JP2008271329A - 施設監視装置及び施設監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照度計等の付属機器を設置することなく日照による画像への影響を排除できるようにし、これにより安価で高精度の監視を行えるようにする。
【解決手段】カメラ１により１時間おきに毎時０分になった時点で監視対象施設を撮像し、その監視画像データを撮像日時を表すタイムスタンプ情報を付加して記憶ユニット４に順次格納する。そして、最新の監視画像データが得られるごとに、当該最新の監視画像データと前日の同時刻における監視画像データを記憶ユニット４から読み出し、これらの監視画像データをその明るさの平均が任意の共通の値となるように画素ごとに明るさ（濃度）を補正する。次に、上記明るさが補正された後の監視画像データ間の差分を画素ごとに求めて絶対差分画像を生成し、この生成された絶対差分画像を画素ごとにしきい値と比較して、その結果をもとに上記監視画像データ間の変化の有無を判定する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、例えば屋外における建物や橋梁、プラント設備等の施設の状態をカメラを用いて監視するための装置と方法に関する。

従来、例えば建物や橋梁等の建造物や工業用プラント設備などの施設をカメラにより撮像し、その画像データをもとに施設の異常を監視する装置が使用されている。この種の装置を設置すると、例えば地震や台風、落雷等の天災や、衝突や爆発等の事故によって、施設に損壊等の異常が発生した場合に、その状況を遠隔監視して迅速な対策を講じることが可能となり、大変有用である。

ところで、この種の監視装置では、例えば常時又は一定の時間間隔で監視対象の施設をカメラで撮像してその画像データを順次蓄積し、これらの画像データ間の変化を画像処理により検出することにより、施設の異常を検出するようにしている。しかしながら、画像データ間の変化を検出する場合、これらの画像データの撮像時点の日照条件が異なると、この日照条件の差異により画像データが変化し、この変化を施設の異常として誤検出してしまうことがある。

そこで、例えばカメラの近くに照度計を設置して監視対象の周囲の明るさを検出し、この明るさの検出値に応じて例えば朝、昼、夕の３種類の基準画像を選択し、撮像した画像をこの選択した基準画像と比較することにより画像の変化を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特許第２９４７６８９号明細書

ところが、前記特許文献１に記載された技術では照度計を設置しなければならず、設備が高価になる。また、照度の検出値をもとに朝、昼、夕の３種類の代表的な照度に応じた基準画像を選択し比較に供するようにしている。このため、同じ昼であっても季節や天気の変化により適切な照度補正を行うことができず、その結果誤検出が多く十分な判定精度が得られなかった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、照度計等の付属機器を設置することなく日照による画像への影響を排除できるようにし、これにより安価で高精度の監視を行い得る施設監視装置及び施設監視方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一つの観点は、監視対象の施設を定点においてカメラにより定期的に撮像してその画像データを撮像日時を表すタイムスタンプ情報と対応付けてメモリに記憶する。そして、任意の撮像日時に撮像された第１の画像データと、当該第１の画像データの撮像日より前でかつ同時刻に撮像された第２の画像データを、上記タイムスタンプ情報をもとに上記メモリから選択的に読み出し、先ずこの読み出された第１の画像データと第２の画像データの明るさを等しくするべく当該第１及び第２の画像データに対し画像濃度の規格化処理を施す。次に、上記画像濃度の規格化処理後の第１及び第２の画像データ間の差分情報を求め、この求められた差分情報を予め設定されたしきい値と比較して、その比較結果をもとに監視対象施設の変化の有無を判定するようにしたものである。

したがって、互いに日照条件の近い第１の監視画像データと前日以前の同時刻における第２の監視画像データとの差をもとに監視対象施設の変化の有無が判定され、しかも監視画像データ間の明るさが等しくなるように補正されることにより、天気等の日照条件の変化により第１の画像データと第２の画像データとの間の明るさが異なる場合でも、画像濃度の規格化処理によりこの明るさの差異が補正されたのち差分が求められる。このため、照度計等の付属機器を設置することなく、日照による画像への影響を排除して安価で高精度の監視を行うことが可能となる。

またこの発明は、以下のような具体的な構成又は手順を備えることも特徴とする。
第１の構成又は手順は、画像濃度の規格化処理を施す際に、第１の画像データの各画素又は画素ブロックの画像濃度の平均値を算出すると共に、第２の画像データの各画素又は画素ブロックの画像濃度の平均値を算出する。そして、この算出された第１の画像データの画像濃度の平均値及び第２の画像データの画像濃度の平均値をもとに、これらの平均値を任意の共通値とするべく当該第１及び第２の画像データの各画素又は画素ブロックごとに画像濃度の補正処理を行うものである。

したがって、第１及び第２の画像データの明るさが画素ごと又は画素ブロックごとに補正されたのちその差分がとられる。このため、画像データの全領域にわたって適切な照度補正を行うことが可能となり、これにより監視対象物の全体にわたりその変化を精度良く判定することが可能となる。

第２の構成又は手順は、画像濃度の規格化処理を施す際に、当該規格化処理をＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに行い、差分情報を求める際には第１及び第２の画像データ間の差分情報を上記Ｒ、Ｇ、Ｂの画素要素ごとに求める。そして、この求められた差分情報を上記Ｒ、Ｇ、Ｂの画素要素ごとにしきい値と比較して、各画素要素のいずれか一つ又は２つ以上がしきい値以上の場合に監視対象施設に変化があったものと判定するようにしたものである。
したがって、カラー画像をもとに監視対象物の変化を判定する場合に、日照条件の変化による画像データの明るさの変化がＲ、Ｇ、Ｂの画素要素ごとに補正され、さらにこのＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素の明るさを考慮して画像の変化の有無が判定される。この結果、カラー画像を用いた場合でも日照条件の変化を考慮した最適な判定が可能となる。

第３の構成又は手順は、監視対象施設に変化が有るか否かを判定する際に、第１及び第２の画像データ間の差分情報に対して、先ず差分値が存在する領域の境界を拡げるための膨張フィルタリングを施し、この膨張フィルタリング処理が施された後の差分情報をしきい値と比較するものである。
このようにすると、差分情報に現れた画像変化の領域が拡大されて、より明確な変化として検出することが可能となる。

第４の構成又は手順は、監視対象施設に変化が有るか否かを判定する際に、第１及び第２の画像データ間の差分情報に対して、先ず差分値が存在する領域の境界を縮小するための収縮フィルタリング処理を施し、この収縮フィルタリング処理が施された後の差分情報をしきい値と比較するものである。
このようにすると、差分情報に現れた画像変化の領域が縮小され、これによりノイズと見なすことができる微少な画像変化を排除して、真の画像変化のみを検出することが可能となる。

第５の構成又は手順は、監視対象施設の変化が有ると判定された場合に、該当する第１及び第２の画像データをメモリから読み出し、この読み出した第１及び第２の画像データ及びその差分情報を、通知先として予め設定された管理担当者の端末装置へ通信ネットワークを介して送信するものである。
したがって、画像データ中に変化が発見された場合にのみ管理担当者に対し該当する第１及び第２の画像データが送られる。このため、通信ネットワークのトラフィックを抑制できると共に、管理担当者の監視業務に対する負担を軽減することが可能となる。しかも、第１及び第２の画像データに加えその差分情報も送るようにしているので、画面中の変化発生部位を一目で確認することが可能となる。

要するにこの発明によれば、照度計等の付属機器を設置することなく日照による画像への影響を排除できるようにし、これにより安価で高精度の監視を行い得る施設監視装置及び施設監視方法を提供することができる。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる施設監視装置を備えた監視システムの概略構成図である。同図において、例えば河川の橋梁やダム、電力設備、公共建築物等の監視対象施設を見渡すことが可能な場所にはそれぞれ、施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎが設置されている。これらの施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎはいずれも、通信ネットワークＮＷを介して管理センタＣＴとの間で通信が可能となっている。

管理センタＣＴには、例えばパーソナル・コンピュータからなる管理用端末が設けられている。この管理用端末は、上記施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎを通信ネットワークＮＷを介して遠隔制御する機能と、施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎから通信ネットワークＮＷを介して送られた監視画像データをディスプレイに表示する機能等を有する。

通信ネットワークは、例えば例えばインターネットに代表されるＩＰ（Internet Protocol）網と、このＩＰ網にアクセスするための複数のアクセス網とから構成される。アクセス網としては、例えばＤＳＬ（Digital Subscriber Line）や光伝送路を使用する有線加入者網、ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、移動通信網、専用線網が用いられる。

ところで、施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎは次のように構成される。図２はその構成を示すブロック図である。すなわち、施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎはそれぞれ工業用テレビジョンカメラからなるカメラ１と、このカメラ１を動作させるカメラインタフェース（カメラＩ／Ｆ）２と、制御ユニット３と、記憶ユニット４と、画像処理ユニット５と、通信ユニット６を有している。

カメラＩ／Ｆ２は、制御ユニット３の制御の下でカメラ１を動作させて監視対象施設を撮像させ、その撮像画像データを制御ユニット３へ出力する。記憶ユニット４は、例えば記憶媒体としてハードディスク又はＮＡＮＤ型フラッシュメモリを使用したもので、制御ユニット３の制御の下で、上記カメラ１により撮像された監視対象施設の画像データを記憶する。通信ユニット６は、制御ユニット３の制御の下で、通信ネットワークＮＷで規定される通信方式に従い管理センタＣＴの管理用端末との間で制御信号及び画像データの送受信を行う。

制御ユニット３は例えばマイクロコンピュータからなるＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、施設監視装置の動作を統括的に制御する。その制御機能には、カメラ制御機能と、画像記憶制御機能と、画像処理制御機能と、通信制御機能がある。なお、これらの機能はいずれも、上記ＣＰＵにアプリケーション・プログラムを実行させることにより実現される。

カメラ制御機能は、カメラＩ／Ｆ２を介してカメラ１を一定時間間隔（例えば１時間間隔）で起動させて監視対象施設を撮像させる。画像記憶制御機能は、上記カメラ１により監視画像データが得られるごとに、当該監視画像データをその撮像日時を表すタイムスタンプ情報を付して記憶ユニット４に記憶させる。

画像処理制御機能は、上記記憶ユニット４に最新の監視画像データが記憶されるごとに、当該最新の監視画像データと前日の同時刻に撮像された監視画像データを、タイムスタンプ情報をもとに記憶ユニット４から選択的に読み出し、画像処理ユニット５に供給する。

通信制御機能は、画像処理ユニット５の後述する判定処理により最新の監視画像データと前日の同一時刻の監視画像データとの間に変化が検出された場合に、該当する最新の監視画像データ及び前日の同一時刻の監視画像データと、その絶対差分画像データを、電子メールに添付して通信ユニット６から管理センタの管理用端末に送信させる。

画像処理ユニット５は例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えたもので、この発明に係わる画像処理機能として、明るさ補正処理部５１と、差分検出処理部５２と、残差判定処理部５３を有している。
明るさ補正処理部５１は、上記制御ユニット３から供給された最新の監視画像データの明るさと前日の同一時刻における監視画像データの明るさとを等しくするべく、当該各監視画像データに対し画像濃度の規格化処理を施す。この画像濃度の規格化処理は、上記最新の監視画像データ及び前日の同一時刻の監視画像データのそれぞれについて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに画像濃度の平均値を算出する処理と、この算出された各監視画像データの画像濃度の平均値をもとに、これらの平均値を任意の共通値とするべく当該各監視画像データに対しＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに画像濃度を補正する処理とからなる。

差分検出処理部５２は、上記明るさ補正処理部５１により画像濃度の規格化処理が施された最新の監視画像データと、同じく画像濃度の規格化処理が施された前日の同一時刻における監視画像データとの間の差分値を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに算出する処理を実行する。

残差判定処理部５３は、上記差分検出処理部５２によりＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに算出された差分値をそれぞれ予め設定されたしきい値と比較する。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素の２以上でその差分値がしきい値以上となり、かつこの差分値がしきい値以上と判定された画素が所定の大きさの領域にわたって検出された場合に、上記最新の監視画像データと前日の同一時刻における監視画像データとの間に変化が検出された旨の通知を制御ユニット３に与える処理を実行する。

次に、以上のように構成された施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎにおける監視動作を説明する。図３は、施設監視装置ＤＳ１〜ＤＳｎの制御ユニット３及び画像処理ユニット５の制御手順と制御内容を示すフローチャートである。
定常状態においてカメラ１は動作停止状態となるように制御されている。この状態で、制御ユニット３はステップＳ３１において監視時刻になったか否かを監視し、監視時刻になるごとにステップＳ３２においてカメラＩ／Ｆ２に対しカメラの起動指示を出力する。例えば、１時間おきに毎時０分になった時点でそれぞれカメラＩ／Ｆ２に対しカメラの起動指示を与える。

この結果、カメラＩ／Ｆ２によりカメラ１が起動され、カメラ１により監視対象施設の撮像が行われる。制御ユニット３は、その監視画像データ（静止画データ）をステップＳ３３においてカメラＩ／Ｆ２を介して取り込み、この監視画像データをステップＳ３４により記憶ユニット４に格納する。このとき制御ユニット３は、内蔵時計の計時時刻をもとに上記監視画像データの撮像日時を表すタイムスタンプ情報を生成し、このタイムスタンプ情報を上記監視画像データに付与して格納する。また記憶ユニット４は監視画像データの記憶領域として２日分の記憶領域を有しているので、制御ユニット３は最新の監視画像データが得られるごとに当該画像データを前々日の監視画像データに上書きするかたちで記憶ユニット４に記憶させる。

かくして記憶ユニット４には、１時間おきに毎時０分においてそれぞれ撮像された監視対象施設の監視画像データが、その撮像日時を表すタイムスタンプ情報に対応付けられて最大２日分（４８枚分）記憶される。図４はその記憶結果の一例を示すもので、Ａt0〜Ａt23は前日の毎時０分に撮像された監視画像データを、Ｂt0〜Ｂt23は本日の毎時０分に撮像された監視画像データを示している。

さて、最新の監視画像データが得られると、制御ユニット３は画像処理ユニット５を使用して以下のように監視画像データの変化の有無を判定する処理を行う。すなわち、制御ユニット３は先ずステップＳ３５により最新の監視画像データを記憶ユニット４から読み出し、さらにステップＳ３６によりタイムスタンプ情報をもとに前日の同時刻における監視画像データを記憶ユニット４から読み出す。そして、この読み出した最新の監視画像データ及び前日の同時刻における監視画像データを画像処理ユニット５の明るさ補正処理部５１に供給する。明るさ補正処理部５１は、上記最新の監視画像データ及び前日の同時刻における監視画像データに対し、ステップＳ３７において次のように明るさの補正処理を行う。

すなわち、いま例えば画像データの各画素の明るさ（濃度）をＬ1 〜Ｌn （１６×１６画素ならばｎ＝２５６）とすると、画像データの明るさ（濃度）の平均Ｍは
Ｍ＝Σ（Ｌ1 〜Ｌn）／ｎ
と表される。これに従い明るさ補正処理部５１は、上記最新の監視画像データＢ及び前日の同時刻における監視画像データＡのそれぞれについて、明るさの平均ＭB ，ＭA を算出する。

続いて、上記各監視画像データＡ，Ｂの明るさの平均ＭA ，ＭB が任意の共通の値Ｎとなるように、上記各監視画像データＡ，Ｂの各画素の明るさ（濃度）ＬA1 〜ＬAn ，ＬB1 〜ＬBn を補正する。この補正処理は、
監視画像データＡ；ＬA1×（Ｎ／ＭA ）〜ＬAn×（Ｎ／ＭA ）
監視画像データＢ；ＬB1×（Ｎ／ＭB ）〜ＬBn×（Ｎ／ＭB ）
の演算により行われる。なお、監視画像データＡ，Ｂがカラー画像の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの要素ごとに上記明るさの補正処理を行う。

次に画像処理ユニット５は、上記明るさ補正処理部５１により補正された後の監視画像データＡN ，ＢN を差分検出処理部５２に供給する。差分検出処理部５２は、ステップＳ３８において、上記明るさが補正された後の監視画像データＡN ，ＢN 間の差分を表す絶対差分画像Ｃを生成する。この絶対差分画像Ｃの生成は、画素ごとに
ＬC1〜ＬCn＝｜ＬA1−ＬB1｜〜｜ＬAn−ＬBn｜
なる減算処理により行われる。なお、上記補正後の監視画像データＡN ，ＢN がカラー画像であってＲ，Ｇ，Ｂの要素ごとに明るさが補正されている場合には、上記絶対差分画像Ｃを生成するための減算処理はＲ，Ｇ，Ｂの要素ごとに行われる。

次に画像処理ユニット５は、上記差分検出処理部５２により生成された絶対差分画像Ｃを残差判定処理部５３に供給する。残差判定処理部５３は、ステップＳ３９において上記供給された絶対差分画像Ｃをその画素ごとに予め設定したしきい値ｄと比較する。このしきい値ｄは、例えば明るさが補正された監視画像データＡN における明るさの最大値Ｌmaxの１／１０に設定される。

なお、しきい値ｄは、監視画像ＡN ，ＢN 間の微小な変化を検出しようとする場合には上記１／１０より小さな値に設定し、一方画像データに含まれるノイズ成分の影響を低減してより確実な変化のみを検出しようとする場合には上記１／１０より大きい値に設定すればよい。また、上記差分検出処理部５２において絶対差分画像ＣがＲ，Ｇ，Ｂの要素ごとに生成される場合には、残差判定処理部５３は上記絶対差分画像ＣをＲ，Ｇ，Ｂの要素ごとにしきい値ｄR ，ｄG ，ｄB と比較する。

残差判定処理部５３は、上記絶対差分画像Ｃとしきい値ｄとの比較結果を表す情報を制御ユニット３に通知する。制御ユニット３は、上記上記残差判定処理部５３による比較の結果、Ｃ＞ｄとなる画素が集まった領域が所定範囲より広範囲にわたって存在する場合に、監視画像に有意な変化が検出されたものと判断する。例えば図５では、１２：００及び１３：００において撮像された画像データでは前日同時刻の監視画像データとの間に有意な変化は検出されず、１４：００において撮像された監視画像データにおいて前日同時刻の画像データとの間に有意な変化が検出された場合を示している。

上記有意な変化が検出されると制御ユニット３はステップＳ４０に移行する。そして、このステップＳ４０において、本文に画像の変化が検出された旨のメッセージを挿入した電子メールを作成する。またそれと共に、該当する最新の監視画像データＢ及び前日の同一時刻における監視画像データＡを記憶ユニット４から読み出し、これらの監視画像データＡ，Ｂと、先にステップＳ３８において生成された絶対差分画像Ｃを、上記電子メールに添付ファイルとして添付する。そして、この電子メールを通信ユニット６へ出力し、管理センタＣＴに向け送信させる。

なお、上記残差判定処理部５３において、絶対差分画像ＣがＲ，Ｇ，Ｂの要素ごとにしきい値ｄR ，ｄG ，ｄB と比較される場合には、制御ユニット３は例えばＲ，Ｇ，Ｂの３要素のうちいずれか１つの要素、或いは２以上の要素がしきい値より大きく、かつその領域が所定範囲より広範囲にわたる場合に、監視画像に変化が検出されたものと判断するようにしてもよい。

以上述べたようにこの実施形態では、カメラ１により１時間おきに毎時０分になった時点で監視対象施設を撮像し、その監視画像データを撮像日時を表すタイムスタンプ情報を付加して記憶ユニット４に格納する。そして、最新の監視画像データが得られるごとに、当該最新の監視画像データＢと前日の同時刻における監視画像データＡを記憶ユニット４から読み出し、これらの監視画像データＢ，Ａをその明るさの平均ＭB ，ＭA が任意の共通の値Ｎとなるように画素ごとに明るさ（濃度）ＬB1 〜ＬBn ，ＬA1 〜ＬAn を補正する。続いて、上記明るさが補正された後の監視画像データＢN ，ＡN 間の差分を画素ごとに求めて絶対差分画像Ｃを生成し、この生成された絶対差分画像Ｃを画素ごとにしきい値ｄと比較して、その結果をもとに上記監視画像データＡ，Ｂ間の変化の有無を判定するようにしている。

したがって、互いに日照条件の近い最新の監視画像データＢと前日同時刻における監視画像データＡとの差をもとに監視対象施設の変化の有無が判定され、しかも監視画像データＢ，Ａ間の明るさが等しくなるように補正されることにより、天気等の日照条件の変化により本日の監視画像データＢと前日の同時刻における監視画像データＡとの間の明るさが異なる場合でも、明るさの差異が補正されたのち差分が求められて変化の有無が判定される。このため、照度計等の付属機器を設置することなく、日照による画像への影響を排除して安価で高精度の監視を行うことが可能となる。

また、上記明るさの補正処理、差分の算出処理及び比較判定処理が画像データの画素ごとに行われる。このため、画像データの全領域にわたって適切な照度補正を行うことが可能となり、これにより監視対象物の全体にわたりその変化を精度良く判定することが可能となる。

しかも、日照条件の変化による画像データの明るさの変化がＲ、Ｇ、Ｂの画素要素ごとに補正され、さらにこのＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素の明るさを考慮して画像の変化の有無が判定される。この結果、カラー画像を用いた場合でも日照条件の変化を考慮した最適な判定が可能となる。

さらにこの実施形態では、監視画像に変化が検出された場合に、本文に画像の変化が検出された旨のメッセージを挿入した電子メールを作成する。そして、該当する最新の監視画像データＢ及び前日の同一時刻における監視画像データＡを記憶ユニット４から読み出して上記電子メールに添付し、さらに差分検出処理部５２により生成された絶対差分画像Ｃを上記電子メールに添付して、この電子メールを通信ユニット６から管理センタＣＴに向け送信するようにしている。

したがって、監視画像データ中に変化が発見された場合にのみ管理担当者に対し該当する監視画像データが送られる。このため、通信ネットワークＮＷのトラフィックを抑制できると共に、管理担当者の監視業務に対する負担を軽減することが可能となる。しかも、本日及び前日同時刻における監視画像データに加えてその絶対差分情報も送るようにしているので、管理担当者は画面中の変化発生部位を一目で確認することが可能となる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、残差判定処理部５３にフィルタリング処理機能を持たせ、差分検出処理部５２により求められた絶対差分画像に対して、上記フィルタリング処理機能により差分値が存在する領域の境界を拡げるための膨張処理を施し、この膨張フィルタリング処理が施された後の差分情報をしきい値と比較するようにしてもよい。このようにすると、絶対差分画像に現れた画像変化の領域の境界領域が拡大されて、より明確な変化として検出することが可能となる。

また、残差判定処理部５３にフィルタリング処理機能を持たせ、差分検出処理部５２により求められた絶対差分画像に対して、上記フィルタリング処理機能により差分値が存在する領域の境界を縮小するための収縮処理を施し、この収縮フィルタリング処理が施された後の差分情報をしきい値と比較するようにしてもよい。このようにすると、絶対差分画像に現れた画像変化の境界領域が縮小され、これによりノイズと見なすことができる微少な画像変化を排除して、真の画像変化のみを検出することが可能となる。

前記実施形態では、最新の監視画像データＢと前日同時刻における監視画像データＡとの間の絶対差分画像Ｃをもとに画像変化の有無を判定するようにしたが、最新の監視画像データと前々日又はそれ以前の日の同時刻における監視画像データとの間の絶対差分画像をもとに画像変化の有無を判定するようにしてもよい。

また、監視画像データ中に含まれる可能性がある雲等の形状が不特定の画像パターンをフィルタリング処理により排除した後、画像データ間の差分画像を求めるようにしてもよい。さらに、自動車や航空機等の悲監視対象物の画像パターンを排除するために、画像データ中の監視対象施設が写る領域以外をフィルタリング処理により排除するようにしてもよい。

その他、装置の構成や監視制御手順と制御内容、監視対象施設の撮像時間間隔等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係わる施設監視装置を使用した監視システムの概略構成図である。 この発明に係わる施設監視装置の一実施形態を示すブロック構成図である。 図２に示した施設監視装置による監視制御手順と制御内容を示すフローチャートである。 図２に示した施設監視装置の記憶ユニットにおける監視画像データの記憶例を示す図である。 図２に示した施設監視装置による画像処理の一例を示す図である。

符号の説明

ＤＳ１〜ＤＳｎ…施設監視装置、ＣＴ…管理センタ、ＮＷ…通信ネットワーク、１…カメラ、２…カメラインタフェース（カメラＩ／Ｆ）、３…制御ユニット、４…記憶ユニット、５…画像処理ユニット、６…通信ユニット、５１…明るさ補正処理部、５２…差分検出処理部、５３…残差判定処理部。

Claims (12)

1. 監視対象の施設を定点において定期的に撮像するカメラと、
   前記カメラにより撮像された画像データを、その撮像日時を表すタイムスタンプ情報と対応付けて記憶するメモリと、
   任意の撮像日時に撮像された第１の画像データと、当該第１の画像データの撮像日より前でかつ同時刻に撮像された第２の画像データを、前記タイムスタンプ情報をもとに前記メモリから選択的に読み出す手段と、
   前記読み出された第１の画像データと第２の画像データの明るさを等しくするべく、当該第１及び第２の画像データに対し画像濃度の規格化処理を施す画像処理手段と、
   前記画像濃度の規格化処理後の第１及び第２の画像データ間の差分情報を求める差分演算手段と、
   前記求められた差分情報を予め設定されたしきい値と比較し、その比較結果をもとに前記監視対象施設の変化の有無を判定する判定手段と
   を具備することを特徴とする施設監視装置。
2. 前記画像処理手段は、
   前記読み出された第１の画像データの各画素又は画素ブロックの画像濃度の平均値を算出する手段と、
   前記読み出された第２の画像データの各画素又は画素ブロックの画像濃度の平均値を算出する手段と、
   前記算出された第１の画像データの画像濃度の平均値及び前記算出された第２の画像データの画像濃度の平均値をもとに、これらの平均値を任意の共通値とするべく、当該第１及び第２の画像データの各画素又は画素ブロックごとに画像濃度の補正処理を行う手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の施設監視装置。
3. 前記画像処理手段は、前記画像濃度の規格化処理をＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに行い、
   前記差分演算手段は、前記第１及び第２の画像データ間の差分情報を前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに求め、
   前記判定手段は、前記求められた差分情報を前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとにしきい値と比較し、各画素要素のいずれか一つ又は２つ以上がしきい値以上の場合に監視対象施設に変化があったものと判定することを特徴とする請求項１記載の施設監視装置。
4. 前記判定手段は、
   前記差分演算手段により求められた差分情報に対して、差分値が存在する領域の境界を拡げるための膨張処理を施すフィルタリング手段と、
   前記膨張処理が施された後の差分情報をしきい値と比較する手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の施設監視装置。
5. 前記判定手段は、
   前記差分演算手段により求められた差分情報に対して、差分値が存在する領域の境界を縮小するための収縮処理を施すフィルタリング手段と、
   前記収縮処理が施された後の差分情報をしきい値と比較する手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の施設監視装置。
6. 前記判定手段により前記監視対象施設の変化が有ると判定された場合に、該当する第１及び第２の画像データを前記メモリから読み出し、この読み出した第１及び第２の画像データ及び前記差分演算手段により求められたその差分情報を、通知先として予め設定された管理担当者の端末装置へ通信ネットワークを介して送信する手段を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載の施設監視装置。
7. 監視対象の施設を定点においてカメラにより定期的に撮像する過程と、
   前記カメラにより撮像された画像データを、その撮像日時を表すタイムスタンプ情報と対応付けてメモリに記憶する過程と、
   前記画像データの記憶後に、任意の撮像日時に撮像された第１の画像データと、当該第１の画像データの撮像日より前でかつ同時刻に撮像された第２の画像データを、前記タイムスタンプ情報をもとに前記メモリから選択的に読み出す過程と、
   前記読み出された第１の画像データと第２の画像データの明るさを等しくするべく、当該第１及び第２の画像データに対し画像濃度の規格化処理を施す過程と、
   前記画像濃度の規格化処理後の第１及び第２の画像データ間の差分情報を求める過程と、
   前記求められた差分情報を予め設定されたしきい値と比較し、その比較結果をもとに前記監視対象施設の変化の有無を判定する過程と
   を具備することを特徴とする施設監視方法。
8. 前記画像濃度の規格化処理を施す過程は、
   前記読み出された第１の画像データの各画素又は画素ブロックの画像濃度の平均値を算出する過程と、
   前記読み出された第２の画像データの各画素又は画素ブロックの画像濃度の平均値を算出する過程と、
   前記算出された第１の画像データの画像濃度の平均値及び前記算出された第２の画像データの画像濃度の平均値をもとに、これらの平均値を任意の共通値とするべく、当該第１及び第２の画像データの各画素又は画素ブロックごとに画像濃度の補正処理を行う過程と
   を備えることを特徴とする請求項６記載の施設監視方法。
9. 前記画像濃度の規格化処理を施す過程は、前記画像濃度の規格化処理をＲ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに行い、
   前記差分情報を求める過程は、前記第１及び第２の画像データ間の差分情報を前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとに求め、
   前記判定する過程は、前記求められた差分情報を前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素要素ごとにしきい値と比較し、各画素要素のいずれか一つ又は２つ以上がしきい値以上の場合に監視対象施設に変化があったものと判定することを特徴とする請求項６記載の施設監視方法。
10. 前記判定する過程は、
    前記求められた差分情報に対して、差分値が存在する領域の境界を拡げるための膨張処理をフィルタリングにより施す過程と、
    前記膨張処理が施された後の差分情報をしきい値と比較する過程と
    を備えることを特徴とする請求項６記載の施設監視方法。
11. 前記判定する過程は、
    前記求められた差分情報に対して、差分値が存在する領域の境界を縮小するための収縮処理をフィルタリングにより施す過程と、
    前記収縮処理が施された後の差分情報をしきい値と比較する過程と
    を備えることを特徴とする請求項６記載の施設監視方法。
12. 前記判定過程により前記監視対象施設の変化が有ると判定された場合に、該当する第１及び第２の画像データを前記メモリから読み出し、この読み出した第１及び第２の画像データ及びその差分情報を、通知先として予め設定された管理担当者の端末装置へ通信ネットワークを介して送信する過程を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載の施設監視方法。

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