな状態変化をキャンセルすることができる。
更に、動き変化検出部で状態変化のあったフィールが連続し、且つ、状態変化有りブロックが移動している時のみ動き検知有りを検出するので、外灯の点滅や雨や雪などが光に乱反射して瞬時的に発生する状態変化を動き検知から削除することができる。
従って、検知対象物以外の自然現象の変化などで検出される過剰な動き検出を抑制することが可能となり、過剰検知による監視画像の無駄な記録や誤った警報発報による混乱を防止できる。

また、本実施の形態による監視端末装置のブロックデータ平滑部３０３は、ブロック内の各輝度データを積算して平均化する手段を備え、状態変化検出部３０４は予め設定した期間遅延した遅延画像データと非遅延の画像データとの差分が予め設定した輝度差以上のとき画像の状態変化の有無を検出するので、画像データの多くの情報を有している輝度信号のみを用いてコストパフォーマンスに優れた実用的な動き検知機能を実現できる。
また、本実施の形態による監視端末装置は、動き検知制御部３０６から出力される動き検知有り信号に基づいて、画像データの記録動作処理及びもしくは警報発報処理を行うので、検知対象物以外の自然現象の変化などで検出される過剰な動き検出を抑制して、監視画像の無駄な記録や誤った警報発報を防止できる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２による監視端末装置の構成を示すブロック図である。
なお、本実施の形態による監視端末装置は、実施の形態１の場合と同様に、図１示したカメラ監視システムの監視端末装置３として用いられる。
本実施の形態における監視端末装置は、Ａ／Ｄ変換器３０１、バッファメモリー３０２、ブロックデータ平滑部３０３、状態変化検出部３０４、ブロック連検出部３１０、動き検知制御部３０６、画像データ記録処理部３０７、発報処理部３０８、情報源符号化部３０９から構成される。

前述の実施の形態１の場合と同様に、Ａ／Ｄ変換器３０１は、入力された輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ、Ｃr）などのコンポーネント信号を１３．５ＭＨｚ（色差信号は６．７５ＭＨｚ）でサンプリングして8ビットのデジタルデータに変換する。
デジタル変換された画像データは、バッファメモリー３０２にて１ラインあたり輝度信号を７２０ドット、色差信号を３６０ドットとして２４０（４８０）ラインの１フィールド（フレーム）分を一時的に蓄える。
ブロックデータ平滑部３０３は、バッファメモリー３０２の１フィールド（フレーム）分の輝度データを、１６ドット×１６ラインを１ブロックとする４５×１５（３０）のエリアに分割し、各々のブロック内の輝度信号値を平滑化して各々のブロック毎に一時保管する。

図５は、本実施の形態における状態変化検出部３０４の動作を説明するための図である。
なお、図５（ａ）は遅延した画像データ、図５（ｂ）は非遅延画像データ、図５（ｃ）は状態変化検出部のマップを表している。
状態変化検出部３０４は、前記ブロックデータ平滑部３０３で求めた４５×１５（３０）エリア分の全平滑化された輝度信号を一時保管する手段を備え、動き検知対象物の動き速度に応じて予め設定した１フィールド〜数１００ｍｓｅｃの時間遅延させたものと非遅延の前記平滑化された輝度信号をブロック毎に比較し、差が予め設定した輝度レベル以上のブロックに対して各々検知“有（１）”信号を設定する。
即ち、状態変化検出部３０４は、遅延画像データと非遅延画像データを比較して、状態変化が有りの場合は“有（１）”、状態変化が無しの場合は“無(無マーカ)”として、各ブロックを表わす。
例えば、フィールド画で比較した場合は、図５（ｃ）の状態変化検出部のマップに示すような４５×１５ブロックのマップで検出できる。

図６は、本実施の形態におけるブロック連検出部３１０の動作を説明するための図である。
ブロック連検出部３１０は、状態変化検出部３０４で検出した４５×４５ブロックのマップに対し、各々のブロックに隣接する上下左右の４ブロックもしくは斜めデータも含む８ブロックに対して“有”の接触パターンを検出して、図６に示すブロックの連なりマップを検出する。
そして、検出した各々のブロックの連なり群（以後、ブロック連と呼ぶ）において、例えば、図６の“２”で示す小さなブロック連は、小鳥などの動き検知対象外の過剰な検出であり、予め無効とするために検知ブロック連の最小ブロック数を設定しておき、検知ブロック数から削除する。

本実施の形態では、３ブロック迄を検知対象外として削除した場合の例を説明する。
ブロック連検出部３１０の出力は、小鳥に対応した“１”、“２”、“３”のブロック連を削除して人物に対応した“４”のブロック連の１７ブロックを有効状態変化有りブロック数として出力する。
なお、前記無効ブロック連とする最小ブロック数は、監視カメラ２の画角や検知対象物を捉えたい位置などで決めるべきパラメータであり、監視カメラ２の設置環境に応じて手動または自動設定すればよい。

動き検知制御部３０６は、予め設定した検知判定閾値数と、ブロック連検出部３１０から出力された有効状態変化有りブロック数を比較して、有効状態変化有りブロック数が多い場合に動き検知と判定し、画像データ記録処理部３０７および発報処理部３０８に対して動き検知有り信号を通知する。
なお、前記検知判定閾値数は、監視カメラ２の画角と動き検知対象物を捉える距離で決まるパラメータであり、前記検知ブロック連の最小ブロック数以上で動き検知対象物を捉えた際に撮像されるブロック数を目安に設定すればよい。

画像データ記録処理部３０７は、バッファメモリー３０２に一時蓄積された画像データに対して情報源符号化部３０９で符号化された圧縮画像データを前記動き検知有り信号の通知により、ＨＤＤや半導体メモリーなどの蓄積媒体に所定の記録条件で記録を開始するよう動作する。
また、発報処理部３０８は、前記動き検知有り信号の通知を受けて監視端末装置から侵入者を警告するアラーム音声を出力させたり、通信回線を介して携帯電話など通知するよう動作する。

本実施の形態では、以上のような処理を行うので、ブロックデータ平滑部３０３は、海辺の小波や木の葉の揺れなど、エリア（例えば、１６ドット×８ライン）内でクローズするような散乱に伴う輝度変化をキャンセルするように動作する。従って、海辺の小波や木の葉の揺れなどは、状態変化検出部３０４での輝度差が抑圧されて過剰な動き検知が改善できる。
また、ブロック連検出部３１０は、ブロックデータ平滑部３０３のブロックで区分されたエリアを状態変化有の塊として連結させるよう動作するので、検知した対象物のサイズを判別することが可能であり、小鳥などの小動物で検知した場合に検出されるブロック連のブロック数を削除する最小値として予め設定しておけば、本来目的とする侵入者以外での過剰検知が削減できる。

なお、本実施の形態においては、監視カメラ２からの入力画像をコンポーネント信号としているが、ＮＴＳＣやパＬなどのコンポジット信号を監視端末装置３に入力してデコードすれば、同一形態でＡ／Ｄ変換器３０１に入力できる。
また、Ａ／Ｄ変換器３０１で輝度信号を１３．５ＭＨｚ、色差信号を６．７５ＭＨｚでサンプリングした８ビットのデジタルデータに変換しているが、これらも監視カメラ２の性能や監視システムの使用用途により異なるパラメータで設定してもよい。

また、本実施の形態においては、ブロックデータ平滑部３０３は、バッファメモリー３０２の１フィールド分の輝度データを、１６ドット×１６ラインで１ブロックとする４５×１５のエリアに分割しているが、動き検知対象の速度や大きさに応じて適正値に設定すれば良い。
また、状態変化検出部３０４は、遅延と非遅延の輝度信号差のみで状態変化の有無を検出しているが、色差(Ｃｂ、Ｃｒ)信号を含めた総合的な差分で判定しても同様の効果が得られる。

また、ブロック連検出部３１０で削除するブロック連のブロック数を３までに設定した例を示したが、ブロック連検出部３１０で削除するブロック連のブロック数は、検知対象物に対して監視カメラ２の画角と対象物を捉えたい距離で得られるブロック数より適正値を設定すれば良い。

以上説明したように、本実施の形態による監視端末装置は、カメラ１で撮像した１フィールドもしくは１フレーム分のデジタル画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部３０３と、ブロックデータ平滑部３０３によって平滑化された画像データを予め設定した期間遅延させた遅延画像データと非遅延の画像データとの差分を求めて画像の状態変化の有無を検出する状態変化検出部３０４と、分割されたエリア間で状態変化有のブロックの連続性を検出して、所定数以上連続したブロック連を検出するブロック連検出部３１０と、ブロック連検出部３１０によって検出されたブロック連のブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する動き検知制御部３０６とを備えている。

従って、本実施の形態による監視端末装置によれば、撮像した画像の状態変化を複数のブロックに分割したブロック内データの平滑値より検出しているので、自然界の光乱反射などで発生する細かな状態変化をキャンセルすることができる。
更に、ブロック連検出部で状態変化有のブロックの連結数が予め設定した数値を超えたときに動き検知有り信号を出力することができる。
そのため、予め設定した集合体（ブロック連）以上の動き検知対象物を検出したときのみ画像データ記録や発報を行なうことが可能となるので、監視画像の無駄な記録や誤った警報発報による混乱を更に確実に防止できる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３による監視端末装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態は、図に示すように、ブロック連検出部３１０を状態変化検出部３０４と動き変化検出部３０５の間に設けたのである。
なお、Ａ／Ｄ変換器３０１、バッファメモリー３０２、ブロックデータ平滑部３０３、状態変化検出部３０４、ブロック連検出部３１０、動き検知制御部３０６、画像データ記録処理部３０７、発報処理部３０８、情報源符号化部３０９の動作は実施の形態２の場合と基本的には同じである。

図８は、実施の形態３における状態変化検出部３０４から動き変化検出部３０５までの動作を説明するための図である。
なお、図８（ａ）は４５×１５のエリアに分割されたときの検知第ｎ−１周期遅延画像データ、図８（ｂ）は検知第ｎ−１周期非遅延でｎ周期遅延画像データ、図８（ｃ）は状態変化検出部の遅延マップ、図８（ｄ）は検知第ｎ周期非遅延画像データ、図８（ｅ）は状態変化検出部の非遅延マップ、図８（ｆ）はブロック連検出部の遅延マップ、図８（ｇ）はブロック連検出部の非遅延マップ、図８（ｈ）は動き変化検出部の誤差発生ブロックのマップを表している。

Ａ／Ｄ変換器３０１への画像信号入力をデジタル化して複数のブロックに区分した遅延データと非遅延データとを状態変化検出部３０４で比較して、状態変化が“有（１）”と“無(無マーカ)”で表わしている。
フィールド画像で比較した場合、図８（ｃ）の状態変化検出部の遅延マップおよび図８（ｅ）の状態変化検出部の非遅延マップのマップ検出までは、実施の形態１の場合と同様であり、説明を省略する。
なお、実施の形態１では、状態変化検出部３０４で検出したマップから状態変化“有”のブロック数と予め設定しておいた検知判定閾値数を比較し、検出した状態変化“有”のブロック数が大きいとき、状態変化検出部３０４の出力で状態変化有りフィールドとして判定していたが、本実施の形態ではこのような判定をおこなわず、マップをそのままブロック連検出部３１０に出力する。

ブロック連検出部３１０は、状態変化検出部３０４で検出した４５×１５ブロックのマップに対し、各々のブロックに隣接する上下左右の４ブロックまたは斜めデータも含む８ブロックに対して“有”の接触パターンを検出して、図８のブロック連検出部の遅延マップに示すブロックの連なりマップを検出する。
そして、検出した各々のブロックの連なり群（ブロック連）において、例えば、図８（ｆ）のブロック連検出部の遅延マップ内に“２”、“３”、“４”で示す小さなブロック連は、小鳥などの動き検知対象外の過剰な検出であり、予め無効とするために検知ブロック連の最小ブロック数を設定しておき、検知ブロック数から削除する。

本実施の形態では、３ブロック迄を検知対象外として削除した場合の例を説明する。
ブロック連検出部３１０の出力は、図８（ｆ）のブロック連検出部の遅延マップに示す小鳥に対応した“２”、“３”、“４”のブロック連を削除し、人物に対応した“１”のブロック連の１７ブロックを有効状態変化有りブロック数として出力する。
なお、前記無効ブロック連とする最小ブロック数は、監視カメラ２の画角や検知対象物を捉えたい位置などで決めるべきパラメータであり、監視カメラの設置環境に応じて手動または自動設定すればよい。

その結果、検知対象物外の小鳥による状態変化有のブロック連があっても、ブロック連検出部３１０の出力は、小鳥が飛来していない図３（実施の形態１）の状態変化検出部の遅延マップの４５×１５ブロックと同様のデータなる。
そして、このデータに対してブロック連検出部３１０では、実施の形態１の状態変化検出部３０４でおこなった状態変化“有”のブロック数と予め設定しておいた検知判定閾値数を比較し、検出した状態変化“有”のブロック数が大きいとき状態変化有りフィールドとして検出する。

次に、動き変化検出部３０５は、ブロック連検出部３１０が状態変化有りフィールドとして検出したとき、４５×１５ブロックのマップを少なくとも１状態変化検出周期（１フィールド〜数１００ｍｓｅｃ）遅延させるレジスタを備えている。
そして、前記ブロック連検出部３１０で状態変化有りフィールドが連続して検出されたとき、図８（ｈ）の動き変化検出部の誤差発生ブロックのマップに示すように、図８（ｆ）の遅延させた状態変化検出マップ（即ち、ブロック連検出部の遅延マップ）と図８（ｇ）の非遅延の状態変化検出マップ（即ち、ブロック連検出部の非遅延マップ）を比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する。

動き検知制御部３０６は、予め設定した動き検出ブロック数と、動き変化検出部３０５から出力された状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数が多い場合に動きを検知したと判定し、実施の形態１と同様に画像データ記録処理部３０７および発報処理部３０８に対して動き検知有り信号を通知する。
画像データ記録処理部３０７や発報処理部３０８の動作は、実施の形態１と同一であるので説明は省略する。

本実施の形態では、以上のような処理を行うので、ブロック連検出部３１０は、ブロックデータ平滑部３０３のブロックで区分されたエリアを「状態変化有の塊」として連結させるよう動作する。
従って、実施の形態１で得られた効果に加えて検知した対象物のサイズを判別することが可能であり、小鳥などの小動物で検知した場合に検出されるブロック連のブロック数を削除する最小値として予め設定しておけば、本来目的とする侵入者以外での過剰検知がより削減できる。

以上説明したように、本実施の形態による監視端末装置は、前述の実施の形態２による監視端末装置において、ブロック連検出部３１０によって検出されたブロック連のブロック数が予め設定した数値を超えたときに状態変化有りのブロック連を検出し、状態変化有としたブロック連のマップを予め設定した期間遅延させ、予め設定した期間遅延した状態変化有りとしたブロック連のマップと非遅延の状態変化有りとしたブロック連のマップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する動き変化検出部３０５をさらに備え、動き検知制御部３０６は、動き変化検出部３０５が検出する誤差発生ブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する。

本実施の形態による監視端末装置によれば、動き変化検出部３０５は、ブロック連検出部３１０によって検出されたブロック連のブロック数が予め設定した数値を超えたときに状態変化有りのブロック連を検出し、このエリアを状態変化有りの塊として連結させるよう動作するので、検知した対象物のサイズを判別することが可能である。
従って、小鳥などの小動物で検知した場合に検出されるブロック連のブロック数を削除する最小値として予め設定しておけば、本来目的とする侵入者以外の過剰検知をより確実に削減でき、監視画像の無駄な記録や誤った警報発報による混乱を確実に防止できる。

ところで、前述した実施の形態１〜３の監視端末装置は、図２、図４、図７の構成図に示すように、画像データ記録処理部３０７、発報処理部３０８、情報源符号化部を備えている。
そして、画像データ記録処理部３０７は、バッファメモリー３０２に一時蓄積された画像データに対して情報源符号化部３０９で符号化された圧縮画像データを前記動き検知有り信号の通知により、ＨＤＤや半導体メモリーなどの蓄積媒体に所定の記録条件で記録を開始するよう動作する。
また、発報処理部３０８は、前記動き検知有り信号の通知を受けて監視端末装置から侵入者を警告するアラーム音声を出力させたり、通信回線を介して携帯電話など通知するよう動作する。
即ち、実施の形態１〜３の監視端末装置では、動き検知制御部３０６から出力される動き検知有り信号に基づいて、画像データの記録動作処理及びもしくは警報発報処理を行うように構成されているので、検知対象物以外の自然現象の変化などで検出される過剰な動き検出を抑制して、監視画像の無駄な記録や誤った警報発報を防止できる。

（注、請求項６に対応）
また、前述した実施の形態１〜３の監視端末装置においては、例えば、１３．５ＭＨｚでサンプリングされ、３３ｍｓｅｃ毎に更新される画像データの平均値を求めるまで（平滑化するまで）は、条件判断が不要であり、簡単な演算機能を備えたハードウエア構成の方がＣＰＵによるソフトウエア処理より高速処理が可能であり、且つ、低コストで実現できる。
しかし、平均化（平滑化）以降は、予め設定する検出間隔が数１００ｍｓｅｃ程度の長期間であること、また、ブロック連結の有無などの条件判断が必要であることなどから、ソフトウエア処理を行った方が効率的な処理を実現できる。
即ち、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するまではハードウエア処理を行い、画像データを平滑化以降はＣＰＵによるソフトウエア処理を行うことにより、更に効率的な処理が行える監視端末装置を得ることができる。

本発明は、動き検知対象物以外の自然現象の変化などで検出される画像の過剰な動き検知を抑圧できる監視端末装置の実現に有用である。

本発明の監視端末装置が適用されるカメラ監視システムの構成図である。 実施の形態１による監視端末装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１による監視端末装置の状態変化検出部と動き変化検出部の動作を説明するための図である。 実施の形態２による監視端末装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２による監視端末装置の状態変化検出部の動作を説明するための図である。 実施の形態２による監視端末装置のブロック連検出部の動作を説明するための図である。 実施の形態３による監視端末装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３による監視端末装置の状態変化検出部から動き変化検出部までの動作を説明するための図である。

符号の説明

１ カメラ監視システム
２ 監視カメラ
３ 監視端末装置
３０１ Ａ／Ｄ変換器
３０２ バッファメモリー
３０３ ブロックデータ平滑部
３０４ 状態変化検出部
３０５ 動き変化検出部
３０６ 動き検知制御部
３０７ 画像データ記録処理部、
３０８ 発報処理部
３０９ 情報源符号化部
３１０ ブロック連検出部

Claims (6)

1. カメラで撮像した1フィールドもしくは１フレーム分のデジタル画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部と、
   前記ブロックデータ平滑部によって平滑化された画像データを予め設定した期間遅延させた遅延画像データと非遅延の画像データとの差分を求めて画像の状態変化の有無を検出する状態変化検出部と、
   前記状態変化検出部によって検出された状態変化有無ブロックのマップを予め設定した期間遅延させ、前記予め設定した期間遅延した状態変化有無ブロックのマップと非遅延の状態変化有無ブロックのマップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する動き変化検出部と、
   前記動き変化検出部が検出する誤差発生ブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する動き検知制御部とを備えたことを特徴とする監視端末装置。
2. カメラで撮像した１フィールドもしくは１フレーム分のデジタル画像データを複数エリアのブロックに分割し、分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するブロックデータ平滑部と、
   前記ブロックデータ平滑部によって平滑化された画像データを予め設定した期間遅延させた遅延画像データと非遅延の画像データとの差分を求めて画像の状態変化の有無を検出する状態変化検出部と、
   分割されたエリア間で状態変化有のブロックの連続性を検出して、所定数以上連続したブロック連を検出するブロック連検出部と、
   前記ブロック連検出部によって検出されたブロック連のブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力する動き検知制御部とを備えたことを特徴とする監視端末装置。
3. 前記ブロック連検出部によって検出されたブロック連のブロック数が予め設定した数値を超えたときに状態変化有りのブロック連を検出し、前記状態変化有としたブロック連のマップを予め設定した期間遅延させ、前記予め設定した期間遅延した状態変化有りとしたブロック連のマップと非遅延の状態変化有りとしたブロック連のマップを比較して、状態変化有りブロックの移動に伴う誤差発生ブロック数を検出する動き変化検出部を備え、
   前記動き検知制御部は、前記動き変化検出部が検出する誤差発生ブロック数が予め設定した数値を超えたときに、制御信号である動き検知有り信号を出力することを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の監視端末装置。
4. 前記ブロックデータ平滑部は、ブロック内の各輝度データを積算して平均化する手段を備え、
   前記状態変化検出部は、前記予め設定した期間遅延した遅延画像データと非遅延の画像データとの差分が予め設定した輝度差以上のとき画像の状態変化の有無を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視端末装置。
5. 動き検知制御部から出力される動き検知有り信号に基づいて、画像データの記録動作処理及びもしくは警報発報処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視端末装置。
6. 前記分割された各画像ブロックの画像データを平滑化するまではハードウエア処理を行い、画像データを平滑化以降はＣＰＵによるソフトウエア処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視端末装置。

Images