JP2007194837A - 監視カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視画像データをリングバッファ方式でメモリに記録し、アラーム検出時点の前後一定期間の画像データを保持する監視カメラ装置において、アラームが連続した際にも各アラームに係る画像データを独立に処理できるようにする。
【解決手段】通常は各フレームデータに参照値「0」を付して記録するが、アラーム検出時点の保持期間のデータの参照値は＋１増加させる。これはアラームが連続した場合にも同様であり、各アラームＡ,Ｂの保持期間の非重複部分の参照値は「1」、重複期間の参照値は「2」となる。また、巡回記録が継続しても参照値が「1」以上のデータは上書き・消去されない。アラームＡに係るデータを転送・消去する場合、参照値が「1」→「2」のデータを転送した後、それらの参照値を−１減少させ、参照値「0」となった画像データを消去する。アラームＢに係るデータは参照値「1」で残存する。
【選択図】図１１

Description

本発明は監視カメラ装置に係り、特に、監視領域の異常状態を検出した場合に、その検出前後の画像データをメモリに保持させる機能の改善に関する。

近年、防犯・防災のための監視システムが工場や商店等の様々な施設だけでなく家庭においても導入されるようになっているが、特に、通信機能を備えた監視カメラ装置を多数の監視領域に配備し、通信ネットワークを介して画像データを集中監視装置へ伝送させることにより各監視領域の画像をまとめて記録・表示させるネットワーク方式の監視システムが普及している。また、最近では、監視カメラ装置との通信にＩＰ（Internet Protocol）が採用されることも多く、外出先から自宅内の映像を確認できるような家庭用監視システムも実施されている。

そのような監視システムでは、撮像した画像信号をデジタルデータに変換した後、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の符号化方法で圧縮することにより、データの蓄積効率や伝送効率を向上させている。また、最近では、メモリのバイト当たり単価が飛躍的に安価になったことにより、監視カメラ装置自体に画像データ保持用のメモリを内蔵させておき、外部センサ等から異常状態を検出した際のアラーム信号に基づいて、アラームの前後の一定時間の画像データを前記メモリに保持するようにした監視システムも提案されている。

例えば、下記特許文献１においては、次のような監視システムが提案されている。(1) 監視カメラ装置では、画像データをリングバッファ方式で内蔵メモリに記録し、アラームが検出されるとその記録を停止させて直前の一定時間に亘る画像データを内蔵メモリに保持させると共に、それ以降の一定時間の画像データは集中監視装置へ伝送する。また、監視カメラ装置は、前記伝送が完了した後に、内蔵メモリに保持させた画像データを集中監視装置へ伝送する。そして、集中監視装置において、時間的に逆の順序で分割伝送された各画像データを通常の順序で連結させてアラーム検出時の一連の画像データを構成する。(2) 監視カメラ装置の内蔵メモリをアラーム前後の所要時間の画像データを全て収録できる容量にしておき、リングバッファ方式の記録条件でアラーム直後も継続的に画像データを一定時間だけ内蔵メモリに記録し続け、その後に最終的に書き込まれたアドレスの次のアドレスから順次読み出して伝送することにより、集中監視装置でアラーム検出前後の画像データをそのまま時系列で記録させる。
特開平９−２３８３０７号公報

ところで、前記特許文献１のようにアラーム検出に基づいて前後の所定時間の画像データを記録する方式を採用している監視システムにおいては、アラームが短時間に連続して検出される場合を想定していない。しかし、例えば、監視カメラ装置の監視領域に侵入した者が一旦その領域外に出て再び入ってきた場合や、犬や猫が通り抜けた後に不審な侵入者があった場合においては一定時間内でアラームが連続することになる。その場合、各アラームが一定時間内に発生していると、各アラームに係る記録時間は相互に重複した期間をもつために後のアラームを無視してもそれほど影響が生じないという考え方もできるが、各アラームに係る記録時間の中心となる時刻は前後しており、後のアラームを前のアラームと一括処理すると、後のアラーム検出後の記録時間が短くなる。そして、前記各事例のような場合には、むしろ後のアラーム検出後の画像に重要性があり、その記録時間が短くなることは避けたい。

従って、一定時間内にアラームが連続して発生した場合においても、それぞれのアラームについて同様の条件で画像データを記録・保持できることが望ましい。また、前記各事例のような場合には、前のアラームに係る画像データを消去して後のアラームに係る画像データのみを記録保持させておくような必要性が生じることが少なくないが、重複期間があるために前者の画像データの消去によって後者の画像データの一部が消去されることを回避させる必要がある。更に、上記のように監視カメラ装置との通信にＩＰが用いられることにより、監視カメラ装置がアラーム時の画像データを自動的に内蔵メモリに保持し、監視カメラ装置から集中監視装置を呼び出すか、又は逆に集中監視装置から必要に応じて監視カメラ装置をアクセスすることにより、監視カメラ装置が保持した画像データを集中監視装置へダウンロードさせるような監視システムが実現されるため、監視カメラ装置ではアラームに係る画像データを前記要求が満たされるように処理して保持する必要がある。

そこで、本発明は、監視システムにおいて、一定時間内にアラームが前後して発生した場合に、それぞれアラームに係る画像データの保持時間が重複していても各画像データを独立に取り扱うことができ、後のアラームに係る画像データだけをメモリ上に残すことができる監視カメラ装置を提供することを目的とする。

本発明は、撮像手段によって撮影された監視領域の画像データをリングバッファ方式でメモリに記録し、その記録過程で監視領域に異常状態が発生したことを示すアラーム信号の入力があると、そのアラーム検出時点の前後一定期間に亘る画像データを前記メモリ上に保持させる監視カメラ装置において、前記メモリに記録される前記画像データに対してフレームデータ単位で参照値を付与する手段であって、通常の記録状態におけるフレームデータについては逐次基準参照値を付与し、前記アラーム検出時点の前後一定期間に亘るフレームデータについては、その一定期間が経過した後、その段階で付与されている参照値に対して所定値を加算又は減算する参照値付与手段と、前記画像データの前記メモリへの記録中は、前記基準参照値以外の参照値が付与されているフレームデータに対する上書き及び消去を禁止するデータ保持手段と、前記アラームが連続して検出されて前記各アラームの検出時点の前後一定期間が重複している場合に、各フレームデータに付与されている前記参照値の段階的変化に基づいて、いずれのアラームに係るフレームデータであるかを判別する判別手段とを具備したことを特徴とする監視カメラ装置に係る。

本発明では、リングバッファ方式による通常の記録状態では、監視画像のフレームデータに基準参照値を付与し、アラームが検出される度に、そのアラームについて画像データを保持すべき期間のフレームデータの参照値に所定値を加算するか又は減算する。また、リングバッファ方式での記録と消去が巡回的になされても、基準参照値以外の参照値になっているフレームデータについては上書きと消去が禁止され、通常の記録はそれらフレームデータの記録領域以外の領域を利用して実行される。そして、本発明によれば、各アラームに係る前記期間が重複していても、フレームデータに付与されている参照値の段階的変化から各アラーム毎の画像データの保持領域を判別することができる。

本発明の監視カメラ装置は、以上の構成を有していることにより、次のような効果を奏する。監視画像データをリングバッファ方式でメモリに記録し、アラーム検出時点の前後一定期間の画像データをメモリに保持させる監視カメラ装置において、アラームが連続して発生した場合に、たとえ各アラームについて画像データを保持すべき期間が重複していても、フレームデータに付与されている参照値を確認することによってそれぞれの画像データの保持領域を判別することができ、各アラームについて保持された画像データを独立に処理することを可能にする。

以下、本発明の監視カメラ装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。先ず、図１は、パチンコホールに適用した監視システムの構成図であり、実施形態に係る監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎと集中監視装置５０についてはそれぞれブロック回路図として表してある。

ここで、各監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子で構成されて監視領域を撮影する撮像部２１と、撮像部２１から得られる画像データをＪＰＥＧ方式で符号化する符号化部２２と、符号化部２２による符号化画像データを記憶するメモリ２３と、メモリ２３に対して符号化画像データをリングバッファ方式で記録／消去するメモリ制御部２３aと、ＬＡＮ３０を介して集中監視装置５０側とＩＰ通信を行って各種制御信号の送受信と前記符号化画像データの送信を行うネットワークＩ/Ｆ２４と、パチンコ台側に設けたセンサからの入力信号に基づいてアラーム信号を出力する異常検出部２５と、前記異常検出部２５のアラーム信号やネットワークＩ/Ｆ２４から得られる各種制御信号に基づいて端末の全体的制御を実行する制御部２６とからなる。

一方、集中監視装置５０は、ＬＡＮ３０を介して各監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎ側とＩＰ通信を行って各種制御信号の送受信と前記符号化画像データの受信を行うネットワークＩ/Ｆ４１と、各監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎから受信した符号化画像データを蓄積するＨＤＤ４２と、ＨＤＤ４２の符号化画像データを復号する復号部４３と、復号された画像データをモニタ６０に表示させる表示Ｉ/Ｆ４４と、各種の指令入力やモード設定を行うための操作部４５と、操作部４５からの操作信号及びネットワークＩ/Ｆ４１から得られる各種制御信号に基づいて装置全体の制御を実行する制御部４６とからなる。

以上の構成に基づいて、各監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎでは、撮像部２１から得られた画像データを符号化部２２で符号化圧縮し、その符号化後の画像データをメモリ制御部２３aがリングバッファ方式でメモリ２３に記録するが、その記録状態は図２に示される。同図はメモリ２３を模式化して環状に表現したものであり、メモリ制御部２３aは符号化された画像データをライトポインタのアドレスを進行させながらフレーム単位で書き込んでゆくと共に、現時点より一定フレーム数分前のフレームデータのアドレス位置をリードポインタとして画像データの消去を行ってゆく。従って、常にライトポインタとリードポインタの間（図の斜線部分）に一定フレーム数の画像データが書き込まれている状態で巡回的に書き込みと消去を繰り返してゆくことになるが、各フレームデータの書き込みに際しては、そのヘッダに書き込み時刻（タイムスタンプ）と参照値とが書き込まれ、その参照値は通常状態では「0」とされる。

また、各監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎは、異常検出部２５からアラーム信号が検出された場合にその検出前後の一定時間に亘る画像データをメモリ２３に保持させ、その保持した画像データを集中監視装置５０側からの要求によりＬＡＮ３０を介して集中監視装置５０側へ伝送する機能を有している。そして、この実施形態の特徴は、メモリ２３への画像データの記録中にアラーム信号が一定期間内に連続して検出された場合に、各アラーム信号に基づいて画像データを保持させる期間が重複していても、それぞれの画像データを独立に取り扱えるようにするための画像データの保持方法にあり、その基本的手順は図３のフローチャートに示される。同図は画像データをリングバッファ方式でメモリ２３に記録している状態でアラーム信号が検出された時に個別に実行される手順を示し、アラーム信号が短時間に連続して検出された場合においてもそれぞれについて独立に実行される。

先ず、システム制御部２６は異常検出部２５からアラーム信号を検出すると、その時刻txより時間ΔT1前の時刻tx1と時間ΔT2後の時刻tx2とを演算してセーブする（S1,S2）。ここで、時間ΔT1,ΔT2はアラーム発生前後において画像データを保持すべき時間であり、例えば、ΔT1＝ΔT2＝５(sec)やΔT1＝５(sec)，ΔT2＝１０(sec)のように監視領域の条件等に応じて予め設定されているが、ΔT1は図２に示したライトポインタとリードポインタ間の固定フレーム数に対応する再生時間より小さい範囲で設定され、また（ΔT1＋ΔT2）はメモリ２３の全記憶容量に平均的画像のフレームを記録した場合のフレーム数に対応する時間よりも十分に小さい範囲とされる。

次に、時間ΔT2が経過して先にセーブした時刻tx2になると、システム制御部２６は直前の時間（ΔT1＋ΔT2）間（時刻tx1〜時刻tx2）に記録された各フレームデータの参照値を＋１インクリメントする（S3,S4）。即ち、フレームデータのヘッダにはタイムスタンプが記録されているため、そのタイムスタンプがtx1〜tx2の範囲にあるフレームデータのヘッダの参照値を＋１インクリメントした値に書き換える。そして、システム制御部２６は、図２に示したリングバッファ方式による画像データのメモリ２３への記録において、参照値が「1」以上のフレームデータに対する上書きと消去の禁止設定を行う（S5）。これは、上書きと消去の禁止設定が行われたフレームデータのアドレス領域については、リングバッファ方式による書き込み／消去の対象から除外してライトポインタとリードポインタとを巡回的に進行させることを意味する。

前記のように図３で示した手順は複数のアラーム信号が検出された際に個別且つ独立に実行されるが、アラームＡとアラームＢとが連続して検出され、それぞれのアラームＡ,Ｂにおいて保持すべき画像データが時間的に重複している場合について、図４から図１１を順次参照しながら具体的に説明する。先ず、図４はリングバッファ方式でフレームデータの記録と消去を行っている過程で最初のアラームＡが検出された段階を示し、その時点（時刻ta）でシステム制御部２６は時間ΔT1だけ前の時刻データta1と時間ΔT2だけ後の時刻データta2をセーブする。

次に、ライトポインタは時間の経過に伴って図５に示すように進行するが、その過程で図６に示すようにアラームＢが検出されると、前記と同様に、その時点（時刻tb）でシステム制御部２６が時間ΔT1だけ前の時刻データtb1と時間ΔT2だけ後の時刻データtb2をセーブする。そして、アラームＢの検出後に更にライトポインタが進行し、図７に示すようにアラームＡの検出時にセーブした時刻ta2に達すると、そのアラームＡについて画像データを保持すべき時間帯である時刻ta1から時刻ta2までのタイムスタンプが記録されている各フレームデータの参照値を＋１インクリメントする。この場合、タイムスタンプが時刻ta1から時刻ta2までのフレームデータの参照値は「0」であるため、それらを「1」に書き換えることになる。

また更に、図８に示すようにライトポインタが進行し（時刻ta2以降に記録されているフレームデータの参照値は「0」）、図９に示すようにアラームＢの検出時にセーブした時刻tb2に達すると、前記と同様に、そのアラームＢについて画像データを保持すべき時間帯である時刻tb1から時刻tb2までのタイムスタンプが記録されている各フレームデータの参照値を＋１インクリメントする。その場合、時刻ta1から時刻ta2までのタイムスタンプが記録されているフレームデータ（アラームＡについて保持されるフレームデータ）については既に参照値が「1」になっているため、アラームＡだけに関連している時刻ta1から時刻tb1までのタイムスタンプのフレームデータについては参照値が「1」のままであるが、アラームＡとアラームＢの双方に関連している時刻tb1から時刻ta2までのタイムスタンプのフレームデータについては参照値が「2」となる。また、その後のアラームＢだけに関連している時刻ta2から時刻tb2までのタイムスタンプのフレームデータについては参照値が「1」となる。

以降、時刻tb2を経過した後も、システム制御部２６はメモリ制御部２３aによりリングバッファ方式でライトポインタとリードポインタを進行させながら監視画像のフレームデータの記録と消去を実行するが、図１０に示すように、時刻tb2からはアラームとは関係がなくなるためにライトポインタの位置で記録されるフレームデータの参照値は「0」である。一方、図１０では示されていないが、リードポインタの進行に伴って画像データが消去されてゆき、リードポインタは時刻ta1のタイムスタンプが記録されているフレームデータの位置へ移動することになる。

しかし、図３のステップS5で説明したように、システム制御部２６は参照値が「1」以上のフレームデータに対する上書きと消去の禁止設定を行っている。従って、図１１に示すようにリングバッファ方式によるフレームデータの記録と消去が継続的に実行されても、各アラームＡ,Ｂに係る画像データの保持時間帯（重複部分も含む）のタイムスタンプ（時刻ta1〜時刻tb2）が記録されているフレームデータは上書きと消去の対象から除外され、それ以外のアドレス領域を利用したフレームデータの巡回的な記録と消去が実行される。即ち、各アラームＡ,Ｂの検出により保持した画像データはそのままにして、残余のアドレス領域を利用したリングバッファ方式による通常の記録・消去動作を続ける。

ところで、監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎはアラームがあった場合に無制限に記録・消去動作を続けるわけではなく、最初にアラームが発生した後に連続してアラームが発生する可能性があると想定される時間を経過した時点で、アラームに関連した画像データの収録処理等を行う。次に、その処理手順（アラームＡ,Ｂが発生した後の処理）を図１２のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、アラームＡが検出された時点から所定時間Twが経過すると、システム制御部２６はメモリ制御部２３aによる画像データのメモリ２３への記録を停止させると共に、ネットワークＩ/Ｆ２４からＬＡＮ３０を介してアラームの発生を集中監視装置５０へ通報する（S21〜S23）。尚、所定時間Twは、メモリ２３の全容量を考慮する必要があるが、一般的には前記のように監視領域において異常状態が連続的に発生すると想定される時間であり、例えば、２０〜３０(sec)として設定される。

前記通報を受信した集中監視装置５０は、アラームの発生を確認した後、必要に応じて各アラームに係る画像データの転送・消去要求（ここではアラームＡに係る画像データについての要求）を行う。その場合、ＬＡＮ３０を介して前記転送・消去要求を受けた監視カメラ装置１１,１２,・・・,Ｎでは、システム制御部２６がメモリ制御部２３aによってメモリ２３からアラームＡについて保持したフレームデータをネットワークＩ/Ｆ２４へ読み出して集中監視装置５０へ伝送する（S24,S25）。具体的には、図１１に示すように、各アラームＡ,Ｂに係る画像データは参照値が「1」→「2」→「1」のフレームデータとして記録されており、アラームＡについて保持したフレームデータはタイムスタンプがta1〜ta2で参照値が「1」→「2」となっているため、メモリ制御部２３aはその参照値を確認して読み出すことになる。

そして、メモリ制御部２３aは読み出した各フレームデータの参照値を１だけデクリメントし、その後、参照値が「0」となったフレームデータをメモリ２３から消去する（S26,S27）。図１３はその状態を示しており、アラームＡに係る各フレームデータ中で参照値が「1」であったものは参照値が「0」になって消去され、参照値が「2」であったものは参照値が「1」となるが残存する。即ち、アラームＡについて保持したフレームデータの一部（タイムスタンプ：ta1〜tb1）が消去されるが、その全体が消去される訳ではなく、アラームＢについての保持されたフレームデータ（タイムスタンプ：tb1〜ta2）と重複している部分は消去されず、結果的にアラームＢについて保持されたフレームデータ（タイムスタンプ：tb1〜tb2）は残される。尚、メモリ２３に残存したフレームデータは参照値が「1」になっており、アラームＢに係る画像データの転送・消去要求があった際に、それらを全て転送して、参照値を１だけデクリメントすると「0」になるため、それらを全てメモリ２３から消去すればよい。

従って、アラームＡに係る画像データとアラームＢに係る画像データとが相互に共通する部分を有していても、参照値の段階的変化に基づいていずれのアラームに係るフレームデータであるかを判別できるため、それぞれの画像データを独立に取り扱うことが可能になり、集中監視装置５０への伝送やメモリ２３からの消去を個別に行うことができる。尚、以上ではアラームＡの検出時刻taから同アラームＡに係る画像記録の終了時刻（ta2）までの間にアラームＢの検出があった場合について説明したが、アラームＡの検出時刻taから時間(ΔT2＋ΔT1)以内にアラームＢが検出された場合には、各アラームＡ,Ｂについての画像データを保持すべき時間帯が重複するため、そのアラームＡ,Ｂの発生条件について上記の参照値の増減による処理をそのまま適用できる。更に拡張すれば、前後するアラーム相互間で画像記録時間が重複する態様で３つ以上のアラームが連続して検出された場合においても、参照値のインクリメント／デクリメント処理を上記に準じて行うようにすれば、同様に各アラームに係る画像データを独立に取り扱うことが可能である。

本発明は、センサ等から監視領域の異常状態が検出して、その検出前後の監視画像データをメモリに保持させる機能を備えた監視カメラ装置に適用できる。

本発明の実施形態に係る監視カメラ装置を用いた監視システムの構成図である。 メモリを環状に表現して画像データのリングバッファ方式での記録状態を示す模式図である。 監視カメラ装置において個別アラームに係る参照値の処理によりアラームに係る画像データを保持させる手順を示すフローチャートである。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＡが検出された際の模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＡが検出された後にフレームデータの記録が進行している状態を示す模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＢが検出された際の模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＡについて画像データを保持すべき時間帯を経過した時点での状態を示す模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＡについて画像データを保持すべき時間帯を経過した後にフレームデータの記録が進行している状態を示す模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＢについて画像データを保持すべき時間帯を経過した時点での状態を示す模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＢについて画像データを保持すべき時間帯を経過した後にフレームデータの記録が進行している状態を示す模式図である。 メモリに対するリングバッファ方式による記録過程でアラームＢについて画像データを保持すべき時間帯を経過した後に更に記録が１回以上巡回して進行した状態を示す模式図である。 監視カメラ装置において、連続したアラームＡ,Ｂついて保持した画像データの内、アラームＡに係る画像データを集中監視装置へ転送し、メモリから消去する手順を示すフローチャートである。 図１２のフローチャートで示される手順を説明するための模式図である。

符号の説明

１１,１２,１３,…,Ｎ…監視カメラ装置、２１…撮像部、２２…符号化部、２３…メモリ、２３a…メモリ制御部、２４,４１…ネットワークＩ/Ｆ、２５…異常検出部、２６,４６…システム制御部、３０…ＬＡＮ、４２…ハードディスク装置（ＨＤＤ）、４３…復号部、４４…表示Ｉ/Ｆ、４５…操作部、５０…集中監視装置、６０…モニタ。

Claims (1)

1. 撮像手段によって撮影された監視領域の画像データをリングバッファ方式でメモリに記録し、その記録過程で監視領域に異常状態が発生したことを示すアラーム信号の入力があると、そのアラーム検出時点の前後一定期間に亘る画像データを前記メモリ上に保持させる監視カメラ装置において、
   前記メモリに記録される前記画像データに対してフレームデータ単位で参照値を付与する手段であって、通常の記録状態におけるフレームデータについては逐次基準参照値を付与し、前記アラーム検出時点の前後一定期間に亘るフレームデータについては、その一定期間が経過した後、その段階で付与されている参照値に対して所定値を加算又は減算する参照値付与手段と、
   前記画像データの前記メモリへの記録中は、前記基準参照値以外の参照値が付与されているフレームデータに対する上書き及び消去を禁止するデータ保持手段と、
   前記アラームが連続して検出されて前記各アラームの検出時点の前後一定期間が重複している場合に、各フレームデータに付与されている前記参照値の段階的変化に基づいて、いずれのアラームに係るフレームデータであるかを判別する判別手段と
   を具備したことを特徴とする監視カメラ装置。
   

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