JP2009017416A - 監視装置及び監視方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カメラ映像受信部120が、監視空間に配置されている複数のカメラ101から映像を受信し、監視空間に侵入者が侵入した際に、カメラ間移動経路算出部111が、現在侵入者を撮影しているカメラに隣接する隣接カメラを選択するとともに、隣接カメラごとに侵入者が隣接カメラに到達すると推定される時刻を推定到達時刻として算出し、映像合成・表示切替部116が、隣接カメラの映像とともに推定到達時刻とを出力し、監視用ディスプレイ106が隣接カメラの映像及び推定到達時刻を表示する。
【選択図】図1
Description
以下、移動体は人物を想定して説明するが、人物に特定するものではない。
エリアの遠隔監視は監視カメラによっておこなうのが一般的である。
近年の監視カメラは監視映像をMotion JpegやMPEGなどの標準デジタル映像フォーマットに変換し、これをIPネットワーク伝送可能な機種が多くなってきている。
本発明は、監視カメラからの映像表示の際の切り替えを、人物を特定するための入退室制御(管理)システム(Access Control System、以下ACSと表記する)や侵入センサの情報を付加的に用いて行い、複数の監視用機器をネットワーク上で連動させ従来より高精度に認識、照合、追跡し、効果的に監視用画面に表示するシステムに関する。
また、移動体が移動可能なエリア間の移動経路を移動体により学習させる手法に関する。
数台〜十数台程度の小規模なシステムにおいては、全カメラの映像を画面分割された映像監視用ディスプレイに表示できるため、監視室にて監視員が目視し、同時に映像をレコーダに記録するという運用が一般的であった。
しかし、カメラ設置台数が多い大規模システムになると映像監視員の負担増大、レコーダの増設などによるシステムコストアップが問題となる。
また、カメラとACS、センサと連動するシステムについても制限つきだが開発されている。
通常、部屋の入口部分にパスワード、ICカード、バイオメトリックス(指紋、光彩等)などによる認証デバイスを設置し、人物特定を行い、エリアへ認可(許可)されたもののみ通過を可能にする。
近年のACSはネットワーク(IPプロトコル等)に接続して管理できるものが多い。認証エラーの場合、ゲートを通過できないことはもちろん、ACS監視卓の画面上のエリアマップ上にどこで不正侵入が試みられたかを表示する。
ただ、ACSは認証システムが前提となるため、移動体の認識は高いものの、屋外等の開かれた監視空間では適用しにくいという課題がある。
しかし、カメラの死角の問題、現在のカメラの画像認識技術によってのみでは、映像中の被写体(移動体)の特定精度が悪いという(Identification)問題がある。すなわち、映像中から移動体が写っていることは比較的高精度で検知できるが、映像中の移動体を精度よく一意に特定することは困難である。
また、多数の監視カメラが設置される場合、監視対象空間を限られた監視員リソースで効率的に監視できるようにするためのシステム側で監視支援を行う技術が必要になる。
他のセンサとしてゆれ感知センサ(ガラス面に設置し、ガラスの破壊侵入を検知)、RFIDなどを使ったセンサもある。
また現状それぞれの監視システムは別個独立で連携が難しいか、限定された連携しかできないという課題もある。
限定された連携とは、例えば、ACSと監視カメラを連動させ、ACSで入室認証を行った際に監視画面上のカメラ映像をACS認証が生じた近傍の監視カメラ(組にされたカメラ)に切り替え表示するなどである。
このシステムでは、カメラ映像の切り替え表示の効率化が中心となる。また、このようなシステムではACSと監視カメラを組にすることが必要であるが、設置コストの観点で必ずしも併設できない場合もあり、そのような場合の画面表示に課題もある。
特許文献1に記載の技術は、全体特徴情報で照合した移動体の映像を監視モニタに表示したり、監視員が追跡対象の移動体を指定する方式であるが、監視員自身が不審挙動であるかを判断したり、対象移動体の監視空間内での移動経路を推定する必要があり、監視負担の軽減には不十分である。
ただ、事前に精度の高い3次元位置データベースが必要で導入コストが高い点、監視員に見せる追跡画面がカメラ映像の切り替えのみである点で負担軽減が不十分であるという課題がある。
ネットワークを介してカメラ・カメラ間で直接追跡情報をやりとりする方式であり、各カメラ装置のコストが大きくなりがちで追跡ロジックの変更コストも大きいという課題がある。
移動体を追跡するには経路(図面)情報が必要であるが、経路上の各監視カメラ、ACS、センサ間の接続トポロジー情報や物理的経路距離等の情報を入力するコストが高いという課題がある。
監視対象空間に配置されている複数のカメラから撮影映像を受信する撮影映像受信部と、
前記監視対象空間に移動体が侵入した際に、前記移動体が近時に撮影可能範囲に到達し前記移動体の撮影が可能と推定されるカメラを推定撮影可能カメラとして一つ以上選択する推定撮影可能カメラ選択部と、
前記移動体が推定撮影可能カメラの撮影可能範囲に到達すると推定される時刻を推定到達時刻として推定撮影可能カメラごとに算出する推定到達時刻算出部と、
前記撮影映像受信部により受信された前記推定撮影可能カメラの撮影映像と、前記推定到達時刻算出部により算出された推定撮影可能カメラごとの推定到達時刻とを表示装置に出力する表示部とを有することを特徴とする。
本実施の形態に係るシステムでは、まず、監視対象空間に複数のカメラを設置し、画像認識技術を用いて、その映像から移動体を抽出する手段を設ける。
カメラ映像からの移動体の検出方法としては背景差分法がよく知られている。移動体検出処理は映像をネットワーク経由でサーバに送り、受信サーバ上で処理してもよいし、カメラ内に検出機構を組み込んでもよい。検出手段と通知方法を有することが重要である。なお、背景差分法以外の手段でも移動体を検出することは可能である。
移動体の追跡画像は、隣接カメラ映像の分割表示のほか、例えばACSにより位置情報が補足されたが対応する監視カメラが設置されていない場合は、ACSのレイアウト図を使って監視員に追跡移動体の位置をアラート表示する。
ネットワーク100を介して、監視カメラ101、入退出管理装置102(ACS)、センサ103を複数台設置する。
ある監視対象空間(以下、監視空間とも表記する)には監視カメラ101を1台以上設置して監視する。
監視カメラ101に対してセンサ103、ACS102を組に(グループ化)して監視することもできる(監視空間122、123)。グループ化した場合はACS102、センサ103、監視カメラ101を連動させて監視することができる。
グループ化の情報はネットワーク100に接続された、移動体監視装置104で管理する。
移動体監視装置104における監視対象は、監視対象空間に侵入する人物、車等の移動体である。
ただしネットワーク100は、IPネットワークに限定するものではなく、映像や情報を伝送する手段が確保されていればよい。通信は有線式でも無線式(無線LAN等)でもよい。
移動体監視装置104では受信映像データをデコードし、映像を表示する。映像エンコード方式はMotin−JPEG,MPEG2,MPEG4,H.264など様々な標準方式があり、これを利用する。
識別はICカードの他、指紋等によるバイオ認証などが知られている。
他には、フェンスに生じるたわみ、振動、切り破り、引っ張り位置を特定して侵入検知する光ファイバー検知センサがある。
さらに、電磁界の変化を検知して移動体の侵入を検知する広域侵入検知センサ、ガラスにとりつけられた振動センサある。これらのセンサは移動体が存在すると推定される位置を特定することが主な目的である。
位置情報はセンサ103内部に格納されていても、移動体監視装置104に格納されていてもよい。
センサ103が事象検知するとイベントを移動体監視装置104に通知し、通知されたイベントに位置情報がなければ、センサを特定するIDから移動体監視装置104が監視用データベース114により位置を補完する。
また、センサ103はRF−ID読み取り装置であってもよく、この場合は読み取ったカードIDから移動体を識別することができる。
移動体監視装置104は、監視カメラ101、ACS102、センサ103の連動を制御して移動体を追跡等する機能をもつ。
移動体監視装置104には、映像記録装置105、監視用ディスプレイ106、カメラ切替スイッチ107を接続することができる。
映像記録装置105、監視用ディスプレイ106、カメラ切替スイッチ107は直接ネットワーク100に(LAN)接続し、ネットワークを介して移動体監視装置104に接続するものもある。
また、図1には記載していないが、本システムを外部の情報システムに接続し、不正侵入者等を検知した場合に、メール・携帯電話等に発信することも可能である。
監視用ディスプレイ106は、表示装置の例である。
移動体監視装置104を介して接続するもの、制御対象である映像記録装置105に直接接続するもの、ネットワーク100を介して接続するものなどがある。
カメラ切替スイッチ107は、監視員が用いる監視操作卓(入力装置)である。
カメラ映像受信部120は、ネットワーク100を介して、監視対象空間に配置されている複数の監視カメラ101で撮影された撮影映像を受信する。
カメラ映像受信部120は、撮影映像受信部の例である。
移動体の検出には画像認識技術を使う。具体的には、時系列上の各映像フレームを差分比較し移動体を検出する。映像フレームから人物の識別や切り出しは既存の手段を利用する。
カメラ映像内移動体検出部110は、移動体識別部の例である。
カメラ間移動経路算出部111は、監視対象空間に移動体が侵入した際に、移動体を撮影中である撮影中カメラから移動体が近時に撮影可能範囲に到達し移動体の撮影が可能と推定されるカメラを推定撮影可能カメラとして一つ以上選択する。撮影可能範囲とは、監視カメラが対象を撮影(捕捉)可能な監視カメラの設置位置周辺の空間範囲である。
また、カメラ間移動経路算出部111は、移動体が推定撮影可能カメラの撮影可能範囲に到達すると推定される時刻を推定到達時刻として推定撮影可能カメラごとに算出する。推定到達時刻の算出の際に、カメラ間移動経路算出部111は、監視対象空間に侵入した移動体の属性に合致する移動体属性についての平均移動時間を用いて、推定撮影可能カメラごとに推定到達時刻を算出する。
また、カメラ間移動経路算出部111は、監視対象空間に侵入した移動体が撮影中カメラから他のカメラまで移動する際に要した実測移動時間と、撮影中カメラから各々の推定撮影可能カメラまでの間を移動する際の移動体属性ごとの平均移動時間を比較し、平均移動時間が監視対象空間に侵入した移動体の実測移動時間に近似している移動体属性を判定し、判定した移動体属性についての平均移動時間を用いて、推定撮影可能カメラごとに推定到達時刻を算出することもできる。
カメラ間移動経路算出部111は、推定撮影可能カメラ選択部、推定到達時刻算出部の例である。
例えば、接点センサから“ドアオープン”イベントをセンサ移動体検出部117が受信するとイベント中に含まれるセンサのID(ネットワークのアドレスや接点I/F番号など)をキーに監視用データベース114内の位置情報データを使って扉が開いた位置を特定することができる。
映像合成・表示切替部116は、例えば、カメラ映像受信部120により受信された推定撮影可能カメラの撮影映像と、カメラ間移動経路算出部111により算出された推定撮影可能カメラごとの推定到達時刻とを監視用ディスプレイ106に出力することができる。
映像合成・表示切替部116は、表示部の例である。
カメラ間経路学習部118は、平均移動時間算出部の例である。
挙動分析侵入判定部119は、挙動異常を判定する機能である。
例えば、ACSでの認証において、同一カード(ID)でのゲートオープン失敗がN回連続した場合は異常とみなすなど、通常と異なる挙動を判定し通知する機能である。挙動判定の条件を設定することができる。
挙動分析侵入判定部119は、侵入判定を行う機能である。たとえば、通常人が通行しない、敷地の外周のフェンスを乗り越える移動体を検出した場合、移動体の大きさ等から人物か猫等の動物かを判定し人物であれば侵入と判定する、などの機能をもつ。
ACS通過時のカメラ映像内移動体検出部110による移動体検出において移動体(人物)が2人以上なら共連れとして侵入と判定とするなど、挙動分析や侵入判定の条件も含む。
侵入と判定した場合は監視用ディスプレイ106に監視映像を優先表示して監視者に通知する。
監視用データベース114は、後述する情報を記憶しているが、例えば、カメラ間の移動の際の平均移動時間を移動体属性ごとに示す平均移動時間情報を記憶している。
監視用データベース114は、平均移動時間情報記憶部の例である。
監視用データベース114は、例えば、以下に示す情報を管理している。
A)カメラ、ACS(カードリーダ等)、センサ(ドア開閉センサ)のネットワークアドレスなど設定情報。
B)カメラ、ACS(カードリーダ等)、センサ(ドア開閉センサ)の物理的な設置位置(図面データ)データ。
C)カメラ、ACS、センサのグループ化データ。
D)カメラ間の経路データ。
経路データはカメラに隣接するカメラとして保持し、2つのカメラ間の距離・平均移動時間等も保持する。
E)不正行動を判断するための挙動判定用データ
F)ACSに登録されているユーザID・通行権限情報等の利用者データベース。
利用者には社員データ、登録済み訪問者データがある。
G)カメラ切り替えスイッチと監視用ディスプレイ中の分割表示区画のデータベース。
図2は、工場の敷地など一定の範囲を外周センサ、監視カメラ、ACSを連携させて監視するシステムの例である。
外周センサとして例えば、フェンスの振動、切り破り、引っ張りを位置特定するセンサがある。これらのセンサは位置を推定(ある範囲で特定)する機構を持ち、推定位置はネットワーク100を介して図1の移動体監視装置104に通知することができる。
図2に示すように、監視カメラとセンサ、ACS(カードリーダ等)は近傍に設置されているものがある。通常、敷地への侵入、ACSの通過を行った移動体(人物)を監視カメラでとらえることができるように設置する。
図2で、C1からC7は屋外監視カメラである。図2でC01、C02、C03はビルの入り口部に設置される屋外または屋内監視カメラである。C1〜C7の周囲の破線は、各カメラの監視可能空間を示している。監視可能空間は、各カメラの撮影可能範囲である。また、図2において、C01、C02、C03には撮影可能範囲たる監視可能空間を図示していないが、C01、C02、C03にも監視可能空間がある。
アクセス制限が必要なエリアでは入退出管理装置(ACS)が設置され、厳密なセキュリティ対策が必要の無い場合は、ドアセンサと監視カメラが設置されるケースもある。
ACSやセンサが扉の開閉を検知すると、イベントを移動体監視装置104に通知し、イベントに連動して監視映像を優先的に表示することができる。
また、最近では監視カメラ単体でもカメラ内部で映像解析を行うことで移動体を検知し、監視装置に移動体検知イベントを通知できるネットワークカメラもある。
図2でカメラC11、C12はビルの任意階のドアに設置された監視カメラをあらわしている。図2のC11、C12は1フロア(1階)分しか表していないが、実際にはC21、C22など各階の居室入口や居室内でもサーバ・ルームなどセキュリティ上制限された場所の入退出をACSにより制限し、また入退出状況を監視カメラで映像監視する。また、図2において、C11、C12には撮影可能範囲たる監視可能空間を図示していないが、C11、C12にも監視可能空間がある。
なお、図3の処理と並行して、各監視カメラ101の映像はネットワーク100を介して移動体監視装置104に送信され、カメラ映像受信部120が各監視カメラ101からの映像を常時受信しているものとする(撮影映像受信ステップ)。
図3において、例えば敷地境界の外周センサにおいて通過する移動体を検知した場合(S301)、通信機構をもつ外周センサ装置を通じて侵入推定位置を移動体監視装置104に通知する。
移動体監視装置104では、センサ移動体検出部117が、外周センサからのメッセージを受信し、通知されたメッセージの中から推定侵入位置が示された侵入位置情報を取得する(S302)。
侵入位置情報がメッセージ内に入っていない場合は、通知元のセンサを特定するIDをキーに監視用データベース114内のセンサ設置位置情報を検索して特定してもよい。
移動体監視装置104では、位置管理部115が、推定侵入位置をキーに、当該位置に近い順に監視カメラの設置位置を検索して監視カメラの候補をリストアップする。
そして、映像合成・表示切替部116が、カメラ映像受信部120が受信している複数の監視カメラの撮影映像のうち、推定侵入位置の近傍に配置されているカメラの映像を、監視用ディスプレイ106に(事前に設定された)表示可能な数だけ表示する。
例えば、図2において、外周センサが図の「侵入推定位置」を検知した場合、侵入点近傍の監視カメラはC4、C5、C3、C6、…となる(屋外監視カメラのみ対象とした場合)。
侵入検知時の映像表示設定が3台分であれば、監視用ディスプレイの表示領域にC4、C5、C3の映像が表示される。
例えば、カメラ映像内移動体検出部110により映像中に移動体が映っているものを優先する。移動体検出技術は具体的な手法として、例えば背景差分法などが知られている。背景差分法とは、移動体が存在しない状態の映像データを背景として保存しておき、移動体が映っている映像データとピクセル毎の輝度値の差分を求めることで、背景には存在しなかった移動体の領域を求める方法である。そして、人物の大きさなどの情報を用いて、移動体領域を個別の人物領域に分割するなどの方法をとる。本実施の形態では、カメラ映像内移動体検出部110はこれらの既知の技術を利用する。
したがって、通常は移動体を検知したカメラを優先して表示するように設定する。監視用ディスプレイへの表示制御は移動体監視装置104内の映像合成・表示切替部116に対して表示切替ルールとして設定する。
なお、敷地境界においては、例えば猫等の動物の侵入によりセンサが反応してしまうことがある。
このため、移動体監視装置104の挙動分析侵入判定部119ではセンサにより読み取られた値に一定の閾値を設けて誤検知を減らすことができる。
また前述のカメラ映像内移動体検出部110による移動体の大きさ判定等により人物以外の移動体の場合は、誤検知の可能性があることを通知する機構を設けることも可能である。
カメラの映像は、カメラ映像受信部120で受信されるとともに、常に映像記録装置105(レコーダ)に記録されている。
センサの通知により侵入位置と時刻がわかる。
したがって、センサ通知後に撮影された映像であって、センサ近傍に配置されているカメラの映像を解析し、移動体が映っている過去の映像を記録装置から再生し、監視用ディスプレイの指定領域に表示することができる。
先ず、監視員が、監視操作卓として機能するカメラ切替スイッチ107を操作して、選択された映像を追尾の基準映像に設定する(S401)。
基準映像は少なくとも後続の処理中は保存される。また基準映像の移動体を切り出し後続の処理の照合用に利用する。
つまり、カメラ間移動経路算出部111は、移動体を撮影中であるカレントカメラ(撮影中カメラ)から移動体が近時に撮影可能範囲に到達し近時に移動体の撮影が可能と推定される隣接カメラ(推定撮影可能カメラ)を一つ以上選択する。
例えば、カメラ映像内移動体検出部110により切り出された人物の映像から、身長、性別、年齢、識別IDがデータベースに登録されているかどうかなどである。画像解析技術により自動解析できる場合はこれらの手段を使って補完を試みる。ただし、画像解析のみでは自動補完できないケースも多いため、監視員が監視操作卓であるカメラ切替スイッチ107から補完情報を入力するようにしてもよい。
これらの属性情報は後続処理である隣接カメラへの到達時刻推定処理で利用される。
なお、侵入者等属性の補完情報は移動推定精度を向上するためのものであり必須の処理ではなくスキップすることもできる。
例えば、図2の場合、現在のカメラとしてC4が選択された場合、隣接カメラはC3,C5の他、C03、C02が候補になる。隣接カメラ数および画面分割設定値により、分割画面数を決定する。
推定到達時刻とは、移動体が隣接カメラの各々の撮影可能範囲に到達し、隣接カメラにおいて移動体の撮影が可能になると予測される時刻である。
推定到達時刻は、図6の601及び602に示されるように、カメラごとに、例えば、移動体が1分30秒後に到着するという形で表現する。また、別の表現形式として、12時10分30秒に到着するという形で表現してもよい。
推定到達時刻の具体的な算出方法は、後述する。
これらの情報はフレーム中に合成したものを表示してもよいし、監視用ディスプレイ106の各分割画面中に文字情報表示域を設け映像とは別にこれらの付加情報を表示してもよい。
監視員は、隣接カメラの映像中に監視中の人物が移動したことを確認した場合、移動先のカメラ映像を選択する。
隣接映像が選択された場合は(S409でYES)、選択されたカメラをあらたにカレントカメラに設定し、上記と同様の処理を行う。
監視終了命令がない場合は(S410でNO)、上記の監視映像表示を更新する。
監視映像を更新するタイミングは画像中に文字情報を合成する方式であれば映像フレーム毎に更新する。文字情報を画像情報と別の領域に表示するのであれば、設定された更新期間(例えば1秒毎など)で平均移動時間を更新期間分減じて、文字情報を更新するのが通常である。
図6の601では、現在、移動体が映っているカレントカメラの撮影映像と、カレントカメラに隣接する隣接カメラの撮影映像とを表示している。また、隣接カメラの各々の属性情報(例えば、カメラ5C等のカメラ番号、屋外北東等の設置位置)、隣接カメラの推定到達時刻(例えば、1:50後)をカメラ映像とともに併せて表示する。
また、図6の602に示すように、カレントカメラに隣接する機器がACSやセンサの場合、カメラの映像の分割表示のみでなくレイアウト図上に移動体の推定位置を表示した画面を表示してもよい。
時刻推定は、監視用データベース114内の経路情報管理データベースの情報を用いて、カメラ間移動経路算出部111が行う。
図5に、経路情報管理データベースの概略を示す。
なお、経路情報管理データベースは、カメラ間の移動の際の平均移動時間を移動体属性ごとに示す情報であり、平均移動時間情報の例である。
特に、始点・終点とも屋内カメラの場合は通常ACSやセンサとともに設置されていることが多く、また、カメラ単独で設置されていても通路に対して監視空間の死角が生じないように設置するため基本的にはカメラ間情報は隣接カメラのみ保持すればよい。
しかし、屋外のカメラについては監視対象空間が広いため死角が生じやすく、また画像も天候、時間などの環境影響をうけるため、各映像監視点における移動体の監視について画像解析の誤解析、監視員監視漏れが生じる可能性が大きくなる。
したがって、屋外カメラ間などは隣接していないカメラについても2点間情報として保持する。
例えば、位置関係を熟知している社員と外部からの初回来訪者では目的地点までに到達する移動時間は異なる。また、徒歩、駆け足で移動する場合などでも到達時刻は異なってくる。
そこで本実施の形態に係る監視用データベース114では、図5のように、2点間の平均移動時間を移動体の属性毎に管理する。
例えば、図5の表中、平均移動時間Aは、敷地内についてよく知らない外部の初回来訪者・男性が徒歩で移動した場合の平均移動時間である。平均移動時間Bは、敷地内に精通している社員・男性が徒歩で移動した場合の平均移動時間である。平均移動時間Cは、敷地内に精通している社員・男性が駆け足で移動した場合の平均移動時間である。
このように、本実施の形態に係る経路情報管理データベースでは、平均移動時間を、移動体の属性により管理しておく。移動体の属性が不明の場合は、平均移動時間Aを使う、など予め決めておく。
この経路情報管理データベースでは、移動体属性毎の平均移動時間が重要であり、2点間の距離は必須ではないが可能な限り収集しておき、平均移動時間の情報が記録されていない場合に利用する。またカメラ間が隣接関係にあるかどうかの情報も保持してもよい。
同一2点間の移動であっても逆向きの場合に移動時間が異なることもありうる。たとえば、初回の訪問者は行きと帰りで位置関係の誤認が生じやすく異なる場合も多い。また、階段の上り下り等でも移動時間が異なる場合がある。そのため、逆向きの移動も区別できるように隣接データを保持する。
以下にて、カメラ間移動経路算出部111が、カレントカメラの隣接カメラを抽出するとともに、各隣接カメラの推定到達時刻を導出する手順を説明する。
カメラ間移動経路算出部111は、監視員に選択された映像の送信元であるカレントカメラの識別IDをキーに図5の表中の行を選択する。
例えば、今、カメラC4の映像が選択された場合、カメラ間移動経路算出部111は、図5の表で始点カメラがC4になっている行を選択する。C4は屋外カメラなので一般的には隣接フラグが偽(すなわちカメラをグラフのノードにして経路グラフ上にならべた場合に隣あう関係にない場合)であっても抽出するほうがよい。
次に、カメラ間移動経路算出部111は、カメラ映像中の移動体から分析した属性情報、もしくは監視者が映像を視認して操作卓から入力した属性情報を利用して抽出された行のうち平均移動時間のうちもっとも移動体の属性に近いものを選択する。これにより2点間の推定移動時間が求まる。
後は、カメラ間移動経路算出部111は、この情報を元に、移動体が映っている監視カメラ映像を更新するタイミングで平均移動時間から経過時間を順次減じて推定到達時刻とし、映像合成・表示切替部116が推定到達時刻を監視用ディスプレイ106に表示する。
まず、カメラ間移動経路算出部111は、属性情報が不明の場合、初回の経路推定ではもっとも平均的な平均移動時間(デフォルト値)を使って推定する。
そして、移動体が移動元監視カメラから移動先の監視カメラに移動した場合、すなわち、実際の2点間の移動時間(実測移動時間)が確定した時点で、その2点間についての複数の平均移動時間のうち実測移動時間に最も近い平均移動時間を検索し、その移動体属性を移動体の新たな推定属性とし、次回の移動先の移動時間推定に利用する。
移動体による2点間の実際の移動時間は、例えば、監視員が手動で計測してもよいし、実施の形態2で説明する方法を用いて計測してもよい。また、他の方法で計測してもよい。
そして、本実施の形態によれば、監視対象領域内の移動体に対する追跡精度が向上し、また注目している移動体の追跡に適した映像表示を行うことにより監視員の負担が軽減され、ひいては追跡ロスを減らすことができる。
また、本実施の形態では、移動体の追跡を行うにあたって、移動体が現在映っている監視カメラ映像と進行する可能性のある隣接カメラの監視カメラ映像を分割表示し、かつ移動先の隣接カメラ表示に推定到達時間(あとどれだけで到着するか)や分割フレームの強調表示等の手段で画面を合成し表示することで隣接画像のうちどれに着目すべきかをサポートする監視システムについて説明した。
実施の形態1に示した処理を前提とする場合、図5の経路情報管理データベースのうち、属性毎の平均移動時間を簡易に自動生成する手段が望まれる。
そこで、本実施の形態では、2つのカメラ間の平均移動時間を生成する手順について説明する。
また、カメラ間経路学習部118は、カメラ映像内移動体検出部110が、第一のカメラからの撮影映像中から特定の標本移動体が当該第一のカメラの撮影可能範囲から離れたことを識別した時刻と、第二のカメラからの撮影映像中から特定の標本移動体が当該第二のカメラの撮影可能範囲に入ったことを識別した時刻との差を、第一のカメラから第二のカメラまでの平均移動時間として算出する。
そして、平均移動時間の算出にあたり、標本移動体を監視対象空間の移動経路を理解している者、移動経路を理解していない者とすることで、カメラ間経路学習部118は、監視対象空間の移動経路を理解している者が歩行した際の平均移動時間、監視対象空間の移動経路を理解している者が走行した際(駆け足の際)の平均移動時間、監視対象空間の移動経路を理解していない者(部外者)が歩行した際の平均移動時間といった移動体の属性ごとに平均移動時間を算出することができる。
そして、監視用データベース114は、カメラ間経路学習部118により算出された移動体の属性ごとの平均移動時間、すなわち、監視対象空間の移動経路を理解している者が歩行した際の平均移動時間、監視対象空間の移動経路を理解している者が走行した際の平均移動時間、監視対象空間の移動経路を理解していない者が歩行した際の平均移動時間等を記憶している。
本実施の形態では、屋外カメラなど、カメラが単独で設置されることの多い場合の2カメラ間の平均移動時間を求める方法として、次のように標本移動体を利用する方法で実施する。
まず画像解析で識別しやすい標本移動体を用意する。例えば、画像解析によって認識精度が高い記号を表示したゼッケン(たとえば数字や○印などの記号)を標本移動体(登録済みユーザ)が装着する。
移動体監視装置104において、計測する2地点(始点、終点)のカメラを選択し、標本移動体の属性(社員か部外者か、男性か女性か、歩行か走行か等)、識別用の画像を指定して計測を開始する。
この状態で標本移動体は始点から終点に移動する。
標本となる移動体は、始点のカメラ、終点のカメラに撮影されるように移動する。
移動体監視装置104では、カメラ映像受信部120が、始点のカメラ及び終点のカメラの各々の映像を受信し、カメラ映像内移動体検出部110が始点カメラの映像及び終点カメラの映像を解析する。カメラ映像内移動体検出部110は、始点カメラの映像から標本移動体が姿を消したか否か、すなわち、標本移動体が始点カメラの撮影可能範囲から外れたか否かを解析し、また、終点カメラの映像に標本移動体が出現したか否か、すなわち、標本移動体が終点カメラの撮影可能範囲に入ったか否かを判断する。
カメラ間経路学習部118は、標本移動体が始点のカメラの撮影可能範囲から外れた時点から時間の計測をはじめ、標本移動体が終点のカメラの撮影可能範囲に入った時点で計測を完了し、2地点間の移動にかかった時間を求める。この2地点間の移動にかかった時間を平均移動時間とする。
この処理はリアルタイム性は特に必要ないため、映像記録装置に一旦蓄積した画像を解析することでデータを生成することもできる。
このようなケースではACS(やセンサ)の扉の通過時刻を利用して、2点間の監視カメラの平均移動時間を求めることができる。
例えば、社員Aが、図2に示すC1からC01に移動(出社)する場合、ICカードリーダをACS−1に読み込ませ、次にACS−02に読み込ませて認証/認可処理を行い、扉を通過する。
通行記録はACSのログとして記録されているため、社員単位で時刻でソートし、各ACSと組みになっているカメラ間の平均移動時間を求めることが可能である。
各社員の地点間平均移動距離を求めたら、次に各社員の移動平均を属性毎に分類し、これを平均することで、2地点間の属性毎の平均移動時間を求めることができる。
また、来訪者のように敷地内を熟知していない移動体(人物)の平均移動時間は、通常、来訪用のカードを貸し出すため、ACS内のログを来訪用貸し出しカードのIDで時刻でソートし2地点間の通過時刻より計算することで移動時間を求めることができる。
つまり、本実施の形態では、カメラ間経路学習部118は、第一のカメラの近傍に配置された第一の入退室管理装置又は第一のセンサを特定の移動体が通過した時刻と、第二のカメラの近傍に配置された第二の入退室管理装置又は第二のセンサを当該特定の移動体が通過した時刻とを示す情報(ログ)を取得し、第一の入退室管理装置又は第一のセンサを特定の移動体が通過した時刻と、第二の入退室管理装置又は第二のセンサを特定の移動体が通過した時刻との差を、第一のカメラから第二のカメラまでの平均移動時間として算出する。
例えば屋外であれば、GPS(Global PosItioning System)等を利用することにより設置位置を正確に測量し、監視用データベースに設定することが可能である。
また、屋内については、ビルの設計図面上のカメラ設置位置から設置場所情報を設定し保存することも可能である。これらの位置情報から2点間の距離を求め、2点間の距離と監視カメラの画像解析等から移動体の平均移動速度を求め、移動先および到着時刻の推定を行うことも可能である。
このため、本実施の形態に係る移動体監視装置は、ID特定の容易な移動体(画像認識の場合は例えば画像認識率の高いマークや洋服をきた人物)を使って、実際に経路上の2地点(例えば隣接カメラ)を移動し、隣接情報、移動平均時間等をDB化する機能を備える。
そして、移動経路に関するデータは標本移動体により学習させることで、図面情報の入力コストを抑えることができる。
具体的には、移動平均時間データの生成において、通過ログの解析や画像解析精度の高い標本移動体を使ってカメラ間の隣接状態や平均移動時間を自動生成し、到着時刻推定を効率化する処理方式について説明した。
図7は、実施の形態1、2に示す移動体監視装置104のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図7の構成は、あくまでも移動体監視装置104のハードウェア構成の一例を示すものであり、移動体監視装置104のハードウェア構成は図7に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913、FDD904、CDD905、磁気ディスク装置920の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード915、キーボード902、マウス302、スキャナ装置907、FDD904などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード915、表示装置901、プリンタ装置906などは、出力装置の一例である。
監視用データベース114、映像記録装置105は、例えば、磁気ディスク装置920により実現される。
カメラ切替スイッチ107は、例えば、キーボード902、マウス302により実現される。
また、監視用ディスプレイ106は、例えば、表示装置901により実現される。
磁気ディスク装置920には、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、オペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922により実行される。
プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態1、2で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、FDD904のフレキシブルディスク、CDD905のコンパクトディスク、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
Claims (9)
- 監視対象空間に配置されている複数のカメラから撮影映像を受信する撮影映像受信部と、
前記監視対象空間に移動体が侵入した際に、前記移動体が近時に撮影可能範囲に到達し前記移動体の撮影が可能と推定されるカメラを推定撮影可能カメラとして一つ以上選択する推定撮影可能カメラ選択部と、
前記移動体が推定撮影可能カメラの撮影可能範囲に到達すると推定される時刻を推定到達時刻として推定撮影可能カメラごとに算出する推定到達時刻算出部と、
前記撮影映像受信部により受信された前記推定撮影可能カメラの撮影映像と、前記推定到達時刻算出部により算出された推定撮影可能カメラごとの推定到達時刻とを表示装置に出力する表示部とを有することを特徴とする監視装置。 - 前記監視装置は、更に、
カメラ間を移動する際の平均移動時間を移動体属性ごとに示す平均移動時間情報を記憶している平均移動時間情報記憶部を有し、
前記推定到達時刻算出部は、
前記監視対象空間に侵入した移動体の属性に合致する移動体属性についての平均移動時間を用いて、推定撮影可能カメラごとに推定到達時刻を算出することを特徴とする請求項1に記載の監視装置。 - 前記推定到達時刻算出部は、
前記監視対象空間に侵入した移動体があるカメラから他のカメラまで移動する際に要した実測移動時間と、当該カメラ間を移動する際の移動体属性ごとの平均移動時間を比較し、平均移動時間が前記監視対象空間に侵入した移動体の実測移動時間に近似している移動体属性を判定し、判定した移動体属性についての平均移動時間を用いて、推定撮影可能カメラごとに推定到達時刻を算出することを特徴とする請求項2に記載の監視装置。 - 前記平均移動時間情報記憶部は、
前記複数のカメラにおける任意のカメラの組み合わせについて、組となるカメラ間を移動する際の平均移動時間を移動体属性ごとに示す平均移動時間情報を記憶し、
前記推定撮影可能カメラ選択部は、
前記移動体を撮影中である撮影中カメラから前記移動体が近時に撮影可能範囲に到達し前記移動体の撮影が可能と推定されるカメラを推定撮影可能カメラとして一つ以上選択し、
前記推定到達時刻算出部は、
前記撮影中カメラから各々の推定撮影可能カメラまでの平均移動時間のうち前記移動体の属性に合致する移動体属性についての平均移動時間を用いて、推定撮影可能カメラごとに推定到達時刻を算出することを特徴とする請求項2又は3に記載の監視装置。 - 前記平均移動時間情報記憶部は、
前記監視対象空間の移動経路を理解している者が歩行した際の平均移動時間、前記監視対象空間の移動経路を理解している者が走行した際の平均移動時間、及び前記監視対象空間の移動経路を理解していない者が歩行した際の平均移動時間の少なくともいずれかを移動体属性ごとの平均移動時間として示す平均移動時間情報を記憶していることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の監視装置。 - 前記撮影映像受信部は、
前記監視対象空間に配置されている第一のカメラ及び第二のカメラから撮影映像を受信し、
前記監視装置は、更に、
前記第一のカメラからの撮影映像を解析して前記第一のカメラからの撮影映像中から特定の移動体を識別し、前記第二のカメラからの撮影映像を解析して前記第二のカメラからの撮影映像中から前記特定の移動体を識別する移動体識別部と、
前記移動体識別部が前記第一のカメラからの撮影映像中から前記特定の移動体が前記第一のカメラの撮影可能範囲から離れたことを識別した時刻と、前記移動体識別部が前記第二のカメラからの撮影映像中から前記特定の移動体が前記第二のカメラの撮影可能範囲に入ったことを識別した時刻との差を、前記第一のカメラから前記第二のカメラまでの平均移動時間として算出する平均移動時間算出部とを有し、
前記平均時間情報記憶部は、
前記平均移動時間算出部により算出された平均移動時間が示される平均移動時間情報を記憶していることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の監視装置。 - 前記監視装置は、更に、
第一のカメラの近傍に配置された第一の入退室管理装置又は第一のセンサを特定の移動体が通過した時刻と、第二のカメラの近傍に配置された第二の入退室管理装置又は第二のセンサを前記特定の移動体が通過した時刻とを示す情報を取得し、前記第一の入退室管理装置又は第一のセンサを前記特定の移動体が通過した時刻と、前記第二の入退室管理装置又は第二のセンサを前記特定の移動体が通過した時刻との差を、前記第一のカメラから前記第二のカメラまでの平均移動時間として算出する平均移動時間算出部を有し、
前記平均時間情報記憶部は、
前記平均移動時間算出部により算出された平均移動時間が示される平均移動時間情報を記憶していることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の監視装置。 - コンピュータが、監視対象空間に配置されている複数のカメラから撮影映像を受信する撮影映像受信ステップと、
前記監視対象空間に移動体が侵入した際に、コンピュータが、前記移動体が近時に撮影可能範囲に到達し前記移動体の撮影が可能と推定されるカメラを推定撮影可能カメラとして一つ以上選択する推定撮影可能カメラ選択ステップと、
コンピュータが、前記移動体が推定撮影可能カメラの撮影可能範囲に到達すると推定される時刻を推定到達時刻として推定撮影可能カメラごとに算出する推定到達時刻算出ステップと、
コンピュータが、前記撮影映像受信ステップにより受信された前記推定撮影可能カメラの撮影映像と、前記推定到達時刻算出ステップにより算出された推定撮影可能カメラごとの推定到達時刻とを表示装置に出力する表示ステップとを有することを特徴とする監視方法。 - 監視対象空間に配置されている複数のカメラから撮影映像を受信する撮影映像受信処理と、
前記監視対象空間に移動体が侵入した際に、前記移動体が近時に撮影可能範囲に到達し前記移動体の撮影が可能と推定されるカメラを推定撮影可能カメラとして一つ以上選択する推定撮影可能カメラ選択処理と、
前記移動体が推定撮影可能カメラの撮影可能範囲に到達すると推定される時刻を推定到達時刻として推定撮影可能カメラごとに算出する推定到達時刻算出処理と、
前記撮影映像受信処理により受信された前記推定撮影可能カメラの撮影映像と、前記推定到達時刻算出処理により算出された推定撮影可能カメラごとの推定到達時刻とを表示装置に出力する表示処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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