JP2009064287A - Intruder detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、侵入者検知装置に関する。 The present invention relates to an intruder detection device.
従来から施設や道路等の立ち入り禁止箇所に設置された監視カメラの映像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検知するため、監視カメラと画像処理部とにより侵入者検知装置を構成する技術が知られている。従来の侵入者検知装置では、監視カメラは立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺部を撮像し、その画像を画像処理部へ伝送している。 In order to detect intruders in areas where entry is prohibited by image analysis of surveillance cameras installed at places where access is prohibited such as facilities and roads, an intruder detection device is used by the surveillance camera and image processing unit. The technology to configure is known. In the conventional intruder detection device, the surveillance camera is installed at a position overlooking the prohibited entry area, images the prohibited entry area and its peripheral part, and transmits the image to the image processing unit.
そして、画像処理部は、監視カメラの画像を入力し、画像を適当な小領域に分割し、一つ一つの小領域ごとに予め取得しておいた背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との相関計算を行い、その時間的な変化を基にして画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出し、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定し、変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内であるときに、その変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知してその画像中における位置を特定している。このような従来の侵入者検知装置の一例が下記特許文献1に開示されている。
Then, the image processing unit inputs the image of the surveillance camera, divides the image into appropriate small areas, and corresponds to the background image acquired in advance for each small area and the background image in the input image The correlation calculation with the image of the small area to be detected is performed, the change small area and the background candidate small area in the image are detected based on the temporal change, and the change detection area is determined by combining the adjacent change small areas. The intruder is detected by determining that an intruder exists in the change detection area when the geometric feature amount of the change detection area is within the feature amount range corresponding to the intruder set in advance. The position in the image is specified. An example of such a conventional intruder detection device is disclosed in
また、上述した従来の侵入者検知装置において、背景画像上の模様の少ない部分に、模様の少ない服装をした侵入者や、単色の物体等が侵入した場合に、背景画像と入力画像との対応する小領域の相関計算による変化の検知が難しいことを補うため、比較的大きなサイズの小領域を用いることで、物体の輪郭線近傍の変化を幅のあるドーナツ状に検出し、侵入者を検知する方法も知られている。 In addition, in the conventional intruder detection device described above, when an intruder dressed in a small pattern or a monochromatic object or the like invades a portion with a small pattern on the background image, the correspondence between the background image and the input image In order to compensate for the difficulty of detecting changes by correlation calculation of small areas to be detected, changes in the vicinity of the outline of the object are detected in a wide donut shape by using a relatively large size small area, and intruders are detected. The method of doing is also known.
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来の侵入者検知装置では、背景画像上の模様の少ない部分に、模様の少ない服装をした侵入者や、単色の物体等が侵入した場合に、背景画像と入力画像の対応する小領域の相関計算による変化の検知が難しい場合がある。
However, in the conventional intruder detection device described in
また、比較的大きなサイズの小領域を用いることで上記特許文献1に記載の従来の侵入者検知装置の問題点を解消したが、変化検出に用いる小領域に大きなサイズの物を用いるため、複数の侵入者や侵入物が近くに存在した場合、図8に示すように、別々の侵入者や侵入物により検出した変化小領域同士が隣接し、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定する際に、ひとつの大きな変化小領域(図8中、Eで示す)となる場合がある。
Further, although the problem of the conventional intruder detection device described in
以上のことから、本発明は、監視カメラの入力画像を用いて、重要な施設や道路等の立ち入り禁止箇所への侵入者等を検知する侵入者検知装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an intruder detection device that detects an intruder or the like in an entry-prohibited area such as an important facility or road using an input image of a surveillance camera.
上記の課題を解決するための第1の発明に係る侵入者検知装置は、
立ち入り禁止区域と該立ち入り禁止区域の周辺部とを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段において撮像された画像を解析する画像処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段で撮像した画像を入力画像として前記画像処理手段に入力する画像入力手段と、
前記入力画像を適当な小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との相関計算を行う相関計算手段と、
前記背景画像と前記入力画像中の前記背景画像と対応する前記小領域の画像との時間的な変化を基にして、前記入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する変化検出手段と、
変化を検出した変化小領域を分割して前記小領域より小さなサイズの分割変化小領域を設定する分割変化小領域設定手段と、
前記分割変化小領域に対して、前記背景画像と前記入力画像中の対応する前記分割変化小領域の画像との領域差分を行い領域差分値を求める領域差分計算手段と、
前記領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は前記背景画像との変化が認められないと判断して分割変化小領域とする分割背景候補小領域設定手段と、
隣接する前記変化小領域を結合して変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する特徴量評価手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、該変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して前記入力画像中の位置を特定する侵入者検知手段と
を備える
ことを特徴とする。
The intruder detection device according to the first invention for solving the above problem is
An imaging means for imaging the forbidden area and the periphery of the forbidden area;
Image processing means for analyzing an image picked up by the image pickup means,
The image processing means includes
An image input means for inputting an image picked up by the image pickup means to the image processing means as an input image;
A small area dividing means for dividing the input image into appropriate small areas;
Correlation calculating means for performing a correlation calculation between a background image acquired in advance and an image of the corresponding small region in the input image for each small region;
Change detection for detecting a change subregion and a background candidate subregion in the input image based on a temporal change between the background image and the background image corresponding to the background image in the input image Means,
A divided change small area setting means for dividing a change small area in which a change is detected and setting a divided change small area having a size smaller than the small area;
A region difference calculation means for performing a region difference between the background image and an image of the corresponding divided change small region in the input image with respect to the divided change small region, and obtaining a region difference value;
When the area difference value is smaller than a preset threshold, it is determined that a change from the background image is not recognized, and a divided background candidate small area setting unit is set as a divided change small area;
Change area combining means for determining a change detection area by combining adjacent change small areas;
Feature amount evaluation means for evaluating whether or not the geometric feature amount of the change detection region is within a feature amount range corresponding to a preset intruder;
When the geometric feature amount of the change detection area is within a preset feature amount range corresponding to the intruder, it is determined that the intruder exists in the change detection area, thereby detecting the intruder and the input. Intruder detection means for specifying a position in the image is provided.
上記の課題を解決するための第2の発明に係る侵入者検知装置は、
立ち入り禁止区域と該立ち入り禁止区域の周辺部とを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段において撮像された画像を解析する画像処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段で撮像した画像を入力画像として前記画像処理手段に入力する画像入力手段と、
第1の処理手段として、
前記入力画像を適当な小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との相関計算を行う相関計算手段と、
前記背景画像と前記入力画像中の前記背景画像と対応する前記小領域の画像との時間的な変化を基にして、前記入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する変化検出手段と、
変化小領域と背景候補小領域を分割した分割変化小領域と分割背景候補小領域を設定する分割変化小領域・分割背景候補小領域設定手段と、
第2の処理手段として、
前記入力画像を分割変化小領域と同じサイズの小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域に対して、前記背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との領域差分を行い領域差分値を求める領域差分計算手段と、
前記領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は差分背景候補小領域とし、前記領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は差分変化小領域とする差分変化小領域・差分背景候補小領域設定手段と
を備え、
さらに、前記画像処理手段は、
前記第1の処理手段により検出した分割変化小領域、及び、分割背景候補小領域と、前記第2の処理手段により検出した差分変化小領域、及び、差分背景候補小領域との論理積を求める小領域論理積計算手段と、
前記論理積の結果から変化点を決定する変化点設定手段と、
隣接する前記変化点を結合して変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する特徴量評価手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、該変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して前記入力画像中の位置を特定する侵入者検知手段と
を備える
ことを特徴とする。
The intruder detection device according to the second invention for solving the above-described problems is
An imaging means for imaging the forbidden area and the periphery of the forbidden area;
Image processing means for analyzing an image picked up by the image pickup means,
The image processing means includes
An image input means for inputting an image picked up by the image pickup means to the image processing means as an input image;
As the first processing means,
A small area dividing means for dividing the input image into appropriate small areas;
Correlation calculating means for performing a correlation calculation between a background image acquired in advance and an image of the corresponding small region in the input image for each small region;
Change detection for detecting a change subregion and a background candidate subregion in the input image based on a temporal change between the background image and the image of the subregion corresponding to the background image in the input image Means,
A divided change small region / divided background candidate small region setting means for setting a divided change small region and a divided background candidate small region obtained by dividing the change small region and the background candidate small region;
As a second processing means,
A small area dividing means for dividing the input image into small areas having the same size as the divided change small area;
For each of the small regions, a region difference calculation means for performing a region difference between the background image and the image of the corresponding small region in the input image to obtain a region difference value;
When the area difference value is smaller than a preset threshold value, a difference background candidate small area is set. When the area difference value is smaller than a preset threshold value, a difference change small area is set as a difference change small area. Area / difference background candidate small area setting means,
Further, the image processing means includes
Find the logical product of the divided change small area and the divided background candidate small area detected by the first processing means and the difference change small area and the difference background candidate small area detected by the second processing means. A small area AND calculation means;
Change point setting means for determining a change point from the result of the logical product;
Change area combining means for determining a change detection area by combining adjacent change points;
Feature amount evaluation means for evaluating whether or not the geometric feature amount of the change detection region is within a feature amount range corresponding to a preset intruder;
When the geometric feature amount of the change detection area is within a preset feature amount range corresponding to the intruder, the intruder is detected by determining that the intruder exists in the change detection area, and the input Intruder detection means for specifying a position in the image is provided.
第1の発明によれば、背景画像上の模様の少ない部分に、模様の少ない服装をした侵入者や、単色の物体等が侵入した場合においても、それらの侵入者や侵入物を検知できる。
また、複数の侵入者や侵入物が近くに存在した場合でも大きな変化小領域とならないため、別々の侵入者や侵入物として検知することができる。
According to the first invention, even when an intruder who is dressed with a little pattern or a monochromatic object or the like invades a portion with little pattern on the background image, the intruder or the intruder can be detected.
In addition, even when a plurality of intruders and intruders are present in the vicinity, a large change small area is not generated, and therefore it can be detected as separate intruders and intruders.
第2の発明によれば、第1の発明による効果に加え、相関計算による変化検出と領域差分による変化検出とを並列で行うことができるため、効率的な侵入者や侵入物の検知を行うことができる。 According to the second invention, in addition to the effects of the first invention, change detection by correlation calculation and change detection by area difference can be performed in parallel, so that efficient intruder and intruder detection is performed. be able to.
本発明に係る侵入者検知装置の種々の実施形態について、図1から図7を用いて説明する。なお、図1は本発明の第1の実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図、図2は本発明の第1の実施形態に係る侵入者検知装置における分割背景候補領域を示した図、図3は本発明の第2の実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図、図4は本発明の第2の実施形態に係る侵入者検知装置における分割変化小領域と分割背景候補小領域とを示した図、図5は本発明の第2の実施形態に係る侵入者検知装置における差分変化小領域と差分背景候補小領域とを示した図、図6は本発明の第2の実施形態に係る論理積の例を示した図、図7は本発明の第2の実施形態に係る侵入者検知装置における変化点と非変化点とを示した図である。 Various embodiments of the intruder detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a device configuration of an intruder detection device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a divided background candidate region in the intruder detection device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing a device configuration of an intruder detection device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a division in the intruder detection device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a change small region and a divided background candidate small region, and FIG. 5 is a diagram showing a difference change small region and a difference background candidate small region in the intruder detection device according to the second embodiment of the present invention. 6 is a diagram illustrating an example of a logical product according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating a change point and a non-change point in the intruder detection device according to the second embodiment of the present invention. It is.
〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態に係る侵入者検知装置について説明する。図1は、本実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図である。図1に示すように、本実施形態に係る侵入者検知装置は、施設や道路等の立ち入り禁止箇所に設置した監視カメラ1(撮像手段)と、この監視カメラ1により撮像して得た入力画像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検知する画像処理部2とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, the intruder detection device according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a device configuration of an intruder detection device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the intruder detection device according to the present embodiment includes a monitoring camera 1 (imaging means) installed at a place where entry is prohibited such as a facility or a road, and an input image obtained by imaging with the
監視カメラ1は、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺部を撮像して、その画像を画像処理部2(画像処理手段)へ伝送する。画像処理部2は、画像入力手段10により、監視カメラ1で撮像した画像を入力画像として入力する。
The
画像入力手段10における処理の終了後、小領域分割手段11により、入力画像を適当な小領域に分割する。小領域分割手段11における処理の終了後、相関計算手段12により、一つ一つの小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との相関計算を行う。
After the processing in the image input means 10 is finished, the small area dividing means 11 divides the input image into appropriate small areas. After the processing in the small
相関計算手段12における処理の終了後、変化検出手段13により、背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との時間的な変化を基にして、入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する。ここで、入力画像の変化を検出する小領域として、比較的大きなサイズの小領域を用いる。
After the processing in the
変化検出手段13における処理の終了後、分割変化小領域設定手段14により、図2に示すように、変化を検出した変化小領域を分割して小領域(図2中、Tで示す)より小さなサイズの分割変化小領域(図2中、tで示す)を設定する。分割変化小領域設定手段14における処理の終了後、領域差分計算手段15により、分割変化小領域に対して、背景画像と入力画像中の対応する分割変化小領域の画像との領域差分を行い領域差分値を得る。
After the process in the
領域差分計算手段15における処理の終了後、分割背景候補小領域設定手段16により、図2に示すように、領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合、背景画像との変化が認められないと判断して分割背景候補小領域(図2中、Aで示す)とする。
After the processing in the region
分割背景候補小領域設定手段16における処理の終了後、変化領域結合手段17により、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定する。変化領域結合手段17における処理の終了後、特徴量評価手段18により、変化検出領域の幾何学的特徴量(例えば、周囲長や面積等)が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する。
After the process in the divided background candidate small
特徴量評価手段18における処理の終了後、侵入者検知手段19により、変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、その変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して入力画像中の位置を特定する。
After the processing in the feature
以上のように、本実施形態に係る侵入者検知装置によれば、背景画像上の模様の少ない部分に、模様の少ない服装をした侵入者や、単色の物体等が侵入した場合においても、それらの侵入者や侵入物を検知できる。また、変化小領域を分割した分割変化小領域を設け、その分割変化小領域での背景画像との変化の有無を再度検証することで、変化が認められない場合は分割背景候補小領域とし、残った分割変化小領域により変化検出領域を決定して侵入者を検知するため、複数の侵入者や侵入物が近くに存在した場合でも大きな変化小領域とならず、別々の侵入者や侵入物として検知することができる。 As described above, according to the intruder detection device according to the present embodiment, even when an intruder who is dressed with little pattern or a monochromatic object or the like invades into a portion with little pattern on the background image, Intruders and intruders can be detected. In addition, by providing a divided change small area obtained by dividing the change small area, and verifying again the presence or absence of the change in the background image in the divided change small area, if no change is recognized, the divided background candidate small area, Since the change detection area is determined by the remaining divided change small areas and intruders are detected, even if multiple intruders and intruders exist nearby, they do not become large change small areas, but separate intruders and intruders. Can be detected.
〔第2の実施形態〕
以下、本発明の第2の実施形態に係る侵入者検知装置について説明する。図3は、本実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図である。図3に示すように、本実施形態に係る侵入者検知装置は、施設や道路等の立ち入り禁止箇所に設置した監視カメラ1(撮像手段)と、この監視カメラ1により撮像して得た入力画像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検知する画像処理部2とを備えている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, an intruder detection device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a device configuration of the intruder detection device according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the intruder detection device according to the present embodiment includes a monitoring camera 1 (imaging means) installed at a place where entry is prohibited such as a facility or a road, and an input image obtained by imaging with the
監視カメラ1は、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺部を撮像して、その画像を画像処理部2(画像処理手段)へ伝送する。画像処理部2は、画像入力手段10により、監視カメラ1で撮像した画像を入力画像として入力する。画像入力手段10における処理の終了後、画像処理部2は、第1の処理手段2aと第2の処理手段2bとを行う。
The
第1の処理手段2aにおいては、画像入力手段10における処理の終了後、小領域分割手段11により、入力画像を適当な小領域に分割する。小領域分割手段11における処理の終了後、相関計算手段12により、一つ一つの小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との相関計算を行う。
In the first processing means 2a, after the processing in the image input means 10 is finished, the small area dividing means 11 divides the input image into appropriate small areas. After the processing in the small
相関計算手段12における処理の終了後、変化検出手段13により、背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との時間的な変化を基にして、入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する。
After the processing in the
変化検出手段13における処理の終了後、分割変化小領域・分割背景候補小領域設定手段20により、図4に示すように、変化小領域と背景候補小領域とを分割した分割変化小領域(図4中、Bで示す)と、分割背景候補小領域(図4中、bで示す)とを設定する。このようにして、画像処理手段2は、第1の処理手段2aにより、分割変化小領域、及び、分割背景候補小領域を得る。
After the processing in the
第2の処理手段2bにおいては、画像入力手段10における処理の終了後、小領域分割手段11により、入力画像を適当な小領域に分割する。小領域分割手段11における処理の終了後、領域差分計算手段21において、入力画像を分割変化小領域と同じサイズの小領域に分割する。
In the second processing means 2b, after the processing in the image input means 10 is completed, the small area dividing means 11 divides the input image into appropriate small areas. After the processing in the small
領域差分計算手段21における処理の終了後、差分変化検出手段22において、分割した一つ一つの小領域に対して、背景画像と入力画像中の背景画像に対応する小領域の画像との領域差分を行い領域差分値を求める。
After the processing in the region
差分変化検出手段22における処理の終了後、差分変化小領域・差分背景候補小領域設定手段23により、図5に示すように、領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は差分背景候補小領域(図5中、cで示す)とし、領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも大きい場合は差分変化小領域(図5中、Cで示す)とする。このようにして、画像処理手段2は、第2の処理手段2bにより、差分変化小領域、及び、差分背景候補小領域を得る。 After the processing in the difference change detecting means 22 is completed, the difference change small area / difference background candidate small area setting means 23 determines that the difference is smaller when the area difference value is smaller than a preset threshold value as shown in FIG. A background candidate small region (indicated by “c” in FIG. 5) is used, and when the region difference value is larger than a preset threshold value, it is determined as a difference change small region (indicated by “C” in FIG. 5). In this way, the image processing means 2 obtains the difference change small area and the difference background candidate small area by the second processing means 2b.
画像処理手段2は、小領域論理積計算手段24により、第1の処理手段2aにおいて相関計算を基に検出した分割変化小領域、及び、分割背景候補小領域と、第2の処理手段2bにおいて領域差分を基に検出した差分変化小領域、及び、差分背景候補小領域との論理積を求め、その結果を変化検出平面へ投影する。 The image processing means 2 includes a division change small area and a divided background candidate small area detected by the small area AND calculation means 24 based on the correlation calculation in the first processing means 2a, and a second processing means 2b. A logical product of the difference change small region detected based on the region difference and the difference background candidate small region is obtained, and the result is projected onto the change detection plane.
ここで、小領域の論理積とは、例えば、小領域を分割変化小領域と分割背景小領域に分けたとき、図6(a)に示すように、それぞれの領域に分割変化小領域を「1」、分割背景小領域に「0」を割り当て、小領域を差分変化小領域と分割背景小領域に分けたとき、図6(b)に示すように、それぞれの領域に分割変化小領域を「1」、差分背景候補小領域に「0」を割り当てて、同一位置の領域単位で積算を行って、図6(c)に示すように、論理積を得るものである。 Here, the logical product of the small areas is, for example, when the small area is divided into a divided change small area and a divided background small area, as shown in FIG. 1 ”,“ 0 ”is assigned to the divided background small area, and when the small area is divided into the difference change small area and the divided background small area, as shown in FIG. “1”, “0” is assigned to the difference background candidate small region, and integration is performed in units of regions at the same position to obtain a logical product as shown in FIG.
小領域論理積計算手段24における処理の終了後、変化点設定手段25により、図7に示すように、同じ位置の小領域が分割変化小領域と差分変化小領域ならば(例えば、図6(c)中、「1」の領域)変化点(図7中、Dで示す)とし、同じ位置の小領域が分割変化小領域と差分変化小領域でなければ(例えば、図6(c)中、「0」の領域)非変化点(図7中、dで示す)とする。 After the processing in the small area logical product calculation means 24 is completed, the change point setting means 25 causes the small area at the same position to be a divided change small area and a difference change small area as shown in FIG. c), the area “1”) is a change point (indicated by D in FIG. 7), and the small area at the same position is not the divided change small area and the difference change small area (for example, in FIG. 6C) , “0” area) non-change point (indicated by d in FIG. 7).
変化点設定手段25における処理の終了後、変化領域結合手段17により、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定する。変化領域結合手段17における処理の終了後、特徴量評価手段18により、変化検出領域の幾何学的特徴量(例えば、周囲長や面積等)が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する。
After the processing in the change
特徴量評価手段18における処理の終了後、侵入者検知手段19により、変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、その変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して入力画像中の位置を特定する。
After the processing in the feature
以上のように、本実施形態に係る侵入者検知装置によれば、背景画像上の模様の少ない部分に、模様の少ない服装をした侵入者や、単色の物体等が侵入した場合においても、それらの侵入者や侵入物を検知できる。また、変化小領域を分割した分割変化小領域を設け、その分割変化小領域での背景画像との変化の有無を再度検証することで、変化が認められない場合は分割背景候補小領域とし、残った分割変化小領域により変化検出領域を決定して侵入者を検知するため、複数の侵入者や侵入物が近くに存在した場合でも大きな変化小領域とならず、別々の侵入者や侵入物として検知することができる。 As described above, according to the intruder detection device according to the present embodiment, even when an intruder who is dressed with little pattern or a monochromatic object or the like invades a portion with a small pattern on the background image, Intruders and intruders can be detected. In addition, by providing a divided change small area obtained by dividing the change small area, and verifying again whether or not there is a change with the background image in the divided change small area, if no change is recognized, as a divided background candidate small area, Since the change detection area is determined by the remaining divided change small areas and intruders are detected, even if multiple intruders and intruders exist nearby, they do not become large change small areas, but separate intruders and intruders. Can be detected.
本発明は、例えば、立ち入り禁止箇所を監視する監視カメラを設置して、この監視カメラにより撮像して得た入力画像を画像解析することにより、入力画像中の立ち入り禁止箇所に侵入する人物等を検出する侵入者検出装置に適用することが可能である。 The present invention, for example, installs a surveillance camera for monitoring a prohibited entry location, and analyzes an input image obtained by imaging with the surveillance camera, so that a person who enters the prohibited entry location in the input image can be detected. It is possible to apply to the intruder detection apparatus to detect.
1 監視カメラ
2 画像処理部
10 画像入力手段
11 小領域分割手段
12 相関計算手段
13 変化検出手段
14 分割変化小領域設定手段
15 領域差分計算手段
16 分割背景候補小領域設定手段
17 変化領域結合手段
18 特徴量評価手段
19 侵入者検知手段
20 分割変化小領域・分割背景候補小領域設定手段
21 領域差分計算手段
22 差分変化検出手段
23 差分変化小領域・差分背景候補小領域設定手段
24 小領域論理積計算手段
25 変化点設定手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記撮像手段において撮像された画像を解析する画像処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段で撮像した画像を入力画像として前記画像処理手段に入力する画像入力手段と、
前記入力画像を適当な小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との相関計算を行う相関計算手段と、
前記背景画像と前記入力画像中の前記背景画像と対応する前記小領域の画像との時間的な変化を基にして、前記入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する変化検出手段と、
変化を検出した変化小領域を分割して前記小領域より小さなサイズの分割変化小領域を設定する分割変化小領域設定手段と、
前記分割変化小領域に対して、前記背景画像と前記入力画像中の対応する前記分割変化小領域の画像との領域差分を行い領域差分値を求める領域差分計算手段と、
前記領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は前記背景画像との変化が認められないと判断して分割変化小領域とする分割背景候補小領域設定手段と、
隣接する前記変化小領域を結合して変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する特徴量評価手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、該変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して前記入力画像中の位置を特定する侵入者検知手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。 An imaging means for imaging the forbidden area and the periphery of the forbidden area;
Image processing means for analyzing an image picked up by the image pickup means,
The image processing means includes
An image input means for inputting an image picked up by the image pickup means to the image processing means as an input image;
A small area dividing means for dividing the input image into appropriate small areas;
Correlation calculating means for performing a correlation calculation between a background image acquired in advance and an image of the corresponding small region in the input image for each small region;
Change detection for detecting a change subregion and a background candidate subregion in the input image based on a temporal change between the background image and the background image corresponding to the background image in the input image Means,
A divided change small area setting means for dividing a change small area in which a change is detected and setting a divided change small area having a size smaller than the small area;
A region difference calculation means for performing a region difference between the background image and an image of the corresponding divided change small region in the input image with respect to the divided change small region, and obtaining a region difference value;
When the area difference value is smaller than a preset threshold, it is determined that a change from the background image is not recognized, and a divided background candidate small area setting unit is set as a divided change small area;
Change area combining means for determining a change detection area by combining adjacent change small areas;
Feature amount evaluation means for evaluating whether or not the geometric feature amount of the change detection region is within a feature amount range corresponding to a preset intruder;
When the geometric feature amount of the change detection area is within a preset feature amount range corresponding to the intruder, it is determined that the intruder exists in the change detection area, thereby detecting the intruder and the input. An intruder detection device comprising intruder detection means for specifying a position in an image.
前記撮像手段において撮像された画像を解析する画像処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段で撮像した画像を入力画像として前記画像処理手段に入力する画像入力手段と、
第1の処理手段として、
前記入力画像を適当な小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との相関計算を行う相関計算手段と、
前記背景画像と前記入力画像中の前記背景画像と対応する前記小領域の画像との時間的な変化を基にして、前記入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する変化検出手段と、
変化小領域と背景候補小領域を分割した分割変化小領域と分割背景候補小領域を設定する分割変化小領域・分割背景候補小領域設定手段と、
第2の処理手段として、
前記入力画像を分割変化小領域と同じサイズの小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域に対して、前記背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との領域差分を行い領域差分値を求める領域差分計算手段と、
前記領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は差分背景候補小領域とし、前記領域差分値が予め設定しておいた閾値よりも小さい場合は差分変化小領域とする差分変化小領域・差分背景候補小領域設定手段と
を備え、
さらに、前記画像処理手段は、
前記第1の処理手段により検出した分割変化小領域、及び、分割背景候補小領域と、前記第2の処理手段により検出した差分変化小領域、及び、差分背景候補小領域との論理積を求める小領域論理積計算手段と、
前記論理積の結果から変化点を決定する変化点設定手段と、
隣接する前記変化点を結合して変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する特徴量評価手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、該変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して前記入力画像中の位置を特定する侵入者検知手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。 An imaging means for imaging the forbidden area and the periphery of the forbidden area;
Image processing means for analyzing an image picked up by the image pickup means,
The image processing means includes
An image input means for inputting an image picked up by the image pickup means to the image processing means as an input image;
As the first processing means,
A small area dividing means for dividing the input image into appropriate small areas;
Correlation calculating means for performing a correlation calculation between a background image acquired in advance and an image of the corresponding small region in the input image for each small region;
Change detection for detecting a change subregion and a background candidate subregion in the input image based on a temporal change between the background image and the background image corresponding to the background image in the input image Means,
A divided change small area / divided background candidate small area setting means for setting a divided change small area and a divided background candidate small area obtained by dividing the change small area and the background candidate small area;
As a second processing means,
A small area dividing means for dividing the input image into small areas having the same size as the divided change small area;
For each of the small regions, a region difference calculation means for performing a region difference between the background image and the image of the corresponding small region in the input image to obtain a region difference value;
When the area difference value is smaller than a preset threshold value, a difference background candidate small area is set. When the area difference value is smaller than a preset threshold value, a difference change small area is set as a difference change small area. Area / difference background candidate small area setting means,
Further, the image processing means includes
Find the logical product of the divided change small area and the divided background candidate small area detected by the first processing means and the difference change small area and the difference background candidate small area detected by the second processing means. A small area AND calculation means;
Change point setting means for determining a change point from the result of the logical product;
Change area combining means for determining a change detection area by combining adjacent change points;
Feature amount evaluation means for evaluating whether or not the geometric feature amount of the change detection region is within a feature amount range corresponding to a preset intruder;
When the geometric feature amount of the change detection area is within a preset feature amount range corresponding to the intruder, it is determined that the intruder exists in the change detection area, thereby detecting the intruder and the input. An intruder detection device comprising intruder detection means for specifying a position in an image.
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