JP2015089031A - 監視カメラシステム及び監視カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】大規模な監視カメラシステムを構成している監視カメラの異常や故障を即座に検知できるようにする。【解決手段】複数の撮像装置と、前記複数の撮像装置のそれぞれで撮影された映像を記録する映像記録装置と、前記複数の撮像装置で撮影中の映像、或いは、前記映像記録装置に記録された記録映像の何れかを表示する表示装置と、前記複数の撮像装置、或いは、前記映像記録装置、或いは、前記表示装置に対してシステム管理制御を行うシステム管理端末と、をネットワークを介して接続されている監視カメラシステムであって、前記複数の撮像装置で撮影している撮影範囲の内、同一範囲の映像の差を識別する映像差識別手段と、前記映像差識別手段で識別された映像の差を元に、前記撮像装置の映像に発生している異常を検知する異常検知手段と、前記異常検知手段により異常が検知された際に、前記システム管理端末に対して警告を行う警告手段とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は監視カメラシステム及び監視カメラに関し、特に、複数のカメラで撮影した映像の内、各々のカメラで同一範囲を撮影した映像の差を利用してカメラの故障を検出するために用いて好適な技術に関するものである。

従来、複数の監視カメラで撮影した映像を、ネットワークを介して配信し、配信された映像の記録や表示を行う監視カメラシステムの場合、大規模なエリアを監視したい場合は、カメラ台数を多く設置する必要がある。

カメラ台数の多くなった監視カメラシステム（例えば、数百台から数千台規模の監視カメラを設置した監視カメラシステム）の場合、システム管理者が全ての映像を表示し監視することに無理が生じてくる。そのために、近年、リアルタイムで映像が必要な重要エリア以外の映像は、ネットワークを介さず、ストレージデバイスを接続し、必要に応じて、後で映像を見ることができるよう映像記録のみを行うようにシステムが構成されているものがある。

また、ひとたび監視カメラシステムでカメラ故障が発生すると、カメラが故障している期間に非監視エリアができてしまうために、カメラの故障を即座に検出してシステム管理者へ知らせる必要がある。

カメラの故障を検出する方法として、個々の監視カメラについて個別に異常検出を行い、システム管理者へ警告を出すような構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、複数のカメラで同一の領域を撮影し、一方のカメラで異常検知を行い、もう一方のカメラ映像を記録するような構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、複数の監視対象を複数の監視装置で監視し、複数の監視装置同士を相互に通信可能とし、監視装置間で優先順位を決定し、優先度の高い監視装置が監視センターに通報を行うような構成が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−３６９２７号公報 特開２００５−３３３７６号公報 特開２００１−２３０６４号公報

しかしながら、前述した特許文献１にて提案された従来技術では、個々の監視カメラについて個別に異常検出を行い、システム管理者へ警告を出すように構成されている。このため、カメラのネットワーク部に故障が発生した際には、カメラから警告を知らせることが不可能である。

また、特許文献２に示す従来技術では、カメラ個別に別の役割を持たせているため、撮影用のカメラが故障した場合は、異常を検知できない構成である。このため、異常の警告ができない。
また、特許文献３に示す従来技術では、優先度の高いカメラを設定しているために、優先度の高いカメラが故障した場合は、異常なカメラの動作に依存してしまい、故障の検知が不可能となってしまう。
本発明は前述の問題点に鑑み、大規模な監視カメラシステムを構成している監視カメラの異常や故障を即座に検知できるようにすることを目的とする。

本発明の監視カメラシステムは、複数の撮像装置と、前記複数の撮像装置のそれぞれで撮影された映像を記録する映像記録装置と、前記複数の撮像装置で撮影中の映像、或いは、前記映像記録装置に記録された記録映像の何れかを表示する表示装置と、前記複数の撮像装置、或いは、前記映像記録装置、或いは、前記表示装置に対してシステム管理制御を行うシステム管理端末と、をネットワークを介して接続されている監視カメラシステムであって、前記複数の撮像装置で撮影している撮影範囲の内、同一範囲の映像の差を識別する映像差識別手段と、前記映像差識別手段で識別された映像の差を元に、前記撮像装置の映像に発生している異常を検知する異常検知手段と、前記異常検知手段により異常が検知された際に、前記システム管理端末に対して警告を行う警告手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、必要に応じて後からネットワークを介して映像を見るような大規模な監視カメラシステム構成の場合でも、カメラの異常や故障を即座に検知することが可能となる。

本発明の実施形態における監視カメラシステムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態における監視カメラの構成例を説明するブロック図である。 監視カメラシステムに設置時のカメラ動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１及び第３と第４の実施形態に係わる複数の監視カメラの各々の画角範囲の例を示す図である。 本発明の第１及び、第３と第４の実施形態に係わるカメラ設置時の表示例を示す図である。 本発明の実施形態における故障検出時のカメラの動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第１及び第３と第４の実施形態に係わる監視撮影時の表示例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係わる複数の監視カメラの各々の画角範囲の例を示す図である。 本発明の実施形態における第２の実施形態に係わるカメラ設置時の表示例を示す図である。 本発明の実施形態における第２の実施形態に係わる監視撮影時の表示例を示す図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を、図１〜図７を参照しながら説明する。
図１は、監視カメラシステムのシステム構成例を示すブロック図である。
図１において、１０１〜１０４は撮像装置であるところのカメラＡ〜Ｄである。
１０５は、カメラＡ１０１で撮影した映像を記録するためのストレージＡである。

同様に、１０６はカメラＢ１０２で撮影した映像を記録するためのストレージである。１０７は、カメラＣ１０３で撮影した映像を記録するためのストレージジである。１０８は、カメラＤ１０４で撮影した映像を記録するためのストレージである。

ストレージ１０５〜１０８は、映像データを記録可能な記録媒体であれば、特に形態についてこだわるものではない。ハードディスク装置やフラッシュメモリを搭載したデバイス（ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等）でよい。本実施形態では、各々のカメラ１台に対して１台のストレージとして接続した例で説明するが、特に１対１の接続のみではなく、１対Ｎ、Ｎ対１の関係で接続されていてもよい。

１０９は、カメラ１０１〜１０４とシステム管理端末１１０や、表示端末１１１を通信可能に接続するためのネットワークである。このネットワーク接続に関して、有線接続、無線接続の場合もあるため、プロトコル的に接続可能であれば、接続形態にこだわるものではない。

システム管理端末１１０は、カメラ１０１〜１０４に対してリアルタイムの撮影映像の要求指示や、ストレージ１０５〜１０８に記録されている記録映像データの要求指示や、システム管理制御や各機器からの警告を受信して処理を行う。
表示端末１１１は、システム管理端末１１０からの要求に応じてネットワーク１０９を介して送られてくる撮影中の映像、或いは記録された記録映像や、各種情報に関するデータを表示する。

次に、図２のブロックを参照しながら、カメラ１０１〜１０４の構成例を説明する。
図２は、監視カメラシステム内の個別撮像装置であるカメラ内部の構成例を示すブロック図である。
図２において、主レンズ２０１は、被写体の光情報を入射する。撮像部２０２は、主レンズ２０１を透して入射した被写体の光情報を撮像する。映像処理部２０３は、撮像部２０２から出力されるデータを映像処理する。

映像領域抽出部２０４は、映像処理部２０３で処理された映像の内、特定領域を抽出する。
映像パラメータ生成部２０５は、映像変化量抽出部２１０で抽出した特定領域の映像データの変化内容から映像属性に関するパラメータを生成する。
映像差識別部２０６は、映像パラメータ生成部２０５で生成した映像属性のパラメータと、別のカメラの映像パラメータ生成部２０５で生成された映像属性パラメータとを比較し、映像に差が有るか否かを識別する。

通信部２０７は、ネットワーク１０９と各種情報を通信する。この通信部２０７は、システム管理端末１１０との情報の送受信や、映像処理部２０３で処理された映像、或いはデータ蓄積部２０９に蓄積されている映像配信を行う。或いは、映像パラメータ生成部２０５で生成したパラメータ情報を別のカメラに対して送信する。或いは、別のカメラ内の映像パラメータ生成部２０５で生成されたパラメータ情報を受信する。

全体制御部（ＣＰＵ）２０８は、撮像装置全体のシーケンス制御を行う。
データ蓄積部２０９は、映像処理部２０３で処理された映像を記録する。このデータ蓄積部２０９、図１で説明したストレージ１０５〜１０８で説明した内容と同様である。データ蓄積部２０９は、カメラ内に内蔵されている構成例を示しているが、この部分が図１の構成例のようにカメラの外部に接続されてもよい。その場合は、ストレージ通信部となる構成である。
映像変化量抽出部２１０は、映像領域抽出部２０４で抽出された映像領域の映像の変化量を抽出する。本実施形態は、映像認識処理による認識結果を映像変化量として構成する。

前述のように構成されたカメラ１０１〜１０４の動作を、図３のフローチャートを参照しながら説明する。図３に示すフローチャートは、監視カメラシステム上にカメラを設置する際のシステム動作例を示している。

第１の実施形態では、新しいカメラを初めて設置された場合の例として説明する。
カメラを所望の場所に取り付けた後、電源がオンされ、システム起動されたところから、フローチャートの処理がスタートする。

Ｓ３０１では、まずカメラ設置者に対して設置モードか否か判断してもらう。設置モードではない（Ｓ３０１−ＮＯ）場合は、そのまま設置モードが選択されるまで待機する。
設置モードがオンされた（Ｓ３０１−ＹＥＳ）場合は、Ｓ３０２へ進む。

Ｓ３０２では、設置対象のカメラのネットワークに関わる設定を、システム管理端末１１０より設定する。例えば、ネットワーク通信上の個体通信を識別するためのＩＰアドレス等を設定するなど、その設置環境に合わせたネットワーク接続条件に必要な設定を行う。

Ｓ３０３では、撮影動作を開始し、Ｓ３０２で設定されたネットワーク設定に応じて、ネットワーク１０９に接続された表示端末１１１に対して映像配信を行う。
Ｓ３０４では、設置された撮影環境に対応した最適な映像を得られるように、システム管理端末１１０より映像画質に関連するパラメータを設定する。例えば、環境が暗い所だと、映像を明るく撮影できるようにＡＥ制御用のパラメータや、映像を鮮やかにしたい場合は、彩度を調整したりするパラメータを設定する。

Ｓ３０５では、個々のカメラが撮影している撮影範囲の内、何処の範囲を故障検知する範囲とするかの設定が必要か否かを判断する。特に、故障検知の必要性が無いと判断した場合（Ｓ３０５−ＮＯ）は、Ｓ３１６へ進み、故障検知の範囲を設定し故障検知する場合（Ｓ３０５−ＹＥＳ）は、Ｓ３０６へ進む。

Ｓ３０６では、監視するエリアが近い複数台のカメラを１グループとして設定する。これは、システム管理端末１１０からカメラのグループを決定し、グルーピングされたカメラに対して、グループ設定内容を送信する。グループは、撮影している範囲の映像の全て、或いは、一部分が同一範囲であるような個別カメラをグループとして設定する。グループ設定された個別カメラは、通信部２０７よりグループ情報を受信し、映像差識別部２０６に内容を保持しておく。

Ｓ３０７では、Ｓ３０６で決定したグループ情報を基に、各カメラ間で通信し、グループとして通信に異常がないことを確認する。
Ｓ３０８では、グループ内の個々のカメラで撮影されている映像の特徴量を抽出する特徴量抽出処理を、システム管理端末１１０で行う。

Ｓ３０９では、Ｓ３０８でグルーピングされた個別カメラの映像中の特徴量より、一致度を算出し、同一範囲を撮影しているか否かをシステム管理端末１１０にて判断する。複数のカメラで同一範囲を撮影している部分が有ると判断した場合（Ｓ３０９−ＹＥＳ）は、Ｓ３１０に進み、同一範囲を撮影している部分は無いと判断した場合（Ｓ３０９−ＮＯ）は、Ｓ３１４へ進む。

Ｓ３１０では、同一範囲を撮影している部分の映像範囲を重ねて１枚の映像となるようにする合成処理をシステム管理端末１１０で行う。
Ｓ３１１では、Ｓ３１０で合成された結果の映像を、ネットワーク１０９に接続された表示端末１１１に表示する。

Ｓ３１２では、複数のカメラで同一範囲を撮影している部分の内、何処の範囲を映像変化量抽出範囲である故障判断する範囲とするか設定する、映像変化量抽出領域設定処理を、システム管理端末１１０より設定する。
Ｓ３０９−ＮＯにてＳ３１４に進んだ場合Ｓ３１４では、個々のカメラ毎の映像を、ネットワーク１０９に接続された表示端末１１１に表示する。

Ｓ３１５では、故障検出する映像の範囲を各カメラ個別に１台１台設定する。Ｓ３１２及びＳ３１５の動作は、システム管理端末１１０より設定する。
Ｓ３１３では、Ｓ３１１及びＳ３１５で設定した範囲でＯＫか否かの操作がなされたかを判断する。設定完了操作の場合は、Ｓ３１６へ進み、マニュアルにて設定をし直したい場合は、Ｓ３１４へ進む。
Ｓ３１６では、設定を完了し、カメラ設置時点の処理を完了する。

次に、図３のフローチャート順に処理を実行した際の、本システム上で表示される映像内容と操作内容の具体例を以下に説明する。
図４は、本実施形態の監視カメラシステム構成の一部である、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２のカメラの設置における、各々の撮影画角の例を示している。
カメラＡ１０１の画角範囲であるθａの範囲と、カメラＢ１０２の画角範囲であるθｂの範囲の内、オーバーラップ領域４０１が一部重なり合っている範囲を表している。

本実施形態は、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２の２台を１組としたグルーピングの例として説明するが、グルーピングするカメラの台数はこの限りではない。この時、図３のフローチャートにて説明した、Ｓ３０１からＳ３０５（ＹＥＳ）の判断を行い、Ｓ３０９（ＹＥＳ）の判断を行って、Ｓ３１１で映像表示をしている場合の表示例を図５(ａ)に示す。

図５（ａ）は、柱５０６、５０７、５０８の並んだ通路を２台のカメラで撮影している映像例で、カメラＡ１０１の映像は、１点破線領域５０１の映像を撮影している。同様に、カメラＢ１０２の映像は、破線領域５０３の映像を撮影している。図５（ａ）から明らかなように、斜線領域５０２が、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２の画角が重なり合っている範囲を表しており、図４のオーバーラップ領域４０１の範囲に対応している。

斜線領域５０２は、各カメラの映像中の特徴量が同一な物とカメラの配置関係（カメラＡ１０１の右端、カメラＢ１０２の左端に重なっている領域がある）の情報から同じ領域であることが正確に検出され、その領域が重なるように、映像合成処理を行っている。
このような表示をしている時に、図３のフローチャートのＳ３１２からＳ３１３（ＹＥＳ）の判断で設定処理を完了する場合を示す。図５（ａ）の斜線領域５０２の内、実線領域５０９を指定し、「設定ＯＫ」ボタン５０４が操作されることでカメラ故障検知判断エリアの設定が完了する。

図３のフローチャートのＳ３１３（ＮＯ）の判断をする場合の表示例は、図５（ａ）の「マニュアル」ボタン５０５の操作を行うことで判断され、Ｓ３１４で、図５（ｂ）と（ｃ）のように表示を切り替える。
図５（ｂ）は、カメラＡ１０１の映像の表示例であり、図５（ｃ）は、カメラＢ１０２の映像表示例である。この場合は、各カメラ映像を合成処理せずに別々のウィンドウで表示する。

図５（ｂ）の５０１がカメラＡ１０１の画角の全ての領域で、５０６、５０７は柱を示しており、図５（ａ）の柱５０６、５０７に対応している。
同様に、図５（ｃ）の５０３がカメラＢ１０２の画角の全ての領域で、５０７、５０８は柱を示しており、図５（ａ）の柱５０７、５０８に対応している。

各々のカメラ毎にカメラ故障検知判断エリアを設定する。
カメラＡ１０１の場合は、図５（ｂ）の範囲５１０をマニュアルで選択し、「設定ＯＫ」ボタン５１２の操作を行う。カメラＢ１０２の場合は、図５（ｃ）範囲５１１をマニュアルで選択し、設定ＯＫボタン５１３の操作を行うことで、設定を完了する。
図３のＳ３０９−ＮＯの判断時もここで説明したマニュアル設定時と同一の動作及び表示を行う。

設定完了後、監視カメラシステムのカメラとして映像撮影動作と映像記録動作を行う。
本実施形態の監視カメラシステムでは、全てのカメラ映像は、表示端末１１１に対して配信しておらず、ストレージ１０５〜１０８に記録する動作が主である。そして、必要に応じてネットワーク１０９を介して、ストレージ１０５〜１０８に記録された映像、或いは、リアルタイムなカメラ撮影映像を表示端末１１１に配信するように構成している。それと並行して、グルーピング設定した複数カメラの故障判断エリアに対する映像の差を常時検出し、その映像の差分を用いて何れかの動作故障を検出するように動作する。

次に、前述した通常動作中のカメラの故障を検出する例について、以降に説明する。
図６は、前述したグルーピングされた複数カメラの内、故障検出時のカメラの動作シーケンス例を表すフローチャートである。本実施形態では、図１のカメラＡ１０１の動作を例に説明する。図６のフローチャートは、図示しないＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開し、ＣＰＵ２０８が実行することにより実現する。

Ｓ６０１では、カメラは常時撮影動作を行っている。
Ｓ６０２では、Ｓ６０１でカメラＡ１０１が撮影している映像をストレージＡ１０５に常時記録している。
Ｓ６０３では、前述したカメラ設置時の設定に対応する故障判断検知エリアの映像処理を、映像領域抽出部２０４にて行う。

Ｓ６０４では、Ｓ６０３で処理された映像に変化が有るか否かを映像変化量抽出部２１０が判断する。映像変化が特にない場合（Ｓ６０４−ＮＯ）は、Ｓ６０３へ進み、映像に変化が有ると判断した場合（Ｓ６０４−ＹＥＳ）は、Ｓ６０５へ進む。
Ｓ６０５では、映像の変化量が、予め設定している変化量の閾値より大きいか否かを判断する。大きく変化したと判断した場合（Ｓ６０５−ＹＥＳ）は、Ｓ６０６へ進み、閾値内であると判断した場合（Ｓ６０５−ＮＯ）は、Ｓ６０３へ戻る。

ここで、映像の変化量は、映像パラメータ生成部２０５で生成する。本実施形態では、映像パラメータを人数と設定している場合の例であり、ここで映像から人物認識を行い、人数をカウントする。

Ｓ６０６では、Ｓ６０５で得られた映像変化の内容をグルーピングされたカメラの内、画角が重なり合っている対象のカメラに対して、通信部２０７により送信する。ここでは、人数カウントした結果を送信する。

Ｓ６０７では、送信と同時期に、グルーピングされたカメラの内、画角が重なり合っている対象のカメラから、他のカメラの動作シーケンスで、Ｓ６０５で得られた映像変化の内容を、通信部２０７で受信する。送信データと同じく、ここでは、人数カウントした結果を受信する。
データの受信が無い場合（Ｓ６０７−ＮＯ）はＳ６０９へ進み、受信した場合（Ｓ６０７−ＹＥＳ）はＳ６０８へ進む。

Ｓ６０８では、Ｓ６０５で生成した人物カウント結果とＳ６０７で受信した人物カウント結果の内容を比較する。
Ｓ６１１では、Ｓ６０８で内容を比較した結果から、ＣＰＵ２０８にて、映像差識別部２０６で得られた映像の差を元に、撮像装置の映像に異常が発生していないかを判断して異常を検知する。
異常を検知していない場合（Ｓ６１１−ＮＯ）はＳ６０３へ進み、異常を検知した場合（Ｓ６１１−ＹＥＳ）はＳ６１２へ進む。

Ｓ６０７−ＮＯにて、Ｓ６０９に進んだ場合、Ｓ６０９では、再度送信要求を行う。
Ｓ６１０では、Ｓ６０９の再送要求に対して、再度受信したか否かを判断する。受信した場合（Ｓ６１０−ＹＥＳ）は、Ｓ６０８へ進み、受信されない場合（Ｓ６１０−ＮＯ）は、Ｓ６１２へ進む。

Ｓ６１２では、グルーピングされたカメラの内、画角が重なり合っている対象のカメラのいずれかに故障が発生したと判断し、システム管理端末１１０のシステム管理端末に対して警告を行う。この時、グルーピングされたカメラの内、画角が重なり合っている対象のカメラが個別にシステム管理端末１１０に警告する。

ここで、Ｓ６１１の処理を経てきた場合とＳ６１０の処理を経てきた場合で、処理内容が異なり、警告する内容が異なる。
Ｓ６１１の処理を経てきた場合は、映像の差を判断して警告するので、どのカメラが故障かは判定できない。従って、故障対象カメラ全てのＩＰアドレス等のカメラと特定するための情報と一緒に警告を行うように動作する。

一方、Ｓ６１０を経てきた場合は、通信の状態がおかしい場合を警告する。この時は、故障対象カメラは、通信できないカメラと判断することができるため、通信動作のおかしいカメラのＩＰアドレス等のカメラと特定するための情報と一緒に警告を行うように動作する。

Ｓ６１３では、システム管理端末１１０から故障対象のカメラの映像配信要求が有るか否かを判断する。配信要求が有る場合（Ｓ６１３−ＹＥＳ）はＳ６１４へ進み、配信要求が無い場合（Ｓ６１３−ＮＯ）はＳ６１５へ進む。
Ｓ６１４では、映像処理部２０３で映像処理した映像を、通信部２０７を使ってネットワーク１０９を介して、表示端末１１１に表示する。

Ｓ６１５では、故障検知システム動作を終了するか否かを判断する。システム動作終了しないと判断した場合（Ｓ６１５−ＮＯ）は、Ｓ６１３に進む。
システム動作終了すると判断した場合（Ｓ６１５−ＹＥＳ）は、本監視カメラシステムを管理している管理者が、故障対象カメラが特定され、故障検知システムを終了する。

次に、図６のフローチャートの処理を実行した際の、本システム上で表示される映像内容と操作内容の例を以下に説明する。
図７（ｄ）がカメラＡ１０１の通常撮影映像で、図７（ｅ）がカメラＢ１０２の通常撮影映像である。

図７において破線６０１で示すエリアが、設置時に設定したカメラＡ１０１の故障検知判断エリアである。図５（ａ）の実線領域５０９、または、図５（ｂ）の範囲５１０に対応している。

同様に、図７において破線６０２で示すエリアが、設置時に設定したカメラＢ１０２の故障検知判断エリアである。前述した図５（ａ）の実線領域５０９、または図５（ｃ）の範囲５１１のエリアに対応している。

図６のフローチャートのＳ６０１からＳ６０４（ＮＯ）→Ｓ６０３を常時繰り返している状態は、常時何も変化のない場合で、そのまま映像撮影と映像記録を行っている。この状態にて、Ｓ６０４−ＹＥＳになる場合は、図７において破線６０１、６０２のエリアに、図７（ｆ）と図７（ｇ）に示すように、人物６０３、６０４が入ってきた場合である。

ここで、人物の人数を閾値として所定の閾値を超える場合は、Ｓ６０５−ＹＥＳとなる。
本実施形態では１人以上認識することを閾値として説明するが、人物認識で検出する場合の人数の閾値はこの限りではない。また、認識を人物として説明するが、他の物体でもよく認識は人物の限りではない。

カメラＡ１０１は、カメラＢ１０２に対して人物一人を検出したことを送信する。
同時に、カメラＢ１０２もカメラＡ１０１に対して、人物一人を検出したことを送信する。双方のカメラは他方のカメラから送られてきた内容を比較する。そして、内容が一致すれば特に故障なしと判断し、次の検出を行う。

実際には、映像差識別部２０６で得られた映像の差を元に、撮像装置の映像に異常が発生していないかを判断して異常を検知しないように動作する。この状態は、図６において、Ｓ６０４（ＹＥＳ）→Ｓ６０５（ＹＥＳ）→Ｓ６０７（ＹＥＳ）→Ｓ６１１（ＮＯ）→Ｓ６０３を繰り返すことで、故障検出を相互の認識結果から行うが何れのカメラも故障していない場合はこのシーケンスを繰り返すように動作する。

図７（ｈ）がカメラＡ１０１の通常撮影映像で、図７（ｉ）がカメラＢ１０２の通常撮影映像である。
図７（ｈ）は、前に説明した図７（ｆ）と同じ撮影シーンで内容も同じ処理を行う。
図７（ｉ）は、全体の映像が乱れている状態の例である。このような映像になった場合、カメラＡ１０１では、破線６０１のエリアの認識結果は、人物一人と判断するが、カメラＢ１０２では、破線６０２のエリアは人物を認識できない。

この時に、カメラＡ１０１の認識結果とカメラＢ１０２の認識結果に差が生じてしまう。この差が生じた際に、映像差識別部２０６で得られた映像の差を元に、撮像装置の映像に異常が発生していないかを判断して異常を検知する。
異常を検知すると、システム管理端末１１０に対して、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２の何れかに故障が発生したことを警告するコマンドを、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２の双方とも送信する。この状態は、図６のＳ６０４（ＹＥＳ）→Ｓ６０５（ＹＥＳ）→Ｓ６０７（ＹＥＳ）→Ｓ６１１（ＹＥＳ）→Ｓ６１２の状態を示している。

この状態から、システム管理端末１１０からの要求により、表示端末１１１に対してカメラＡ１０１とカメラＢ１０２は、ネットワーク１０９を介して映像を配信する。この時の映像も、図７（ｈ）、（ｉ）を表示する。双方のカメラ映像を表示させることで、カメラＢ１０２の映像がおかしいことがシステム管理者に知らせるように構成する。この状態は、Ｓ６１３（ＹＥＳ）→Ｓ６１４→Ｓ６１５（ＮＯ）を繰り返している状態である。

ここで、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２が通信できない場合、再度通信を繰り返し行う。再度通信しても通信できない場合は、カメラＡ１０１かカメラＢ１０２の何れかの通信部２０７の故障と判断する。

カメラＡ１０１は、カメラＢ１０２の通信部がおかしいとシステム管理端末１１０に警告を送信し、カメラＢ１０２はカメラＡ１０１の通信部に異常があることを、システム管理端末１１０に対して警告を送信する。ここで、システム管理端末１１０は、通信部の正常なカメラのみ警告を受信するため、カメラＡ１０１とカメラＢ１０２のどちらの通信部が故障しているかを検出するように構成する。この状態は、Ｓ６０７（ＮＯ）→Ｓ６１０（ＮＯ）→Ｓ６１２の状態を示している。

以上述べたように、常時ネットワークを介しての映像配信を行わないシステムにおいても、複数のカメラで撮影している映像の内、画角の重なり合う範囲の映像の差（認識した結果の差）により、カメラの故障を検出することが可能となる。
これにより、ネットワークの帯域を増大させることなく、カメラの台数を増やすことができ、カメラの異常や故障を即座に検知と警告することで、非監視期間の短縮につながりよりセキュリティーの高い監視カメラシステムを構築することが可能となる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を表す図は、図１、図２、図３、図６、図８、図９である。
図１〜図６は、前述したので、詳細な説明を省略する。
図８は、監視カメラシステム内の複数のカメラの配置と、各々のカメラが撮像している画角範囲の関係を示す図である。
図９は、監視カメラシステム内のカメラを設置する際の、表示部への表示と撮像装置が撮像している映像の一例を示す説明用の図である。

図１及び図２の構成は、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一である。図３及び図６のシステムフローチャートのシーケンスも同一である。但し、本実施形態では、カメラの画角（レンズ倍率）が異なる場合の例として説明する。
図８は、本実施形態におけるシステム構成例にてカメラＢ１０２とカメラＣ１０３のカメラの設置における、各々の撮影画角の例を示している。
カメラＢ１０２の画角範囲であるθｂの範囲と、カメラＣ１０３の画角範囲であるθｃの範囲の内、オーバーラップで示す領域８０１が一部重なり合っている範囲を表している。本実施形態では、この２台の例の位置関係で設置している場合として説明する。また、本実施形態は、カメラＢ１０２とカメラＣ１０３の２台を１組としたグルーピングの例として説明するが、グルーピングするカメラの台数はこの限りではない。

この時、前述した図３のフローチャートにて説明した、Ｓ３０１からＳ３０５（ＹＥＳ）の判断を行い、Ｓ３０９（ＹＥＳ）の判断を行ってＳ３１１で映像表示をしている場合の表示例を図９（ｊ）に示す。

図９（ｊ）は、柱５０７、５０８の並んだ通路を２台のカメラで撮影している映像例で、カメラＢ１０２の映像は、破線領域５０３の映像を撮影している。同様にカメラＣ１０３の映像は、領域９０１の映像を撮影している。
領域９０１内の斜線領域が、カメラＢ１０２とカメラＣ１０３の画角が重なり合っている範囲を表しており、図８の８０１の範囲に対応している。

領域９０１は、各カメラの映像中の特徴量が同一な物とカメラの配置関係（カメラＢ１０２の中央部、カメラＣ１０３の全画角領域と重なっている）の情報から同じ領域であることが正確に検出され、その領域が重なるように、映像合成処理を行っている。但し、本実施形態では、一方の画角領域の全てが、もう一方のカメラの画角内にあるので、領域９０１の部分に枠を合成表示するように構成している例である。

このような表示をしている時に、前述した図３のフローチャートのＳ３１２からＳ３１３（ＹＥＳ）の判断で設定処理を完了する場合を示す。
図９（ｊ）の領域９０１の内、実線領域９０２を指定し、「設定ＯＫ」ボタン９０３が操作されることでカメラ故障検知判断エリアの設定が完了する。

前述した図３のフローチャートのＳ３１３（ＮＯ）の判断をする場合の表示例は、図９（ｊ）の「マニュアル」ボタン９０４の操作を行うことで判断され、Ｓ３１４で、図９（ｋ）と（ｌ）のように表示を切り替える。
図９（ｋ）は、カメラＢ１０２の映像で、図９（ｌ）は、カメラＣ１０３の映像表示例である。この場合は、各カメラ映像を合成処理せずに別々のウィンドウで表示する。

図９（ｋ）の５０３がカメラＢ１０２の画角の全ての領域で、５０７、５０８は柱を示しており、図９（ｊ）の柱５０７、５０８に対応している。
同様に、図９（ｌ）の９０１がカメラＣ１０３の画角の全ての領域で、５０７、５０８は柱を示しており、図９（ｊ）の柱５０７、５０８に対応している。

各々のカメラ毎にカメラ故障検知判断エリアを設定する。
カメラＢ１０２の場合は、図９（ｋ）の破線９０５のエリアをマニュアルで選択し、「設定ＯＫ」ボタン９０６の操作を行う。カメラＣ１０３の場合は、図９（ｌ）の破線９０７の範囲をマニュアルで選択し、「設定ＯＫ」ボタン９０６を操作することで、設定を完了する。図３のＳ３０９−ＮＯの判断時もここで説明したマニュアル設定時と同一の動作及び表示を行う。

設定完了後、監視カメラシステムのカメラとして映像撮影動作と映像記録動作を行う。
このシステムでは、全てのカメラ映像は、表示端末に対して配信しておらずストレージに記録する動作が主で、必要に応じてネットワークを介して、ストレージ上に記録された映像、或いは、リアルタイムなカメラ撮影映像を配信するように構成している。
並行して、グルーピング設定した複数カメラの故障判断エリアに対する映像の差を常時検出し、その映像の差分を用いて何れかの動作故障を検出するように動作する。

次に、図６のフローチャート順に処理を実行した際の、本システム上で表示される映像内容と操作内容の例を以下に説明する。
図１０（ｍ）がカメラＢ１０２の通常撮影映像で、図１０（ｎ）がカメラＣ１０３の通常撮影映像である。
図１０の破線９０５で示すエリアが、設置時に設定したカメラＢ１０２の故障検知判断エリアである。
図９（ｊ）の９０２のエリアまたは、図９（ｋ）の破線９０５で示すエリアに対応している。

同様に、図１０の破線９０７で示すエリアが、前述した設置時に設定したカメラＣ１０３の故障検知判断エリアである。
図９（ｊ）の実線領域９０２のエリア、または、図９（ｌ）の破線９０７のエリアに対応している。

図６のＳ６０１からＳ６０４（ＮＯ）→Ｓ６０３を常時繰り返している状態は、常時何も変化のない場合で、そのまま映像撮影と映像記録を行っている。
この状態にて、Ｓ６０４―ＹＥＳになる場合は、図１０の破線９０５、破線９０７のエリアに、図１０（ｏ）と図１０（ｐ）に示すように破線９０５、破線９０７に９０８の人物が入ってきた場合である。

第１の実施形態と異なる点は、カメラＣ１０３のレンズ倍率がカメラＢ１０２に対して高いため、人物の顔の数を閾値とする。
ここで、人物の顔の数を閾値として所定の閾値を超える場合は、Ｓ６０５−ＹＥＳとなる。本実施形態では１人以上認識することを閾値として説明するが、顔認識で検出する場合の人数の閾値はこの限りではない。また、認識を顔として説明するが、他の物体でもよく認識は顔の限りではなく物体の部分でもよい。

カメラＢ１０２は、カメラＣ１０３に対して顔一つを検出したことを送信する。同時に、カメラＣ１０３もカメラＢ１０２に対して、顔一つを検出したことを送信する。双方のカメラは他方のカメラから送られてきた内容を比較する。そして、内容が一致すれば特に故障なしと判断し、次の検出を行う。

実際には、映像差識別部２０６で得られた映像の差を元に、撮像装置の映像に異常が発生していないかどうかを判断して異常を検知しないように動作する。
この状態は、図６においてＳ６０４（ＹＥＳ）→Ｓ６０５（ＹＥＳ）→Ｓ６０７（ＹＥＳ）→Ｓ６１１（ＮＯ）→Ｓ６０３を繰り返すことで、故障検出を相互の認識結果から行うが何れのカメラも故障していない場合はこのシーケンスを繰り返すように動作する。

図１０（ｑ）がカメラＢ１０２の通常撮影映像で、図１０（ｒ）がカメラＣ１０３の通常撮影映像となった場合を説明する。
図１０（ｑ）は、図１０（ｏ）と同じ撮影シーンで内容も同じ処理を行う。
図１０（ｒ）は、全体の映像が乱れている状態の例である。

このような映像になった場合、カメラＢ１０２では、破線９０５のエリアの認識結果は、顔一つと判断するが、カメラＣ１０３では、破線９０７のエリアは顔を認識できない。この時に、カメラＢ１０２の認識結果とカメラＣ１０３の認識結果に差が生じてしまう。この差が生じた際に、映像差識別部２０６で得られた映像の差を元に、撮像装置の映像に異常が発生していないかどうかを判断して異常を検知する。

異常を検知すると、システム管理端末１１０に対して、カメラＢ１０２とカメラＣ１０３の何れかに故障が発生したことを警告するコマンドを、カメラＢ１０２とカメラＣ１０３の双方とも送信する。この状態は、図６においてＳ６０４（ＹＥＳ）→Ｓ６０５（ＹＥＳ）→Ｓ６０７（ＹＥＳ）→Ｓ６１１（ＹＥＳ）→Ｓ６１２の状態を示している。

この状態から、システム管理端末１１０からの要求により、表示端末１１１に対してカメラＢ１０２とカメラＣ１０３は、ネットワーク１０９を介して映像を配信する。
この時の映像も、図１０（ｑ）、（ｒ）を表示する。

双方のカメラ映像を表示させることで、カメラＣ１０３の映像がおかしいことがシステム管理者に知らせるように構成する。この状態は、Ｓ６１３（ＹＥＳ）→Ｓ６１４→Ｓ６１５（ＮＯ）を繰り返している状態である。
以上述べたように、複数のカメラの画角の異なるカメラでも、撮影している映像の内、画角の重なり合う範囲の映像の差（認識した結果の差）に応じてカメラの故障を検出することが可能となる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を表す図は、図１から図７である。
図１から図７に関してのシステム構成及び処理システムフローは前述した第１の実施形態を同様である。
本実施形態で異なる点は、映像変化量抽出部２１０で抽出する内容が、動画像である映像フレーム間の映像の差分を利用した、背景差分検出した映像を使用するように構成する。この背景差分方式の詳細アルゴリズムについては、すでに公知技術であるためここでは述べない。

図６のフローチャートのＳ６０４にて、背景差分データから、故障検知エリアの映像が動体か否かを判断するように構成する。ここで、映像の差分から動体と判断をして動体検出をしているが、映像の輝度情報、色情報等の差分を使うように構成してもよい。
この差分情報は、通常、類似性の高い映像からの情報になるはずなので、そのような手掛かりを元に、異なる要素の映像の差から異常検知を行うように構成する。
以上述べたように、特別な認識処理を必要とせずに、複数のカメラで撮影している映像の内、画角の重なり合う範囲の映像の差（映像検知結果の差）に応じてカメラの故障を検出することが可能となる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態を表す図は、図１から図７である。
図１から図７に関してのシステム構成及び処理システムフローは前述した第１の実施形態と同様である。
本実施形態で異なる点は、映像変化量抽出部２１０で抽出する内容が、カメラ毎に方式が異なる場合である。

例えば、カメラＡ１０１は人物認識にて、故障検知エリアの映像を抽出する。
カメラＢ１０２は、人物の部分である顔認識にて、故障検知エリアを抽出する。
カメラＣ１０３は、背景差分情報を使った動体検知にて、故障検知エリアを抽出するように構成する。各々のカメラで異なる検知情報を基に、故障検知エリアに対して、図６のフローチャートのＳ６０５で、予め設定している変化量の閾値を、カメラＡ１０１の顔認識検出結果とカメラＢ１０２の顔認識結果を同一判断とする閾値設定で判断するように構成する。

この背景差分情報による変化量は、通常、類似性の高い映像からの情報になるはずなので、そのような手掛かりを元に異常検知を行うように構成する。
同様に、カメラＢ１０２の顔認識検出結果とカメラＣ１０３の動体検知結果を同一判断とするように、異なる検知情報から故障検知に対応するように閾値設定することで判断するように構成する。

本実施形態では、複数のカメラの搭載機能が異なるカメラでも、撮影している映像の内、画角の重なり合う範囲の映像の差に応じてカメラの故障を検出することが可能となる効果が得られる。
更には、前述した第１の実施形態から第４の実施形態で説明した構成及び、動作シーケンスを組み合わせて実現しても構わない。

複数のカメラで撮影している映像の内、画角の重なり合う範囲の様々な映像の差を利用し、全く同一の映像になることはまれであるが、類似性の高い映像になるということを手掛かりとしてカメラの故障を検出するように構成する。
以上述べたように構成することで、カメラの異常や故障を即座に検知することが可能となる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワークまたは各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１、１０２、１０３、１０４ カメラ
１０５、１０６、１０７、１０８ ストレージ
１０９ ネットワーク
１１０ システム管理端末
１１１ 表示端末

Claims (7)

1. 複数の撮像装置と、
   前記複数の撮像装置のそれぞれで撮影された映像を記録する映像記録装置と、
   前記複数の撮像装置で撮影中の映像、或いは、前記映像記録装置に記録された記録映像の何れかを表示する表示装置と、
   前記複数の撮像装置、或いは、前記映像記録装置、或いは、前記表示装置に対してシステム管理制御を行うシステム管理端末と、をネットワークを介して接続されている監視カメラシステムであって、
   前記複数の撮像装置で撮影している撮影範囲の内、同一範囲の映像の差を識別する映像差識別手段と、
   前記映像差識別手段で識別された映像の差を元に、前記撮像装置の映像に発生している異常を検知する異常検知手段と、
   前記異常検知手段により異常が検知された際に、前記システム管理端末に対して警告を行う警告手段と、を有することを特徴とする監視カメラシステム。
2. 前記システム管理端末の要求に応じて、前記異常検知手段により映像に異常が発生していると判断された撮像装置の映像を、当該撮像装置からネットワークを介して配信する映像配信手段と、
   前記映像配信手段により配信された映像を表示する表示装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
3. 前記複数の撮像装置の内、各々が撮影する画角の一部或いは全てが同一範囲の被写体を撮影している撮像装置をグループとして設定するグルーピング設定手段と、
   前記グルーピング設定手段で設定された各々の撮像装置において、前記同一範囲の画角に対応する映像領域の映像を抽出する映像領域抽出手段と、
   前記映像領域抽出手段により抽出された映像の変化量を抽出する映像変化量抽出手段と、
   前記映像変化量抽出手段により抽出した映像に対して、映像の差を識別する映像差識別手段と、を有する撮像装置で構成することを特徴とする請求項１または２に記載の監視カメラシステム。
4. 前記映像変化量抽出手段は、特定の物体を認識する認識手段、動画像である映像のフレーム間の映像差から動体を検出する動体検出手段、映像中の輝度情報或いは色情報の変化の何れかを用いた映像変化量抽出を行うことを特徴とする請求項３に記載の監視カメラシステム。
5. 前記グルーピング設定手段で設定された各々の撮像装置において、前記映像変化量抽出手段で用いられる手段が各々異なる際に、
   前記異常検知手段は、異なる要素の映像の差から、前記撮像装置の映像に異常が発生していないかを判断して異常を検知することを特徴とする請求項３に記載の監視カメラシステム。
6. 前記複数の撮像装置の内、各々の撮像装置で撮影している画角の一部、または、画角の全てが同一範囲を撮影している時、各々の撮像装置にて撮影中の映像の中から類似する特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
   前記特徴量抽出手段により抽出された範囲の映像を重ねて、１枚の映像として合成処理を施す映像合成手段と、
   前記映像合成手段にて合成処理された映像から、各々の撮像装置の映像変化量抽出範囲を設定する映像変化量抽出領域設定手段と、を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の監視カメラシステム。
7. 複数の監視カメラとともに被写体を撮像して映像データをシステム管理端末に送信するとともに、グルーピングに係る情報を前記システム管理端末から受信する監視カメラであって、
   前記複数の撮像装置で撮影している撮影範囲の内、同一範囲の映像の差を識別する映像差識別手段と、
   前記映像差識別手段で識別された映像の差を元に、前記撮像装置の映像に発生している異常を検知する異常検知手段と、
   前記異常検知手段により異常が検知された際に、前記システム管理端末に対して警告を行う警告手段と、を有することを特徴とする監視カメラ。

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