JP2012093912A - Entering body detection device - Google Patents

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Makoto Kumazaki
誠 熊崎
Hideyuki Aoki
秀行 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an entering body detection device capable of specifying the position of a detection area where an entering body is detected from heat change with high precision in an image obtained by photographing a monitor region.SOLUTION: An entering body detection device 1 includes a sensor part 20 which defines a detection area nearby a restriction object restricting a movement of a person and outputs a detection level corresponding to heat rays emitted from the detection area; an imaging part 10 which acquires a monitor image obtained by photographing the monitor region including the restriction object and detection area in predetermined cycles; change area extraction means 72 of extracting a region corresponding to a person; person image position extraction means 73 of extracting the position of the region, extracted from the monitor image when the detection level reaches a predetermined level, as a person image position; and area specification means 74 of extracting an end of a movement range of the person restricted by the restriction object from the monitor image based upon a plurality of person image positions extracted in a predetermined period, and specifying a region indicative of the detection area in the monitor image such that the end of the movement range is one end of the detection area.

Description

本発明は、検知エリア内の熱変化に基づいて侵入物体を検知するとともに、その検知エリアを含む監視領域を撮影する侵入物体検出装置に関する。   The present invention relates to an intruding object detection apparatus that detects an intruding object based on a thermal change in a detection area and images a monitoring area including the detecting area.

近年、焦電型赤外線センサ(PIRセンサ;Passive InfraRed Sensor)などのセンサを用いて侵入物体を検知する侵入物体検出装置が広く開発されている。例えば、特許文献1には、このような侵入物体検出装置において、センサが侵入物体を検知する検知エリアがどのような位置(範囲)に設定されているかを操作者が確認できるように、その検知エリアを含む領域をカメラで撮影した監視画像に検知エリアを示すマーカを重畳して表示する技術が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載された技術では、カメラとセンサの視野角が予め所定の角度になるように設定しておく必要があり、カメラの向きとセンサの向きとを任意に変更できなかった。   In recent years, an intruding object detection device that detects an intruding object using a sensor such as a pyroelectric infrared sensor (PIR sensor: Passive InfraRed Sensor) has been widely developed. For example, in Patent Document 1, in such an intruding object detection device, the detection is performed so that the operator can confirm what position (range) the detection area in which the sensor detects the intruding object is set. A technique is disclosed in which a marker indicating a detection area is superimposed and displayed on a monitoring image obtained by photographing a region including an area with a camera. However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to set the viewing angle of the camera and the sensor to be a predetermined angle in advance, and the camera orientation and the sensor orientation cannot be arbitrarily changed. .

これに対して、特許文献2には、カメラとセンサの視野角の相対関係によらず、監視画像にセンサの検知エリアを示すマーカを重畳して表示する技術が開示されている。特許文献2に開示された監視用画像処理装置は、操作者によってウォークテストが実施された際に撮影した監視画像上の移動物体(操作者)の位置をモーションデテクションの画像処理により抽出し、センサが物体を検出したときの監視画像上の移動物体の位置の集合を検知エリアとする。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a technique for superimposing and displaying a marker indicating a detection area of a sensor on a monitoring image regardless of the relative relationship between the viewing angle of the camera and the sensor. The monitoring image processing device disclosed in Patent Document 2 extracts the position of a moving object (operator) on a monitoring image taken when a walk test is performed by an operator by image processing of motion detection, A set of moving object positions on the monitoring image when the sensor detects an object is defined as a detection area.

特開平7−23373号公報JP 7-23373 A 特開2006−178515号公報JP 2006-178515 A

一般に、PIRセンサには一又は複数の検知ゾーンで構成された検知エリアが設定され、PIRセンサは、焦電素子を用いて各検知ゾーンにおける熱エネルギーの変化を検出する。このような特性上、PIRセンサは、熱エネルギーの変化を検出するためには人体の移動に伴うある程度の時間が必要なため、PIRセンサが熱エネルギーの変化を検出したときの人体の位置と、実際に人体が存在していた検知エリア(検知ゾーン)とにずれが生じる場合もある。
従って、特許文献2に記載の技術では、監視画像上のPIRセンサの検知エリアの位置(範囲)を正しく特定できない場合があった。
Generally, a detection area composed of one or more detection zones is set in the PIR sensor, and the PIR sensor detects a change in thermal energy in each detection zone using a pyroelectric element. Due to such characteristics, the PIR sensor requires a certain amount of time accompanying the movement of the human body in order to detect a change in thermal energy, and therefore the position of the human body when the PIR sensor detects a change in thermal energy, There may be a difference between the detection area (detection zone) where the human body actually exists.
Therefore, in the technique described in Patent Document 2, the position (range) of the detection area of the PIR sensor on the monitoring image may not be correctly specified.

そこで、本発明の目的は、監視領域を撮影した画像上における、熱変化に基づいて侵入物体を検知するセンサの検知エリアを表す領域を高精度に特定できる侵入物体検出装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an intruding object detection device that can accurately identify an area representing a detection area of a sensor that detects an intruding object based on a thermal change on an image obtained by capturing a monitoring area. .

かかる課題を解決するための本発明は、人の移動を制限する制限物の近傍を検知エリアとし、検知エリアから放射される熱線に応じた検知レベルを出力するセンサ部と、制限物及び検知エリアを含む監視領域を撮影した監視画像を所定周期で取得する撮像部と、を有し、人によるテスト歩行により監視画像上の検知エリアに対応する領域を特定する侵入物体検出装置を提供する。かかる侵入物体検出装置は、監視画像において人に相当する領域を抽出する領域抽出手段と、センサ部によって出力された検知レベルが検知エリアに人が存在することを示す値になったときに撮像部により取得された監視画像から抽出された領域の位置を人像位置として抽出する人像位置抽出手段と、所定期間の間に人像位置抽出手段によって抽出された複数の人像位置に基づいて、制限物によって制限される人の移動範囲の端部を監視画像上で検出し、当該移動範囲の端部を検知エリアの一端として監視画像上の検知エリアを表す領域を特定するエリア特定手段と、を有する。   The present invention for solving such a problem includes a sensor unit that outputs a detection level corresponding to a heat ray radiated from a detection area, a limit object and a detection area, in the vicinity of a restricted object that restricts movement of a person. An intruding object detection device that identifies an area corresponding to a detection area on a monitoring image by a test walk by a person. Such an intruding object detection device includes a region extraction unit that extracts a region corresponding to a person in a monitoring image, and an imaging unit when a detection level output by the sensor unit is a value indicating that a person is present in the detection area. The position of the region extracted from the monitoring image acquired by the human image position extracting means for extracting the position of the human image as a human image position, and a restriction by a restriction based on a plurality of human image positions extracted by the human image position extracting means during a predetermined period And an area specifying means for detecting an end of the movement range of the person to be detected on the monitoring image and specifying an area representing the detection area on the monitoring image with the end of the movement range as one end of the detection area.

また、本発明に係る侵入物体検出装置において、エリア特定手段は、監視画像上の各位置について、所定期間の間に抽出された人像位置の出現頻度を求め、隣接する位置に対して出現頻度が急減する位置を移動範囲の端部とすることが好ましい。   Further, in the intruding object detection device according to the present invention, the area specifying unit obtains the appearance frequency of the human image position extracted during a predetermined period for each position on the monitoring image, and the appearance frequency is relative to the adjacent position. It is preferable that the sharply decreasing position is the end of the movement range.

あるいは、本発明に係る侵入物体検出装置において、人像位置抽出手段は、検知レベルが検知エリアに人が存在することを示す値になったときの人像位置と検知レベルとを関連付けて記憶し、エリア特定手段は、監視画像上において人像位置と関連付けて記憶された検知レベルが隣接する位置に対して急減する位置を移動範囲の端部とすることが好ましい。   Alternatively, in the intruding object detection device according to the present invention, the human image position extraction means stores the human image position and the detection level in association with each other when the detection level becomes a value indicating that a person is present in the detection area, It is preferable that the specifying unit sets the position where the detection level stored in association with the human image position on the monitoring image rapidly decreases with respect to the adjacent position as the end of the movement range.

さらに、本発明に係る侵入物体検出装置において、さらに表示部を有し、エリア特定手段は、監視画像上に端部を特定できなかった場合、センサ部に設定されている検知エリアが正しくない旨を表示部に表示させることが好ましい。   Furthermore, the intruding object detection device according to the present invention further includes a display unit, and when the area specifying unit cannot specify the end on the monitoring image, the detection area set in the sensor unit is not correct. Is preferably displayed on the display unit.

本発明に係る侵入物体検出装置は、監視領域を撮影した画像上における、熱変化に基づいて侵入物体を検知するセンサの検知エリアを表す領域を高精度に特定できるという効果を奏する。   The intruding object detection device according to the present invention has an effect that a region representing a detection area of a sensor that detects an intruding object on the image obtained by capturing a monitoring region can be identified with high accuracy.

本発明を適用した警備システムの全体システム構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the whole system structure of the security system to which this invention is applied. (a)は、撮像部の撮影範囲とセンサ部の検知エリアとを斜め方向からみた図であり、(b)は撮像部の撮影範囲とセンサ部の検知エリアとを鉛直方向からみた図であり、(c)は、撮像部の監視画像とセンサ部の検知エリアとを表す図である。(A) is the figure which looked at the imaging range of the imaging part, and the detection area of the sensor part from the diagonal direction, (b) is the figure which looked at the imaging range of the imaging part, and the detection area of the sensor part from the perpendicular direction. (C) is a figure showing the monitoring image of an imaging part, and the detection area of a sensor part. 人像位置の出現頻度分布の一例を示すである。It is an example of appearance frequency distribution of a human image position. エリア設定手段による登録モード時の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of the registration mode by an area setting means. 異常監視手段による警戒モード時の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of the alert mode by an abnormality monitoring means. 検知レベルのピーク分布の一例を示すである。It is an example of peak distribution of a detection level. エリア設定手段による登録モード時の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of the registration mode by an area setting means.

以下、本発明の一実施形態である侵入物体検出装置について図を参照しつつ説明する。
この侵入物体検出装置は、検知エリア内の熱変化に基づいて侵入物体を検知するとともに、その検知エリアを含む監視領域を撮影した監視画像を取得する。検知エリアは、人の移動を制限する物体(建物の壁などの構造物など)に隣接する領域とし、監視画像には、その制限物体の一部又は全部が含まれるものとする。特に、この侵入物体検出装置では、作業者が監視領域内を歩くことにより監視画像上における検知エリアの位置を確認するウォークテスト(テスト歩行)が実施される。このとき侵入物体検出装置は、検知エリア内の熱変化により人体が存在すると判別したときに取得した監視画像から人体の位置を抽出する。そして侵入物体検出装置は、人体の位置の出現頻度の分布に基づいて監視画像上の検知エリアの境界を特定する。これにより侵入物体検出装置は、監視画像上の検知エリアの範囲を統計的に求めることができ、検知エリアを表す領域を高精度に特定することができる。実際に侵入物体を検知した場合、このときの監視画像上に検知エリアをマーカ表示することで、発報要因や周囲の状況を容易に把握可能となる。
Hereinafter, an intruding object detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The intruding object detection device detects an intruding object based on a thermal change in the detection area, and acquires a monitoring image obtained by photographing a monitoring area including the detection area. The detection area is an area adjacent to an object (such as a structure such as a building wall) that restricts the movement of a person, and the monitoring image includes a part or all of the restricted object. In particular, in this intruding object detection device, a walk test (test walking) is performed in which the worker walks in the monitoring area to confirm the position of the detection area on the monitoring image. At this time, the intruding object detection device extracts the position of the human body from the monitoring image acquired when it is determined that the human body exists due to the thermal change in the detection area. Then, the intruding object detection device specifies the boundary of the detection area on the monitoring image based on the distribution of the appearance frequency of the position of the human body. Thereby, the intruding object detection device can statistically determine the range of the detection area on the monitoring image, and can specify the region representing the detection area with high accuracy. When an intruding object is actually detected, by displaying the detection area as a marker on the monitoring image at this time, it is possible to easily grasp the cause of the alarm and the surrounding situation.

図1は、本発明を適用した警備システムの全体システム構成を示す図である。図1に示すように、警備システム100は、侵入物体検出装置1及び2と、警備装置3と、操作表示器4と、監視センタ装置5とを有する。そして侵入物体検出装置1及び2と警備装置3と操作表示器4は、監視領域またはその近傍に設置され、無線または有線のローカルエリアネットワーク6により接続される。一方、監視センタ装置5は、遠隔地にある警備センタに設置され、公衆電話回線などの広域通信ネットワーク7を介して警備装置3と接続される。   FIG. 1 is a diagram showing an overall system configuration of a security system to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the security system 100 includes intruding object detection devices 1 and 2, a security device 3, an operation indicator 4, and a monitoring center device 5. The intruding object detection devices 1 and 2, the security device 3, and the operation indicator 4 are installed in or near the monitoring area and are connected by a wireless or wired local area network 6. On the other hand, the monitoring center device 5 is installed in a remote security center and is connected to the security device 3 via a wide area communication network 7 such as a public telephone line.

そして侵入物体検出装置1及び2は、検知エリア内に侵入した侵入物体を検知すると、侵入物体を検知したことを示す侵入物体検知信号並びにそのとき監視領域を撮影した監視画像を、ローカルエリアネットワーク6を通じて警備装置3へ送信する。警備装置3は、侵入物体検出装置1または2から侵入物体検知信号及び監視画像を受信すると、侵入物体検知信号、監視画像及び侵入物体が検知された監視領域を特定する識別コードなどの情報を監視センタ装置5へ送信する。なお、侵入物体が検知された監視領域を特定する識別コードは、例えば、侵入物体検出装置1、2、警備装置3または対応する監視領域の識別コードなどとすることができる。   When the intruding object detection devices 1 and 2 detect an intruding object that has entered the detection area, the intruding object detection signal indicating that the intruding object has been detected and a monitoring image obtained by capturing the monitoring area at that time are displayed on the local area network 6. To the security device 3. When the security device 3 receives the intruding object detection signal and the monitoring image from the intruding object detection device 1 or 2, the security device 3 monitors information such as the intruding object detection signal, the monitoring image, and an identification code that identifies the monitoring area where the intruding object is detected. Transmit to the center device 5. Note that the identification code for specifying the monitoring area where the intruding object is detected can be, for example, the identification code of the intruding object detecting devices 1 and 2, the security device 3, or the corresponding monitoring area.

また侵入物体検出装置1及び2は監視画像を定期的に操作表示器4へ送信してもよい。操作表示器4は、例えば、タッチパネルディスプレイを有し、利用者が操作コマンドを入力するための操作ボタンを表示する。そして利用者が表示された操作ボタンの何れかを押下すると、操作表示器4は、その操作ボタンに応じた操作コマンドに従って侵入物体検出装置1または2から受信した監視画像の表示等を行う。なお、操作表示器4は、タッチパネルディスプレイではなく、情報を表示するためのディスプレイ装置と、キーパッドまたはトラックボールなど、利用者が入力操作を行うための入力装置とを別個に有していてもよい。   Further, the intruding object detection devices 1 and 2 may periodically transmit the monitoring image to the operation display 4. The operation indicator 4 has, for example, a touch panel display, and displays operation buttons for the user to input operation commands. When the user presses one of the displayed operation buttons, the operation display 4 displays a monitoring image received from the intruding object detection device 1 or 2 according to an operation command corresponding to the operation button. Note that the operation indicator 4 is not a touch panel display, and may have a display device for displaying information and an input device for a user to perform an input operation such as a keypad or a trackball. Good.

なお、監視領域は、屋外でもよいし、屋内でもよいが、本実施形態では、監視領域として家屋の庭を監視する場合を例に説明する。
また侵入物体検出装置1、2及び操作表示器4は、それぞれ信号線により警備装置3と接続され、警備装置3を介して各装置間の通信を行う構成にしてもよい。
また警備装置3は、侵入物体検出装置1または2から侵入物体検知信号を受信したとき、侵入異常の有無を判定してから、侵入物体検知信号、監視画像及び識別コードなどの情報を監視センタ装置5へ送信するようにしてもよい。その場合、例えば警備装置3に警備システムの利用者が携帯するICタグを検知するリーダを別途設けておく。そして警備装置3は、そのリーダが監視領域においてICタグを検知していないときに侵入物体検出装置1または2から侵入物体検知信号及び監視画像を受信した場合のみ侵入異常と判定する。
The monitoring area may be outdoors or indoors, but in the present embodiment, a case where a garden of a house is monitored as the monitoring area will be described as an example.
Further, the intruding object detection devices 1 and 2 and the operation indicator 4 may be configured to be connected to the security device 3 through signal lines and to perform communication between the devices via the security device 3.
Further, when the security device 3 receives the intruding object detection signal from the intruding object detection device 1 or 2, the security device 3 determines whether or not there is an intrusion abnormality and then transmits information such as the intruding object detection signal, the monitoring image, and the identification code to the monitoring center device. You may make it transmit to 5. In this case, for example, a reader for detecting an IC tag carried by a user of the security system is provided in the security device 3 separately. The security device 3 determines that there is an intrusion abnormality only when the intruding object detection signal and the monitoring image are received from the intruding object detection device 1 or 2 when the reader does not detect the IC tag in the monitoring area.

以下、侵入物体検出装置1及び2の構成及び動作について説明する。なお、侵入物体検出装置1及び2の構成及び動作は同じであるため、以下では代表して侵入物体検出装置1について説明する。   Hereinafter, the configuration and operation of the intruding object detection devices 1 and 2 will be described. Since the configuration and operation of the intruding object detection devices 1 and 2 are the same, the intruding object detection device 1 will be described below as a representative.

侵入物体検出装置1は、例えば家屋の屋外側の壁面等に設置され、窓または扉を備える壁際の空間を監視する。すなわち、侵入物体検出装置1は、保護すべき対象である家屋内部への侵入行為を屋外側で事前に検出するものであり、そのために家屋内部との境界を成す壁(制限物体)に沿った、壁際の空間を監視する。また侵入物体検出装置1は、監視領域等を設定する登録モードと、窓または扉からの侵入を企てる侵入者を監視する警戒モードの二つの動作モードの何れかにより動作する。そのために、侵入物体検出装置1は、撮像部10と、センサ部20と、記憶部30と、操作部40と、表示部50と、通信部60と、監視処理部70とを有する。   The intruding object detection device 1 is installed on, for example, a wall surface on the outdoor side of a house and monitors a space near a wall including a window or a door. That is, the intruding object detection device 1 detects an invasion action into the indoor portion of the house to be protected in advance on the outdoor side, and accordingly, along the wall (restricted object) that forms a boundary with the indoor portion. Monitor wall space. The intruding object detection device 1 operates in one of two operation modes: a registration mode for setting a monitoring area and the like, and a warning mode for monitoring an intruder who attempts to enter through a window or door. For this purpose, the intruding object detection apparatus 1 includes an imaging unit 10, a sensor unit 20, a storage unit 30, an operation unit 40, a display unit 50, a communication unit 60, and a monitoring processing unit 70.

撮像部10は、センサ部20が侵入物体を検知する検知エリアを含む監視領域を撮影した監視画像を取得する。そのために、撮像部10は、CCD、C−MOSセンサなどの光電変換器で構成された2次元検出器と、その2次元検出器上に監視領域の像を結像する結像光学系と、2次元検出器から出力された電気信号を増幅し、アナログ/デジタル(A/D)変換する電気回路などで構成される。また撮像部10は、NTSCタイプのカメラでもよく、あるいはハイビジョン対応などの高解像度タイプのデジタルカメラでもよい。本実施形態の撮像部10のレンズの画角は90°〜180°であり、撮像部10は窓または扉を備える壁面、及び検知エリアである壁際の空間を撮影可能なように設置される。そして撮像部10は、一定の時間間隔(例えば1/5秒)ごとに撮影を行って監視画像を取得し、その監視画像を監視処理部70へ送信する。
監視画像は、例えば、横340画素×縦240画素を持ち、各画素が0〜255の画素値を有するデジタル画像データとして表現される。なお、撮像部10は、監視画像をカラー画像として作成してもよい。
The imaging unit 10 acquires a monitoring image obtained by capturing a monitoring area including a detection area where the sensor unit 20 detects an intruding object. For this purpose, the imaging unit 10 includes a two-dimensional detector composed of a photoelectric converter such as a CCD or C-MOS sensor, an imaging optical system that forms an image of a monitoring region on the two-dimensional detector, The electric signal output from the two-dimensional detector is amplified and configured by an electric circuit for analog / digital (A / D) conversion. Further, the imaging unit 10 may be an NTSC type camera or a high resolution type digital camera for high definition. The angle of view of the lens of the imaging unit 10 of the present embodiment is 90 ° to 180 °, and the imaging unit 10 is installed so as to be able to photograph a wall surface provided with a window or a door and a space near a wall that is a detection area. The imaging unit 10 captures images at regular time intervals (for example, 1/5 second) to acquire a monitoring image, and transmits the monitoring image to the monitoring processing unit 70.
The monitoring image has, for example, horizontal 340 pixels × vertical 240 pixels, and each pixel is expressed as digital image data having pixel values of 0 to 255. Note that the imaging unit 10 may create the monitoring image as a color image.

センサ部20は、焦電素子および光学系を用いた焦電型赤外線センサ(PIRセンサ;Passive InfraRed Sensor)を備える。PIRセンサが侵入物体を検知する検知エリアは、一又は複数の検知ゾーンによって構成される。各検知ゾーンは一対のゾーンからなり、それぞれ侵入物体を検知すべき領域内に定められる。
PIRセンサは、例えば逆極性で接続された一対の焦電素子を備える。そしてPIRセンサは、各検知ゾーンの一対のゾーンのうち、一方のゾーンからの赤外線(熱線)を光学系により集光して一方の焦電素子で受光して正電圧に変換する。またPIRセンサは、各検知ゾーンの他方のゾーンからの赤外線(熱線)を光学系により集光して他方の焦電素子で受光して負電圧に変換する。そのため、一対のゾーンを横切る方向に人体が通過すると、PIRセンサにおいて正電圧から負電圧(または負電圧から正電圧)への電圧変化が発生する。
そこで、センサ部20は、この電圧変化の大きさに基づいて検知エリアに人が存在する確かさの度合いを表す検知レベルPを求める。なお、検知レベルPは、電圧変化が大きくなるほど大きい値となるものであり、例えば電圧変化の大きさ自体を検知レベルPとしてもよい。そしてセンサ部20は、検知レベルPを示す検知レベル情報を監視処理部70へ送信する。
The sensor unit 20 includes a pyroelectric infrared sensor (PIR sensor; Passive InfraRed Sensor) using a pyroelectric element and an optical system. A detection area where the PIR sensor detects an intruding object is configured by one or a plurality of detection zones. Each detection zone is composed of a pair of zones, and each detection zone is defined in a region where an intruding object is to be detected.
The PIR sensor includes, for example, a pair of pyroelectric elements connected with opposite polarities. And a PIR sensor condenses the infrared rays (heat ray) from one zone among a pair of zones of each detection zone, receives it with one pyroelectric element, and converts it into a positive voltage. In addition, the PIR sensor collects infrared rays (heat rays) from the other zone of each detection zone by an optical system, receives it by the other pyroelectric element, and converts it into a negative voltage. Therefore, when the human body passes in a direction crossing the pair of zones, a voltage change from a positive voltage to a negative voltage (or from a negative voltage to a positive voltage) occurs in the PIR sensor.
Therefore, the sensor unit 20 obtains a detection level P representing the degree of certainty that a person exists in the detection area based on the magnitude of the voltage change. The detection level P increases as the voltage change increases. For example, the magnitude of the voltage change itself may be used as the detection level P. Then, the sensor unit 20 transmits detection level information indicating the detection level P to the monitoring processing unit 70.

家屋の窓または扉から侵入しようとする侵入者を検知することを目的とする場合、家屋の壁際の空間が検知エリアとして設定される。その場合、センサ部20の視野角は比較的狭くてもよく、例えば20°程度でよい。そのため、センサ部20の視野角は撮像部10の画角より狭く、検知エリアは監視画像に含まれる一部の領域となる。   When it is intended to detect an intruder trying to enter through a window or door of a house, a space near the wall of the house is set as a detection area. In that case, the viewing angle of the sensor unit 20 may be relatively narrow, for example, about 20 °. Therefore, the viewing angle of the sensor unit 20 is narrower than the angle of view of the imaging unit 10, and the detection area is a partial region included in the monitoring image.

図2(a)は、撮像部10の撮影範囲とセンサ部20の検知エリアとを斜め方向からみた図である。図2(a)において、画角201は、撮像部10の画角であり、撮像部10が撮影範囲200を撮影するように設定される。また視野角211は、センサ部20の視野角であり、センサ部20が検知エリア210の領域の侵入物体を検知するように設定される。図2(a)に示すように、監視者が画像による異常確認を行うときに発報要因や周囲の状況を容易に把握できるように、撮像部10の撮影範囲200は、センサ部20の検知エリア210を含むように広範囲に設定される。   FIG. 2A is a diagram in which the imaging range of the imaging unit 10 and the detection area of the sensor unit 20 are viewed from an oblique direction. In FIG. 2A, an angle of view 201 is an angle of view of the imaging unit 10 and is set so that the imaging unit 10 captures the imaging range 200. The viewing angle 211 is a viewing angle of the sensor unit 20 and is set so that the sensor unit 20 detects an intruding object in the area of the detection area 210. As shown in FIG. 2A, the imaging range 200 of the imaging unit 10 is detected by the sensor unit 20 so that the monitoring factor can easily grasp the alarming factor and the surrounding situation when performing an abnormality check with an image. A wide range is set to include the area 210.

図2(b)は、撮像部10の撮影範囲とセンサ部20の検知エリアとを鉛直方向からみた図である。図2(b)において、画角212は、撮像部10の画角であり、撮像部10が撮影範囲202を撮影するように設定される。また視野角213は、センサ部20の視野角であり、センサ部20が検知エリア203の領域の侵入物体を検知するように設定される。図2(b)に示すように、侵入物体検出装置1は、家屋に侵入しようとする侵入物体を検知し撮影できるように、家屋の壁220(縦線部分)に据え付けられ、撮像部10の撮影範囲202とセンサ部20の検知エリア203がそれぞれ壁220の壁際を含むように設定され、撮影部10の撮影範囲202が壁220の壁面を含むように設定される。   FIG. 2B is a diagram of the imaging range of the imaging unit 10 and the detection area of the sensor unit 20 as seen from the vertical direction. In FIG. 2B, an angle of view 212 is an angle of view of the imaging unit 10 and is set so that the imaging unit 10 captures the imaging range 202. The viewing angle 213 is the viewing angle of the sensor unit 20 and is set so that the sensor unit 20 detects an intruding object in the area of the detection area 203. As shown in FIG. 2B, the intruding object detection device 1 is installed on the wall 220 (vertical line portion) of the house so that an intruding object entering the house can be detected and photographed. The shooting range 202 and the detection area 203 of the sensor unit 20 are set so as to include the edge of the wall 220, respectively, and the shooting range 202 of the shooting unit 10 is set to include the wall surface of the wall 220.

図2(c)は、撮像部10の監視画像とセンサ部20の検知エリアとを表す図である。図2(c)において、画像204は、撮像部10が撮像した監視画像であり、監視画像204内の領域214(ハッチング部分)は、センサ部20の検知エリアを表し、領域221(縦線部分)は、家屋の壁220が撮像された領域を表す。図2(c)に示すように、撮像部10は家屋の壁220に沿った空間を撮像し、センサ部20は家屋の壁220に沿った空間を検知エリア214としている。そして監視画像204は、検知エリア214を含むように設定される。   FIG. 2C is a diagram illustrating a monitoring image of the imaging unit 10 and a detection area of the sensor unit 20. In FIG. 2C, an image 204 is a monitoring image captured by the imaging unit 10, and a region 214 (hatched portion) in the monitoring image 204 represents a detection area of the sensor unit 20, and a region 221 (vertical line portion). ) Represents an area where the wall 220 of the house was imaged. As shown in FIG. 2C, the imaging unit 10 images a space along the house wall 220, and the sensor unit 20 uses the space along the house wall 220 as a detection area 214. The monitoring image 204 is set so as to include the detection area 214.

このように、本実施形態の侵入物体検出装置1では、撮像部10の撮影範囲は、センサ部20の検知エリアを含むように設定されるので、検知エリアが家屋の壁際に設定される場合、監視画像には左右いずれかの端側にその壁面が撮像される。そしてこの壁面からセンサ部20の視野角及び撮像部10の画角の大きさによって定まる所定の大きさの領域が、監視画像上のPIRセンサの検知エリアを表す領域となる。   Thus, in the intruding object detection device 1 of the present embodiment, the imaging range of the imaging unit 10 is set so as to include the detection area of the sensor unit 20, so when the detection area is set near the wall of the house, The wall surface of the monitoring image is imaged on either the left or right end side. A region having a predetermined size determined by the viewing angle of the sensor unit 20 and the angle of view of the imaging unit 10 from the wall surface is a region representing the detection area of the PIR sensor on the monitoring image.

また本実施形態では、センサ部20は、パン機能を備え、撮像部10の視軸に対して水平(左右)方向に回動可能なものとする。つまり監視画像上の検知エリアを表す領域の位置は、垂直(縦)方向には固定であり、水平(横)方向には変動する。なおセンサ部20および撮像部10の水平方向の向きは、侵入物体検出装置1の設置環境等に応じて、設置者の手動により調整されるが、少なくとも撮像部10の撮影範囲がセンサ部20の検知エリアを含むように設定される。また撮像部10も、パン機能を備え、視軸を侵入物体検出装置1に対して水平方向に回動可能なものとしてもよい。またセンサ部20及び撮像部10は、さらにチルト機能を備え、それぞれの視軸を侵入物体検出装置1に対して垂直方向にも回動可能なものとしてもよい。   In the present embodiment, the sensor unit 20 has a pan function and can rotate in the horizontal (left and right) direction with respect to the visual axis of the imaging unit 10. That is, the position of the area representing the detection area on the monitoring image is fixed in the vertical (vertical) direction and varies in the horizontal (horizontal) direction. The horizontal orientations of the sensor unit 20 and the imaging unit 10 are adjusted manually by the installer according to the installation environment of the intruding object detection device 1, but at least the imaging range of the imaging unit 10 is within the sensor unit 20. It is set to include the detection area. The imaging unit 10 may also be provided with a pan function so that the visual axis can be rotated in the horizontal direction with respect to the intruding object detection device 1. In addition, the sensor unit 20 and the imaging unit 10 may further include a tilt function, and the respective visual axes may be rotated in the vertical direction with respect to the intruding object detection device 1.

記憶部30は、フラッシュメモリ(登録商標)などの不揮発性半導体メモリ、揮発性半導体メモリ、磁気ディスク(HDD)、またはCD−ROM、DVD−RAMなどの光ディスクドライブおよびその記録媒体で構成される。そして記憶部30は、監視画像上の検知エリアを表す領域の位置を示す位置情報を記憶する。さらに記憶部30は、監視処理部70上で実行されるプログラム、そのプログラムにより使用される各種設定パラメータ、各種処理の結果あるいは途中結果として得られた計算値または画像なども記憶する。そして記憶部30は、監視処理部70からの制御信号にしたがって、上記の計算値または画像などを記憶し、あるいは記憶している各種の情報を監視処理部70へ出力する。   The storage unit 30 includes a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory (registered trademark), a volatile semiconductor memory, a magnetic disk (HDD), an optical disk drive such as a CD-ROM and a DVD-RAM, and a recording medium thereof. And the memory | storage part 30 memorize | stores the positional information which shows the position of the area | region showing the detection area on a monitoring image. Furthermore, the storage unit 30 also stores a program executed on the monitoring processing unit 70, various setting parameters used by the program, a calculation value or an image obtained as a result of various processes or an intermediate result. Then, the storage unit 30 stores the calculated value or the image according to the control signal from the monitoring processing unit 70 or outputs various stored information to the monitoring processing unit 70.

操作部40は、キーボード、マウス等の入力デバイスで構成され、操作者から登録モードと警戒モードの切換操作または登録モード時の各種操作を受け付け、それらの操作に対応する信号を監視処理部70へ出力する。   The operation unit 40 includes input devices such as a keyboard and a mouse, receives an operation for switching between a registration mode and a warning mode or various operations in the registration mode from an operator, and sends signals corresponding to those operations to the monitoring processing unit 70. Output.

表示部50は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成され、監視処理部70から受け取った各種情報などを表示して、操作者へ報知する。   The display unit 50 is configured by a display device such as a liquid crystal display, displays various information received from the monitoring processing unit 70, and notifies the operator.

なお各種操作の入力及び各種情報の表示は、PDA(Personal Digital Assistants)等の侵入物体検出装置1とは別の端末により実現してもよい。その場合、操作部40及び表示部50は、通信部60を介してPDA等の端末と通信することにより、各種操作の入力及び各種情報の表示を実施する。   The input of various operations and the display of various information may be realized by a terminal different from the intruding object detection device 1 such as a PDA (Personal Digital Assistants). In that case, the operation unit 40 and the display unit 50 communicate with a terminal such as a PDA via the communication unit 60 to input various operations and display various information.

通信部60は、侵入物体検出装置1と警備装置3との間でローカルエリアネットワーク6などの通信ネットワークを介して各種の設定信号及び制御信号などを送受信する入出力インタフェースであり、イーサネット(登録商標)などの各種の通信インタフェース回路及びそれらを駆動するドライバソフトウェアなどで構成される。   The communication unit 60 is an input / output interface that transmits and receives various setting signals and control signals between the intruding object detection device 1 and the security device 3 via a communication network such as the local area network 6. ) And the like, and driver software for driving them.

監視処理部70は、組み込み型のマイクロプロセッサユニットとその周辺回路を有し、侵入物体検出装置1全体を制御する。また監視処理部70は、登録モードでは、撮像部10から受け取った監視画像上の検知エリアを表す領域を特定し、監視モードでは、センサ部20から受け取った検知レベル情報に基づいて検知エリア内の侵入物体の有無を判定して警報を発する。そのために、監視処理部70は、エリア設定手段71と、異常監視手段76を有する。監視処理部70が有するこれらの各部は、例えば、マイクロプロセッサユニット上で動作するプログラムの機能モジュールとして実装される。   The monitoring processing unit 70 has an embedded microprocessor unit and its peripheral circuits, and controls the entire intruding object detection apparatus 1. Further, in the registration mode, the monitoring processing unit 70 identifies an area representing a detection area on the monitoring image received from the imaging unit 10, and in the monitoring mode, the monitoring processing unit 70 includes a detection area in the detection area based on the detection level information received from the sensor unit 20. The presence of an intruding object is judged and an alarm is issued. For this purpose, the monitoring processing unit 70 includes area setting means 71 and abnormality monitoring means 76. Each of these units included in the monitoring processing unit 70 is implemented as, for example, a functional module of a program that operates on the microprocessor unit.

エリア設定手段71は、登録モードにおいて、作業者がウォークテストを実施しているとき、センサ部20から取得した検知レベル情報および撮像部10から取得した監視画像に基づいて監視画像上の検知エリアを表す領域を特定する。そのために、エリア設定手段71は、変化領域抽出手段72と、人像位置抽出手段73と、エリア特定手段74と、エリア登録手段75とを有する。   The area setting unit 71 sets the detection area on the monitoring image based on the detection level information acquired from the sensor unit 20 and the monitoring image acquired from the imaging unit 10 when the worker is performing a walk test in the registration mode. Specify the area to represent. For this purpose, the area setting unit 71 includes a change area extraction unit 72, a human image position extraction unit 73, an area identification unit 74, and an area registration unit 75.

なお、エリア設定手段71は、ウォークテストが実施されているか否かを、操作部40からウォークテストの開始操作、終了操作がされたことを示す信号を受信することにより判別する。あるいは、ウォークテストの開始操作を示す信号を受信してから所定期間経過後に自動的にウォークテストを終了してもよい。   The area setting unit 71 determines whether or not a walk test is being performed by receiving a signal indicating that a walk test start operation or end operation has been performed from the operation unit 40. Alternatively, the walk test may be automatically ended after a predetermined period of time has elapsed after receiving a signal indicating the start operation of the walk test.

変化領域抽出手段72は、撮像部10が監視画像を取得する度に、監視画像から作業者が写された領域を抽出する。例えば変化領域抽出手段72は、撮像部10によって連続して取得される複数の監視画像から、フレーム間差分処理または背景差分処理を利用して、輝度値の時間的な変化のある変化領域を抽出する。そして変化領域抽出手段72は、抽出した変化領域を記憶部30に記憶する。   The change area extraction unit 72 extracts an area where the worker is captured from the monitoring image every time the imaging unit 10 acquires the monitoring image. For example, the change area extraction unit 72 uses a frame difference process or a background difference process to extract a change area having a temporal change in luminance value from a plurality of monitoring images continuously acquired by the imaging unit 10. To do. Then, the change area extraction unit 72 stores the extracted change area in the storage unit 30.

人像位置抽出手段73は、ウォークテストの実施中に、センサ部20から検知レベル情報を受け取り、検知レベルPが所定の基準値Z1以上であるか否かを判定する。そして人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z1以上である場合、そのとき変化領域抽出手段72によって抽出された変化領域の重心位置を人像位置として抽出し、記憶部30に記憶する。
なお、基準値Z1は、検知レベルPが検知エリアに人が存在することを示す値に設定される。またウォークテストにおいて、短時間に多くのサンプルを取得できるように、警戒モード中よりも人を検出しやすくすることが好ましく、そのために基準値Z1は、警戒モードにおいて侵入物体を判定するための閾値以下の値とすることが好ましい。
The human image position extraction unit 73 receives detection level information from the sensor unit 20 during execution of the walk test, and determines whether or not the detection level P is equal to or greater than a predetermined reference value Z1. Then, when the detection level P is equal to or higher than the reference value Z1, the human image position extracting unit 73 extracts the center of gravity position of the changed area extracted by the changed area extracting unit 72 at that time as the human image position and stores it in the storage unit 30.
In addition, the reference value Z1 is set to a value indicating that the detection level P has a person in the detection area. Also, in the walk test, it is preferable to make it easier to detect people than in the alert mode so that many samples can be acquired in a short time, and therefore the reference value Z1 is a threshold for determining an intruding object in the alert mode. The following values are preferable.

また侵入物体装置1において、センサ部20と撮像部10はそれぞれ独立したタイミングで動作するため、センサ部20が検知レベル情報を監視処理部70へ出力するタイミングと撮像部10が監視画像を取得するタイミングは、必ずしも一致しない。従って人像位置抽出手段73が検知レベルを判定するタイミングと、変化領域抽出手段72が変化領域を抽出する画像が取得されたタイミングも、必ずしも一致しない。そのため人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z1以上であると判定した直前の監視画像の変化領域から人像位置を抽出する。あるいは人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z1以上であると判定した直後の監視画像の変化領域から人像位置を抽出する。   Further, in the intruding object apparatus 1, since the sensor unit 20 and the imaging unit 10 operate at independent timings, the timing at which the sensor unit 20 outputs detection level information to the monitoring processing unit 70 and the imaging unit 10 acquire a monitoring image. Timing does not necessarily match. Therefore, the timing at which the human image position extracting unit 73 determines the detection level does not necessarily match the timing at which the change region extracting unit 72 acquires the image from which the change region is extracted. Therefore, the human image position extracting unit 73 extracts the human image position from the change area of the monitoring image immediately before it is determined that the detection level P is equal to or higher than the reference value Z1. Alternatively, the human image position extracting unit 73 extracts the human image position from the change area of the monitoring image immediately after determining that the detection level P is equal to or higher than the reference value Z1.

エリア特定手段74は、ウォークテストの終了後、ウォークテスト中に記憶部30に記憶された人像位置を解析して、人の移動を制限する制限物によって制限される人の移動範囲の端部を監視画像上で検出する。そしてエリア特定手段74は、検出した人の移動範囲の端部から監視画像上の制限物の位置を特定する。本実施形態では、制限物として家屋の壁を想定し、エリア特定手段74は、制限物の位置として、壁面が写された位置である壁面位置を特定する。図2(b)、(c)に示した通り、本実施形態では、撮像部10は家屋の壁220を横方向から撮像し、かつ監視領域を水平方向から撮像するように設置される。そのため監視画像上の壁面が撮像される水平位置は、撮像部10の近傍(監視画像上の下側)と遠方(監視画像上の上側)とで大きく異ならない。そこでエリア特定手段74は、壁面位置を監視画像上の水平位置により特定する。
図2(b)、(c)に示すように、壁際を監視する場合、人の移動範囲はその一端で壁面により制限され、他端では制限されない。従って、撮影範囲内をテスト歩行した場合、センサ部20で人を検出したときの人像位置は、壁側では実際の人の位置とのずれは生じ難く、逆側では移動が妨げられないためずれが生じ易い。そこで、エリア特定手段74は、ウォークテスト時の人の移動範囲について、水平方向のいずれの端部が壁側であるかを検出する。
After the end of the walk test, the area specifying unit 74 analyzes the position of the human image stored in the storage unit 30 during the walk test, and determines the end of the movement range of the person restricted by the restriction that restricts the movement of the person. Detect on the monitoring image. The area specifying unit 74 specifies the position of the restriction object on the monitoring image from the end of the detected movement range of the person. In this embodiment, the wall of a house is assumed as a restriction | limiting object, and the area specification means 74 specifies the wall surface position which is a position where the wall surface was copied as a position of a restriction | limiting object. As shown in FIGS. 2B and 2C, in this embodiment, the imaging unit 10 is installed so as to capture the wall 220 of the house from the horizontal direction and the monitoring area from the horizontal direction. Therefore, the horizontal position at which the wall surface on the monitoring image is imaged does not differ greatly between the vicinity of the imaging unit 10 (lower side on the monitoring image) and the far side (upper side on the monitoring image). Therefore, the area specifying unit 74 specifies the wall surface position based on the horizontal position on the monitoring image.
As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), when monitoring a wall, a person's movement range is limited by a wall surface at one end and not at the other end. Therefore, when a test walk is performed within the shooting range, the human image position when the person is detected by the sensor unit 20 is not likely to deviate from the actual human position on the wall side, and the movement is not hindered on the opposite side. Is likely to occur. Therefore, the area specifying unit 74 detects which end in the horizontal direction is on the wall side with respect to the movement range of the person during the walk test.

本実施形態では、エリア特定手段74は、まず、記憶部30に記憶された人像位置について監視画像上の各水平位置における出現頻度分布を作成する。このとき、測定誤差の影響を緩和するために、エリア特定手段74は、ある程度の範囲毎に人像位置の出現回数を求めることが好ましい。例えば、エリア特定手段74は、監視画像を水平方向に所定幅を持つ複数の領域に分割し、分割した領域毎に人像位置が記録された回数を求める。あるいは、エリア特定手段74は、監視画像上の水平位置毎に、その水平位置を中央とする所定幅の領域において人像位置が記録された回数を求め、各水平位置に対応する出現回数としてもよい。   In the present embodiment, the area specifying unit 74 first creates an appearance frequency distribution at each horizontal position on the monitoring image for the human image position stored in the storage unit 30. At this time, in order to reduce the influence of the measurement error, it is preferable that the area specifying unit 74 obtains the number of appearances of the human image position for each certain range. For example, the area specifying unit 74 divides the monitoring image into a plurality of areas having a predetermined width in the horizontal direction, and obtains the number of times the human image position is recorded for each divided area. Alternatively, the area specifying unit 74 may obtain the number of times the human image position is recorded in an area having a predetermined width centered on the horizontal position for each horizontal position on the monitoring image, and the number of appearances corresponding to each horizontal position may be used. .

図3に、人像位置の出現頻度分布の一例を示す。図3において、グラフ300は、監視画像上の人像位置の出現頻度分布を表し、横軸は監視画像上の水平位置を、縦軸は各位置における人像位置の出現回数を表す。グラフ300では、人像位置の出現回数は、座標X1より左側の一定範囲では一定以上の値をもつが、座標X1で急激に減少し、座標X1より右側の範囲では0となっている。つまり、この場合、座標X1より右側の位置に相当する場所には作業者は移動していず、その近傍に壁面位置X2が存在すると推定できる。   FIG. 3 shows an example of the appearance frequency distribution of human image positions. In FIG. 3, a graph 300 represents the appearance frequency distribution of the human image position on the monitoring image, the horizontal axis represents the horizontal position on the monitoring image, and the vertical axis represents the number of appearances of the human image position at each position. In the graph 300, the number of appearances of the human image position has a certain value or more in a certain range on the left side of the coordinate X1, but rapidly decreases at the coordinate X1, and becomes zero in the range on the right side of the coordinate X1. That is, in this case, it can be estimated that the worker has not moved to a location corresponding to the position on the right side of the coordinate X1, and the wall surface position X2 exists in the vicinity thereof.

そこで、エリア特定手段74は、作成した人像位置の出現頻度分布について、出現回数が急激に減少する位置(以降、エッジ位置と称する)を求める。例えば、エリア特定手段74は、人像位置の出現回数が所定数以下であり、且つ、その隣接する位置における人像位置の出現回数に対して所定閾値以上減少する位置をエッジ位置とする。さらには、以降の水平位置での出現回数が0又は所定数以下で継続していることを条件とするのが好ましい。あるいは、エリア特定手段74は、最小2乗法等を用いて人像位置の出現回数の近似曲線を生成し、各水平位置における近似曲線による値が所定値以下であり、その隣接する位置における近似曲線による値に対して所定閾値以上減少する位置をエッジ位置としてもよい。また、出現頻度が急減した位置より以後の水平位置において、出現頻度が0又は所定以下で継続していることをエッジ位置判定の条件に加えてもよい。なお、これらの減少幅に関する所定閾値は、例えば実験によりウォークテストを実施し、人像位置の出現回数を計測することにより適切な値を決定できる。また、本例では、減少幅だけでなく、その水平位置での絶対数(値)が所定以下であることをエッジ位置の条件とする。これは、壁により移動が制限される側では、出現頻度が0若しくは極めて0に近い数(値)になるためである。
なお、図2(b)、(c)に示すように、監視者が画像によって周囲の状況をより詳しく把握できるように、一般に、撮像部10は家屋の壁220と反対側の領域をより広範囲に撮像するように設置される。つまり右方向に壁面が撮像される場合、その壁面は監視画像上の中心位置より右側に撮像され、左方向に壁面が撮像される場合、その壁面は監視画像上の中心位置より左側に撮像される。従って、エリア特定手段74は、監視画像上の中心位置より右側の領域では、左側に隣接する位置に対する人像位置の出現回数の減少量に基づいてエッジ位置を検出し、監視画像上の中心位置より左側の領域では、右側に隣接する位置に対する人像位置の出現回数の減少量に基づいてエッジ位置を検出するようにしてもよい。
Therefore, the area specifying unit 74 obtains a position (hereinafter referred to as an edge position) where the number of appearances rapidly decreases in the appearance frequency distribution of the created human image position. For example, the area specifying unit 74 sets a position where the number of appearances of the human image position is equal to or less than a predetermined number and decreases by a predetermined threshold or more with respect to the number of appearances of the human image position in the adjacent position as the edge position. Furthermore, it is preferable that the number of appearances at subsequent horizontal positions be 0 or a predetermined number or less. Alternatively, the area specifying unit 74 generates an approximate curve of the number of appearances of the human image position using a least square method or the like, and the value of the approximate curve at each horizontal position is equal to or less than a predetermined value, and the approximate curve at the adjacent position is used. A position that decreases by a predetermined threshold or more with respect to the value may be set as the edge position. Further, it may be added to the condition for determining the edge position that the appearance frequency continues at 0 or below a predetermined horizontal position after the position where the appearance frequency has rapidly decreased. It should be noted that these predetermined threshold values relating to the reduction range can be determined appropriately by, for example, performing a walk test by experiment and measuring the number of appearances of the human image position. Further, in this example, not only the reduction width but also the absolute number (value) at the horizontal position is not more than a predetermined value as a condition for the edge position. This is because the appearance frequency is 0 or a number (value) very close to 0 on the side where movement is restricted by the wall.
Note that, as shown in FIGS. 2B and 2C, in general, the imaging unit 10 covers a wider area on the side opposite to the wall 220 of the house so that the monitor can grasp the surrounding situation in more detail by the image. It is installed so that it may image. That is, when a wall surface is imaged in the right direction, the wall surface is imaged on the right side from the center position on the monitoring image, and when a wall surface is imaged on the left side, the wall surface is imaged on the left side from the center position on the monitoring image. The Therefore, the area specifying unit 74 detects the edge position based on the amount of decrease in the number of appearances of the human image position relative to the position adjacent to the left side in the region on the right side of the central position on the monitoring image, and from the central position on the monitoring image. In the left area, the edge position may be detected based on the amount of decrease in the number of appearances of the human image position relative to the position adjacent to the right side.

そしてエリア特定手段74は、求めたエッジ位置を壁面位置であると推定する。なお、作業者が壁面に接する位置まで移動しないことを考慮して、エリア特定手段74は、求めたエッジ位置に対して人像位置の出現回数の少ない側、すなわち人の移動範囲の逆側(図3に示した例では右側)に所定量ずらした位置を壁面位置であると推定してもよい。なお、この所定量も、例えば実験によりウォークテストを実施し、エッジ位置と壁面位置の差を計測することにより適切な値を決定できる。   Then, the area specifying unit 74 estimates that the obtained edge position is a wall surface position. In consideration of the fact that the worker does not move to a position in contact with the wall surface, the area specifying means 74 is the side where the number of appearances of the human image position is smaller than the obtained edge position, that is, the opposite side of the movement range of the person (see FIG. In the example shown in FIG. 3, the position shifted by a predetermined amount on the right side) may be estimated as the wall surface position. Note that this predetermined amount can also be determined as an appropriate value by, for example, performing a walk test by experiment and measuring the difference between the edge position and the wall surface position.

そしてエリア特定手段74は、推定した壁面位置から人像位置の出現回数の多い側、すなわち人の移動範囲側(図3に示した例では左側)の、センサ部20の視野角、撮像部10の画角等に基づいて定められる大きさの領域をセンサ部20の検知エリアを表す領域として特定する。図3に示した例では、斜線部分301が検知エリアを表す領域として特定される。   The area specifying unit 74 then determines the viewing angle of the sensor unit 20 on the side where the number of appearances of the human image position from the estimated wall surface position, that is, the human movement range side (left side in the example shown in FIG. 3), An area having a size determined based on the angle of view or the like is specified as an area representing the detection area of the sensor unit 20. In the example illustrated in FIG. 3, the hatched portion 301 is specified as a region representing the detection area.

またウォークテストの実施後にエッジ位置を検出できなかった場合、センサ部20の検知エリアは、壁面に沿った領域を含むように設定されていない可能性が高い。そこで、エリア特定手段74は、エッジ位置を検出できなかった場合、センサ部20の検知エリアが正しく設定できていない旨を表示部50に表示させて作業者に報知する。   When the edge position cannot be detected after the walk test is performed, the detection area of the sensor unit 20 is highly likely not to include an area along the wall surface. Therefore, if the edge position cannot be detected, the area specifying unit 74 displays on the display unit 50 that the detection area of the sensor unit 20 has not been set correctly and notifies the operator.

エリア登録手段75は、エリア特定手段74によって特定された監視画像上の検知エリアを表す領域の位置を示す位置情報を生成し、記憶部30に登録する。   The area registration unit 75 generates position information indicating the position of the area representing the detection area on the monitoring image specified by the area specifying unit 74 and registers the position information in the storage unit 30.

以下に図4に示したフローチャートを参照しつつ、エリア設定手段71によって制御される登録モード時の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、作業者が操作部40を用いて、警戒モードから登録モードへの切換操作と、ウォークテストの開始操作を行い、エリア設定手段71がそれらの操作に対応する信号を操作部40から受け取ったタイミングで実行される。   Hereinafter, the processing in the registration mode controlled by the area setting means 71 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the processing described below, the operator uses the operation unit 40 to perform a switching operation from the warning mode to the registration mode and a start operation of the walk test, and the area setting unit 71 receives signals corresponding to these operations. Is executed at the timing of receiving from the operation unit 40.

作業者は、操作部40を用いてウォークテストの開始操作を実施した後、監視領域全体にわたって移動する。このとき、人像位置抽出手段73は、センサ部20から検知レベル情報を受け取り、検知レベルPが基準値Z1以上であるか否かを判定する(ステップS1)。そして人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z1未満の場合、制御をステップS1へ戻し、新たにセンサ部20から検知レベル情報を受け取るまで待機する。   The worker moves across the entire monitoring area after performing the start operation of the walk test using the operation unit 40. At this time, the human image position extraction unit 73 receives the detection level information from the sensor unit 20, and determines whether or not the detection level P is equal to or higher than the reference value Z1 (step S1). When the detection level P is less than the reference value Z1, the human image position extraction unit 73 returns the control to step S1 and waits until new detection level information is received from the sensor unit 20.

一方、人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z1以上になると、そのとき変化領域抽出手段72によって抽出された変化領域の重心位置を人像位置として抽出し、記憶部30に記憶する(ステップS2)。その後、人像位置抽出手段73は、作業者からウォークテストの終了操作がされたか否かを判定する(ステップS3)。人像位置抽出手段73は、ウォークテストの終了操作に対応する信号を操作部40から受け取っていない場合、制御をステップS1へ戻し、ステップS1〜S3の処理を繰り返す。   On the other hand, when the detection level P becomes equal to or higher than the reference value Z1, the human image position extracting unit 73 extracts the center of gravity position of the changed area extracted by the changed area extracting unit 72 at that time as the human image position and stores it in the storage unit 30 ( Step S2). Thereafter, the human image position extracting means 73 determines whether or not the walk test is finished by the operator (step S3). If the human image position extracting unit 73 has not received a signal corresponding to the end operation of the walk test from the operation unit 40, the human image position extracting unit 73 returns the control to step S1 and repeats the processes of steps S1 to S3.

一方、人像位置抽出手段73がウォークテストの終了操作に対応する信号を操作部40から受け取った場合、エリア特定手段74は、記憶部30に記憶された人像位置の出現頻度分布を作成する(ステップS4)。エリア特定手段74は、人像位置の出現頻度分布を作成すると、作成した人像位置の出現頻度分布について、出現回数が急激に減少するエッジ位置を求める(ステップS5)。そしてエリア特定手段74は、エッジ位置を検出したか否かを判定する(ステップS6)。エリア特定手段74は、エッジ位置を検出した場合、そのエッジ位置またはそのエッジ位置に対して人像位置の出現回数の少ない側に所定量ずらした位置を壁面位置であると推定する。そしてエリア特定手段74は、推定した壁面位置から人像位置の出現回数の多い側の、センサ部20の視野角、撮像部10の画角等に基づいて定められる大きさの領域をセンサ部20の検知エリアを表す領域として特定する(ステップS7)。   On the other hand, when the human image position extracting unit 73 receives a signal corresponding to the end operation of the walk test from the operation unit 40, the area specifying unit 74 creates the appearance frequency distribution of the human image position stored in the storage unit 30 (step S4). When the area specifying unit 74 creates the appearance frequency distribution of the human image positions, the area specifying unit 74 obtains an edge position where the number of appearances rapidly decreases in the appearance frequency distribution of the created human image positions (step S5). Then, the area specifying unit 74 determines whether or not the edge position has been detected (step S6). When the area specifying unit 74 detects the edge position, the area specifying unit 74 estimates that the edge position or a position shifted from the edge position by a predetermined amount to the side where the human image position appears less frequently is the wall surface position. Then, the area specifying unit 74 sets an area having a size determined based on the viewing angle of the sensor unit 20, the angle of view of the imaging unit 10, and the like on the side where the appearance number of the human image position is large from the estimated wall surface position. The area is specified as a detection area (step S7).

エリア特定手段74が監視画像上の検知エリアを表す領域を特定すると、エリア登録手段75は、その領域の位置を示す位置情報を生成し、記憶部30に登録する(ステップS8)。   When the area specifying unit 74 specifies an area representing the detection area on the monitoring image, the area registration unit 75 generates position information indicating the position of the area and registers it in the storage unit 30 (step S8).

一方、ステップS6において、エッジ位置を検出できなかった場合、エリア特定手段74は、センサ部20の検知エリアが正しく設定できていない旨を表示部50に表示させて作業者に報知する(ステップS9)。   On the other hand, if the edge position cannot be detected in step S6, the area specifying unit 74 displays on the display unit 50 that the detection area of the sensor unit 20 has not been set correctly and notifies the operator (step S9). ).

図1に戻って、異常監視手段76は、警戒モードにおいて、センサ部20から受け取った検知レベル情報に基づいて監視領域内に侵入した侵入物体を検知する。そして異常監視手段76は、侵入物体を検知すると侵入物体検知信号並びにそのとき撮像部10が撮影した監視画像を、通信部60を介して警備装置3へ送信する。   Returning to FIG. 1, the abnormality monitoring unit 76 detects an intruding object that has entered the monitoring area based on the detection level information received from the sensor unit 20 in the alert mode. Then, when detecting the intruding object, the abnormality monitoring unit 76 transmits the intruding object detection signal and the monitoring image captured by the imaging unit 10 to the security device 3 via the communication unit 60.

以下に図5に示したフローチャートを参照しつつ、異常監視手段76によって制御される警戒モード時の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、異常監視手段76がセンサ部20から検知レベル情報を受け取ったタイミングで実行される。   Hereinafter, processing in the alert mode controlled by the abnormality monitoring means 76 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process described below is executed at the timing when the abnormality monitoring unit 76 receives the detection level information from the sensor unit 20.

異常監視手段76は、センサ部20から検知レベル情報を受け取ると、検知レベルPが所定の閾値Th以上であるか否かを判定する(ステップS11)。なお、閾値Thは、実験または経験的に、検知レベルPが検知エリアに侵入物体が存在することを示す値に設定される。そして異常監視手段76は、検知レベルPが閾値Th以上である場合、侵入異常と判定する(ステップS12)。異常監視手段76は、侵入異常と判定すると、撮像部10が撮影した最新の監視画像(以降、異常監視手段76が侵入異常または後述する障害物異常と判定したときの最新の監視画像を異常画像と称する)に対して、センサ部20の検知エリアを表示した画像(以降、合成画像と称する)を生成する(ステップS13)。例えば異常監視手段76は、記憶部30からセンサ部20の検知エリアの位置情報を読み出し、検知エリアの範囲を表す枠を異常画像に合成して合成画像とする。そして異常監視手段76は、侵入物体検知信号及び合成画像を、通信部60を介して警備装置3へ送信する(ステップS14)。   When the abnormality monitoring unit 76 receives the detection level information from the sensor unit 20, the abnormality monitoring unit 76 determines whether or not the detection level P is greater than or equal to a predetermined threshold Th (step S11). Note that the threshold value Th is set to a value indicating that an intruding object exists in the detection area based on experiments or experience. If the detection level P is equal to or greater than the threshold value Th, the abnormality monitoring unit 76 determines that there is an intrusion abnormality (step S12). When the abnormality monitoring unit 76 determines that there is an intrusion abnormality, the latest monitoring image captured by the imaging unit 10 (hereinafter, the latest monitoring image when the abnormality monitoring unit 76 determines that there is an intrusion abnormality or an obstacle abnormality described later is an abnormal image. (Hereinafter referred to as a composite image) in which the detection area of the sensor unit 20 is displayed (step S13). For example, the abnormality monitoring unit 76 reads the position information of the detection area of the sensor unit 20 from the storage unit 30, and combines a frame representing the range of the detection area with the abnormal image to obtain a composite image. Then, the abnormality monitoring unit 76 transmits the intruding object detection signal and the composite image to the security device 3 via the communication unit 60 (Step S14).

一方、異常監視手段76は、検知レベルPが閾値Th未満の場合、侵入物体の検知を妨げる障害物が存在するか否かを判定する(ステップS15)。例えば遠方の飛来物のような小さい障害物が存在しても問題ないが、悪意により侵入物体検出装置1が布等で被覆されたり、検知エリア内に大きな障害物が置かれたりするような画策行為がされた場合、侵入物体検出装置1は侵入物体を適切に検出できなくなるおそれがある。そのため侵入物体検出装置1は、監視画像上の検知エリアを表す領域の大部分に障害物が写っている場合、その旨を警備装置3へ通知する必要がある。そこで、異常監視手段76は、例えば撮像部10によって連続して取得される複数の監視画像から、フレーム間差分処理または背景差分処理を利用して輝度値の時間的な変化のある変化領域を抽出し、抽出した変化領域が所定のサイズ以上であるか否かを判定する。なお、所定のサイズは、侵入物体の検知を妨げる障害物のサイズを示す値に設定される。この所定のサイズは、侵入物体検出装置1が設置される環境や侵入物体を検知する目的などに応じて適宜最適化される。   On the other hand, when the detection level P is less than the threshold value Th, the abnormality monitoring unit 76 determines whether there is an obstacle that prevents the detection of the intruding object (step S15). For example, there is no problem even if a small obstacle such as a distant object is present, but the intruding object detection device 1 is covered with a cloth or the like due to malicious intention or a large obstacle is placed in the detection area. When an act is performed, there is a possibility that the intruding object detection device 1 cannot properly detect the intruding object. Therefore, the intruding object detection device 1 needs to notify the security device 3 when an obstacle appears in most of the area representing the detection area on the monitoring image. Therefore, the abnormality monitoring unit 76 extracts a change region having a temporal change in luminance value using inter-frame difference processing or background difference processing from a plurality of monitoring images continuously acquired by, for example, the imaging unit 10. Then, it is determined whether or not the extracted change area is a predetermined size or more. The predetermined size is set to a value indicating the size of an obstacle that prevents detection of an intruding object. This predetermined size is appropriately optimized according to the environment in which the intruding object detection device 1 is installed, the purpose of detecting the intruding object, and the like.

異常監視手段76は、障害物が存在しないと判定すると、制御をステップS11へ戻す。一方、異常監視手段76は、障害物が存在すると判定すると、その障害物が検知エリア内に存在するか否かを判定する(ステップS16)。例えば異常監視手段76は、監視画像から抽出した変化領域が検知エリアの範囲と重なるか否かによって障害物が検知エリア内に存在するか否かを判定する。   If the abnormality monitoring unit 76 determines that there is no obstacle, the abnormality monitoring unit 76 returns the control to step S11. On the other hand, when the abnormality monitoring unit 76 determines that an obstacle exists, the abnormality monitoring unit 76 determines whether the obstacle exists in the detection area (step S16). For example, the abnormality monitoring unit 76 determines whether or not an obstacle exists in the detection area based on whether or not the change area extracted from the monitoring image overlaps the range of the detection area.

異常監視手段76は、障害物が検知エリア内に存在しないと判定すると、制御をステップS11へ戻す。一方、異常監視手段76は、障害物が検知エリア内に存在すると判定すると、障害物異常と判定する(ステップS17)。異常監視手段76は、障害物異常と判定すると、合成画像を生成し(ステップS18)し、障害物を検知したことを示す障害物検知信号及び合成画像を、通信部60を介して警備装置3へ送信する(ステップS19)。   If the abnormality monitoring unit 76 determines that there is no obstacle in the detection area, the abnormality monitoring unit 76 returns the control to step S11. On the other hand, if the abnormality monitoring unit 76 determines that an obstacle exists in the detection area, it determines that the obstacle is abnormal (step S17). When the abnormality monitoring unit 76 determines that the obstacle is abnormal, the abnormality monitoring unit 76 generates a composite image (step S18), and transmits the obstacle detection signal and the composite image indicating that the obstacle has been detected via the communication unit 60 to the security device 3. (Step S19).

なお、異常監視手段76は、異常画像に対して検知エリアの範囲を表す枠を合成せず、侵入物体検知信号または障害物検知信号とともに、異常画像及び検知エリアの位置情報を、通信部60を介して警備装置3へ送信してもよい。その場合、警備装置3が異常画像及び検知エリアの位置情報から合成画像を生成し、監視センタ装置5に送信する。あるいは、警備装置3は異常画像及び検知エリアの位置情報を転送し、監視センタ装置5で合成、表示する。   The abnormality monitoring unit 76 does not synthesize a frame representing the range of the detection area with the abnormal image, and transmits the position information of the abnormal image and the detection area together with the intruding object detection signal or the obstacle detection signal to the communication unit 60. It may be transmitted to the security device 3 via the network. In that case, the security device 3 generates a composite image from the abnormal image and the position information of the detection area, and transmits the composite image to the monitoring center device 5. Alternatively, the security device 3 transfers the abnormal image and the position information of the detection area, and synthesizes and displays the information in the monitoring center device 5.

また警備装置3は、侵入物体検知信号または障害物検知信号と合成画像を受信すると、受信した合成画像を操作表示器4に転送し、操作表示器4に合成画像を表示させるようにしてもよい。   Further, when the security device 3 receives the intruding object detection signal or the obstacle detection signal and the composite image, the security device 3 may transfer the received composite image to the operation display 4 and cause the operation display 4 to display the composite image. .

また異常監視手段76は、警備装置3または操作表示器4からの要求に応じて、撮像部10が撮影した最新の監視画像に対して検知エリアの範囲を表す枠を合成した画像を生成し、警備装置3または操作表示器4に送信してもよい。これにより、警備装置3は、監視センタ装置6からの要求に応じて検知エリアを合成した画像を監視センタ装置6に送信でき、操作表示器4は、利用者の操作に応じて検知エリアの範囲を表した画像を表示できる。   In addition, the abnormality monitoring unit 76 generates an image in which a frame representing the range of the detection area is combined with the latest monitoring image captured by the imaging unit 10 in response to a request from the security device 3 or the operation display 4. You may transmit to the security apparatus 3 or the operation indicator 4. Thereby, the security device 3 can transmit the image which combined the detection area to the monitoring center apparatus 6 according to the request | requirement from the monitoring center apparatus 6, and the operation indicator 4 is the range of a detection area according to a user's operation. Can be displayed.

以上説明してきたように、本発明に係る侵入物体検出装置では、人像位置抽出手段73がセンサ部20から取得した検知レベル情報に基づいて侵入物体の有無を判別し、侵入物体が存在すると判別したときの監視画像上の変化領域に基づいて人像位置を抽出する。そしてエリア特定手段74は、人像位置の出現頻度分布に基づいて、監視画像上の人の移動範囲のうち壁側の端部を検出し、さらに監視画像上の検知エリアを表す領域を特定する。これにより、侵入物体検出装置は、監視画像上の検知エリアを表す領域を統計的に求めることができ、検知エリアの範囲を高精度に特定することができる。   As described above, in the intruding object detection device according to the present invention, the human image position extraction unit 73 determines the presence or absence of an intruding object based on the detection level information acquired from the sensor unit 20, and determines that the intruding object exists. The human image position is extracted based on the change area on the monitoring image. Then, the area specifying unit 74 detects an end portion on the wall side in the movement range of the person on the monitoring image based on the appearance frequency distribution of the human image position, and further specifies a region representing the detection area on the monitoring image. Thereby, the intruding object detection device can statistically obtain a region representing the detection area on the monitoring image, and can specify the range of the detection area with high accuracy.

さらにエリア特定手段74は、出現頻度分布から壁面に近接する移動範囲の特性が得られなかった場合、センサ部20の検知エリアが正しく設定できていない旨を表示部50に表示させて作業者に報知する。これにより、侵入物体検出装置は、PIRセンサの向きについての人為的な設定の誤りを防止することができ、侵入監視に対する信頼性を向上することができる。   Furthermore, if the characteristic of the moving range close to the wall surface is not obtained from the appearance frequency distribution, the area specifying unit 74 displays on the display unit 50 that the detection area of the sensor unit 20 has not been set correctly, and prompts the operator. Inform. Thereby, the intruding object detection device can prevent an artificial setting error regarding the direction of the PIR sensor, and can improve the reliability of intrusion monitoring.

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、人像位置抽出手段73が、撮像部10から監視画像を取得する度に、検知レベルPの値によらず人像位置を抽出して記憶部30に記憶しておき、エリア特定手段74は、エッジ位置を検出した後も、検出したエッジ位置よりさらに壁面側に人像位置が存在するか否かを判定するようにしてもよい。そしてエリア特定手段74は、検出したエッジ位置よりさらに壁面側に人像位置が存在する場合、センサ部20の検知エリアが正しく設定できていないと判定してその旨を表示部50に表示させて作業者に報知する。これにより、侵入物体検出装置は、PIRセンサの向きについての人為的な設定の誤りを防止することができ、侵入監視に対する信頼性を向上することができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, each time the human image position extraction unit 73 acquires a monitoring image from the imaging unit 10, the human image position is extracted and stored in the storage unit 30 regardless of the value of the detection level P. Even after the edge position is detected, it may be determined whether or not the human image position exists further on the wall surface side than the detected edge position. Then, when the human image position is further on the wall surface side than the detected edge position, the area specifying means 74 determines that the detection area of the sensor unit 20 has not been set correctly, and displays that fact on the display unit 50 for work. Inform the person. Thereby, the intruding object detection device can prevent an artificial setting error regarding the direction of the PIR sensor, and can improve the reliability of intrusion monitoring.

また本実施形態では、異常監視手段76が、障害物がセンサ部20の検知エリア内に存在すると判定した場合のみ、障害物を検知したことを示す障害物検知信号を警備装置3へ送信する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、異常監視手段76は、障害物がセンサ部20の検知エリア内に存在しないと判定した場合も、画策行為があったものと判断して、障害物検知信号を警備装置3へ送信してもよい。   Moreover, in this embodiment, the abnormality monitoring means 76 transmits the obstacle detection signal which shows having detected the obstacle to the guard apparatus 3 only when it determines with an obstacle existing in the detection area of the sensor part 20. However, the present invention is not limited to this. For example, even when the abnormality monitoring unit 76 determines that an obstacle does not exist in the detection area of the sensor unit 20, the abnormality monitoring unit 76 determines that there is a plan action and transmits an obstacle detection signal to the security device 3. Also good.

また本実施形態では、画像上の水平方向における検知エリアの位置を求める例について説明したが、垂直方向、斜方向など、撮像方向、制限物である壁、検知エリアの位置関係に応じて所定の方向に置き換えて実現することができる。また、一方向に限らず、二方向を用いてもよい。   In this embodiment, the example of obtaining the position of the detection area in the horizontal direction on the image has been described. However, a predetermined direction is determined according to the positional relationship between the imaging direction, the wall that is a restriction, and the detection area, such as the vertical direction and the oblique direction. It can be realized by replacing the direction. Moreover, you may use not only one direction but two directions.

また、他の実施形態では、人の移動範囲の端部を人像位置の出現頻度分布ではなく、検知レベルのピーク分布を用いて推定してもよい。この場合の侵入物体検出装置の全体構成は図1に示した構成と同じであり、上記の実施形態に係る侵入物体検出装置と比較して、人像位置抽出手段73及びエリア特定手段74により実現される機能のみが異なる。そこで、以下では、上記の実施形態に係る侵入物体検出装置と異なる点についてのみ説明する。人像位置抽出手段73は、ウォークテストの実施中に、センサ部20から受け取った検知レベルPが所定の基準値Z2以上であるか否かを判定する。そして人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z2以上である場合、そのとき変化領域抽出手段72によって抽出された変化領域の重心位置を人像位置として抽出し、そのときの検知レベルPと関連付けて記憶部30に記憶する。
なお、基準値Z2は、基準値Z1と同様に、検知レベルPが検知エリアに侵入物体が存在することを示す値に設定される。また、各位置での検知レベルPの変化を観察できるように、基準値Z2は、警戒モードにおける侵入物体を判定するための閾値Thより低い値とすることが好ましい。
In another embodiment, the end of the movement range of a person may be estimated using a peak distribution of detection levels instead of an appearance frequency distribution of human image positions. The entire configuration of the intruding object detection device in this case is the same as that shown in FIG. 1, and is realized by the human image position extraction means 73 and the area specifying means 74, as compared with the intruding object detection device according to the above embodiment. Only the function to be different is different. Therefore, only the differences from the intruding object detection device according to the above embodiment will be described below. The human image position extraction unit 73 determines whether or not the detection level P received from the sensor unit 20 is equal to or higher than a predetermined reference value Z2 during the walk test. Then, when the detection level P is greater than or equal to the reference value Z2, the human image position extraction unit 73 extracts the center of gravity position of the change area extracted by the change area extraction unit 72 at that time as the human image position, and the detection level P at that time The data are stored in the storage unit 30 in association with each other.
The reference value Z2 is set to a value indicating that an intruding object is present in the detection area, similarly to the reference value Z1. Further, the reference value Z2 is preferably set to a value lower than the threshold value Th for determining an intruding object in the alert mode so that the change in the detection level P at each position can be observed.

この実施形態では、エリア特定手段74は、ウォークテストの終了後、記憶部30に記憶された人像位置と検知レベルPに基づいて、監視画像上の各水平位置における検知レベルのピーク分布を作成する。例えば、エリア特定手段74は、監視画像を水平方向に所定幅を持つ複数の領域に分割し、分割した領域毎にその領域内の位置を示す人像位置と関連付けられた検知レベルPのうち最も高い値を抽出してピーク値とする。あるいは、エリア特定手段74は、監視画像上の水平位置毎に、その水平位置を中央とする所定幅の領域において記録された人像位置と関連付けられた検知レベルPのうち最も高い値を抽出し、各水平位置に対応するピーク値としてもよい。   In this embodiment, after the end of the walk test, the area specifying unit 74 creates a peak distribution of detection levels at each horizontal position on the monitoring image based on the human image position and the detection level P stored in the storage unit 30. . For example, the area specifying unit 74 divides the monitoring image into a plurality of regions having a predetermined width in the horizontal direction, and for each divided region, the highest detection level P associated with the human image position indicating the position in the region. The value is extracted and set as a peak value. Alternatively, the area specifying unit 74 extracts, for each horizontal position on the monitoring image, the highest value among the detection levels P associated with the human image position recorded in a predetermined width area centered on the horizontal position, It may be a peak value corresponding to each horizontal position.

図6に、検知レベルのピーク分布の一例を示す。図6において、グラフ600は、監視画像上の検知レベルのピーク分布を表し、横軸は監視画像上の水平位置を、縦軸は各位置における検知レベルのピーク値を表す。グラフ600では、実線で示された範囲、すなわち閾値Z2以上の値をとる範囲が実際にピーク値を抽出した領域を示している。そしてグラフ600では、検知レベルのピーク値は、座標X3より左側の一定範囲では一定以上の値をもつが、座標X3で急激に減少し、座標X3より右側の範囲では0となっている。つまり、この場合、座標X3より右側の位置に相当する場所には作業者は移動していず、座標X3の近傍に壁面位置X4が存在すると推定できる。   FIG. 6 shows an example of a peak distribution of detection levels. In FIG. 6, a graph 600 represents a peak distribution of detection levels on the monitoring image, a horizontal axis represents a horizontal position on the monitoring image, and a vertical axis represents a peak value of the detection level at each position. In the graph 600, a range indicated by a solid line, that is, a range having a value equal to or higher than the threshold value Z2 indicates a region where a peak value is actually extracted. In the graph 600, the peak value of the detection level has a value greater than or equal to a certain value in a certain range on the left side of the coordinate X3, but rapidly decreases at the coordinate X3 and becomes zero in the range on the right side from the coordinate X3. That is, in this case, it can be estimated that the worker has not moved to a position corresponding to the position on the right side of the coordinate X3, and the wall surface position X4 exists in the vicinity of the coordinate X3.

そこで、エリア特定手段74は、作成した検知レベルのピーク分布について、ピーク値が急激に減少するエッジ位置を求める。例えば、エリア特定手段74は、各水平位置における検知レベルのピーク値がその隣接する位置における検知レベルのピーク値に対して所定閾値以上減少する位置をエッジ位置とする。あるいは、エリア特定手段74は、最小2乗法等を用いて検知レベルのピーク値の近似曲線を生成し、各水平位置における近似曲線による値が、その隣接する位置における近似曲線による値に対して所定閾値以上減少する位置をエッジ位置としてもよい。また、ピーク値が急減した位置より以後の水平位置において、ピーク値が0又は所定以下で継続することをエッジ位置判定の条件に加えてもよい。なお、これらの所定閾値は、例えば実験によりウォークテストを実施し、検知レベルのピーク値を計測することにより適切な値を決定できる。
また、エリア特定手段74は、監視画像上の中心位置より右側の領域では、左側に隣接する位置に対する検知レベルのピーク値の減少量に基づいてエッジ位置を検出し、監視画像上の中心位置より左側の領域では、右側に隣接する位置に対する検知レベルのピーク値の減少量に基づいてエッジ位置を検出するようにしてもよい。
Therefore, the area specifying unit 74 obtains an edge position where the peak value rapidly decreases with respect to the created peak distribution of the detection level. For example, the area specifying unit 74 sets a position where the peak value of the detection level at each horizontal position decreases by a predetermined threshold or more with respect to the peak value of the detection level at the adjacent position. Alternatively, the area specifying unit 74 generates an approximate curve of the peak value of the detection level using the least square method or the like, and the value by the approximate curve at each horizontal position is predetermined with respect to the value by the approximate curve at the adjacent position. A position that decreases more than a threshold value may be used as the edge position. Further, it may be added to the edge position determination condition that the peak value continues at 0 or a predetermined value or less at the horizontal position after the position where the peak value has suddenly decreased. Note that these predetermined threshold values can be determined appropriately by, for example, performing a walk test by experiment and measuring the peak value of the detection level.
In addition, the area specifying unit 74 detects an edge position based on the decrease amount of the peak value of the detection level with respect to the position adjacent to the left side in the region on the right side of the center position on the monitoring image, and from the center position on the monitoring image. In the left area, the edge position may be detected based on the decrease amount of the peak value of the detection level with respect to the position adjacent to the right side.

そしてエリア特定手段74は、求めたエッジ位置、またはエッジ位置に対して検知レベルのピーク値の小さい側、すなわち人の移動範囲の逆側に所定量ずらした位置を壁面位置であると推定する。そしてエリア特定手段74は、推定した壁面位置から検知レベルのピーク値の大きい側、すなわち人の移動範囲側の所定の大きさの領域をセンサ部20の検知エリアを表す領域として特定する。図6に示した例では、斜線部分601が検知エリアを表す領域として特定される。   Then, the area specifying unit 74 estimates that the wall position is a determined edge position or a position shifted by a predetermined amount from the edge position to the side where the peak value of the detection level is small, that is, the opposite side of the human movement range. Then, the area specifying unit 74 specifies a region having a predetermined size on the side where the peak value of the detection level is large from the estimated wall surface position, that is, the human movement range side, as a region representing the detection area of the sensor unit 20. In the example illustrated in FIG. 6, the hatched portion 601 is specified as a region representing the detection area.

エリア設定手段71が検知レベルのピーク分布を用いて検知エリアを表す領域を特定する場合のフローチャートを図7に示す。   FIG. 7 shows a flowchart in a case where the area setting means 71 specifies a region representing a detection area using the peak distribution of detection levels.

図7に示すフローチャートのステップS21では、人像位置抽出手段73は、図4に示したステップS1と同様に、センサ部20から検知レベル情報を受け取り、検知レベルPが基準値Z2以上であるか否かを判定する(ステップS21)。そして人像位置抽出手段73は、検知レベルPが基準値Z2以上になると、そのとき変化領域抽出手段72によって抽出された変化領域の重心位置を人像位置として抽出し、記憶部30に記憶する(ステップS22)。その後、人像位置抽出手段73は、作業者からウォークテストの終了操作がされたか否かを判定する(ステップS23)。   In step S21 of the flowchart shown in FIG. 7, the human image position extracting unit 73 receives the detection level information from the sensor unit 20 as in step S1 shown in FIG. 4, and whether or not the detection level P is equal to or higher than the reference value Z2. Is determined (step S21). Then, when the detection level P becomes equal to or higher than the reference value Z2, the human image position extracting unit 73 extracts the center of gravity position of the changed area extracted by the changed area extracting unit 72 at that time as the human image position and stores it in the storage unit 30 (step S22). Thereafter, the human image position extracting means 73 determines whether or not the walk test has been finished by the operator (step S23).

そして、人像位置抽出手段73がウォークテストの終了操作に対応する信号を操作部40から受け取った場合、エリア特定手段74は、記憶部30に記憶された人像位置と検知レベルPに基づいて、検知レベルのピーク分布を作成する(ステップS24)。エリア特定手段74は、検知レベルのピーク分布を作成すると、作成した検知レベルのピーク分布について、ピーク値が急激に減少するエッジ位置を求める(ステップS25)。
ステップS26〜S29の処理は、図4に示したステップS6〜S9の処理と同じであるため、説明を省略する。
When the human image position extracting unit 73 receives a signal corresponding to the end operation of the walk test from the operation unit 40, the area specifying unit 74 detects based on the human image position and the detection level P stored in the storage unit 30. A level peak distribution is created (step S24). After creating the peak distribution of the detection level, the area specifying unit 74 obtains an edge position where the peak value rapidly decreases with respect to the created peak distribution of the detection level (step S25).
Since the process of step S26-S29 is the same as the process of step S6-S9 shown in FIG. 4, description is abbreviate | omitted.

この実施形態では、エリア特定手段74は、撮影画像上の各位置における、センサ部20が検知した検知レベルのピーク値に基づいて、撮影画像上の人の移動範囲の端部を検出し、さらに撮影画像上の検知エリアを表す領域を特定する。侵入物体検出装置は、撮影画像上の各位置における、検知レベルのピーク値を求めることにより、検知エリア内の熱変化の測定誤差の影響を低減することができ、撮影画像上の検知エリアの範囲を精度よく特定することができる。   In this embodiment, the area specifying unit 74 detects the end of the movement range of the person on the captured image based on the peak value of the detection level detected by the sensor unit 20 at each position on the captured image. An area representing a detection area on the captured image is specified. The intruding object detection device can reduce the influence of the measurement error of the thermal change in the detection area by obtaining the peak value of the detection level at each position on the captured image, and the range of the detection area on the captured image. Can be accurately identified.

以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。   As described above, those skilled in the art can make various modifications in accordance with the embodiment to be implemented within the scope of the present invention.

1、2 侵入物体検出装置
3 警備装置
4 操作表示器
5 監視センタ
6 ローカルエリアネットワーク
7 広域通信ネットワーク
10 撮像部
20 センサ部
30 記憶部
40 操作部
50 表示部
60 通信部
70 監視処理部
71 エリア設定手段
72 変化領域抽出手段
73 人像位置抽出手段
74 エリア特定手段
75 エリア登録手段
76 異常監視手段
100 警備システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Intruding object detection apparatus 3 Security apparatus 4 Operation indicator 5 Monitoring center 6 Local area network 7 Wide area communication network 10 Imaging part 20 Sensor part 30 Memory | storage part 40 Operation part 50 Display part 60 Communication part 70 Monitoring process part 71 Area setting Means 72 Change area extraction means 73 Human image position extraction means 74 Area identification means 75 Area registration means 76 Abnormality monitoring means 100 Security system

Claims (4)

人の移動を制限する制限物の近傍を検知エリアとし、該検知エリアから放射される熱線に応じた検知レベルを出力するセンサ部と、前記制限物及び前記検知エリアを含む監視領域を撮影した監視画像を所定周期で取得する撮像部と、を有し、人によるテスト歩行により前記監視画像上の前記検知エリアに対応する領域を特定する侵入物体検出装置であって、
前記監視画像において人に相当する領域を抽出する領域抽出手段と、
前記センサ部によって出力された前記検知レベルが前記検知エリアに人が存在することを示す値になったときに前記撮像部により取得された前記監視画像から抽出された前記領域の位置を人像位置として抽出する人像位置抽出手段と、
所定期間の間に前記人像位置抽出手段によって抽出された複数の前記人像位置に基づいて、前記制限物によって制限される人の移動範囲の端部を前記監視画像上で検出し、当該移動範囲の端部を前記検知エリアの一端として前記監視画像上の前記検知エリアを表す領域を特定するエリア特定手段と、
を有することを特徴とする侵入物体検出装置。
A sensor unit that outputs a detection level corresponding to a heat ray radiated from the detection area, and a monitoring area that includes the restriction object and the detection area. An intruding object detection device that identifies an area corresponding to the detection area on the monitoring image by a test walk by a human,
A region extracting means for extracting a region corresponding to a person in the monitoring image;
The position of the region extracted from the monitoring image acquired by the imaging unit when the detection level output by the sensor unit is a value indicating that a person is present in the detection area is a human image position. Human image position extracting means for extracting;
Based on a plurality of the human image positions extracted by the human image position extracting means during a predetermined period, an end of the movement range of the person limited by the restricted object is detected on the monitoring image, and An area specifying means for specifying an area representing the detection area on the monitoring image using an end as one end of the detection area;
An intruding object detection device comprising:
前記エリア特定手段は、前記監視画像上の各位置について、前記所定期間の間に抽出された前記人像位置の出現頻度を求め、隣接する位置に対して前記出現頻度が急減する位置を前記移動範囲の端部とする、請求項1に記載の侵入物体検出装置。   The area specifying means obtains the appearance frequency of the human image position extracted during the predetermined period for each position on the monitoring image, and sets a position where the appearance frequency rapidly decreases with respect to an adjacent position as the moving range. The intruding object detecting device according to claim 1, wherein the intruding object detecting device is an end of the intruding object. 前記人像位置抽出手段は、前記検知レベルが前記検知エリアに人が存在することを示す値になったときの前記人像位置と該検知レベルとを関連付けて記憶し、
前記エリア特定手段は、前記監視画像上において前記人像位置と関連付けて記憶された前記検知レベルが隣接する位置に対して急減する位置を前記移動範囲の端部とする、請求項1に記載の侵入物体検出装置。
The human image position extracting means stores the human image position and the detection level in association with each other when the detection level is a value indicating that a person exists in the detection area,
2. The intrusion according to claim 1, wherein the area specifying unit sets a position at which the detection level stored in association with the human image position on the monitoring image rapidly decreases with respect to an adjacent position as an end of the moving range. Object detection device.
さらに表示部を有し、
前記エリア特定手段は、前記監視画像上に前記端部を特定できなかった場合、前記センサ部に設定されている前記検知エリアが正しくない旨を前記表示部に表示させる、請求項2または3に記載の侵入物体検出装置。
Furthermore, it has a display part,
The said area specification means displays on the said display part that the said detection area set to the said sensor part is not correct, when the said edge part cannot be specified on the said monitoring image. The intruding object detection device described.
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