JP3143304B2

JP3143304B2 - 複合型監視装置

Info

Publication number: JP3143304B2
Application number: JP05341508A
Authority: JP
Inventors: 秀夫清水; 行夫小林
Original assignee: 株式会社ユー・エス・ケー; 秀夫清水
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH07160957A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複合型監視装置、特に空
港、原子力施設等の管理区域への侵入者、侵入物を昼夜
常時監視する装置のシステム構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、空港、原子力施設、特殊建築
・施設等の管理区域では、赤外線センサー等を用いた監
視装置による監視が行われている。例えば、赤外線セン
サーを有する柱状本体が建物・施設の周囲の監視場所に
複数本配置されており、これらはそれぞれ二本の柱状本
体間において、所定高さ（例えば１０cm）毎に柱状本体
に配置された赤外線センサーによって、赤外線の送受信
が行われる。これによれば、この赤外線の送受信が一時
的に途絶えた状態を検出することによって、侵入者、侵
入物の存在が検知される。

【０００３】一方、監視カメラが上記柱状本体間の複数
の監視エリアを含む広い領域を撮影するために上方に配
置され、この監視カメラは、例えば一定の速度でスキャ
ンしながら所定監視エリアを順に撮影したり、重要箇所
を撮影したりしている。そして、上記柱状本体の赤外線
センサーにて異常が検知されると、監視カメラを当該柱
状本体間のエリアに自動的に移動させることになり、こ
れによって異常エリアの撮影映像が管理室や管理センタ
ー等のモニタで監視できることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の監視装置では、赤外線センサーにて異常が検出され
た後、監視カメラが移動して異常映像を映し出すまで
に、数秒から数十秒かかり、異常映像を良好に観察でき
ないという問題があった。即ち、スキャンしている監視
カメラに偶然に異常エリアが入っているときは良いが、
異常エリアから遠く離れた場所を撮影していればいる
程、監視カメラを移動させるのに時間がかかる。従っ
て、このカメラ移動の間に侵入者、侵入物がその場所か
ら離れてしまい、監視カメラで侵入者等を確実に捉えら
れないことが生じていた。

【０００５】また、上記赤外線センサーは細い赤外線ビ
ームを遮ったか否かで判定することから、１個の赤外線
センサーでは大きさのある侵入者等を確実に検知するこ
とは困難である。従って、従来では比較的短い間隔、例
えば１０cmの間隔で縦方向へ複数個配置しているが、こ
れによっても検出の限界があり、鳥、動物等が侵入する
場合には、誤検出が生じやすい。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、異常エリアの映像を瞬時に映し出
すことができ、しかも赤外線センサーの他に画像解析を
利用することにより検出精度が向上できる複合型監視装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項記載の発明に係る複合型監視装置は、赤
外線を送光する赤外線送光部及びこの送光部からの赤外
線を検知する受光部からなる赤外線センサーと、この赤
外線センサーで監視するエリアを同時に撮影する監視カ
メラと、この監視カメラで得られた画像に基づいて監視
エリアの変化を検出する画像比較回路と、この画像比較
回路の出力と上記赤外線センサーの出力の両者から異常
状態を判定する判定回路とを含み、上記赤外線センサー
の赤外線送光部又は赤外線受光部の少なくとも一方と上
記監視カメラを同一本体内へ収納し、異常時には上記監
視カメラのビデオ信号をモニタへ出力すると共に、上記
監視カメラに対向する位置に赤外線又は可視光を送光す
るカメラ用送光部を設け、夜間の監視ではこのカメラ用
送光部からの光ビームを当該監視カメラで撮影し、かつ
この光ビームの変化を上記画像比較回路にて検出するよ
うに構成したことを特徴とする。第２請求項記載の発明
は、上記赤外センサーの赤外線送光部と第１監視カメラ
を一方の本体内に収納し、上記赤外センサーの赤外線受
光部と第２監視カメラを他方の本体内に収納し、これら
２つの本体間の監視エリアを２台の第１及び第２監視カ
メラで監視することを特徴とする。第３請求項記載の発
明は、上記赤外線センサーを上下方向に２組配置し、こ
れら２組の赤外線サーの間に上記監視カメラを配置した
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、赤外線センサーの検出
と、監視カメラで得られた画像の比較解析が同一領域に
ついて実施され、この両者によって異常状態が検出され
たときに異常であると判定される。そして、この異常検
出信号によって警報が発せられると同時に、監視カメラ
で撮影されている映像が監視センター等のモニタへ映し
出される。この監視カメラは、当該監視エリアの映像を
常に捉えており、異常が発生したときは瞬時にその映像
をモニタに映し出すことができる。

【０００９】上記において、監視カメラとして近赤外線
カメラではなく普通のカメラを用いる場合、例えば赤色
光を出力する送光部と組み合わせて、夜間の監視を実行
することができる。即ち、時間差のある画像を比較する
ことによって、赤色光ビームの遮断状態を検出すること
ができるので、この検出出力と赤外線センサーの検出出
力によって、異常を検知するものである。そして、この
異常が検出されたときは、監視カメラにてその異常エリ
アの映像が瞬時に捉えられることになる。

【００１０】

【実施例】図１には、参考実施例に係る複合型監視装置
の１ユニットの構成が示されており、柱状の本体１０に
は、上下部分の２ヵ所に送光部１１，１２及び受光部１
３，１４が外側向きに配置される。また、監視カメラと
して２個の近赤外線カメラ１５，１６が上記送受光部１
１〜１４と同一の向きに配置されており、これら全ての
部材にコントロール回路１７が接続される。

【００１１】図２には、２ユニットの装置の配置状態が
示されており、図示されるように、本体１０Ａと本体１
０Ｂは距離Ｄ（最大で１００ｍ程度）だけ離されて配置
される。そして、本体１０Ａの送光部１１，１２と本体
１０Ｂの受光部１３，１４で２組の赤外線センサーを構
成するように、両本体１０Ａ、１０Ｂが配置される。従
って、この距離Ｄのエリアは、上下部分の２個の赤外線
センサーと２個の近赤外線カメラ１５，１６によって監
視されることになる。なお、夜間は近赤外線カメラ１
５，１６による撮影が良好に行えるように赤外灯照明が
用いられる。

【００１２】図３には、上記参考実施例の主要回路の構
成が示されており、図は１組の赤外線センサーと近赤外
線カメラ１６についての回路である。図において、送光
部１１は送光信号発生回路２０と赤外ＬＥＤ（発光ダイ
オード）２１からなり、この送光信号発生回路２０では
発振信号を分周した信号に周期信号を加えることによ
り、パルスコード化された送光信号が形成され、この送
光信号に基づいて赤外ＬＥＤ２１から赤外線パルスが出
力される。また、受光部１３は受光素子（フォトダイオ
ード）２２、増幅回路２３、波形整形回路２４、信号認
識回路２５からなり、受光素子２２で受光された赤外線
は増幅された後に波形整形され、送信された信号である
か否かが信号認識回路２５によって判定される。

【００１３】一方、コントロール回路１７は、近赤外線
カメラ１６からビデオ信号を入力する画像処理回路２
７、ラッチ回路２８、ＲＡＭ等からなるメモリ２９、画
像データ比較回路３０を有しており、上記画像処理回路
２７では上記ビデオ信号が増幅され、かつクランプされ
た後にデジタル信号へ変換される。そして、ラッチ回路
２８では先に得られた画像データがラッチされ、メモリ
２９では現在の画像データが格納されており、画像デー
タ比較回路３０ではラッチされた画像データとメモリ２
９内の画像データが比較され、時間差のある画像同士の
変化が検出される。即ち、侵入者等が通れば、画像に変
化（動き）が生じることになるので、この画像の変化を
画像データの比較によって検出するものである。この画
像データ比較は、周知の各種の方法で行うことができ、
また撮影エリア全体について行ってもよいし、限定され
た領域について実行してもよい。

【００１４】そうして、上記画像データ比較回路３０の
後段には、アンド回路からなる判定回路３１が設けら
れ、この判定回路３１では上記信号認識回路２５の出力
と画像データ比較回路３０の出力から異常状態であるか
否かが判定される。例えば、信号認識回路２５は送信さ
れた赤外光パルスを認識できないとき、Highレベルの信
号を出力し、画像データ比較回路３０でも画像比較解析
により画像変化を検出したとき、Highレベルの信号を出
力するとすれば、判定回路３１はアンド条件により両出
力がHighレベルのとき異常であると判定することにな
る。上記判定回路３１の後段には、音声出力回路３２を
介してスピーカ３３が接続され、また判定回路３１の出
力は外部出力回路３４を介してセンターへ供給される。
従って、異常が検知されたときは、スピーカ３３によっ
て警報が発せられると同時に、センターへ異常を示す信
号が供給される。

【００１５】更に、上記画像処理回路２７の後段に、ク
ランプされたビデオ（アナログ）信号を入力する輝度変
調回路３６が接続され、この輝度変調回路３６から出力
されたビデオ信号はバッファアンプ３７を介して上記外
部出力回路３４へ供給される。従って、近赤外線カメラ
１６で撮影された映像は、輝度調整された後に外部出力
回路３４を介してセンターのモニタへ供給されており、
異常発生時にはセンターのモニタに自動的に映し出され
るようになっている。

【００１６】参考実施例は以上の構成からなり、この実
施例では監視カメラとして近赤外線カメラ１６を用いる
ので、昼夜を問わず、常時監視することができる。この
監視においては、上述したように、異常状態が送光部１
１及び受光部１３からなる赤外線センサーと、近赤外線
カメラ１６で得られた画像の比較解析の両者によって検
出されたとき、判定回路３１では異常であると判定され
ることになる。そして、異常時には、スピーカ３３から
警報が発せられ、センターに異常であることを知らせる
ことになり、同時に、近赤外線カメラ１６で撮影された
映像はセンターのモニタへ映し出される。

【００１７】本発明では、上記近赤外線カメラ１６が異
常状態を検出すると同時に、固定された監視エリアを常
に撮影しているので、従来のように、異常発生エリアに
監視カメラを移動させる必要がなく、異常が検出された
ときの映像を瞬時に所定のモニタへ映し出すことができ
る。実施例の装置では、異常検出から映像表示まで、３
０ｍｓ（秒）〜１００ｍｓ程度であり（従来は数秒〜数
十秒）、侵入者等を確実に捉えることが可能となる。ま
た、検出手段として画像比較解析を用いたので、侵入物
が鳥、動物等であった場合でも、正確な検知ができると
いう利点がある。

【００１８】なお、上記図３では、送光部１１と受光部
１３の組合せの赤外線センサーと近赤外線カメラ１６の
処理について説明したが、図１の構成ではもう一方の送
光部１２と受光部１４の赤外線センサーと近赤外線カメ
ラ１５の検出も加えられる。即ち、いずれかの赤外線セ
ンサー及び近赤外線カメラが異常状態を検出したとき、
異常であると判定される。

【００１９】図４及び図５には、本発明の実施例の構成
が示されており、この実施例は監視カメラとして普通の
カメラを用いた場合の例である。即ち、本体１０Ａ，１
０Ｂには監視カメラとして近赤外線カメラでない普通の
カメラ３８，３９を配置し、またこれらカメラ３８，３
９の上下近傍に赤色発光ダイオードからなる送光部４
０，４１，４２，４３のみを設ける。このカメラ３８，
３９によれば、昼間は第１実施例と同様に撮影画像が比
較解析されるが、夜間は暗いのでカメラ３８，３９のみ
では画像監視ができない。そこで、実施例は送光された
赤色光をカメラ３８，３９で撮影することによって、異
常状態を検出しようとするものである。なお、上記送光
部４０〜４３として青色発光ダイオードや赤外発光ダイ
オード等を用いることができる。

【００２０】図５には、上記カメラ３８，３９で得られ
た画像が示されており、実施例では画面４４内に赤色光
スポット４５，４６が撮影され、この赤色光スポット４
５，４６の変化（消滅）を検出すれば、異常状態が判断
できることになる。また、実施例では、画像比較するエ
リアを図示の１００に限定し、比較処理を簡略化してい
る。その他の構成・動作は、第１実施例と同様であり、
異常発生時には瞬時にカメラ３８，３９で撮影された映
像がモニタに映し出されることになる。この第２実施例
によれば、近赤外線カメラ、そして赤外灯照明を用いな
いので、監視システムを低コストで実現できる利点があ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
赤外線センサーに加えて近赤外線カメラ等の監視カメラ
を同一本体内へ収納し、この監視カメラで得られた画像
データに基づいて監視エリアの変化を検出し、この画像
検出と上記赤外線センサー検出の両者から異常状態を判
定し、異常時には監視カメラで撮影した映像をモニタへ
出力するようにしたので、異常エリアの映像を瞬時にリ
アルタイムで映し出すことができ、侵入者等を確実に観
察することが可能となる。しかも、赤外線センサーの検
出に加えて、大きさのある侵入者等を良好に検出できる
画像比較解析を用いているので、検出精度が向上すると
いう利点がある。

【００２２】また、普通のカメラと赤外線又は可視光の
送光部とを組合せ、夜間の監視では画像比較により光ビ
ームの変化を検出する構成としたので、近赤外線カメラ
及び赤外線照明を用いることなく、監視システムの低コ
スト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考実施例に係る複合型監視装置の構
成を示す図である。

【図２】図１の装置の配置状態を示す図である。

【図３】参考実施例装置の主要回路を示す回路ブロック
図である。

【図４】実施例の構成を示す図である。

【図５】実施例の画面の表示状態及び比較エリアを示す
図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ … 本体、１１，１２，４０，４１ … 送光部、１３，１４ … 受光部、１５，１６ … 近赤外線カメラ、１７ … コントロール回路、３０ … 画像データ比較回路、３１ … 判定回路、３８，３９ … 普通のカメラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−136989（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−168322（ＪＰ，Ａ) 特開平４−40593（ＪＰ，Ａ) 特開平４−306795（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−7176（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 13/00 - 15/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線を送光する赤外線送光部及びこの
送光部からの赤外線を検知する受光部からなる赤外線セ
ンサーと、この赤外線センサーで監視するエリアを同時
に撮影する監視カメラと、この監視カメラで得られた画
像に基づいて監視エリアの変化を検出する画像比較回路
と、この画像比較回路の出力と上記赤外線センサーの出
力の両者から異常状態を判定する判定回路とを含み、上
記赤外線センサーの赤外線送光部又は赤外線受光部の少
なくとも一方と上記監視カメラを同一本体内へ収納し、
異常時には上記監視カメラのビデオ信号をモニタへ出力
すると共に、上記監視カメラに対向する位置に赤外線又は可視光を送
光するカメラ用送光部を設け、夜間の監視ではこのカメ
ラ用送光部からの光ビームを当該監視カメラで撮影し、
かつこの光ビームの変化を上記画像比較回路にて検出す
るように構成した複合型監視装置。
【請求項２】上記赤外センサーの赤外線送光部と第１
監視カメラを一方の本体内に収納し、上記赤外センサー
の赤外線受光部と第２監視カメラを他方の本体内に収納
し、これら２つの本体間の監視エリアを２台の第１及び
第２監視カメラで監視することを特徴とする上記第１請
求項記載の複合型監視装置。
【請求項３】上記赤外線センサーを上下方向に２組配
置し、これら２組の赤外線サーの間に上記監視カメラを
配置したことを特徴とする上記第１又は第２請求項記載
の複合型監視装置。