JP2012128508A - Invasion monitoring device and invasion monitoring method - Google Patents

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慎治 竹中
Masaaki Sato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an invasion monitoring device capable of correctly detecting camera obstruction while avoiding erroneous detection of congestion of passersby and vehicles taken by a camera as an event of monitoring obstruction to the camera.SOLUTION: An invasion monitoring device includes a moving object area estimation part 23 that measures the number of detection per unit time for each small area to estimate density of passersby based on the detection result made by a moving object detection part 22, and a feature amount effective area selection part 24 that selects an area where many robust feature points over a brightness variation are found based on a reference image generated by a reference image generation part 21. The invasion monitoring device is configured to dynamically select an obstruction detection determination area to an imaging part 1. The invasion monitoring device correctly detects camera obstruction while avoiding erroneous detection of congestion of passersby and vehicles taken by a camera as an event of monitoring obstruction to the camera.

Description

本発明は、撮影画像から動物体を検知すると同時に、カメラの映像に対する妨害を検知する侵入監視装置及び侵入監視方法に関する。   The present invention relates to an intrusion monitoring apparatus and an intrusion monitoring method for detecting a moving object from a photographed image and at the same time detecting interference with a camera image.

従来の侵入監視に関する提案として、特許文献1に記載されている「カメラ妨害検知方式」が知られている。この特許文献1に記載されたカメラ妨害検知方式は、撮影画像から得られる画像と、予め生成しておいた動物体の映っていない基準画像との輝度差分処理を行い、画素単位での差分値が第1の閾値以上の画素数を計測し、その数が第2の閾値以上であった場合にカメラへの妨害として検知するものである。   As a conventional proposal for intrusion monitoring, a “camera disturbance detection method” described in Patent Document 1 is known. The camera tampering detection method described in Patent Document 1 performs luminance difference processing between an image obtained from a captured image and a reference image that is generated in advance and does not show a moving object, and performs a difference value in pixel units. Measures the number of pixels greater than or equal to the first threshold, and detects that the number of pixels is greater than or equal to the second threshold as a disturbance to the camera.

特開2008−077517号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-077517

しかしながら、上述した従来の技術では、入力画像と基準画像との間で一定の差分がある画素数の量のみを利用してカメラ妨害を検知しているため、人の混雑やカメラの絞り制御等でカメラ映像内の大半に輝度変化が発生した場合にもカメラへの妨害と判定する閾値を超過し、誤判定してしまうという課題がある。例えば、図4は、従来技術の課題を示す図である。同図に示すように、入力画像である現画像100には多数の人物101と車両102が存在していることから、カメラ映像内の大半に輝度変化が発生することになる。このため、基準画像110のとの比較において、カメラへの妨害と判定する閾値を超過し、誤判定することがある。   However, in the above-described conventional technology, camera jamming is detected by using only the amount of pixels having a certain difference between the input image and the reference image, so that congestion of people, camera aperture control, etc. Therefore, even when a luminance change occurs in most of the camera video, there is a problem that the threshold value for determining that the camera is disturbed is exceeded and erroneous determination is made. For example, FIG. 4 is a diagram illustrating a problem of the related art. As shown in the figure, since a large number of persons 101 and vehicles 102 exist in the current image 100 that is an input image, a luminance change occurs in most of the camera video. For this reason, in the comparison with the reference image 110, the threshold value for determining that the camera is disturbed may be exceeded, resulting in an erroneous determination.

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、カメラに映った人や車両の混雑をカメラへの監視妨害などの事象として誤検知することなく、精度良くカメラ妨害検知が可能な侵入監視装置及び侵入監視方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and intrusion monitoring capable of accurately detecting camera disturbance without erroneously detecting congestion of a person or vehicle reflected in the camera as an event such as monitoring disturbance to the camera. An object is to provide a device and an intrusion monitoring method.

本発明の侵入監視装置は、監視対象領域を撮影する撮像部と、前記撮像部から得られた画像データから動物体の映っていない基準画像を生成する基準画像生成部と、前記基準画像生成部で生成された基準画像と前記撮像部から得られた画像との比較処理によって物体の存在する領域を検知する動物体検知部と、前記動物体検知部の検知結果を基に小領域ごとに単位時間当たりの検知数を測定し、人通りの多少を推定する動物体存在領域推定部と、前記基準画像生成部で生成された基準画像を基に明るさ変動に頑健な特徴点が多く存在する領域を選定する特徴量有効領域選定部と、前記動物体存在領域推定部の推定結果と前記特徴量有効領域選定部の選定結果とを基にカメラ妨害検知を行う際の判定領域に優先度をつけて選定する判定領域優先度設定部と、前記判定領域優先度設定部で選定された妨害検知判定領域において前記撮像部から得られた画像と前記基準画像生成部で生成された基準画像とのマッチングを行い、マッチングの評価値に応じてカメラの妨害か否かを判定するカメラ妨害検知部と、を備えた。   An intrusion monitoring apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an area to be monitored, a reference image generation unit that generates a reference image in which no moving object is reflected from image data obtained from the imaging unit, and the reference image generation unit A moving object detection unit that detects a region where an object exists by comparing the reference image generated in step 1 and the image obtained from the imaging unit, and a unit for each small region based on the detection result of the moving object detection unit. There are many feature points that are robust to fluctuations in brightness based on the reference image generated by the reference image generation unit and the moving object existence region estimation unit that measures the number of detections per hour and estimates the degree of traffic. A priority is given to the determination area when performing camera tampering detection based on the estimation result of the feature quantity effective area selection section for selecting the area, the estimation result of the moving object existence area estimation section, and the selection result of the feature quantity effective area selection section. Judgment area priority to select A matching evaluation value is obtained by matching the image obtained from the imaging unit with the reference image generated by the reference image generation unit in the interference detection determination region selected by the setting unit and the determination region priority setting unit. And a camera tampering detection unit that determines whether or not the camera tampers with the camera.

上記構成によれば、動物体が存在し得る領域を推定でき、また、撮像部で得られた画像と基準画像とのマッチング処理に適した特徴量の有効領域を選定できる。更に、双方の情報を利用することで、マッチングに適した領域の優先度を選定することができるため、人通りの多い路地や、外乱(木の葉の揺れが定常的に続く領域)からの影響を低減することができ、精度良くカメラ妨害検知が可能となる。   According to the above configuration, it is possible to estimate a region where a moving object can exist, and to select an effective region having a feature amount suitable for matching processing between an image obtained by the imaging unit and a reference image. Furthermore, by using both types of information, it is possible to select the priority of the region suitable for matching, so it is possible to avoid the effects of busy alleys and disturbances (regions where the leaves are constantly shaking). It can be reduced, and the camera tampering detection can be performed with high accuracy.

上記構成において、前記動物体存在領域推定部は、画像をブロックに区切り、定期的に検知された動物体の移動軌跡座標が属するブロックについて存在確率を算出及び更新する。   In the above configuration, the moving object existence region estimation unit divides the image into blocks, and calculates and updates the existence probability for the block to which the moving locus coordinates of the moving object that are detected periodically belong.

上記構成によれば、刻々と人通りの量が変化する繁華街での誤報や日照変動などの影響を更に軽減することができる。   According to the above configuration, it is possible to further reduce the influence of misinformation and sunshine fluctuations in a downtown area where the amount of traffic changes every moment.

上記構成において、前記動物体存在領域推定部は、ブロック単位で時間帯ごとに存在確率を算出、記録及び更新する。   In the above-described configuration, the moving object existence region estimation unit calculates, records, and updates the existence probability for each time zone in units of blocks.

上記構成によれば、時間帯によって人通りの激しくなる繁華街での誤報や日照変動などの影響を更に軽減することができる。   According to the above configuration, it is possible to further reduce the influence of misinformation or sunshine fluctuations in a busy street where the traffic is intense depending on the time of day.

上記構成において、前記動物体存在領域推定部は、算出した存在確率が、対象領域内で一様である場合、対象領域内で動物体が検出されていないブロックをランダム又は固定で選出する。   In the above configuration, when the calculated existence probability is uniform within the target area, the moving object existence area estimation unit randomly or fixedly selects a block in which the moving object is not detected within the target area.

上記構成によれば、動物体の動きにつられて、カメラ揺れが発生したと誤検知する割合を軽減することができる。   According to the above configuration, it is possible to reduce the rate of erroneous detection that camera shake has occurred as the moving object moves.

上記構成において、前記特徴量有効領域選定部は、基準画像における特徴量をブロック毎に算出し、その数や評価値を測定する。   In the above configuration, the feature quantity effective region selection unit calculates a feature quantity in the reference image for each block, and measures the number and evaluation value.

上記構成によれば、日照変動や車両のヘッドライトに照射された際の輝度変動に起因する誤検知を抑制することができる。   According to the said structure, the misdetection resulting from the fluctuation | variation of a luminosity when it irradiates to a sunlight fluctuation | variation and the headlight of a vehicle can be suppressed.

上記構成において、前記特徴量有効領域選定部は、画像上で空に位置する領域を計算対象外とする。   In the above configuration, the feature quantity effective region selection unit excludes a region located in the sky on the image from being calculated.

上記構成によれば、余分な計算処理負荷を軽減でき、後のマッチング精度向上にも繋がる。   According to the above configuration, it is possible to reduce an excessive calculation processing load and to improve matching accuracy later.

上記構成において、前記判定領域優先度設定部は、マッチング処理を行う領域の優先度として、動物体の存在しない領域に対して、動物体の存在しない確率と有効な特徴量領域を考慮して決定する。   In the above configuration, the determination area priority setting unit determines the priority of the area for performing the matching process in consideration of the probability that the moving object does not exist and the effective feature amount area with respect to the area where the moving object does not exist. To do.

上記構成によれば、動物体の動きに左右されやすい領域や、マッチングに不向きな領域をマッチング対象から除外することができ、カメラ妨害検知の精度を向上することができる。   According to the above configuration, a region that is easily influenced by the movement of a moving object or a region that is not suitable for matching can be excluded from the matching target, and the accuracy of camera tampering detection can be improved.

上記構成において、前記カメラ妨害検知部は、前記判定領域優先度設定部で選定された優先度の高い判定領域において、前記特徴量有効領域選定部が利用した特徴量を用いたマッチング処理を行う。   In the above configuration, the camera tampering detection unit performs a matching process using the feature amount used by the feature amount effective region selection unit in the determination region having a high priority selected by the determination region priority setting unit.

上記構成によれば、明度変化に頑健な特徴量が少ない場合でも、マッチング処理を実行することができ、検知漏れを抑制することができる。   According to the above configuration, even when there are few feature values that are robust to changes in brightness, matching processing can be executed, and detection omission can be suppressed.

上記構成において、前記カメラ妨害検知部は、マッチング処理において、マッチング対象のブロックを毎フレーム変化する優先度に応じて動的に変更する。   In the above-described configuration, the camera tampering detection unit dynamically changes the block to be matched according to the priority of changing every frame in the matching process.

上記構成によれば、刻々と変化するカメラ設置環境に応じて精度よくカメラ妨害検知処理を行うことができる。   According to the above configuration, the camera tampering detection process can be accurately performed according to the camera installation environment that changes every moment.

本発明の侵入監視方法は、監視対象領域を撮影する撮像部から得られた画像データから動物体の映っていない基準画像を生成するステップと、前記基準画像と前記撮像部から得られた画像との比較処理によって物体の存在する領域を検知するステップと、動物体検知結果を基に小領域ごとに単位時間当たりの検知数を測定し、人通りの多少を推定するステップと、前記基準画像を基に明るさ変動に頑健な特徴点が多く存在する領域を選定するステップと、動物体存在領域推定結果と特徴量有効領域選定結果とを基にカメラ妨害検知を行う際の判定領域に優先度をつけて選定するステップと、判定領域の優先度が選定された妨害検知判定領域において前記撮像部から得られた画像と前記基準画像とのマッチングを行い、マッチングの評価値に応じてカメラの妨害か否かを判定するステップと、を備えた。   The intrusion monitoring method of the present invention includes a step of generating a reference image in which a moving object is not shown from image data obtained from an imaging unit that images a monitoring target region, the reference image, and an image obtained from the imaging unit. Detecting a region where an object is present by the comparison process, measuring the number of detections per unit time for each small region based on the moving object detection result, estimating the degree of traffic, and the reference image Priority is given to the judgment area when performing camera tampering detection based on the step of selecting areas where there are many feature points that are robust to brightness fluctuations based on the results of estimating the existence area of the moving object and selecting the effective area of the feature amount In the interference detection determination area in which the priority of the determination area is selected, the image obtained from the imaging unit is matched with the reference image, and the matching evaluation value is determined. And determining whether the camera disturbance Te equipped with.

上記方法によれば、動物体が存在し得る領域を推定でき、また、撮像部で得られた画像と基準画像とのマッチング処理に適した特徴量の有効領域を選定できる。更に、双方の情報を利用することで、マッチングに適した領域の優先度を選定することができるため、人通りの多い路地や、外乱(木の葉の揺れが定常的に続く領域)からの影響を低減することができ、精度良くカメラ妨害検知が可能となる。   According to the above method, it is possible to estimate a region where a moving object can exist, and to select an effective region having a feature amount suitable for matching processing between an image obtained by the imaging unit and a reference image. Furthermore, by using both types of information, it is possible to select the priority of the region suitable for matching, so it is possible to avoid the effects of busy alleys and disturbances (regions where the leaves are constantly shaking). It can be reduced, and the camera tampering detection can be performed with high accuracy.

本発明によれば、カメラに映った人や車両の混雑をカメラへの監視妨害などの事象として誤検知することなく、精度良くカメラ妨害を検知することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect camera interference without erroneously detecting congestion of a person or vehicle reflected in the camera as an event such as monitoring interference with the camera.

本発明の一実施の形態に係る侵入監視装置の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the intrusion monitoring apparatus which concerns on one embodiment of this invention 図1の侵入監視装置の動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the intrusion monitoring apparatus of FIG. 図1の侵入監視装置の動作を説明するためのフローチャートThe flowchart for demonstrating operation | movement of the intrusion monitoring apparatus of FIG. 従来の侵入監視技術を説明するための図Diagram for explaining conventional intrusion monitoring technology

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る侵入監視装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の侵入監視装置2は、基準画像生成部21と、動物体検知部22と、動物体存在領域推定部23と、特徴量有効領域選定部24と、判定領域優先度設定部25と、カメラ妨害検知部26とを備える。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an intrusion monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the intrusion monitoring apparatus 2 of the present embodiment includes a reference image generation unit 21, a moving object detection unit 22, a moving object existence region estimation unit 23, a feature quantity effective region selection unit 24, and a determination region priority. A degree setting unit 25 and a camera disturbance detection unit 26 are provided.

基準画像生成部21は、監視対象領域を撮影する撮像部(カメラ)1から得られる画像データから動物体の映っていない基準画像を生成する。動物体検知部22は、基準画像生成部21で生成された基準画像と撮像部1から得られた画像との比較処理によって物体の存在する領域を検知する。動物体存在領域推定部23は、動物体検知部22の検知結果を基に小領域ごとに単位時間当たりの検知数を測定し、人通りの多少を推定する。すなわち、動物体存在領域推定部23は、画像を8×8画素程度のブロックに区切り、定期的(例えば毎フレーム)に、動物体検知部22から出力された物体の存在する位置データを基に、動物体の移動軌跡座標(例えば、検知領域の中心下端点)が属するブロックについて存在確率を算出するとともに更新する。このようにすることで、刻々と人通りの量が変化する繁華街での誤報や日照変動などの影響を更に軽減することができる。また、存在確率は、ブロック単位で時間帯ごとに学習(算出、記録及び更新)する。このようにすることで、時間帯によって人通りの激しくなる繁華街での誤報や日照変動などの影響を更に軽減することができる。更に、存在確率が対象領域内で一様である場合には、対象領域内で動物体が検出されていないブロックからランダム(又は固定)で選出する。このようにすることで、動物体の動きにつられて、カメラ揺れが発生したと誤検知する割合を軽減することができる。   The reference image generation unit 21 generates a reference image that does not show a moving object from image data obtained from an imaging unit (camera) 1 that captures a monitoring target region. The moving object detection unit 22 detects a region where an object exists by comparing the reference image generated by the reference image generation unit 21 and the image obtained from the imaging unit 1. The moving object existence region estimation unit 23 measures the number of detections per unit time for each small region based on the detection result of the moving object detection unit 22, and estimates the amount of traffic. That is, the moving object existence region estimation unit 23 divides the image into blocks of about 8 × 8 pixels and periodically (for example, every frame) based on the position data where the object is output from the moving object detection unit 22. The existence probability is calculated and updated for the block to which the moving locus coordinates of the moving object (for example, the center lower end point of the detection region) belong. By doing so, it is possible to further reduce the influence of misinformation and sunshine fluctuations in a busy street where the amount of traffic changes every moment. Further, the existence probability is learned (calculated, recorded, and updated) for each time slot in units of blocks. By doing so, it is possible to further reduce the influence of misinformation or sunshine fluctuations in a busy street where the traffic is intense depending on the time of day. Furthermore, when the existence probability is uniform within the target region, the block is selected at random (or fixed) from the blocks in which the moving object is not detected within the target region. By doing so, it is possible to reduce the rate of erroneous detection that camera shake has occurred as the moving object moves.

特徴量有効領域選定部24は、基準画像生成部21で生成された基準画像を基に明るさ変動に頑健な特徴点が多く存在する領域を選定する。すなわち、基準画像生成部21で生成された基準画像において、特徴量を8×8画素程度のブロック毎に算出し、その数や評価値を測定し、特徴量の数が多く、評価値の高い領域を特徴量有効領域として選定する。ここで、特徴量は、色情報や、明度変化に頑健なもの(SIFT:Scale Invariant Feature Transform、HOG:Histograms of Oriented Gradients、RRC:Radial Reach Correlation等)を利用することで、日照変動や車両のヘッドライトに照射された際の輝度変動に起因する誤検知を抑制することができる。また、画像上で空に位置する領域は計算対象外とし、余分な計算処理負荷を削減し、後のマッチング精度の向上にも繋がる。   The feature quantity effective region selection unit 24 selects a region where there are many feature points that are robust against brightness fluctuations based on the reference image generated by the reference image generation unit 21. That is, in the reference image generated by the reference image generation unit 21, the feature amount is calculated for each block of about 8 × 8 pixels, the number and evaluation value thereof are measured, the number of feature amounts is large, and the evaluation value is high. The region is selected as a feature amount effective region. Here, feature values are robust to color information and brightness changes (SIFT: Scale Invariant Feature Transform, HOG: Histograms of Oriented Gradients, RRC: Radial Reach Correlation, etc.) It is possible to suppress erroneous detection due to luminance fluctuation when the headlight is irradiated. In addition, a region positioned in the sky on the image is excluded from the calculation target, and an unnecessary calculation processing load is reduced, which leads to an improvement in the matching accuracy later.

判定領域優先度設定部25は、動物体存在領域推定部23の推定結果と特徴量有効領域選定部24の選定結果とを基にカメラ妨害検知を行う際の判定領域に優先度をつけて選定する。判定領域優先度設定部25は、マッチング処理を行う領域の優先度として、動物体の存在しない領域に対して、動物体の存在しない確率と有効な特徴量領域を考慮して決定する。優先度は、人が通らず(存在確率が低く)、特徴量の多い領域(特徴量の有効度が高い領域)で高く設定し、人通りが多く(存在確率が高く)、特徴量の少ない領域(特徴量の有効度が低い領域)で低く設定する。このように、判定領域優先度を設定することで、動物体の動きに左右されやすい領域や、マッチングに不向きな領域をマッチング対象から除外することができ、カメラ妨害検知の精度を向上することができる。   The determination region priority setting unit 25 gives priority to the determination region when performing camera tampering detection based on the estimation result of the moving object existence region estimation unit 23 and the selection result of the feature amount effective region selection unit 24. To do. The determination region priority setting unit 25 determines the priority of the region to be subjected to the matching process in consideration of the probability that the moving object does not exist and the effective feature amount region with respect to the region where the moving object does not exist. The priority is set high in areas where people do not pass (low existence probability) and features are high (areas where the effectiveness of feature quantities is high), and there are many people (high existence probability) and few features. Set low in the region (region where the effectiveness of the feature amount is low). In this way, by setting the determination region priority, it is possible to exclude regions that are easily influenced by the movement of the moving object or regions that are not suitable for matching from the matching target, and improve the accuracy of camera tampering detection. it can.

カメラ妨害検知部26は、判定領域優先度設定部25で選定された妨害検知判定領域において撮像部1から得られた画像と基準画像生成部21で生成された基準画像とのマッチングを行い、マッチングの評価値に応じてカメラの妨害か否かを判定する。この場合、判定領域優先度設定部25で選定された優先度の高いブロックにおいて、特徴量有効領域選定部24が利用した特徴量を用いたマッチング処理を行う。但し、特徴量の少ないブロックが高い優先度で選定された場合は、輝度情報や色情報を用いたブロックマッチングを行うことで、明度変化に頑健な特徴量が少ない場合でも、マッチング処理を実行することができ、検知漏れを抑制することができる。また、マッチングを行うブロックは、毎フレーム変化する優先度に応じて、動的に変更しながら行うことで、刻々と変化するカメラ設置環境に応じて精度良く検知処理を行うことができる。カメラ妨害検知部26は、カメラ妨害と判定した場合、カメラ妨害検知信号を出力する。   The camera tampering detection unit 26 performs matching between the image obtained from the imaging unit 1 and the reference image generated by the reference image generation unit 21 in the tampering detection determination region selected by the determination region priority setting unit 25. It is determined whether or not the camera is obstructed according to the evaluation value. In this case, the matching process using the feature amount used by the feature amount effective region selecting unit 24 is performed in the high priority block selected by the determination region priority setting unit 25. However, if a block with a small amount of features is selected with high priority, block matching using luminance information and color information is performed, and matching processing is executed even when there are few features that are robust to changes in brightness. And detection omission can be suppressed. In addition, the blocks to be matched can be detected with high accuracy according to the camera installation environment that changes every moment by dynamically changing the blocks according to the priority that changes every frame. The camera disturbance detection unit 26 outputs a camera disturbance detection signal when it is determined that the camera disturbance has occurred.

次に、図2に示す動作説明図及び図3に示すフローチャートを参照して、本実施の形態の侵入監視装置2の動作について説明する。   Next, the operation of the intrusion monitoring apparatus 2 of the present embodiment will be described with reference to the operation explanatory diagram shown in FIG. 2 and the flowchart shown in FIG.

まず、基準画像生成部21が、撮像部1で得られた画像データを入力し(ステップS1)、次いで、入力した画像データを輝度値やカラーの平滑化等で学習・更新し、動物体(人物101や車両102等)の映っていない画像(すなわち、基準画像110)を生成する(ステップS2)。そして、この基準画像データを撮像部1で得られた画像データ(すなわち、現画像100)と共に動物体検知部22に入力する。   First, the reference image generation unit 21 inputs the image data obtained by the imaging unit 1 (step S1), and then learns / updates the input image data by brightness value, color smoothing, etc. An image (that is, the reference image 110) in which the person 101 and the vehicle 102 are not reflected is generated (step S2). Then, the reference image data is input to the moving object detection unit 22 together with the image data obtained by the imaging unit 1 (that is, the current image 100).

次に、動物体検知部22が、現画像100と基準画像110を輝度差分等によって画素単位で比較することによって現画像100内に存在する動物体を検知し、動物体の画像上の位置を出力する(ステップS3)。次に、動物体存在領域推定部23が、画像を8×8画素程度のブロックに区切り、フレーム毎に動物体検知部22から出力された動物体の存在する位置データを基に移動軌跡座標(検知領域の中心下端点)が属するブロックについて存在確率を算出するとともに更新し、動物体の存在確率をブロック毎に算出する。また、存在確率をブロック単位で時間帯ごとに学習(算出、記録及び更新)する。更に、存在確率が対象領域内で一様である場合には、対象領域内で動物体が検出されていないブロックからランダム(又は固定)で選出する(ステップS4)。このように、人通りの多い領域を学習する(図2の(A))。   Next, the moving object detection unit 22 detects the moving object existing in the current image 100 by comparing the current image 100 and the reference image 110 in units of pixels by luminance difference or the like, and determines the position of the moving object on the image. Output (step S3). Next, the moving object existence region estimation unit 23 divides the image into blocks of about 8 × 8 pixels, and moves trajectory coordinates (based on the position data of the moving object output from the moving object detection unit 22 for each frame). The existence probability is calculated and updated for the block to which the lower center point of the detection area belongs, and the existence probability of the moving object is calculated for each block. Further, the existence probability is learned (calculated, recorded, and updated) for each time zone in units of blocks. Further, if the existence probability is uniform within the target region, the block is selected at random (or fixed) from blocks where no moving object is detected within the target region (step S4). In this way, an area with a lot of traffic is learned ((A) in FIG. 2).

次に、特徴量有効領域選定部24が、基準画像生成部21で生成された基準画像110において、特徴量を8×8画素程度のブロックごとに算出し、その数や評価値を測定し、特徴量の数が多く、評価値の高い領域を特徴量有効領域として選定する(ステップS5)。このように、基準画像110から特徴量の多い領域を抽出する(図2の(B))。   Next, the feature amount effective region selection unit 24 calculates the feature amount for each block of about 8 × 8 pixels in the reference image 110 generated by the reference image generation unit 21, measures the number and evaluation value, A region having a large number of feature amounts and a high evaluation value is selected as a feature amount effective region (step S5). In this manner, a region having a large feature amount is extracted from the reference image 110 ((B) in FIG. 2).

次に、判定領域優先度設定部25が、動物体検知部22で検知された動物体の存在する領域以外を対象とし、動物体存在領域推定部23で推定された動物体の存在しない確率と特徴量有効領域選定部24で抽出された特徴量有効領域を考慮してマッチングを行う領域の優先度を設定する(ステップS6)。   Next, the determination region priority setting unit 25 targets a region other than the region where the moving object detected by the moving object detection unit 22 exists, and the probability that there is no moving object estimated by the moving object existence region estimation unit 23 The priority of the region to be matched is set in consideration of the feature amount effective region extracted by the feature amount effective region selection unit 24 (step S6).

次に、カメラ妨害検知部26が、撮像部1で得られた現画像100と基準画像生成部21で生成された基準画像110とのマッチングを、判定領域優先度設定部25で設定された優先度の高い領域で行い(ステップS7)、カメラ妨害の有無を判定する(ステップS8)。ただし、特徴量の少ないブロックが高い優先度で選定された場合は、輝度情報や色情報を用いたブロックマッチングを行う。また、マッチングを行うブロックは毎フレーム変化する優先度に応じて、動的に変更しながら行うことで、刻々と変化するカメラ設置環境に応じて精度良く検知処理を行うことができる。   Next, the camera tampering detection unit 26 uses the priority set by the determination region priority setting unit 25 to match the current image 100 obtained by the imaging unit 1 with the reference image 110 generated by the reference image generation unit 21. It is performed in a high-frequency area (step S7), and the presence or absence of camera interference is determined (step S8). However, when a block with a small feature amount is selected with high priority, block matching using luminance information and color information is performed. In addition, the blocks to be matched are dynamically changed according to the priority that changes every frame, so that the detection process can be performed with high accuracy according to the camera installation environment that changes every moment.

カメラ妨害検知部26が、カメラ妨害を検知した場合、カメラ妨害検知信号を出力する(ステップS9)。カメラ妨害検知信号が出力されると、報知部31がカメラ妨害を報知する。また、表示部32には、カメラ妨害が検知された旨を報知するためのメッセージ等が表示される。   When the camera interference detection unit 26 detects camera interference, it outputs a camera interference detection signal (step S9). When the camera disturbance detection signal is output, the notification unit 31 notifies the camera disturbance. The display unit 32 displays a message for notifying that camera interference has been detected.

このように本実施の形態の侵入監視装置2によれば、動物体検知部22の検知結果を基に小領域ごとに単位時間当たりの検知数を測定して人通りの多少を推定する動物体存在領域推定部23と、基準画像生成部21で生成された基準画像を基に明るさ変動に頑健な特徴点が多く存在する領域を選定する特徴量有効領域選定部24とを備え、撮像部1への妨害検知判定領域を動的に選定するようにしたので、カメラに映った人や車両の混雑をカメラへの監視妨害などの事象として誤検知することなく、精度良くカメラ妨害を検知することができる。   As described above, according to the intrusion monitoring apparatus 2 of the present embodiment, the moving object is estimated by measuring the number of detections per unit time for each small region based on the detection result of the moving object detection unit 22. An existence region estimation unit 23, and a feature amount effective region selection unit 24 that selects a region where there are many feature points that are robust to brightness fluctuations based on the reference image generated by the reference image generation unit 21; Since the disturbance detection judgment area to 1 is dynamically selected, the camera disturbance can be detected accurately without erroneously detecting the congestion of people and vehicles reflected in the camera as events such as monitoring disturbance to the camera. be able to.

本発明は、カメラに映った人や車両の混雑をカメラへの監視妨害などの事象として誤検知することなく、精度良くカメラ妨害を検知することができるといった効果を有し、監視カメラへの妨害行為検知の用途に有用である。   The present invention has the effect of being able to detect camera interference with high accuracy without erroneously detecting congestion of a person or vehicle reflected in the camera as an event such as monitoring interference to the camera. Useful for action detection.

1 撮像部
2 侵入監視装置
21 基準画像生成部
22 動物体検知部
23 動物体存在領域推定部
24 特徴量有効領域選定部
25 判定領域優先度設定部
26 カメラ妨害検知部
31 報知部
32 表示部
100 現画像
101 人物
102 車両
110 基準画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging part 2 Intrusion monitoring apparatus 21 Reference | standard image generation part 22 Moving object detection part 23 Moving object presence area estimation part 24 Feature-value effective area | region selection part 25 Judgment area priority setting part 26 Camera disturbance detection part 31 Notification part 32 Display part 100 Current image 101 People 102 Vehicle 110 Reference image

Claims (10)

監視対象領域を撮影する撮像部と、
前記撮像部から得られた画像データから動物体の映っていない基準画像を生成する基準画像生成部と、
前記基準画像生成部で生成された基準画像と前記撮像部から得られた画像との比較処理によって物体の存在する領域を検知する動物体検知部と、
前記動物体検知部の検知結果を基に小領域ごとに単位時間当たりの検知数を測定し、人通りの多少を推定する動物体存在領域推定部と、
前記基準画像生成部で生成された基準画像を基に明るさ変動に頑健な特徴点が多く存在する領域を選定する特徴量有効領域選定部と、
前記動物体存在領域推定部の推定結果と前記特徴量有効領域選定部の選定結果とを基にカメラ妨害検知を行う際の判定領域に優先度をつけて選定する判定領域優先度設定部と、
前記判定領域優先度設定部で選定された妨害検知判定領域において前記撮像部から得られた画像と前記基準画像生成部で生成された基準画像とのマッチングを行い、マッチングの評価値に応じてカメラの妨害か否かを判定するカメラ妨害検知部と、
を備えた侵入監視装置。
An imaging unit for imaging the monitoring target area;
A reference image generation unit that generates a reference image that does not show a moving object from the image data obtained from the imaging unit;
A moving object detection unit that detects a region where an object exists by a comparison process between the reference image generated by the reference image generation unit and the image obtained from the imaging unit;
Measure the number of detection per unit time for each small area based on the detection result of the moving object detection unit, and the moving object existence region estimation unit for estimating the amount of traffic,
A feature amount effective region selection unit that selects a region where there are many feature points that are robust to variations in brightness based on the reference image generated by the reference image generation unit;
A determination region priority setting unit that selects and determines a determination region when performing camera tampering detection based on the estimation result of the moving object existence region estimation unit and the selection result of the feature amount effective region selection unit;
The image obtained from the imaging unit is matched with the reference image generated by the reference image generation unit in the disturbance detection determination region selected by the determination region priority setting unit, and the camera is selected according to the matching evaluation value A camera tampering detection unit that determines whether or not the
Intrusion monitoring device with
前記動物体存在領域推定部は、画像をブロックに区切り、定期的に検知された動物体の移動軌跡座標が属するブロックについて存在確率を算出及び更新する請求項1に記載の侵入監視装置。   The intrusion monitoring apparatus according to claim 1, wherein the moving object existence region estimation unit divides the image into blocks, and calculates and updates the existence probability for the block to which the moving locus coordinates of the moving object detected periodically belong. 前記動物体存在領域推定部は、ブロック単位で時間帯ごとに存在確率を算出、記録及び更新する請求項2に記載の侵入監視装置。   The intrusion monitoring apparatus according to claim 2, wherein the moving object existence region estimation unit calculates, records, and updates the existence probability for each time zone in a block unit. 前記動物体存在領域推定部は、算出した存在確率が、対象領域内で一様である場合、対象領域内で動物体が検出されていないブロックをランダム又は固定で選出する請求項2又は請求項3に記載の侵入監視装置。   The said moving object presence area estimation part selects the block from which the moving object is not detected within the object area at random or fixed when the calculated existence probability is uniform within the object area. 3. The intrusion monitoring apparatus according to 3. 前記特徴量有効領域選定部は、基準画像における特徴量をブロック毎に算出し、その数や評価値を測定する請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の侵入監視装置。   The intrusion monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the feature quantity effective region selection unit calculates a feature quantity in a reference image for each block and measures the number and evaluation value thereof. 前記特徴量有効領域選定部は、画像上で空に位置する領域を計算対象外とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の侵入監視装置。   The intrusion monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the feature amount effective region selection unit excludes a region located in the sky on the image from being calculated. 前記判定領域優先度設定部は、マッチング処理を行う領域の優先度として、動物体の存在しない領域に対して、動物体の存在しない確率と有効な特徴量領域を考慮して決定する請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の侵入監視装置。   2. The determination area priority setting unit determines a priority of an area to be subjected to matching processing in consideration of a probability that no moving object exists and an effective feature amount area for an area where no moving object exists. The intrusion monitoring apparatus according to any one of claims 6 to 6. 前記カメラ妨害検知部は、前記判定領域優先度設定部で選定された優先度の高い判定領域において、前記特徴量有効領域選定部が利用した特徴量を用いたマッチング処理を行う請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の侵入監視装置。   6. The camera tampering detection unit performs matching processing using a feature amount used by the feature amount effective region selection unit in a determination region having a high priority selected by the determination region priority setting unit. Item 8. The intrusion monitoring device according to any one of items 7. 前記カメラ妨害検知部は、マッチング処理において、マッチング対象のブロックを毎フレーム変化する優先度に応じて動的に変更する請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の侵入監視装置。   The intrusion monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the camera tampering detection unit dynamically changes a matching target block according to a priority of changing every frame in a matching process. 監視対象領域を撮影する撮像部から得られた画像データから動物体の映っていない基準画像を生成するステップと、
前記基準画像と前記撮像部から得られた画像との比較処理によって物体の存在する領域を検知するステップと、
動物体検知結果を基に小領域ごとに単位時間当たりの検知数を測定し、人通りの多少を推定するステップと、
前記基準画像を基に明るさ変動に頑健な特徴点が多く存在する領域を選定するステップと、
動物体存在領域推定結果と特徴量有効領域選定結果とを基にカメラ妨害検知を行う際の判定領域に優先度をつけて選定するステップと、
判定領域の優先度が選定された妨害検知判定領域において前記撮像部から得られた画像と前記基準画像とのマッチングを行い、マッチングの評価値に応じてカメラの妨害か否かを判定するステップと、
を備えた侵入監視方法。
Generating a reference image in which the moving object is not reflected from the image data obtained from the imaging unit that images the monitoring target region;
Detecting a region where an object exists by comparing the reference image and an image obtained from the imaging unit;
Measuring the number of detections per unit time for each small area based on the detection results of moving objects, estimating the amount of traffic,
Selecting an area where there are many feature points that are robust to brightness fluctuations based on the reference image;
Prioritizing and selecting a judgment area when performing camera tampering detection based on a moving object existence area estimation result and a feature amount effective area selection result;
Matching between the image obtained from the imaging unit and the reference image in the interference detection determination region in which the priority of the determination region is selected, and determining whether or not it is a camera interference according to a matching evaluation value; ,
Intrusion monitoring method with
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020161955A1 (en) * 2019-02-04 2020-08-13 三菱電機株式会社 Photographing disturbance detection device, photographing disturbance detection system, and photographing disturbance detection method

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