JP2018180714A - 動体検知システム、動体検知装置、動体検知方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】動体検知における処理負担を軽減すると共により精度高く光源の影響を排除する。
【解決手段】監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得する監視画像取得部と、連続して取得された前記監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、を備え、前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、動体検知システムが提供される。
【選択図】図４

Description

本発明は、動体検知システム、動体検知装置、動体検知方法、およびプログラムに関する。

近年、撮像された画像に基づいて動体検知を行う装置が開発されている。また、動体検知において光の影響を取り除くための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、画像の変化が全体に及ぶことに基づいて、当該変化が光源の影響によるものであると判定する技術が開示されている。また、特許文献２には、所定時間内に撮像された画像から平均画像を生成し、当該平均画像に基づいて動体の検知を行う技術が開示されている。

また、特許文献３には、明度を補正しエッジ検出を施した画像を比較することで、動体検知を行う技術が開示されている。また、特許文献４には、前後における画素ブロック間の輝度平均値の差から、各フレーム全体の輝度平均値の差を差し引くことにより、光の影響を排除する技術が開示されている。

特開２００１−８１８９号公報 特開２０１３−４５１５２号公報 特開２０１０−１３０２９２号公報 特開２００５−１１７３４３号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、光源が画像に局所的な影響を与える場合には、動体が誤検知されてしまう懸念がある。また、特許文献２に記載の技術では、短時間における光の影響を取り除くことが困難な場合がある。また、特許文献３および特許文献４に記載の技術では、画像処理に係る処理負担が大きいという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、動体検知における処理負担を軽減すると共により精度高く光源の影響を排除することが可能な、新規かつ改良された動体検知システム、動体検知装置、動体検知方法、およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得する監視画像取得部と、連続して取得された前記監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、を備え、前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、動体検知システムが提供される。

前記差分算出部は、前記第１の差分画像と、複数の前記暫定差分画像のうち最も差分の大きい暫定差分画像である第２の差分画像と、に基づいて最終差分画像を生成し、前記動体判定部は、前記最終差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて動体を検知してもよい。

前記動体判定部は、前記暫定差分画像に係る差分が、所定の時間以上、閾値を下回ることに基づいて、前記差分検知時間の測定を終了してもよい。

前記動体判定部は、前記暫定差分画像に係る差分の変動が略線形であることに基づいて前記暫定差分画像に係る差分は動体に由来するものではないと判定し、前記差分検知時間の測定を終了してもよい。

前記動体判定部は、前記暫定差分画像に係る差分の変動が不規則性を有することに基づいて、動体を検知してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定の間隔で連続して取得された監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、を備え、前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、動体検知装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得することと、連続して取得した前記監視画像に基づいて第１の差分画像を生成することと、前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始することと、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得した前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成することと、生成した差分画像に基づいて、動体を検知することと、を含む、動体検知方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、所定の間隔で連続して取得された監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、を備え、前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、動体検知装置、として機能させるためのプログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、動体検知における処理負担を軽減すると共により精度高く光源の影響を排除することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る動体検知システムのシステム構成図の一例である。 同実施形態に係る監視カメラおよび動体検知装置の機能ブロック図の一例である。 同実施形態に係る光源の影響による輝度の変化について説明するための図である。 同実施形態に係る光源の影響により生成される差分画像について説明するための図である。 同実施形態に係る体の影響により生成される差分画像について説明するための図である。 同実施形態に係る動体検知装置による第１の差分画像の生成と当該第１の差分画像に基づく差分検知時間の測定開始処理の流れを示すフローチャートである。 同実施形態に係る動体検知装置による第２の差分画像の取得と差分検知時間の測定終了処理の流れを示すフローチャートである。 同実施形態に係る動体検知装置による最終差分画像の生成と動体判定処理の流れを示すフローチャートである。 同実施形態に係る動体検知装置による暫定差分画像の差分の変動に基づく光源の判定について説明するための図である。 同実施形態に係る動体検知装置による暫定差分画像の差分の変動に基づく動体の検知について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る動体検知装置のハードウェア構成例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．一実施形態＞
＜＜１．１．システム構成例＞＞
まず、本発明の一実施形態に係る動体検知システムのシステム構成例について説明する。図１は、本実施形態に係る動体検知システム１０００のシステム構成図の一例である。図１を参照すると、本実施形態に係る動体検知システム１０００は、監視カメラ１０および動体検知装置２０を備える。また、監視カメラ１０および動体検知装置２０は、ネットワーク３０を介して接続される。

（監視カメラ１０）
本実施形態に係る監視カメラ１０は、動体検知システム１０００において、監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得する監視画像取得部として機能する。本実施形態に係る監視カメラ１０は、例えば、屋内へ侵入する不審人物の画像を取得することを目的に設置される。また、本実施形態に係る監視カメラ１０は、上記の用途に限らず、屋内または屋外に設置される種々の撮像装置であってよい。

（動体検知装置２０）
本実施形態に係る動体検知装置２０は、監視カメラ１０により取得された監視画像に基づいて、動体の検知を行う情報処理装置である。この際、本実施形態に係る動体検知装置２０は、動体検知における外部光源の影響を排除することを特徴の一つとする。より具体的には、本実施形態に係る動体検知装置２０は、例えば、夜間撮影時などに、外部光源の影響により監視画像の輝度が変化することで、動体が誤検知されることを防ぐことができる。このために、本実施形態に係る動体検知装置２０は、監視画像の差分に係る差分検知時間が開始される際に生成した第１の差分画像と、差分検知時間の開始後に生成した第２の差分画像とを比較することで、上記の画像差分が動体に由来するものであるか、光源に由来するものであるかを判定することができる。

（ネットワーク３０）
ネットワーク３０は、本実施形態に係る自動応答システムの各構成を接続する機能を有する。ネットワーク３０は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク３０は、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。

以上、本実施形態に係る動体検知システム１０００のシステム構成例について説明した。なお、図１を用いて示した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る動体検知システム１０００の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る動体検知システム１０００は、図１に示す以外の構成をさらに備えてもよい。また、監視カメラ１０および動体検知装置２０が有する機能は、単一の装置により実現されてもよい。本実施形態に係る動体検知システム１０００のシステム構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形され得る。

＜＜１．２．監視カメラ１０の機能構成例＞＞
次に、本実施形態に係る監視カメラ１０の機能構成例について説明する。図２は、本実施形態に係る監視カメラ１０および動体検知装置２０の機能ブロック図の一例である。図２を参照すると、本実施形態に係る監視カメラ１０は、画像取得部１１０および画像送信部１２０を備える。

（画像取得部１１０）
本実施形態に係る画像取得部１１０は、監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得する機能を有する。本実施形態に係る画像取得部１１０は、例えば、連続したフレーム画像から構成される動画像を撮影する機能を有してよい。また、本実施形態に係る画像取得部１１０は、所定の間隔で静止画像を連続して取得する機能を有してもよい。

（画像送信部１２０）
本実施形態に係る画像送信部１２０は、ネットワーク３０を介して、動体検知装置２０との情報通信を行う機能を有する。具体的には、本実施形態に係る画像送信部１２０は、画像取得部１１０が撮像した監視画像を時系列に動体検知装置２０に送信する機能を有する。

以上、本実施形態に係る監視カメラ１０の機能構成例について説明した。なお、図２を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る監視カメラ１０の機能構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る監視カメラ１０は、図２に示す以外の構成をさらに備えてもよい。本実施形態に係る監視カメラ１０は、例えば、操作者による入力操作を受け付ける入力部などをさらに備えることができる。本実施形態に係る監視カメラ１０の機能構成は、仕様や運用に応じて適宜変形され得る。

＜＜１．３．動体検知装置２０の機能構成例＞＞
次に、引き続き図２を参照して、本実施形態に係る動体検知装置２０の機能構成例について説明する。図２を参照すると、本実施形態に係る動体検知装置２０は、画像受信部２１０、差分算出部２２０、記憶部２３０、および動体判定部２４０を備える。

（画像受信部２１０）
本実施形態に係る画像受信部２１０は、監視カメラ１０から、取得された監視画像を受信する機能を有する。この際、本実施形態に係る画像受信部２１０は、取得された順序に時系列に監視画像を受信してよい。

（差分算出部２２０）
本実施形態に係る差分算出部２２０は、監視カメラ１０により連続して取得された２枚の監視画像から、当該２枚の監視画像に係る差分画像を生成する機能を有する。この際、本実施形態に係る差分算出部２２０は、差分検知時間の測定が開始される前に取得された監視画像に基づいて第１の差分画像を生成することができる。

また、本実施形態に係る差分算出部２２０は、差分検知時間の測定開始後に取得された監視画像に基づいて、暫定差分画像を生成することができる。また、本実施形態に係る差分算出部２２０は、生成した複数の暫定差分画像のうち最も差分量の大きい暫定差分画像を第２の差分画像に設定してよい。なお、差分量は差分画像の輝度値に基づき算出するものとする。すなわち、差分画像は前後の画像の差分であるため、差異がなければ真っ黒の画像となり、前後の画像との差異がある部分については、差異の大きさに応じて輝度が上がる。このため、例えば差分画像の各画素の輝度値の合計（あるいは平均）を求めて当該差分画像の差分量とすることができる。以下、差分画像の差分といった場合には差分量を指すものとする。

さらに、本実施形態に係る差分算出部２２０は、生成した第１の差分画像および第２の差分画像に基づいて、最終差分画像を生成する機能を有する。本実施形態に係る差分算出部２２０が有する機能の詳細については別途後述する。

（記憶部２３０）
本実施形態に係る記憶部２３０は、動体検知装置２０により扱われる種々の情報を記憶する機能を有する。具体的には、記憶部２３０は、監視カメラ１０から受信した監視画像や、差分算出部２２０により生成される第１の差分画像、第２の差分画像、および最終差分画像を記憶する。また、記憶部２３０は、後述する差分検知フラグや差分検知時間に係る開始時刻および終了時間、差分未検知時間などを記憶する。

（動体判定部２４０）
本実施形態に係る動体判定部２４０は、差分算出部２２０により生成された第１の差分画像や第２の差分画像、最終差分画像に基づいて、動体を検知する機能を有する。より詳細には、本実施形態に係る動体判定部２４０は、上記の最終差分画像に係る差分量が閾値以上であることに基づいて動体を検知してよい。一方、最終差分画像に係る差分量が閾値を下回る場合には、動体判定部２４０は、上記の差分が光源の影響によるものであると判定することができる。

図３は、本実施形態に係る光源の影響による輝度の変化について説明するための図である。図３には、時系列に取得された監視画像に係る輝度の変化が曲線Ｃ１により示されている。ここで、曲線Ｃ１は、監視領域に入り込んだ光の影響による輝度の変化を示すものであってよい。また、図３における曲線Ｃ１は、光源により照射される光が監視領域に入り込んでから消失するまでの輝度の変化を示している。

より具体的には、図３には、時刻ｔ０〜ｔ４において、光源の点灯に伴い輝度が上昇し、時刻ｔ４〜ｔ８において、光源の消灯に伴い輝度が低下する一例が示されている。この際、光源の点灯に伴う監視画像の輝度の差と、光源の消灯に伴う監視画像の輝度の差は、所定の範囲に収まることが予測される。

例えば、図３において、時刻ｔ２および時刻ｔ３において取得された監視画像の差分量ｄ１と、時刻ｔ５および時刻ｔ６において取得された監視画像の差分量ｄ２とは、ほぼ同一の値となる。すなわち、光源の影響による輝度の変化は、光源による光が監視領域に進入した際と、光が消失した際とで、ほぼ相殺されるといえる。

上記の点について、具体的な画像イメージを用いて、より詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る光源の影響により生成される差分画像について説明するための図である。図４の上段には、所定の間隔で取得された監視画像ＩＭ１〜ＩＭ４が示されている。ここで、監視画像ＩＭ１〜ＩＭ４は、屋内に設定された監視カメラ１０により夜間において取得された画像であってよい。また、監視画像ＩＭ１〜ＩＭ４には、屋外へと通じるドアが示されており、当該ドアは、例えば、ガラスなどの光を透過する素材を用いて形成されている。

また、図４に示す監視画像ＩＭ１は、屋外に光源のない状態において取得された画像であり、監視画像ＩＭ２は、屋外に光源が存在する状態において取得された画像であってよい。すなわち、監視画像ＩＭ１およびＩＭ２は、屋外において光源が点灯した前後に取得された画像を示している。この際、監視画像ＩＭ１およびＩＭ２から生成される第１の差分画像ＤＩ１には、図４に示すように、ドア付近において、進入する光の影響による輝度の変化が検知される。

一方、図４に示す監視画像ＩＭ３は、屋外に光源の存在する状態において取得された画像であり、監視画像ＩＭ４は、屋外に光源が存在しない状態において取得された画像である。すなわち、監視画像ＩＭ３およびＩＭ４は、屋外において光源が消灯した前後に取得された画像であってよい。この際、監視画像ＩＭ３およびＩＭ４から生成される第２の差分画像ＤＩ２には、図４に示すように、ドア付近において、消失した光の影響による輝度の変化が検知される。

ここで、第１の差分画像ＤＩ１と第の差分画像Ｄ１２とを比較すると、類似する輝度の変化が検知されていることがわかる。また、第１の差分画像ＤＩ１および第の差分画像Ｄ１２から生成される最終差分画像ＦＤＩ１に着目すると、輝度の差分が検知されていないことがわかる。このように、差分画像に係る輝度の変化が光源の影響によるものである場合、最終差分画像に係る輝度の差分量は、所定の閾値を下回ることが予測される。このため、本実施形態に係る動体判定部２４０は、最終差分画像に係る輝度の差分量が所定の閾値を下回る場合には、当該差分が光源の影響により検知されたものであると判定することができる。

一方、図５は、本実施形態に係る動体の影響により生成される差分画像について説明するための図である。図５の上段には、図４と同様に、所定の間隔で取得された監視画像ＩＭ５〜ＩＭ８が示されている。ここで、監視画像ＩＭ５〜ＩＭ８には、屋内を移動する人物の様子が捉えられている。

この際、監視画像ＩＭ５およびＩＭ６から生成される第１の差分画像ＤＩ３と、監視画像ＩＭ７およびＩＭ８から生成される第２の差分画像ＤＩ４とを比較すると、それぞれ異なる輝度の差分が検知されていることがわかる。また、第１の差分画像ＤＩ３および第２の差分画像ＤＩ４から生成される最終差分画像ＦＤＩ２に着目すると、図４に示した最終差分画像ＦＤＩ１と比較して、大きな差分が検知されていることがわかる。このように、差分画像に係る輝度の変化が動体の影響によるものである場合、最終差分画像に係る輝度の差分量は、所定の閾値以上となること予測される。このため、本実施形態に係る動体判定部２４０は、最終差分画像に係る輝度の差分量が所定の閾値以上である場合には、動体が検知されたと判定してよい。

本実施形態に係る動体判定部２４０が有する上記の機能によれば、画像処理のコストを抑えながらも光源の影響を排除し精度の高い動体検知を実現することが可能となる。

＜＜１．４．動体検知装置２０の動作の流れ＞＞
次に、本実施形態に係る動体検知装置２０の動作の流れについて詳細に説明する。本実施形態に係る動体検知装置２０の動作は、第１の差分画像の生成と当該第１の差分画像に基づく差分検知時間の測定開始処理、第２の差分画像の取得と差分検知時間の測定終了処理、および最終差分画像の生成と動体判定処理の３つに大別される。

まず、本実施形態に係る第１の差分画像の生成と当該第１の差分画像に基づく差分検知時間の測定開始処理の流れについて説明する。図６は、本実施形態に係る動体検知装置２０による第１の差分画像の生成と当該第１の差分画像に基づく差分検知時間の測定開始処理の流れを示すフローチャートである。なお、図６には、動体検知装置２０による動体検知機能が有効となった状態からの処理の流れが示されている。

図６を参照すると、まず、画像受信部２１０が監視カメラ１０から監視画像を受信し、記憶部２３０が上記の監視画像を取得画像１として記憶する（Ｓ１１０１）。

続いて、同様に、画像受信部２１０が監視カメラ１０から監視画像を受信し、記憶部２３０が上記の監視画像を取得画像２として記憶する（Ｓ１１０２）。ここで、ステップＳ１１０１において記憶される取得画像１とステップＳ１１０２において記憶される取得画像２とは、時系列に撮影された画像であってよい。

次に、差分算出部２２０は、ステップＳ１１０１において記憶された取得画像１とステップＳ１１０２において記憶された取得画像２とに基づいて、第１の差分画像を生成する（Ｓ１１０３）。また、この際、記憶部２３０は、ステップＳ１１０３において生成された第１の差分画像を記憶してよい。

次に、動体判定部２４０は、ステップＳ１１０３において生成された第１の差分画像に係る差分量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０４）。

ここで、第１の差分画像に係る差分量が閾値を下回る場合（Ｓ１１０４：Ｎｏ）、記憶部２３０は、ステップＳ１１０２において記憶した取得画像２をステップＳ１１０１において記憶した取得画像１に上書きする（Ｓ１１０５）。また、動体検知装置２０は、ステップＳ１１０２の状態に復帰し、記憶部２３０は、新たに受信された監視画像を取得画像２として記憶する。

一方、第１の差分画像に係る差分量が閾値以上である場合（Ｓ１１０４：Ｙｅｓ）、動体判定部２４０は、差分検知フラグをＯＮに設定し（Ｓ１１０６）、また、差分検知時間の測定を開始する（Ｓ１１０７）。また、この際、記憶部２３０は、ステップＳ１１０６において設定された差分検知フラグの状態とステップＳ１１０７において開始された差分検知時間の開始時間とを記憶してよい。

以上、本実施形態に係る動体検知装置２０による第１の差分画像の生成と当該第１の差分画像に基づく差分検知時間の測定開始処理の流れについて説明した。このように、本実施形態に係る動体検知装置２０によれば、時系列に取得された監視画像間の差分量が閾値以上であることに基づいて、動体または光源が監視画像に写り込んだことを検知することができる。

続いて、本実施形態に係る第２の差分画像の取得と差分検知時間の測定終了処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態に係る動体検知装置２０による第２の差分画像の取得と差分検知時間の測定終了処理の流れを示すフローチャートである。

図７を参照すると、差分検知時間の測定開始後においても、引き続き画像受信部２１０が監視カメラ１０から監視画像を受信し、記憶部２３０が上記の監視画像を取得画像３として記憶する（Ｓ１２０１）。

また、同様に、画像受信部２１０が監視カメラ１０から監視画像を受信し、記憶部２３０が上記の監視画像を取得画像４として記憶する（Ｓ１２０２）。ここで、ステップＳ１２０１において記憶される取得画像３とステップＳ１２０２において記憶される取得画像４とは、時系列に撮影された画像であってよい。

次に、本実施形態に係る差分算出部２２０は、ステップＳ１２０１において記憶された取得画像３とステップＳ１２０２において記憶された取得画像４とに基づいて、暫定差分画像を生成する（Ｓ１２０３）。

続いて、差分算出部２２０は、記憶部２３０に第２の差分画像が存在するか否かを判定する（Ｓ１２０４）。

ここで、記憶部２３０に第２の差分画像が存在する場合（Ｓ１２０４：Ｙｅｓ）、続いて、差分算出部２２０は、ステップＳ１２０３において生成した暫定差分画像の差分量が、記憶部２３０に記憶される第２の差分画像の差分量以下であるか否かを判定する（Ｓ１２０５）。

ここで、暫定差分画像の差分量が第２の差分画像を上回る場合（Ｓ１２０５：Ｎｏ）、あるいは、記憶部２３０に第２の差分画像が存在しない場合（Ｓ１２０４：Ｎｏ）、差分算出部２２０は、ステップＳ１２０３において生成した暫定差分画像を第２の差分画像として記憶部２３０に記憶させる（Ｓ１２０６）。

次に、本実施形態に係る動体判定部２４０は、ステップＳ１２０３において生成された暫定差分画像に係る差分量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１２０７）。

ここで、暫定差分画像の差分量が閾値以上である場合（Ｓ１２０７：Ｙｅｓ）、動体判定部２４０は、差分未検知時間の測定を停止し、また差分未検知時間の値をリセットする（Ｓ１２０８）。ここで、上記の差分未検知時間とは、暫定差分画像の差分量が閾値を下回る状態が継続している時間を指す。

続いて、記憶部２３０は、ステップＳ１２０２において記憶した取得画像４をステップＳ１２０１において記憶した取得画像３に上書きする（Ｓ１２０９）。また、動体検知装置２０は、ステップＳ１２０２の状態に復帰し、記憶部２３０は、新たに受信された監視画像を取得画像４として記憶する。

一方、暫定差分画像の差分量が閾値未満である場合（Ｓ１２０７：Ｙｅｓ）、動体判定部２４０は、差分未検知時間の測定が開始されているか否かを判定する（Ｓ１２１０）。

ここで、差分未検知時間の測定が開始されていない場合（Ｓ１２１０：Ｎｏ）、動体判定部２４０は、差分未検知時間の測定を開始し（Ｓ１２１１）、動体検知装置２０は、ステップＳ１２０９の状態に移行する。

一方、差分未検知時間の測定が開始されている場合（Ｓ１２１０：Ｙｅｓ）、続いて、動体判定部２４０は、差分未検知時間が所定の時間以上であるか否かを判定する（Ｓ１２１２）。

ここで、差分未検知時間が所定の時間未満である場合（Ｓ１２１２：Ｎｏ）、動体検知装置２０は、ステップＳ１２０９の状態に移行する。

一方、差分未検知時間が所定の時間以上である場合（Ｓ１２１２：Ｙｅｓ）、動体判定部２４０は、差分検知フラグをＯＦＦに設定し（Ｓ１２１３）、また、差分検知時間の測定を終了する（Ｓ１２１４）。すなわち、本実施形態に係る動体判定部２４０は、連続して取得される監視画像間の差分量が所定時間以上、閾値を下回る場合には、動体あるいは光源が監視領域から外れたと判断することができる。また、この際、記憶部２３０は、ステップＳ１２１３において設定された差分検知フラグの状態とステップＳ１２１４において終了された差分検知時間の終了時間とを記憶してよい。

以上、本実施形態に係る動体検知装置２０による第２の差分画像の取得と差分検知時間の測定終了処理の流れについて説明した。このように、本実施形態に係る動体検知装置２０によれば、差分検知時間において生成された暫定差分画像のうち最も差分量の大きい暫定差分画像を第２の差分画像として設定することができる。

続いて、本実施形態に係る最終差分画像の生成と動体判定処理の流れについて説明する。図８は、本実施形態に係る動体検知装置２０による最終差分画像の生成と動体判定処理の流れを示すフローチャートである。

図８を参照すると、差分検知時間の測定終了後、まず、本実施形態に係る差分算出部２２０は、第１の差分画像および第２の差分画像から最終差分画像を生成する（Ｓ１３０１）。

次に、動体判定部２４０は、ステップＳ１３０１において生成された最終差分画像の差分量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１３０２）。

ここで、最終差分画像の差分量が閾値以上である場合（Ｓ１３０２：Ｙｅｓ）、動体判定部２４０は、差分検知時間において検知された差分は動体に由来するものであると判定する（Ｓ１３０２）。すなわち、最終差分画像の差分量が閾値以上である場合には、動体判定部２４０は、動体を検知してよい。

一方、最終差分画像の差分量が閾値を下回る場合（Ｓ１３０３：Ｎｏ）、動体判定部２４０は、差分検知時間において検知された差分は光源に由来するものであると判定する（Ｓ１３０４）。

なお、上述の処理では、第１の差分画像として最初に閾値を上回った差分画像を格納しているが、第２の差分画像と同様に、最も差分量が大きい差分画像を採用するようにすればより精度を向上させることができる。例えば、図３のような輝度変化を示す場合には、ｔ４付近では差分量は小さくなるため差分未検知時間が発生すると考えられるが、第１の差分画像と第２の差分画像は、それぞれｔ４の前と後から最大の差分量を持つものが選択されることが望ましい。具体的には、図７で説明したＳ１２０１〜Ｓ１２１４の処理において、以下のようにすればよい。Ｓ１２０６では、保存中の第２の差分画像より差分量が大きい暫定差分画像が生成された場合に、第２の差分画像を当該暫定差分画像で更新している。その際、以下の条件に該当する場合、保存中の第２の差分画像で第１の差分画像を１回だけ置き換える。その条件とは、差分検知フラグがＯＮの状態となって以降に差分未検知時間が発生しており、かつ当該保存中の第２の差分画像が、差分検知フラグがＯＮの状態となって以降に差分未検知時間が発生する前に保存されたものであること、である。そのようにすれば、差分未検出時間の前と後のそれぞれの最大の差分画像を、第１の差分画像、第２の差分画像とすることができる。

以上、本実施形態に係る動体検知装置２０の動作の流れについて詳細に説明した。上述したように、本実施形態に係る動体検知装置２０によれば、画像処理の負担を抑えながらも、光源の影響を効果的に排除することができ、精度の高い動体検知を実現することが可能となる。また、本実施形態に係る動体検知装置２０によれば、差分が光源による影響であると判定した場合には、当該差分を検知した差分検知時間に係る画像を削除するなどの処理が可能となり、不要なデータの蓄積によりストレージが圧迫することを防ぐ効果も期待される。

＜＜１．５．変形例＞＞
次に、本実施形態に係る変形例について説明する。上記の説明では、動体検知装置２０が第１の差分画像および第２の差分画像から最終差分画像を生成し、当該最終差分画像に基づいて、動体または光源の判定を行う場合にいて述べた。

一方、本実施形態に係る動体検知装置２０は、必ずしも最終差分画像の生成に基づいて上記の判定を行わなくてよい。具体的には、本実施形態に係る動体検知装置２０は、差分検知時間の測定開始後に生成される暫定差分画像の差分量の変動に基づいて、動体または光源の判定を行うことも可能である。

例えば、本実施形態に係る動体検知装置２０は、暫定差分画像に係る差分量の変動が略線形であることに基づいて、当該差分が光源の影響によるものであると判定してもよい。また、この際、本実施形態に係る動体検知装置２０は、差分検知時間の測定を終了してよい。

図９は、本実施形態に係る動体検知装置２０による暫定差分画像の差分量の変動に基づく光源の判定について説明するための図である。図９には、図３と同様に、時系列に取得された監視画像に係る輝度の変化が曲線Ｃ１により示されている。ここで、曲線Ｃ１は、監視領域に入り込んだ光の影響による輝度の変化を示すものであってよい。

この際、図示するように、輝度の変化が光源の影響によるものである場合、時刻ｔ２および時刻ｔ２．５において取得された監視画像から生成される暫定差分画像の差分量ｄ３と、時刻ｔ２．５および時刻ｔ３において取得された監視画像から生成される暫定差分画像の差分量ｄ４との差は所定の閾値に収まることが予測される。

同様に、時刻ｔ２．５および時刻ｔ３において取得された監視画像から生成される暫定差分画像の差分量ｄ４と、時刻ｔ３および時刻ｔ３．５において取得された監視画像から生成される暫定差分画像の差分量ｄ５との差についても、所定の閾値に収まることが予測される。

すなわち、輝度の変化が光源の影響によるものである場合、暫定差分画像の差分量の変動は、略線形となることが推定される。このため、本実施形態に係る動体判定部２４０は、暫定差分画像の差分量の変動が略線形である場合には、検知された差分が光源の影響によるものであると判定し、差分検知時間の測定を終了してよい。

本実施形態に係る動体判定部２４０が有する上記の機能によれば、光源から照射される光が監視領域を外れる前に、いち早く光源の影響を判定することができ、不要な情報の録画などを防止する効果が期待される。

一方、本実施形態に係る動体検知装置２０は、暫定差分画像に係る差分量の変動が不規則性を有することに基づいて、動体を検知することも可能である。

図１０は、本実施形態に係る動体検知装置２０による暫定差分画像の差分量の変動に基づく動体の検知について説明するための図である。図１０には、時系列に取得された監視画像に係る輝度の変化が曲線Ｃ２により示されている。ここで、曲線Ｃ２は、監視領域に入り込んだ動体の影響による輝度の変化を示すものであってよい。

このように、動体に影響による輝度の変化は、光源の影響による変化とは異なり、動体の動きに応じて不規則に変化する。このため、輝度の変化が動体の影響によるものである場合、時刻ｔ２〜時刻３．５において取得された監視画像から生成される暫定差分画像の差分量ｄ６〜ｄ８は、不規則に変動することが予測される。

このため、本実施形態に係る動体判定部２４０は、暫定差分画像の差分量の変動が略線形である場合には、検知された差分が動体の影響によるものであると判定してもよい。本実施形態に係る動体判定部２４０が有する上記の機能によれば、最終差分画像の生成を行うことなく動体を検知することができ、動体検知に係る処理コストをより低減することが可能となる。

＜２．ハードウェア構成例＞
次に、本発明の一実施形態に係る動体検知装置２０のハードウェア構成例について説明する。図１１は、本発明の一実施形態に係る動体検知装置２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図１１を参照すると、動体検知装置２０は、例えば、ＣＰＵ８７１と、ＲＯＭ８７２と、ＲＡＭ８７３と、ホストバス８７４と、ブリッジ８７５と、外部バス８７６と、インターフェース８７７と、入力部８７８と、出力部８７９と、記憶部８８０と、ドライブ８８１と、接続ポート８８２と、通信部８８３と、を有する。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。

（ＣＰＵ８７１）
ＣＰＵ８７１は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ８７２、ＲＡＭ８７３、記憶部８８０、又はリムーバブル記録媒体９０１に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。

（ＲＯＭ８７２、ＲＡＭ８７３）
ＲＯＭ８７２は、ＣＰＵ８７１に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ８７３には、例えば、ＣＰＵ８７１に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。

（ホストバス８７４、ブリッジ８７５、外部バス８７６、インターフェース８７７）
ＣＰＵ８７１、ＲＯＭ８７２、ＲＡＭ８７３は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス８７４を介して相互に接続される。一方、ホストバス８７４は、例えば、ブリッジ８７５を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス８７６に接続される。また、外部バス８７６は、インターフェース８７７を介して種々の構成要素と接続される。

（入力部８７８）
入力部８７８には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、マイク、及びレバー等が用いられる。さらに、入力部８７８としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ（以下、リモコン）が用いられることもある。

（出力部８７９）
出力部８７９には、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ、又は有機ＥＬ等のディスプレイ装置（表示装置）、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。

（記憶部８８０）
記憶部８８０は、各種のデータを格納するための装置である。記憶部８８０としては、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。

（ドライブ８８１）
ドライブ８８１は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９０１に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体９０１に情報を書き込む装置である。

（リムーバブル記録媒体９０１）
リムーバブル記録媒体９０１は、例えば、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア、ＨＤ ＤＶＤメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体９０１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード、又は電子機器等であってもよい。

（接続ポート８８２）
接続ポート８８２は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＲＳ−２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器９０２を接続するためのポートである。

（外部接続機器９０２）
外部接続機器９０２は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はＩＣレコーダ等である。

（通信部８８３）
通信部８８３は、ネットワーク９０３に接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。また、内線電話網や携帯電話事業者網等の電話網に接続してもよい。

＜３．まとめ＞
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る動体検知システム１０００は、連続して取得される監視画像から差分画像を生成することができる。また、本発明の一実施形態に係る動体検知システム１０００は、生成した複数の差分画像を比較することで、動体の検知を行うことができる。係る構成によれば、動体検知における処理負担を軽減すると共により精度高く光源の影響を排除することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本発明の動体検知装置２０の処理に係る各ステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、動体検知装置２０の処理に係る各ステップは、フローチャートに記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

１０ 監視カメラ
１１０ 画像取得部
１２０ 画像送信部
２０ 動体検知装置
２１０ 画像受信部
２２０ 差分算出部
２３０ 記憶部
２４０ 動体判定部
３０ ネットワーク
１０００ 動体検知システム

Claims (8)

1. 監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得する監視画像取得部と、
   連続して取得された前記監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、
   前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、
   を備え、
   前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、
   前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、
   動体検知システム。
2. 前記差分算出部は、前記第１の差分画像と、複数の前記暫定差分画像のうち最も差分の大きい暫定差分画像である第２の差分画像と、に基づいて最終差分画像を生成し、
   前記動体判定部は、前記最終差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて動体を検知する、
   請求項１に記載の動体検知システム。
3. 前記動体判定部は、前記暫定差分画像に係る差分が、所定の時間以上、閾値を下回ることに基づいて、前記差分検知時間の測定を終了する、
   請求項１または２に記載の動体検知システム。
4. 前記動体判定部は、前記暫定差分画像に係る差分の変動が略線形であることに基づいて前記暫定差分画像に係る差分は動体に由来するものではないと判定し、前記差分検知時間の測定を終了する、
   請求項１〜３のいずれかに記載の動体検知システム。
5. 前記動体判定部は、前記暫定差分画像に係る差分の変動が不規則性を有することに基づいて、動体を検知する、
   請求項１〜４のいずれかに記載の動体検知システム。
6. 所定の間隔で連続して取得された監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、
   前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、
   を備え、
   前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、
   前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、
   動体検知装置。
7. 監視対象領域の監視画像を所定の間隔で連続して取得することと、
   連続して取得した前記監視画像に基づいて第１の差分画像を生成することと、
   前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始することと、
   前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得した前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成することと、
   生成した差分画像に基づいて、動体を検知することと、
   を含む、
   動体検知方法。
8. コンピュータを、
   所定の間隔で連続して取得された監視画像に基づいて第１の差分画像を生成する差分算出部と、
   前記第１の差分画像に係る差分が閾値以上であることに基づいて差分検知時間の測定を開始する動体判定部と、
   を備え、
   前記差分算出部は、前記差分検知時間の測定が開始されたのちに連続して取得された前記監視画像に基づいて複数の暫定差分画像を生成し、
   前記動体判定部は、前記差分算出部により生成された差分画像に基づいて、動体を検知する、
   動体検知装置、
   として機能させるためのプログラム。
   

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