JP2007325170A - 映像監視装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】映像データからの侵入物検出の処理コストを低減させると共にセンサの誤報による動体の誤検出を防止して装置全体として効率的な映像監視を可能にした映像監視装置及び方法を提供する。
【解決手段】特定の場所を撮影するように設置された動画カメラと、特定の場所の状況変化を検出するセンサ手段と、カメラの出力映像信号に応じた映像を表示する表示手段と、センサ手段によって特定の場所の状況変化が検出されたときカメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体の存在を検出する動体検出処理を行う動体検出手段と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像中における動体の存在を監視する映像監視装置及び方法に関する。

特定の場所を動画カメラで撮影してその撮影映像に対して動体検出処理を施すことにより不審行動者や侵入物を検出して警報を発生する映像監視装置が知られている（非特許文献１参照）。また、その映像監視装置による監視映像はディスプレイに表示され、通常、監視センタにおいてオペレータが警報の発生時に確認するようにされている。

映像監視装置の動体検出処理としては、時間的に連続した２つの画像間の輝度レベルの差分を用いるフレーム間差分法がある。また、画像中の明るさのパターンが見かけ上変化した情報であるオプティカルフローを推定して動体検出する方法も知られている。
沖テクニカルレビュー ２００３年／第１９５号Vol.70 No.3 第７２頁〜第７５頁 宮崎敏彦「動画像処理技術による映像監視の高度化」

しかしながら、かかる従来の映像監視装置より得られた映像データから侵入物を検出するシステムも近年提案されてきているが、処理量を多く必要とするので、各カメラに１システムを実装するとコストが高くなってしまう。また、侵入物の存在を検出する検出手段としては、センサによるものが多く使われているが、温度変化や振動による誤動作が多く、侵入物が存在しない場合に発報することが多いという欠点があった。

そこで、本発明の目的は、映像データからの侵入物検出の処理コストを低減させると共にセンサの誤報による動体の誤検出を防止して装置全体として効率的な映像監視を可能にした映像監視装置及び方法を提供することである。

本発明の映像監視装置は、第１の特定の場所を撮影するように設置され映像信号を出力する第１動画カメラと、前記第１の特定の場所の状況変化を検出する第１センサ手段と、前記カメラの出力映像信号に応じた映像を表示する表示手段と、前記センサ手段によって前記第１の特定の場所の状況変化が検出されたとき前記カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体の存在を検出する動体検出処理を行う動体検出手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明の映像監視方法は、動画カメラによって撮影される特定の場所の映像を監視する映像監視方法であって、前記特定の場所の状況変化を検出し、前記カメラの出力映像信号に応じた映像を表示し、前記特定の場所の状況変化を検出したとき前記カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体の存在を検出する動体検出処理を行うことを特徴としている。

かかる本発明によれば、センサ手段により検出された状況変化に応じて動体検出手段の処理を行うようにしたので、動体検出手段のコストを低減させることができると共に、センサ手段の誤報の確認を容易にすることができる。よって、装置／方法の全体としては、コスト低減と動体検出精度の向上を図ることができ、動体の誤検出による誤警報の発生が少なくなり、監視センサのオペレータによる効率的な映像監視が可能となる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明による映像監視装置を示している。この映像監視装置は、第１センサ部１１、第１カメラ１２、第１画像記憶部１３、第２センサ部１４、第２カメラ１５、第２画像記憶部１６、画像再生部１７、画像表示部１８、動体検出部１９及び警報発生部２０を備えている。

第１センサ部１１は、第１カメラ１２によって撮影される場所（第１の特定の場所）における温度変化及び振動を検出する。第１センサ部１１には、図２に示すように、温度センサ１１１、振動センサ１１２、温度判別部１１３及び振動判別部１１４が備えられている。温度センサ１１１は第１の特定の場所における温度を検出し、振動センサ１１２は第１の特定の場所における振動、例えば、窓ガラスや床の振動を検出する。温度判別部１１３は温度センサ１１１に接続され、温度センサ１１１によって検出された温度の単位時間当たり変化が所定温度差以上のとき温度変化検出信号を発生する。振動判別部１１４は振動センサ１１２に接続され、振動センサ１１２によって検出された振動レベルが所定値以上であるとき振動検出信号を発生する。温度判別部１１３及び振動判別部１１４各々の出力は第１画像記憶部１３に供給される。

第１カメラ１２は動画カメラであり、その設置場所から第１の特定の場所を撮影し、その撮影によって得られた映像信号を出力する。

第１画像記憶部１３は、図３に示すように、第１カメラ１２の出力映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１３１、Ａ／Ｄ変換器１３１の出力ディジタル映像信号を一時的に保持するバッファ１３２、バッファ１３２に保持された映像信号を記憶するためのメモリ部１３３、第１センサ部１１の出力信号である温度変化検出信号又は振動検出信号に応答してバッファ１３２に保持された映像信号をメモリ部１３３に書き込む記憶制御部１３４を備えている。また、記憶制御部１３４は、温度変化検出信号及び振動検出信号のいずれか一方が供給された場合にはそれを第１センサ発報信号として画像再生部１７及び動体検出部１９に供給する。メモリ部１３３に記憶された映像信号は画像再生部１７及び動体検出部１９によって読出可能にされている。また、記憶制御部１３４は、映像信号を書き込む際にはその映像信号の撮影時刻情報を付加してメモリ部１３３に書き込む。

第２センサ部１４は第２カメラ１５によって撮影される場所（第２の特定の場所）における温度変化及び振動を検出し、第１センサ部１１と同一の構成を有している。第２センサ部１４の出力は第２画像記憶部１６に供給される。第２カメラ１５はその設置場所から第２の特定の場所を撮影し、その撮影によって得られた映像信号を出力する。第２画像記憶部１６は第１画像記憶部１３と同一の構成を有している。第２画像記憶部１６の図示しない記憶制御部は、第２センサ部１４から温度変化検出信号及び振動検出信号のいずれか一方が供給された場合にはそれを第２センサ発報信号として画像再生部１７及び動体検出部１９に供給する。また、第２画像記憶部１６の図示しないメモリ部に記憶された映像信号は画像再生部１７及び動体検出部１９によって読出可能にされている。

画像再生部１７は、第１画像記憶部１３及び第２画像記憶部１６に接続され、第１画像記憶部１３からの第１センサ発報信号に応答して第１画像記憶部１３のメモリ部１３３に記憶された映像信号を読み出してアナログの映像信号として再生する。第２画像記憶部１６からの第２センサ発報信号に応答して第２画像記憶部１６のメモリ部に記憶された映像信号を読み出してアナログの映像信号として再生する。

画像表示部１８はディスプレイ装置からなり、画像再生部１７から出力される映像信号が示す映像を表示する。

動体検出部１９は、フレーム間差分法により映像中の動体を検出する。具体的には、図４に示すように、読出部１９１、ブロック化部１９２、差分値検出部１９３及び比較部１９４を備えている。読出部１９１は第１センサ発報信号に応答して第１画像記憶部１３のメモリ部１３３から映像信号を読み出し、第２センサ発報信号に応答して第２画像記憶部１３のメモリ部に記憶された映像信号を読み出す。ブロック化部１９２はその映像信号の各フレームを複数の小ブロック（例えば、８画素×８画素）に分割する。差分値検出部１９３は小ブロック毎に今回のフレームと前回のフレームとの輝度レベルの差分値を算出する。比較部１９４は差分値検出部１９３で算出された小ブロック毎の差分値が閾値以上であるか否かを判別する。差分値が閾値以上であるブロックは動体部分である。比較部１９４は差分値が閾値以上であるブロックを含むフレームを検出した場合には動体検出信号を発生する。動体検出信号には、動体検出の監視場所と温度変化及び振動のいずれによるかを示すセンシング情報とが含まれる。なお、動体検出部１９は、ブロック毎にフレーム間差分法により差分値を検出して動体を判別する構成であるが、画素毎にフレーム間差分法により差分値を検出して動体を判別しても良い。

警報発生部２０は告知手段であり、例えば、警報ブザーやパイロットランプからなり、動体検出部１９によって動体が検出された場合には警報を発する。また、警報発生部２０は上記の動体検出の監視場所とセンシング情報とを表示する表示器（図示せず）を備えている。

第１画像記憶部１３、第２画像記憶部１６、画像再生部１７、画像表示部１８、動体検出部１９及び警報発生部２０からなる部分はオペレータが常時存在する監視センタに配置される。

かかる構成の映像監視装置において、第１センサ部１１、第１カメラ１２及び第１画像記憶部１３からなる第１映像検出部分と、第２センサ部１４、第２カメラ１５及び第２画像記憶部１６からなる第２映像検出部分とは同一の動作を行うので、第１映像検出部分についての動作を以下に説明する。なお、第１センサ部１１及び第１カメラ１２によって監視される第１の特定の場所と、第２センサ部１４及び第２カメラ１５によって監視される第２の特定の場所は通常、互いに異なる。

第１カメラ１２による第１の特定の場所の撮影映像は、第１カメラ１２から映像信号として第１画像記憶部１３に供給される。その映像信号は画像記憶部１３のＡ／Ｄ変換器１３１によってディジタル映像信号とされ、バッファ１３２に一時的に保持される。バッファ１３２には少なくとも１分間の映像信号が保持される。

一方、第１の特定の場所の温度は温度センサ１１１によって検出され、その検出温度の単位時間当たり変化が温度判定部１１３によって判定される。単位時間当たり温度変化が所定温度差以上であるならば、温度判定部１１３は温度変化検出信号を発生する。一方、第１の特定の場所における窓ガラスや床が振動した場合にその振動が振動センサ１１２によって検出される。振動センサ１１２によって検出された振動レベルが閾値以上であるとき振動検出信号が振動判別部１１４によって発生される。

温度変化検出信号又は振動検出信号が第１センサ部１１から第１画像記憶部１３の記憶制御部１３４に供給されると、その検出信号に応答して記憶制御部１３４はその時点の１分（第１所定時間）前からその時点の４分（第２所定時間）経過するまでの映像信号をバッファ１３２から順次読み出してメモリ部１３３に書き込む。メモリ部１３３には第１カメラ１２によって撮影された映像が映像信号として５分間分書き込まれる。

また、記憶制御部１３４においては、温度変化検出信号又は振動検出信号に応じて第１センサ発報信号を画像再生部１７及び動体検出部１９に供給することが行われる。第１センサ発報信号は温度変化及び振動のいずれによって発生されたのか示す情報を含んでも良い。

画像再生部１７は、第１センサ発報信号に応答して第１画像記憶部１３のメモリ部１３３に記憶された映像信号を読み出してアナログの映像信号として再生し、再生映像信号に応じた映像を画像表示部１８に表示させる。

動体検出部１９においては、読出部１９１が第１画像記憶部１３のメモリ部１３３に記憶された映像信号を順次読み出す。読み出された映像信号はブロック化部１９２によってフレーム毎に小ブロック化された後、差分値検出部１９３により小ブロック毎に今回のフレームと前回のフレームとの輝度レベルの差分値が算出される。その差分値が閾値以上であるブロックが比較部１９４によって検出されると、そのブロックは動体部分であると判断されたことになる。比較部１９４によって動体部分のブロックを含むフレームが検出されると、動体検出信号が発生される。動体検出信号は警報発生部２０を活性化させるので、警報発生部２０から警報が発生される。また、警報発生部２０は動体検出信号に応じて動体検出の監視場所と、温度変化及び振動のいずれの検出であるかを示すセンシング情報とを上記の表示器に表示する。

同様に、第２の特定の場所の単位時間当たり温度変化が所定温度差以上となったり、或いは第２の特定の場所における窓ガラスや床が振動した場合にその振動が検出され、更に、それにより動体検出部１９から動体検出信号が発生されると、警報発生部２０は警報を発生し、動体検出の第２の特定の場所とセンシング情報とを表示する。

監視センタのオペレータは、警報が発生すると、直ちに動体検出の監視場所（この場合には、第１の特定の場所又は第２の特定の場所）とセンシング情報を確認し、更に、画像表示部１８による表示映像によって動体の存在を実際に確認することができ、効率的な映像監視が可能となる。

このような構成／処理において、温度変化検出信号及び振動検出信号の少なくとも一方の検出信号が第１の特定の場所と第２の特定の場所とから同時に発生する確率は極めて少ない。

従って、本発明の形態では、動体検出部の処理を、各センサ部による出力される検出信号をトリガとした前後の画像に対して限定して行うこととしたので、動体検出部のコスト低減とセンサ誤報の確認の容易さとを両立させることができる映像監視システムの提供が可能となる。よって、システム全体としては、コスト低減と動体検出精度の向上を図ることができ、動体の誤検出による誤警報の発生が少なくなり、監視センサのオペレータによる効率的な映像監視が可能となる。

図５は本発明の他の実施例を示している。この図５の映像監視装置は、図１に示した第１センサ部１１、第１カメラ１２、第１画像記憶部１３、第２センサ部１４、第２カメラ１５、第２画像記憶部１６、画像再生部１７、画像表示部１８、動体検出部１９及び警報発生部２０の他に、第１画像エンコーダ部２１、ネットワーク２２、第１画像デコーダ部２３、第２画像エンコーダ部２４、ネットワーク２５、及び第２画像デコーダ部２６を備えている。

第１画像エンコーダ部２１は、第１センサ部１１及び第１カメラ１２に接続され、図６に示すように、第１カメラ１２の出力映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２１１と、Ａ／Ｄ変換器２１１から出力されるディジタル映像信号をＭＰＥＧやＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ等の圧縮データに符号化するエンコーダ２１２と、圧縮データ及び第１センサ部１１からの検出信号（温度変化検出信号又は振動検出信号）を含むパケット信号を作成してそれをネットワーク２２を介して第１画像デコーダ部２３に送信する送信部２１３と、を備えている。

第１画像デコーダ部２３は、図７に示すように、ネットワーク２２を介して伝送されたパケット信号を受信して圧縮データと検出信号とを取り出す受信部２３１と、圧縮データを伸張して復号化するデコーダ２３２と、を備える。第１画像デコーダ部２３には第１画像記憶部１３が接続されている。

第２画像エンコーダ部２６は、第２センサ部１４及び第２カメラ１５に接続され、第１画像エンコーダ部２１と同一の構成を有している。第２画像デコーダ部２６は第２画像エンコーダ部２６とネットワーク２５を介して接続され、第１画像デコーダ部２３と同一の構成を有している。

第１画像エンコーダ部２１は第１センサ部１１及び第１カメラ１２と共に第１の特定の場所、或いはその近傍に配置される。第２画像エンコーダ部２６は第２センサ部１４及び第２カメラ１５と共に第２の特定の場所、或いはその近傍に配置される。第１画像デコーダ部２３及び第２画像デコーダ部２６は第１画像記憶部１３、第２画像記憶部１６、画像再生部１７、画像表示部１８、動体検出部１９及び警報発生部２０からなる部分と共にオペレータが常時居る監視センタに配置される。ネットワーク２２，２５はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やインターネット等のワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）である。

図５の映像監視装置のその他の構成は図１の映像監視装置と同様である。なお、第１画像デコーダ部２３及び第２画像デコーダ部２６はディジタル映像信号を出力するので、図５の映像監視装置の第１画像記憶部１３及び第２画像記憶部１６には、Ａ／Ｄ変換器は備えられていない。

図５の映像監視装置においては、映像信号を圧縮データにしてネットワーク２２又は２５を介して伝送するので、監視場所から遠く離れた監視センタで監視場所の動画映像を監視することが可能となる。なお、映像信号の圧縮データは温度変化検出信号又は振動検出信号が検出されたときにその数分前の圧縮データと共に伝送しても良い。

上記した各実施例においては、状況変化検出のために温度センサ及び振動センサを示したが、これに限定されない。超音波センサや赤外線センサ等の他のセンサを用いても特定の場所の状況変化の検出を行っても良い。

本発明の実施例を示すブロック図である。 図１の装置中の第１センサ部の構成を示すブロック図である。 図１の装置中の第１画像記憶部の構成を示すブロック図である。 図１の装置中の動体検出部の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例を示すブロック図である。 図５の装置中の画像エンコーダ部の構成を示すブロック図である。 図５の装置中の画像デコーダ部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１，１４ センサ部
１２，１５ カメラ
１３，１６ 画像記憶部
１７ 画像再生部
１８ 画像表示部
１９ 動体検出部

Claims (9)

1. 第１の特定の場所を撮影するように設置され映像信号を出力する第１動画カメラと、
   前記第１の特定の場所の状況変化を検出する第１センサ手段と、
   前記カメラの出力映像信号に応じた映像を表示する表示手段と、
   前記センサ手段によって前記第１の特定の場所の状況変化が検出されたとき前記カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体の存在を検出する動体検出処理を行う動体検出手段と、を備えたことを特徴とする映像監視装置。
2. 前記センサ手段は、前記第１の特定の場所の状況変化として温度変化、及び振動を検出することを特徴とする請求項１記載の映像監視装置。
3. 前記表示手段は、前記センサ手段によって前記第１の特定の場所の状況変化が検出された時点の第１所定時間前からその時点の第２所定時間後までの期間に前記カメラから出力された映像信号を記憶する画像記憶部と、前記画像記憶部に記憶された映像信号を再生する画像再生部と、前記画像再生部によって再生された映像信号が示す画像を表示する画像表示部と、を備え、
   前記動体検出手段は、前記画像記憶部に記憶された映像信号について前記動体検出処理を行うことを特徴とする請求項１記載の映像監視装置。
4. 前記画像記憶部は、前記カメラの出力映像信号をＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるディジタル映像信号を一時的に保存して出力するバッファと、前記センサ手段によって前記第１の特定の場所の状況変化が検出されたとき前記バッファを介して得られる映像信号をメモリ部に記憶させる記憶制御部と、を有することを特徴とする請求項３記載の映像監視装置。
5. 前記動体検出手段は、前記動体検出処理として、前記画像記憶部に記憶された映像信号を読み出す読出部と、前記読出部によって読み出された映像信号をフレーム毎に小ブロック化するブロック化部と、前記ブロック化部によるブロック単位で前フレームと現フレームとの輝度レベルの差分値を算出する差分値検出部と、前記差分値検出部で算出された差分値が閾値より大であるブロックを含むフレームを検出したとき動体検出信号を出力する比較部と、を備えたことを特徴とする請求項３記載の映像監視装置。
6. 前記カメラの出力映像信号を前記センサ手段による状況変化のデータと共に復号して送信信号としてネットワークに出力するエンコーダ部と、前記ネットワークを介して前記送信信号を受信してそれを復号するデコーダ部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の映像監視装置。
7. 第２の特定の場所を撮影するように設置され映像信号を出力する第２動画カメラと、
   前記第２の特定の場所の状況変化を検出する第２センサ手段と、を備え、
   前記表示手段は、前記第１の特定の場所の状況変化が検出された時点の第１所定時間前からその時点の第２所定時間後までの期間に前記カメラから出力された映像信号を記憶する第１画像記憶部と、前記第２センサ手段によって前記第１の特定の場所の状況変化が検出された時点の第１所定時間前からその時点の第２所定時間後までの期間に前記カメラから出力された映像信号を記憶する第２画像記憶部と、前記第１画像記憶部及び前記第２画像記憶部のいずれかに映像信号が記憶されたときその記憶映像信号を再生する画像再生部と、前記画像再生部によって再生された映像信号が示す画像を表示する画像表示部と、を備え、
   前記動体検出手段は、前記第１画像記憶部及び前記第２画像記憶部のいずれかに映像信号が記憶されたときその記憶映像信号について前記動体検出処理を行うことを特徴とする請求項１記載の映像監視装置。
8. 前記動体検出手段によって動体の存在が検出されたときその動体の存在を告知する告知手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の映像監視装置。
9. 動画カメラによって撮影される特定の場所の映像を監視する映像監視方法であって、
   前記特定の場所の状況変化を検出し、
   前記カメラの出力映像信号に応じた映像を表示し、
   前記特定の場所の状況変化を検出したとき前記カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体の存在を検出する動体検出処理を行うことを特徴とする映像監視方法。

Images