JP2018160722A - Video abnormal stop detection device, video recording device, and video abnormal stop detection method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、監視カメラで撮影された監視映像の異常停止を検出する映像異常停止検出装置、映像記録装置、および、映像異常停止検出方法に関するものである。 The present invention relates to a video abnormal stop detection device, a video recording device, and a video abnormal stop detection method for detecting an abnormal stop of a monitoring video taken by a surveillance camera.
従来、監視カメラで撮影された監視映像を、ネットワークを介して受信し、記録装置で記録するとともに、当該監視映像をモニタに表示させる監視システムに関する技術が存在する。例えば、特許文献1には、監視カメラと記録装置とビューワ装置とがIPネットワークを介して接続され、ビューワ装置が、監視カメラの映像を、IPネットワークを通じて受信してモニタに表示させ、記録装置が、監視カメラの映像を、IPネットワークを通じて受信して記録する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a technique related to a monitoring system that receives a monitoring video taken by a monitoring camera via a network, records the monitoring video on a recording device, and displays the monitoring video on a monitor. For example, in Patent Document 1, a surveillance camera, a recording device, and a viewer device are connected via an IP network, and the viewer device receives the video of the surveillance camera via the IP network and displays the video on the monitor. A technique for receiving and recording video from a surveillance camera via an IP network is disclosed.
監視カメラによる監視対象の監視では、監視対象に対する適切な監視を行うため、当該監視カメラから受信した映像が異常停止していないかどうかを確認する必要がある。特許文献1に記載されたような従来の技術では、監視カメラから受信した映像が異常停止していないかどうかの確認を、監視者等がモニタを目視することで行わなければならないという課題があった。 In the monitoring of the monitoring target by the monitoring camera, it is necessary to check whether or not the video received from the monitoring camera has stopped abnormally in order to appropriately monitor the monitoring target. In the conventional technique described in Patent Document 1, there is a problem that a monitor or the like has to check whether the video received from the monitoring camera has stopped abnormally by visually observing the monitor. It was.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、監視カメラによって撮影された映像の異常停止を自動的に検出することができる映像異常停止検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a video abnormal stop detection device capable of automatically detecting an abnormal stop of a video shot by a surveillance camera. To do.
この発明に係る映像異常停止検出装置は、監視対象領域を撮影した注目映像から取得した注目映像フレームと、注目映像より前の映像から取得した前映像フレームのそれぞれから、輝度画像を取得する輝度画像取得部と、輝度画像取得部が取得した、注目映像フレームの輝度画像と前映像フレームの輝度画像のそれぞれについて、ノイズ成分を取り出したフィルタ後輝度画像を取得するハイパスフィルタ部と、ハイパスフィルタ部が取得した、注目映像フレームのフィルタ後輝度画像と前映像フレームのフィルタ後輝度画像とにおける各画素の輝度値の差分値を画素値とする、第二差分画像を取得する第二差分演算部と、第二差分演算部が取得した第二差分画像の各画素の画素値が、いずれも第二の閾値未満である場合に、監視対象領域を撮影した映像が異常停止していると判別する判別部とを備えたものである。 The video abnormal stop detection device according to the present invention is a luminance image that acquires a luminance image from each of a target video frame acquired from a target video obtained by photographing a monitoring target area and a previous video frame acquired from a video before the target video. An acquisition unit, a high-pass filter unit that acquires a filtered luminance image obtained by extracting a noise component for each of the luminance image of the target video frame and the luminance image of the previous video frame acquired by the luminance image acquisition unit, and a high-pass filter unit, A second difference calculation unit that acquires a second difference image, the pixel value being the difference value of the luminance value of each pixel in the obtained filtered luminance image of the target video frame and the filtered luminance image of the previous video frame; When the pixel value of each pixel of the second difference image acquired by the second difference calculation unit is less than the second threshold value, the monitoring target area is captured. The image is that a discrimination unit for discriminating as being abnormal stop.
この発明によれば、監視カメラによって撮影された映像の異常停止を自動的に検出することができる。 According to the present invention, it is possible to automatically detect an abnormal stop of an image taken by a surveillance camera.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る映像異常停止検出装置106が適用された監視システムの全体構成の一例を示す図である。
図1に示すように、この実施の形態1の監視システムにおいては、監視カメラ101と、監視用PC(Personal Computer)102と、映像記録装置103とが、それぞれ、ネットワーク104に接続される。
また、映像記録装置103には、モニタ105、および、映像異常停止検出装置106が接続される。映像記録装置103と、モニタ105、および、映像異常停止検出装置106とは、無線で接続されるものであってもよいし、有線で接続されるものであってもよい。
Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a monitoring system to which the video abnormal
As shown in FIG. 1, in the monitoring system of the first embodiment, a
Further, a
映像異常停止検出装置106の後段には、出力装置107が接続される。映像異常停止検出装置106と出力装置107とは、無線で接続されるものであってもよいし、有線で接続されるものであってもよい。映像異常停止検出装置106が出力装置107を備えるようにしてもよい。
また、映像記録装置103とモニタ105とは一体の装置であってもよいし、映像記録装置103とモニタ105と監視用PC102とが一体の装置であってもよい。
また、映像記録装置103が映像異常停止検出装置106を搭載するようにして、映像記録装置103と映像異常停止検出装置106とを一体の装置としてもよい。
An
Further, the
Further, the
監視カメラ101は、監視対象領域に存在する被写体の動画像(以下単に「映像」という)を撮影する。監視カメラ101は、撮影した映像を、ネットワーク104を介して、映像記録装置103に送信する。なお、監視カメラ101は、撮影した映像を、例えば、複数または単一の映像フレームからなる映像を送信単位として、送信単位毎に映像記録装置103に送信する。
監視用PC102は、例えば、監視者等による操作に基づき、映像記録装置103に記録された映像をモニタ105に表示させる等の指示を行う。
映像記録装置103は、監視カメラ101から送信された映像を受信し、記録するとともに、当該受信した映像を、映像異常停止検出装置106に配信する。映像記録装置103が映像異常停止検出装置106に映像を配信する周期は、例えば、監視カメラ101から送信された映像を受信したタイミングとする。なお、これは一例に過ぎず、その他の適宜のタイミングとしてもよい。また、映像記録装置103は、監視カメラ101から送信されて記録された映像を、モニタ105に表示させる。
The
For example, the monitoring PC 102 gives an instruction to display the video recorded in the
The
映像記録装置103からモニタ105、および、映像異常停止検出装置106に配信される映像には、監視カメラ101において当該映像が撮影された日時である撮影日時の情報が付与されているものとする。撮影日時の情報は、監視カメラ101側で、撮影した映像に付与して映像記録装置103に送信するようにしてもよいし、映像記録装置103側で、監視カメラ101から映像を受信した日時の情報を、撮影日時の情報として付与するようにしてもよい。
モニタ105は、ディスプレイ等の表示装置であり、映像記録装置103に記録された映像を表示する。
Assume that the video delivered from the
The
映像異常停止検出装置106は、映像記録装置103から配信された映像について、当該映像が異常停止しているかどうかを検出する。映像異常停止検出装置106は、映像の異常停止を検出すると、出力装置107に異常通知を出力する。
出力装置107は、音声出力装置、または、映像出力装置等の出力装置であり、映像異常停止検出装置106から異常通知が出力されると、周囲に異常を知らせるための警報を、音声あるいは映像等によって出力する。
The video abnormal
The
図2は、実施の形態1に係る映像異常停止検出装置106の構成図である。
図2に示すように、映像異常停止検出装置106は、映像取得部201と、映像分析部202と、出力制御部207とを備える。
映像分析部202は、輝度画像取得部208と、第一差分演算部203と、ハイパスフィルタ部204と、第二差分演算部205と、判別部206とを備える。
第一差分演算部203は第一減算部2031を備え、第二差分演算部205は第二減算部2051を備える。また、ハイパスフィルタ部204は畳込演算部2041を備える。また、判別部206は、第一判別部2061と第二判別部2062とを備える。
FIG. 2 is a configuration diagram of the abnormal video
As shown in FIG. 2, the video abnormal
The
The first
映像取得部201は、映像記録装置103から配信された映像を取得する。映像取得部201は、取得した映像を、映像分析部202に出力する。
また、映像取得部201は、映像記録装置103から取得した映像について、1フレーム以前の映像を映像蓄積部(図示省略)に蓄積させるようにする。映像取得部201は、新たに注目映像を取得した際に、蓄積した映像を映像蓄積部から破棄し、最新の映像を蓄積するようにする。
なお、映像蓄積部は、映像異常停止検出装置106に備えられていてもよいし、映像異常停止検出装置106が映像蓄積部内の映像を参照可能な限り、映像異常停止検出装置106の外部に備えられるようにしてもよい。
The
Further, the
The video storage unit may be provided in the video abnormal
映像分析部202は、映像取得部201が取得している注目映像から取得した最新の映像フレーム、および、映像蓄積部に蓄積されている、注目映像に対して前の映像から取得した映像フレームに基づき、映像が異常停止しているかどうかを分析する。
この実施の形態1では、以降の説明において、映像分析部202が、映像が異常停止しているかどうかの分析に用いる、注目映像から取得した映像フレームおよび当該注目映像より前の映像から取得した映像フレームを、それぞれ、注目映像フレームおよび前映像フレームともいうものとする。また、注目映像フレームは映像記録装置103が受信した最新の映像フレーム、または、映像記録装置103に記録された過去の映像フレームとする。前映像フレームは、注目映像フレームの直前の映像フレーム、または、映像の異常停止を分析可能な程度に前のフレームであればよい。
The
In the first embodiment, in the following description, the
映像分析部202の輝度画像取得部208は、映像取得部201が取得している注目映像から注目映像フレームを取得する。また、輝度画像取得部208は、映像蓄積部から、当該映像蓄積部に蓄積されている映像のうち、注目映像より前の映像から取得した前映像フレームを取得する。そして、輝度画像取得部208は、注目映像フレームおよび前映像フレームそれぞれについて、各画素の輝度値のみを画素値とした輝度画像を取得する。
輝度画像取得部208は、注目映像フレームおよび前映像フレームについて、それぞれ取得した輝度画像を、映像分析部202の第一差分演算部203およびハイパスフィルタ部204に出力する。
The luminance
The luminance
第一差分演算部203は、輝度画像取得部208から取得した、注目映像フレームの輝度画像および前映像フレームの輝度画像とに基づき、第一差分画像を取得する。
具体的には、第一差分演算部203の第一減算部2031が、両輝度画像に基づき、互いに対応する画素ごとに、画素値の差分の絶対値を算出する演算を行い、当該絶対値を各画素の画素値とする第一差分画像を作成する。
第一差分演算部203は、作成した第一差分画像を、判別部206に出力する。
The first
Specifically, the
The first
ハイパスフィルタ部204は、輝度画像取得部208から取得した、注目映像フレームの輝度画像および前映像フレームの輝度画像について、それぞれハイパスフィルタを適用し、適用後の各輝度画像を、それぞれフィルタ後輝度画像として取得する。
具体的には、ハイパスフィルタ部204の畳込演算部2041が、各輝度画像の各画素に対してハイパスフィルタを適用し、ハイパスフィルタ適用後の値を各画素の画素値とするフィルタ後輝度画像を取得する。
ハイパスフィルタとしては、既存の技術を用いればよい。この実施の形態1では、畳込演算部2041は、ラプラシアンフィルタを用いて、フィルタ後輝度画像を取得するものとする。
ハイパスフィルタ部204は、取得したフィルタ後輝度画像を、第二差分演算部205に出力する。
The high-
Specifically, the
An existing technique may be used as the high-pass filter. In the first embodiment, the
The high
第二差分演算部205は、ハイパスフィルタ部204から取得した、注目映像フレームのフィルタ後輝度画像および前映像フレームのフィルタ後輝度画像とに基づき、第二差分画像を取得する。
具体的には、第二差分演算部205の第二減算部2051が、両フィルタ後輝度画像に基づき、互いに対応する画素ごとに、画素値の差分の絶対値を算出する演算を行い、当該絶対値を各画素の画素値とする第二差分画像を作成する。
注目映像フレームの輝度画像および前映像フレームの輝度画像にハイパスフィルタを適用して得られた各フィルタ後輝度画像の各画素値は、それぞれの輝度画像のノイズ成分を表している。したがって、第二差分演算部205によって作成された第二差分画像は、注目映像フレームの輝度画像と前映像フレームの輝度画像とを比較した場合の、ノイズ成分の変化量を表すものとなる。
第二差分演算部205は、作成した第二差分画像を、判別部206に出力する。
The second
Specifically, the
Each pixel value of each post-filter luminance image obtained by applying a high-pass filter to the luminance image of the target video frame and the luminance image of the previous video frame represents the noise component of each luminance image. Therefore, the second difference image created by the second
The second
判別部206は、第一差分演算部203から出力された第一差分画像、または、第二差分演算部205から出力された第二差分画像を取得し、取得した第一差分画像または第二差分画像に基づき、映像記録装置103から配信された映像が異常停止しているかどうかを判別する。
The
判別部206の第一判別部2061は、第一差分演算部203から取得した第一差分画像の全ての画素を対象として、各画素の画素値が予め設定された閾値(以下「第一の閾値」という)未満かどうかを判定する。第一判別部2061は、第一差分画像内の全ての画素を対象として上記判定を行った結果、各画素の画素値がいずれも第一の閾値未満であるかどうかを判別する。
The
判別部206の第二判別部2062は、第一判別部2061から、第一差分画像内の全ての画素の画素値がいずれも第一の閾値未満であるとの判別結果を取得した場合、第二差分演算部205から取得した第二差分画像の全ての画素を対象として、各画素の画素値が予め設定された閾値(以下「第二の閾値」という)未満かどうかを判定する。第二判別部2062は、第二差分画像内の全ての画素を対象として上記判定を行った結果、各画素の画素値がいずれも第二の閾値未満かどうかを判別する。
When the
第一の閾値と第二の閾値は、例えば、第二の閾値を第一の閾値の2倍とする等、通常は、異なる値とする。 The first threshold value and the second threshold value are usually different values, for example, the second threshold value is set to be twice the first threshold value.
判別部206は、第一判別部2061が第一差分画像について全ての画素値が第一の閾値未満であると判別し、かつ、第二判別部2062が第二差分画像について全ての画素値が第二の閾値未満であると判別した場合に、映像が異常停止していると判別し、その場合、出力制御部207に異常停止発生通知を出力する。
The
出力制御部207は、判別部206から異常停止発生通知が出力されると、出力装置107に対して異常通知を送信する。異常通知を受信した出力装置107では、周囲に異常を知らせるための警報を、音声あるいは映像によって出力する。
すなわち、出力制御部207は、判別部206が、監視対象領域を撮影した映像が異常停止していると判別した場合に、出力装置107に対して、警報を出力させる。
When the abnormal stop occurrence notification is output from the
That is, the
図3A,図3Bは、この発明の実施の形態1に係る映像異常停止検出装置106のハードウェア構成の一例を示す図である。
この発明の実施の形態1において、映像分析部202の各部の各機能は、処理回路301により実現される。すなわち、映像異常停止検出装置106は、取得した映像が異常停止しているかどうかの判別を行うための処理回路301を備える。
処理回路301は、図3Aに示すように専用のハードウェアであっても、図3Bに示すようにメモリ305に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)306であってもよい。
3A and 3B are diagrams showing an example of the hardware configuration of the video abnormal
In the first embodiment of the present invention, each function of each unit of the
The
処理回路301が専用のハードウェアである場合、処理回路301は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
When the
処理回路301がCPU306の場合、映像分析部202の各部の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。すなわち、映像分析部202の各部は、HDD(Hard Disk Drive)302、メモリ305等に記憶されたプログラムを実行するCPU306、またはシステムLSI(Large−Scale Integration)等の処理回路により実現される。また、HDD302、またはメモリ305等に記憶されたプログラムは、映像分析部202の各部の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ305とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)等の、不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはDVD(Digital Versatile Disc)等が該当する。
When the
なお、映像分析部202の各部の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、第一差分演算部203については専用のハードウェアとしての処理回路301でその機能を実現し、輝度画像取得部208と、ハイパスフィルタ部204と、第二差分演算部205と、判別部206については処理回路がメモリ305に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
また、映像異常停止検出装置106は、映像記録装置103、および出力装置107等の外部機器との通信を行う、入力インタフェース装置303、および出力インタフェース装置304を有する。
映像取得部201は、入力インタフェース装置303によって構成される。また、出力制御部207は、出力インタフェース装置304によって構成される。
It should be noted that a part of each function of the
In addition, the video abnormal
The
次に、図2に示したような映像異常停止検出装置106において、映像分析部202が、映像の異常停止を検出する動作について説明する。
図4は、実施の形態1において、映像異常停止検出装置106の映像分析部202が、映像の異常停止を検出する動作の一例を説明するためのフローチャートである。
なお、図4を用いて説明する動作の前提として、映像異常停止検出装置106の映像取得部201は、既に、映像記録装置103から取得した注目映像の映像フレームよりも前に取得した映像フレームを、前述の映像蓄積部(図示省略)に蓄積しているものとする。
Next, an operation in which the
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of an operation in which the
As a premise of the operation described with reference to FIG. 4, the
映像分析部202の輝度画像取得部208は、映像蓄積部に蓄積された映像のうち、注目映像より前の映像から前映像フレームを取得する(ステップST401)。
また、輝度画像取得部208は、映像取得部201が取得している注目映像から注目映像フレームを取得する(ステップST402)。
なお、ステップST401およびステップST402の動作順は逆であってもよい。
The luminance
Also, the luminance
Note that the order of operations in step ST401 and step ST402 may be reversed.
輝度画像取得部208は、ステップST401で取得した前映像フレームと、ステップST402で取得した注目映像フレームそれぞれについて、輝度画像を取得する(ステップST403)。
輝度画像取得部208は、注目映像フレームおよび前映像フレームについて、それぞれ取得した輝度画像を、映像分析部202の第一差分演算部203およびハイパスフィルタ部204に出力する。
The luminance
The luminance
第一差分演算部203は、輝度画像取得部208から取得した、注目映像フレームの輝度画像および前映像フレームの輝度画像に基づいて、第一差分画像を取得する(ステップST404)。
第一差分演算部203は、作成した第一差分画像を、判別部206に出力する。
First
The first
判別部206の第一判別部2061は、第一差分演算部203から取得した第一差分画像の全ての画素を対象として、各画素の画素値が、第一の閾値未満かどうかを判定する(ステップST405)。
ステップST405において、第一判別部2061が、画素値が第一の閾値未満ではない画素が1つでも存在すると判別した場合(ステップST405の”NO”の場合)、判別部206は、映像は正常であると判別する(ステップST410)。
The
In Step ST405, when the
ステップST405において、第一判別部2061が、第一差分画像内の全ての画素を対象として上記判定を行った結果、各画素の画素値がいずれも第一の閾値未満であると判別した場合(ステップST405の”YES”の場合)、処理はステップST406に進む。
In Step ST405, when the
配信された映像に動きがあれば、注目映像フレームおよび前映像フレームからそれぞれ取得された2枚の輝度画像の差分画像である第一差分画像の画素値は、大きくなる。一方、映像に動きがなければ、第一差分画像の画素値は、小さくなる。このステップST405では、第一判別部2061が、上述のとおり、第一差分画像の全ての画素の画素値について第一の閾値未満であるかどうかを判定した結果、各画素の画素値がいずれも第一の閾値未満であれば、それは、映像に動きがほとんどないことを意味していることから、映像が異常停止している可能性があると判断し、処理はステップST406に進む。一方、第一差分画像の画素のうち、画素値が第一の閾値以上の画素が1つでもあれば、それは、映像に動きがあることを意味していることから、ステップST410に進み、映像は正常であると判別され、処理終了する。
If there is a motion in the distributed video, the pixel value of the first differential image that is the differential image of the two luminance images respectively acquired from the target video frame and the previous video frame increases. On the other hand, if there is no motion in the video, the pixel value of the first difference image is small. In step ST405, as described above, the
第一判別部2061が、第一差分画像内の各画素の画素値がいずれも第一の閾値未満であると判別した場合(ステップST405の”YES”の場合)、ハイパスフィルタ部204は、ステップST403で輝度画像取得部208から取得した、注目映像フレームの輝度画像および前映像フレームの輝度画像について、それぞれハイパスフィルタを適用し、適用後の各輝度画像を、それぞれの輝度画像のフィルタ後輝度画像として取得する(ステップST406)。
ハイパスフィルタ部204は、取得したフィルタ後輝度画像を、第二差分演算部205に出力する。
When the
The high
第二差分演算部205は、ハイパスフィルタ部204から取得した、注目映像フレームのフィルタ後輝度画像、および、前映像フレームのフィルタ後輝度画像に基づいて、第二差分画像を取得する(ステップST407)。
第二差分演算部205は、作成した第二差分画像を、判別部206に出力する。
Second
The second
判別部206の第二判別部2062は、第二差分演算部205から取得した第二差分画像の全ての画素を対象として、各画素の画素値が、第二の閾値未満かどうかを判定する(ステップST408)。
ステップST408において、第二判別部2062が、画素値が第二の閾値未満ではない画素が1つでも存在すると判別した場合(ステップST408の”NO”の場合)、判別部206は、映像は正常であると判別する(ステップST410)。
The
In Step ST408, when the
ステップST408において、第二判別部2062が、第二差分画像内の全ての画素を対象として判定を行った結果、各画素の画素値がいずれも第二の閾値未満であると判別した場合(ステップST408の”YES”の場合)、判別部206は、映像が異常停止していると判別する(ステップST409)。これにより、映像が異常停止していることが確定される。
In Step ST408, when the
なお、この実施の形態1では、上述のとおり、第一判別部2061で、輝度画像に基づき映像が異常停止していると判別された後、第二判別部2062で、フィルタ後輝度画像に基づき映像が異常停止しているかどうかの判別も行い、最終的に映像が異常停止しているか否かの判別結果を確定させるものとした。しかし、実施の形態1では、映像異常停止検出装置106の映像分析部202は、第一差分演算部203および第一判別部2061を備えない構成とし、ノイズ変化量によってのみ、配信映像が異常停止しているかどうかを判別してもよい。すなわち、ステップST405の処理を省略し、ステップST406〜ステップST408の処理で、配信映像が異常停止しているかどうかを判別するようにしてもよい。
In the first embodiment, as described above, after the
以下、映像分析部202の構成要素である第一差分演算部203と第二差分演算部205の差分演算動作について詳細に説明する。
図5は、この実施の形態1における、第一差分演算部203および第二差分演算部205による差分画像の生成方法の一例を説明するための図である。
説明の簡単のため、図5においては、第一差分演算部203および第二差分演算部205をまとめて差分演算部501とし、第一減算部2031および第二減算部2051をまとめて減算部506としている。
Hereinafter, the difference calculation operation of the first
FIG. 5 is a diagram for describing an example of a difference image generation method by the first
For simplicity of description, in FIG. 5, the first
また、図5において、前映像フレーム502は、輝度画像取得部208が映像蓄積部から取得した前映像フレームである(ステップST401参照)。また、前フレーム3×3画素504は、輝度画像取得部208が取得した、前映像フレームの輝度画像(ステップST403参照)の一部の画素、または、ハイパスフィルタ部204が輝度画像取得部208から取得した、前映像フレームの輝度画像にハイパスフィルタを適用した後のフィルタ後輝度画像(ステップST406参照)の一部の画素を、例示的に示したものである。
In FIG. 5, a
また、図5において、注目映像フレーム503は、輝度画像取得部208が映像取得部201から取得した注目映像フレームである(ステップST402参照)。また、注目フレーム3×3画素505は、輝度画像取得部208が取得した、注目画像フレームの輝度画像(ステップST403参照)の一部の画素、または、ハイパスフィルタ部204が輝度画像取得部208から取得した、注目画像フレームの輝度画像にハイパスフィルタを適用した後のフィルタ後輝度画像(ステップST406参照)の一部の画素を、例示的に示したものである。
また、前フレーム3×3画素504と、注目フレーム3×3画素505は、前映像フレームおよび注目映像フレームの同一位置からそれぞれ抜き出した画素であるとする。
In FIG. 5, a
The previous frame 3 × 3
減算部506は、例えば、前フレーム3×3画素504の中央の画素の画素値である「80」と、注目フレーム3×3画素505の中央の画素の画素値である「81」を取得し、画素値の差分の絶対値「1」を得る(図5の507a参照)。
減算部506は、前フレームおよび注目フレームの全ての画素の画素値について上述のように差分の絶対値を取得し、差分画像507を取得する(ステップST404参照)。
For example, the
The
以上のようにして、第一差分演算部203および第二差分演算部205は、それぞれ第一差分画像および第二差分画像を取得する。
このようにして得られた差分画像の画素全てについて、判別部206が、第一の閾値未満であるか、または、第二の閾値未満であるかを判定し、映像が異常停止しているかどうかの判別を行う。
具体例として、第一判別部2061での処理を説明する。例えば、第一差分演算部203が取得した第一差分画像の一部が、図5で示す差分画像507のとおりであり、第一の閾値が「50」であったとする。
判別部206の第一判別部2061は、差分画像507の全ての画素の画素値に対して「50」未満となっているかどうか判定する。差分画像507の例では、9つ全ての画素の画素値が「50」未満であると判定される。第一判別部2061は、第一差分画像の全ての画素について同様の判定を行い、その結果、全ての画素について、各画素値がいずれも「50」未満であると判別された場合、映像が異常停止している可能性があると判断する(ステップST405参照)。
As described above, the first
Whether or not the image is abnormally stopped by determining whether the
As a specific example, processing in the
The
第二判別部2062は、第二差分画像について、同様の判別を行う。
The
次に、映像分析部202の構成要素であるハイパスフィルタ部204の動作について詳細に説明する。
図6は、この実施の形態1における、ハイパスフィルタ部204によるフィルタ後輝度画像の生成方法の一例を説明するための図である。なお、図6では、ハイパスフィルタ部204がハイパスフィルタであるラプラシアンフィルタを用いてフィルタ後輝度画像を生成する方法の一例を示している。
説明の簡単のため、図6では、輝度画像取得部208が、映像蓄積部から取得した前映像フレーム(ステップST401参照)、および、映像取得部201から取得した注目映像フレーム(ステップST402参照)を、まとめて、映像フレーム602としている。
また、輝度画像取得部208が取得した、前映像フレームの輝度画像および注目映像フレームの輝度画像について、それぞれの輝度画像の一部の画素を例示的に示す3×3の画素を、まとめて、3×3画素603としている。
3×3画素603は、映像フレーム602の1画素(3×3画素603の「80」)に注目し、周囲の8画素とあわせて抜き出した縦3横3の画素の画素値も示している。
ハイパスフィルタ部204の畳込演算部2041は、ラプラシアンフィルタ604を用いて、注目画素(3×3画素603の「80」)とその周囲の3×3画素603にハイパスフィルタを適用する。その結果、図6においてフィルタリング結果として示すように、例えば、注目画素(3×3画素603の「80」)の画素値は、「370」となる。図6では、上記の注目画素(3×3画素603の「80」)に対して行われたハイパスフィルタの適用の結果のみが示されているが、畳込演算部2041は、輝度画像内の全ての画素について、同様にハイパスフィルタを適用し、その結果を画素値とするフィルタ後輝度画像606を取得する。
Next, the operation of the high-
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method of generating a filtered luminance image by the high-
For simplicity of description, in FIG. 6, the luminance
Further, with respect to the luminance image of the previous video frame and the luminance image of the target video frame acquired by the luminance
The 3 × 3
The
また、ハイパスフィルタ部204は、輝度画像取得部208が取得した、前映像フレームの輝度画像および注目映像フレームの輝度画像について、それぞれフィルタ後輝度画像606を取得する。
なお、上記の説明では、畳込演算部2041は、8近傍のラプラシアンフィルタ604を用いてハイパスフィルタを適用するものとしたが、これに限らず、例えば、4近傍のラプラシアンフィルタ607等、その他のラプラシアンフィルタのカーネルを使用するものとしてもよい。
In addition, the high-
In the above description, the
以上のように、この実施の形態1によれば、映像異常停止検出装置106が、監視対象領域を撮影した注目映像から取得した注目映像フレームと、注目映像より前の映像から取得した前映像フレームのそれぞれから、輝度画像を取得する輝度画像取得部208と、輝度画像取得部208が取得した、注目映像フレームの輝度画像と前映像フレームの輝度画像のそれぞれについて、ノイズ成分を取り出したフィルタ後輝度画像を取得するハイパスフィルタ部204と、ハイパスフィルタ部204が取得した、注目映像フレームのフィルタ後輝度画像と前映像フレームのフィルタ後輝度画像とにおける各画素の輝度値の差分値を画素値とする、第二差分画像を取得する第二差分演算部205と、第二差分演算部205が取得した第二差分画像の各画素の画素値が、いずれも第二の閾値未満である場合に、監視対象領域を撮影した映像が異常停止していると判別する判別部206とを備えるように構成したので、監視カメラ101から配信される映像が異常停止しているかどうかを、監視者等が、モニタを目視することなく、自動的に判別することが可能となる。その結果、人手を削減し、省力化することができる。また、例えば監視員の疲労によって生じる、映像異常停止の発見の取りこぼしを防ぐようにすることができる。
As described above, according to the first embodiment, the abnormal video
実施の形態2.
実施の形態1では、映像異常停止検出装置106が、直接、映像記録装置103に接続される構成であった。
この実施の形態2では、監視システムが、モニタ105を撮影するモニタリング用カメラ701を備え、映像異常停止検出装置106aが、当該モニタリング用カメラ701が撮影した映像に基づき、監視カメラ101から配信される映像が異常停止していないかどうかを判別する実施の形態について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the video abnormal
In the second embodiment, the monitoring system includes a
図7は、実施の形態2に係る映像異常停止検出装置106aが適用された監視システムの全体構成の一例を示す図である。
図7において、実施の形態1で図1を用いて説明した監視システムの構成と同様の構成には同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
図7に示す監視システムは、モニタリング用カメラ701を備え、映像異常停止検出装置106aは、モニタリング用カメラ701に接続される点において、実施の形態1で図1を用いて説明した監視システムとは異なる。
実施の形態1と同様に、モニタ105には、映像記録装置103に記録された映像が表示される。モニタリング用カメラ701は、モニタ105が表示している映像を撮影する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a monitoring system to which the video abnormal stop detection device 106a according to the second embodiment is applied.
In FIG. 7, the same components as those of the monitoring system described in Embodiment 1 with reference to FIG.
The monitoring system shown in FIG. 7 includes a
As in the first embodiment, the video recorded in the
映像異常停止検出装置106aの構成および動作は、実施の形態1において図2および図4を用いて説明した構成および動作と同様であるため、重複した説明を省略する。
映像異常停止検出装置106aは、実施の形態1における映像異常停止検出装置106の映像取得部201が映像記録装置103から配信された映像を取得するものであったのに対し、映像異常停止検出装置106aの映像取得部201は、モニタリング用カメラ701から当該モニタリング用カメラ701が撮影した映像を取得する点が異なる。
実施の形態1では、映像記録装置103が、監視カメラ101から送信された映像を受信し、映像異常停止検出装置106に配信するようにしていたが、この実施の形態2では、映像記録装置103に、当該映像の配信機能を備えなくても、監視カメラ101から送信された映像が異常停止しているか否かを自動的に判別できる。
The configuration and operation of the abnormal video stop detection device 106a are the same as the configuration and operation described in Embodiment 1 with reference to FIGS. 2 and 4, and thus redundant description is omitted.
In the video abnormal stop detection device 106a, the
In the first embodiment, the
実施の形態1のように、映像異常停止検出装置106が映像記録装置103から配信された映像を取得する構成では、当該映像が異常停止している場合、図4のステップST404で取得した注目映像フレームの輝度画像および前映像フレームの輝度画像は全く同じものとなる。そのため、理論的には、映像が異常停止している場合のノイズ変化量は0となる。よって、第一の閾値を「0」と設定し、図4のステップST405での判断を第一差分画像の全ての画素の画素値が0かどうかという判断に変えることにより、実施の形態1では、図4のステップST406〜ステップST408の処理を省略することができる。すなわち、実施の形態1では、映像異常停止検出装置106の映像分析部202が、ハイパスフィルタ部204、第二差分演算部205、および、第二判別部2062を備えない構成とすることも可能である。
In the configuration in which the video abnormal
これに対し、この実施の形態2では、モニタ105が表示させた映像を、モニタリング用カメラ701が撮影するため、モニタリング用カメラ701内の撮像素子、および、エンコーダで生じるノイズを考慮する必要がある。つまり、映像が異常停止している場合でも、例えば、輝度画像取得部208が前映像フレームに基づき取得する輝度画像と、注目映像フレームに基づき取得する輝度画像(図4のステップST403参照)とは、同じものとはならない。モニタリング用カメラ701が撮影した際にノイズ成分が付加されることにより、映像が異常停止していたとしても、前映像フレームと注目映像フレームとが一致しないようになるためである。
よって、この実施の形態2に係る映像異常停止検出装置106aにおいては、ハイパスフィルタ部204および第二差分演算部205を省略し、第一差分演算部203のみで、映像が異常停止しているか否かを判別するようにすると、映像が異常停止している場合と被写体が静止している場合との区別がつかなくなる。
被写体が静止している場合、監視カメラ101、映像記録装置103、モニタ105、および、モニタリング用カメラ701でノイズ成分が付加される。一方、映像が異常停止している場合、モニタ105、および、モニタリング用カメラ701でのみノイズ成分が付加される。したがって、映像が異常停止している場合は、被写体が静止している場合と比較して、付加されるノイズ成分が少量となる。
この実施の形態2における監視システムの構成においては、映像が異常停止していることを判別するためには、上述のようにノイズ成分の差異を判別することが有効である。このため、実施の形態2の映像異常停止検出装置106aは、ハイパスフィルタ部204、第二差分演算部205および第二判別部2062を有することが必須である。映像異常停止検出装置106aは、当該ハイパスフィルタ部204と第二差分演算部205によって、前映像フレームおよび注目映像フレームそれぞれのノイズ成分の差分を示す第二差分画像を取得し、第二判別部2062によって、第二差分画像の全ての画素について、各画素がいずれも第二の閾値未満と判別されれば、判別部206が、映像が異常停止していると判別するようにする(ステップST409)。
On the other hand, in the second embodiment, since the
Therefore, in the video abnormal stop detection device 106a according to the second embodiment, the high-
When the subject is stationary, a noise component is added by the
In the configuration of the monitoring system in the second embodiment, it is effective to determine the difference in noise components as described above in order to determine that the video has stopped abnormally. For this reason, it is essential that the video abnormal stop detection device 106a of the second embodiment includes the high-
以上のように、この実施の形態2によれば、実施の形態1同様、監視カメラ101から配信される映像が異常停止しているかどうかを、監視者等が、モニタを目視することなく、自動的に判別することが可能となる。その結果、人手を削減し、省力化することができる。また、例えば監視員の疲労によって生じる、映像異常停止の発見の取りこぼしを防ぐようにすることができる。
また、この実施の形態2によれば、既存の監視システムにおける映像記録装置が、映像異常停止検出装置に映像を配信することが可能な出力装置を特に有していない場合にも、映像の異常停止を自動的に検知することができる。
As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, whether or not the video distributed from the
Further, according to the second embodiment, even if the video recording device in the existing monitoring system does not have an output device that can deliver video to the video abnormal stop detection device, the video abnormality Stop can be detected automatically.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
101 監視カメラ、102 監視用PC、103 映像記録装置、104 ネットワーク、105 モニタ、106,106a 映像異常停止検出装置、107 出力装置、201 映像取得部、202 映像分析部、203 第一差分演算部、204 ハイパスフィルタ部、205 第二差分演算部、206 判別部、207 出力制御部、208 輝度画像取得部、301 処理回路、302 HDD、303 入力インタフェース装置、304 出力インタフェース装置、305 メモリ、306 CPU、2031 第一減算部、2041 畳込演算部、2051 第二減算部、2061 第一判別部、2062 第二判別部。 101 monitoring camera, 102 monitoring PC, 103 video recording device, 104 network, 105 monitor, 106, 106a video abnormal stop detection device, 107 output device, 201 video acquisition unit, 202 video analysis unit, 203 first difference calculation unit, 204 high-pass filter unit, 205 second difference calculation unit, 206 discrimination unit, 207 output control unit, 208 luminance image acquisition unit, 301 processing circuit, 302 HDD, 303 input interface device, 304 output interface device, 305 memory, 306 CPU, 2031 1st subtraction part, 2041 Convolution operation part, 2051 2nd subtraction part, 2061 1st discrimination | determination part, 2062 2nd discrimination | determination part.
Claims (5)
前記輝度画像取得部が取得した、前記注目映像フレームの輝度画像と前記前映像フレームの輝度画像のそれぞれについて、ノイズ成分を取り出したフィルタ後輝度画像を取得するハイパスフィルタ部と、
前記ハイパスフィルタ部が取得した、前記注目映像フレームのフィルタ後輝度画像と前記前映像フレームのフィルタ後輝度画像とにおける各画素の輝度値の差分値を画素値とする、第二差分画像を取得する第二差分演算部と、
前記第二差分演算部が取得した第二差分画像の各画素の画素値が、いずれも第二の閾値未満である場合に、前記監視対象領域を撮影した映像が異常停止していると判別する判別部
とを備えた映像異常停止検出装置。 A luminance image acquisition unit that acquires a luminance image from each of a target video frame acquired from a target video obtained by photographing a monitoring target area and a previous video frame acquired from a video before the target video;
A high-pass filter unit that acquires a filtered luminance image obtained by extracting a noise component for each of the luminance image of the target video frame and the luminance image of the previous video frame acquired by the luminance image acquisition unit;
A second difference image is acquired, which is obtained by the high-pass filter unit and uses a difference value between luminance values of each pixel in the filtered luminance image of the target video frame and the filtered luminance image of the previous video frame as a pixel value. A second difference calculation unit;
When the pixel value of each pixel of the second difference image acquired by the second difference calculation unit is less than the second threshold value, it is determined that the video obtained by photographing the monitoring target area is abnormally stopped. A video abnormal stop detection device comprising a determination unit.
前記判別部は、
前記第一差分演算部が取得した第一差分画像の各画素の画素値がいずれも第一の閾値未満であり、かつ、前記第二差分演算部が取得した第二差分画像の各画素の画素値がいずれも第二の閾値未満である場合に、前記監視対象領域を撮影した映像が異常停止していると判別する
ことを特徴とする請求項1記載の映像異常停止検出装置。 A first difference for acquiring a first difference image, which is obtained by the luminance image acquisition unit, using a difference value of a luminance value of each pixel between the luminance image of the target video frame and the luminance image of the previous video frame as a pixel value. It further includes an arithmetic unit,
The discrimination unit is
The pixel value of each pixel of the first difference image acquired by the first difference calculation unit is less than the first threshold value, and the pixel of each pixel of the second difference image acquired by the second difference calculation unit The video abnormal stop detection device according to claim 1, wherein when any of the values is less than a second threshold, it is determined that the video obtained by capturing the monitoring target region is abnormally stopped.
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の映像異常停止検出装置。 3. The video according to claim 1, further comprising: an output control unit configured to output an alarm when the determination unit determines that the video obtained by capturing the monitoring target area is abnormally stopped. 4. Abnormal stop detection device.
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の映像異常停止検出装置を搭載した映像記録装置。 A video recording apparatus for recording video obtained by photographing the monitoring target area,
A video recording device equipped with the video abnormal stop detection device according to any one of claims 1 to 3.
ハイパスフィルタ部が、前記輝度画像取得部が取得した、前記注目映像フレームの輝度画像と前記前映像フレームの輝度画像のそれぞれについて、ノイズ成分を取り出したフィルタ後輝度画像を取得するステップと、
第二差分演算部が、前記ハイパスフィルタ部が取得した、前記注目映像フレームのフィルタ後輝度画像と前記前映像フレームのフィルタ後輝度画像とにおける各画素の輝度値の差分値を画素値とする、第二差分画像を取得するステップと、
判別部が、前記第二差分演算部が取得した第二差分画像の各画素の画素値が、いずれも第二の閾値未満である場合に、前記監視対象領域を撮影した映像が異常停止していると判別するステップ
とを備えた映像異常停止検出方法。 A luminance image acquisition unit acquires a luminance image from each of an attention video frame acquired from an attention video obtained by photographing a monitoring target area and a previous video frame acquired from a video before the attention video; and
A high-pass filter unit acquires a filtered luminance image obtained by extracting a noise component for each of the luminance image of the target video frame and the luminance image of the previous video frame acquired by the luminance image acquisition unit;
A second difference calculation unit, which is obtained by the high-pass filter unit, the difference value of the luminance value of each pixel in the filtered luminance image of the video frame of interest and the filtered luminance image of the previous video frame is a pixel value, Obtaining a second difference image;
When the determination unit determines that the pixel value of each pixel of the second difference image acquired by the second difference calculation unit is less than the second threshold, the video imaged of the monitoring target area is abnormally stopped. A method for detecting an abnormal video stop, comprising: a step of determining that the image is present.
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