JP3194797B2 - 画像監視システム - Google Patents

画像監視システム

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JP3194797B2 JP28980592A JP28980592A JP3194797B2 JP 3194797 B2 JP3194797 B2 JP 3194797B2 JP 28980592 A JP28980592 A JP 28980592A JP 28980592 A JP28980592 A JP 28980592A JP 3194797 B2 JP3194797 B2 JP 3194797B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、道路等にお
ける障害監視をする場合に好適な画像監視システムに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の画像監視システムでは、
予め設定した撮像範囲が撮像されるように回転台を制御
し、カメラの視野を所定とすることにより、監視を行っ
ていた。しかしながらこのシステムによると、撮像範囲
が固定であるため、注目範囲を適切に監視することが困
難であるという問題点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、設定に係る撮
像範囲を複数とし、この中のいずれかを選択するように
したシステムも知られている。しかしこのように複数の
撮像範囲を設けたとしても限度がある上に、必ずしも注
目範囲が適切に撮像範囲に一致するとは限らず、更に、
精緻な監視が行えない割りにはコストが高くなるという
問題点があった。
【0004】本発明は上記の従来の画像監視システムの
問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、
必要な注目範囲に撮像範囲を合致させ、的確な監視を可
能とする画像監視システムを提供することである。
【0005】
【課題を解決する手段】そこで本発明の画像監視システ
ムは、監視対象を撮像するカメラと、このカメラの撮像
範囲を変更するよう制御するカメラ制御手段と、前記カ
メラにより得られた画像中の注目領域の位置を示す注目
領域位置データを検出する検出手段と、前記画像中の固
定物体の位置を示す固定物体位置データと前記注目領域
位置データとに基づき前記カメラ制御手段を制御する制
御手段とを備える。
【0006】
【作用】上記本発明の画像監視システムでは、カメラに
より得られた画像中の注目領域の位置を示す注目領域位
置データを検出し、前記画像中の固定物体の位置を示す
固定物体位置データと前記注目領域位置データとに基づ
き前記カメラ制御手段を制御するので、当該注目領域に
カメラの撮像範囲を合わせ、あるいは、元の撮像範囲に
カメラの撮像範囲が一致するように的確に制御すること
が可能である。
【0007】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
を説明する。本発明の実施例に係る画像監視システム
は、トンネル内を撮像し、所謂ホームポジションにおい
て、例えば、図6に示されるような画像を得る。画像の
右上部には、照明設備1が連続的に一定間隔で設けられ
ている像が得られ、道路上のセンターライン2が直線状
に伸び、道路の両サイドに路肩が設けられている様子が
得られる。係る画像は、図7に示されるように、トンネ
ルの天井からカメラ4を吊し、回転台13Aによって、
カメラ4を上下左右に動かし、ズーム動作させるように
構成して得るものである。この図7のシステムにおいて
は、車輌5を斜め後方から見下ろす角度で捕らえてい
る。
【0008】図1には、上記カメラ4により得た画像に
基づき監視を行うシステムの構成図が示されている。カ
メラ4により得られる画像は、A/D変換部6によりデ
ィジタル化されて画像前処理部7へ送られる。画像前処
理部7では、例えば、輝度に応じてディジタルデータを
2値化あるいは多値化し車輌5及び照明設備1を認識し
得るデータに変換し、画像メモリに蓄積する。画像前処
理部7は、1フレーム分の画像データに関し前処理がな
される毎に、前処理の終了を車輌追跡部9へ通知する。
車輌追跡部9は、上記の通知を受けると、該当の1フレ
ーム分の画像データを画像メモリ8から読み出し、車輌
5の位置(テールランプの位置)をプロットして、当該
1台の車輌5がどのような軌跡で移動したかを検出す
る。係る検出は、1台毎の車輌5について行う。各車輌
5の移動軌跡は異常認識部10へ送られて異常の検出に
供される。
【0009】一方、照明位置管理部12は、画像メモリ
8に蓄積される画像データに基づき照明設備1の位置デ
ータ等を検出して保持している。異常認識部10がトン
ネル内の異常を認識したとき、ズーム領域演算部11が
起動され、ズーム領域の演算が行われる。ズーム領域が
求められると、照明位置管理部12は現在の照明設備1
の位置データ等とズーム等により撮像範囲を変更した後
の撮像範囲における照明設備1の位置データ等とを保持
し、これらに基づき、回転台駆動部13へ制御信号を与
え、ズーム領域が撮像範囲となるようにカメラ4の視野
を上下左右に適宜に移動させ、更にズーム動作がなされ
るように回転台13Aを制御する。
【0010】更に、A/D変換部6によりディジタル化
された画像データは画像前処理部7、車輌追跡部9、異
常認識部10を介して、D/A変換部14へ到来してお
り、この画像データはD/A変換部14によりアナログ
化されてモニタ(CRTディスプレイ装置等)15に送
られ、監視画像が再生される。
【0011】図1の構成において、一点鎖線40で囲ま
れた部分は、コンピュータにより構成される。即ち、図
2に示されるように、CPU41に主メモリ42が接続
され、CPU41は主メモリ42内のプログラム及びデ
ータに基づいて各部を制御し、図1の各部として機能す
る。CPU41からはバス43が延びており、このバス
43に画像メモリ8、A/Dインタフェース44、D/
Aインタフェース45、出力ポート46が接続されてい
る。A/Dインタフェース44は、A/D変換部6に、
D/Aインタフェース45は、D/A変換部14に、夫
々接続されている。出力ポート46には回転台駆動部1
3が接続される。主メモリ42内には、図3に示される
ようなレジスタ50〜59が備えられ、CPU41は、
照明位置管理部12として動作する場合に、このレジス
タ50〜59を用いて動作する。また、主メモリ42に
は図4、図5に示されるフローチャートのプログラムが
格納されており、CPU41はこのプログラムに基づき
図1の各部として動作を行うのでこれを説明する。
【0012】CPU41は、A/Dインタフェース44
から画像データを取り込んで、前述のように前処理を行
って、1フレーム分ずつの前処理された画像データを画
像メモリ8に記憶する。ここで、図4のフローチャート
のプログラムが起動され1台毎の車輌について車輌の追
跡が行われて、異常認識処理が行われる(61)。例え
ば、ある車輌5につき、図8に示されるような移動軌跡
17が得られ、このように、迂回が行われる移動軌跡1
7が連続的に多く発生すると、異常領域有りかのステッ
プ62において、YESへ分岐し、ズーム領域の演算を
行う(63)。つまり、図8において、迂回の経路から
異常領域18が推定され、カメラ4の現在の光軸が16
で示されるものとすると、センターライン2と推定され
た異常領域18の中心との交点19をズーム後の光軸に
設定する。
【0013】光軸19が決定されると、現在の光軸16
からのx方向の変位画素数23と方向(左方向)及びy
方向の変位画素数22と方向(上下方向)を演算により
求める。以上の動作において、現在の光軸16の座標値
はレジスタ59に格納され、ズーム後の光軸19の座標
値はレジスタ58に格納され、x方向の変位画素数23
と方向(左方向)はレジスタ57に格納され、y方向の
変位画素数22と方向(上下方向)はレジスタ56に格
納される。このとき、x方向への移動によって消滅する
照明数が求められ、求められた照明数はレジスタ54に
格納される。更に、y方向への移動後に照明までのy座
標がどうなるかがレジスタ50に格納される。ズーム後
における光軸19が決定され、照明1までの画素数(y
方向の画素数)が決定されると、ズーム後における撮像
範囲がその2倍に相当するとして撮像範囲を決定し、こ
れらの値は夫々レジスタ52、53に格納される。な
お、現画像における照明位置座標24は、図9に示す画
像が得られた当初において検出されレジスタ51へ格納
されるものとする。斯して、照明位置を各レジスタへ格
納する動作を終了し(64)、回転台13Aの制御へと
動作が進行する。
【0014】回転台13Aの制御においては、CPU4
1は、照明位置管理部12として機能し、レジスタ5
7、56のデータに基づき回転台駆動部13へ制御デー
タを与えて、カメラ4にx方向、y方向に視野の移動を
生じさせ(28)、レジスタ54のデータとレジスタ5
0のデータと実際の照明位置(視野変更後の位置)を新
たな画像データから得て(29)、これとレジスタ54
のデータとレジスタ50のデータとを比較して適正位置
まで視野が変更されたかを検出する(30)。適正でな
ければ、再度ステップ28、29の動作を繰り返し、適
正となると、ズーム制御(31)へと移行する。
【0015】ズーム制御(31)においては、回転台駆
動部13へズームの指示を出力しながら(31)、ズー
ム後の画像データから消滅に係る照明数を得て(3
2)、レジスタ55のデータと比較を行って、適正位置
へズームがなされたかを検出する(33)。適正位置で
なければステップ31へ戻って動作が続けられる。適正
な位置へのズームがなされると焦点距離の算出を行う
(34)。この焦点距離の算出では、図10に示される
ような照明の位置関係に基づく算出がなされる。つま
り、照明間隔38を予めデータとして有しており、一番
手前の照明設備37から異常領域18の中心を通る線分
の平面に対応する照明設備36までの照明設備の個数を
求め、この個数に照明間隔38を掛けて距離を求めるこ
とができる。このようにして求められた焦点距離に基づ
き回転台駆動部13を介してカメラ4の焦点を制御する
ように制御信号を与え、適切なズーム画像を得る(3
5)。
【0016】以上の通り制御を行うので、極めて的確な
異常位置を撮像範囲として選択し適切なズーム画像を得
ることができ、監視システムとして好適である。また、
上記では、ズーム画像を得る場合を説明したが、これと
は逆に、ズーム画像の状態から各レジスタのデータと、
実際に得られる画像データから検出した照明設備の位置
データや個数データとを比較して、所謂ホームポジショ
ンにカメラ4の撮像範囲を戻すことができる。
【0017】なお、上記の実施例では、1つのCPU4
1が各手段として機能するようにしたが、他の実施例で
は、各手段(図1の各部)がプロセッサ機能を有するモ
ジュールとして実現される。これによれば、処理が並列
的に連続してなされ、処理速度を上げることができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像監視シ
ステムによれば、カメラにより得られた画像中の注目領
域の位置を示す注目領域位置データを検出し、前記画像
中の固定物体の位置を示す固定物体位置データと前記注
目領域位置データとに基づき前記カメラ制御手段を制御
するので、当該注目領域にカメラの撮像範囲を合わせ、
あるいは、元の撮像範囲にカメラの撮像範囲が一致する
ように的確に制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図。
【図2】本発明の実施例の要部ブロック図。
【図3】本発明の実施例の要部に係るレジスタを説明す
るための図。
【図4】本発明の実施例の動作を説明するためのフロー
チャート。
【図5】本発明の実施例の動作を説明するためのフロー
チャート。
【図6】本発明の実施例により撮像した画像を示す図。
【図7】本発明の実施例による監視カメラの取り付け状
態を説明するための図。
【図8】本発明の実施例により撮像した画像データから
異常領域を検出する動作を説明する図。
【図9】本発明の実施例により撮像した画像データから
必要データを検出する動作を説明する図。
【図10】本発明の実施例により撮像した画像データか
ら焦点距離を検出する動作を説明する図。
【符号の説明】
1 照明設備 4 カメラ 6 A/D変換部 7 画像前処
理部 8 画像メモリ 9 車輌追跡
部 10 異常認識部 11 ズーム
領域演算部 12 照明管理部 13 回転台
駆動部 13A 回転台 14 D/A
変換部 15 モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−37937(JP,A) 特開 昭63−50757(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/18 G08G 1/00 - 9/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 監視対象を撮像するカメラと、このカメラの撮像範囲を変更するよう制御するカメラ制
    御手段と、 前記カメラにより得られた画像中の注目領域の位置を示
    す注目領域位置データを検出する検出手段と、 前記画像中の固定物体の位置を示す固物体位置データと
    前記注目領域位置データとに基づき前記カメラ制御手段
    を制御する制御手段と を備えることを特徴とする画像監
    視システム。
  2. 【請求項2】 カメラ制御手段は、カメラの視野を上下
    左右に移動させることと、ズーム動作をさせることの少
    なくとも一方を行うことを特徴とする請求項1記載の
    像監視システム。
  3. 【請求項3】 カメラにより得られた画像中の固定物体
    の位置を示す固定物体位置データを検出する固定物体位
    置検出手段を備えることを特徴とする請求項1記載の
    像監視システム。
  4. 【請求項4】 制御手段には、注目位置データと固定物
    体位置データとに基づきズームすべき領域を演算するズ
    ーム領域演算部と、 このズーム領域演算部が演算したズーム領域に基づき、
    ズーム前後に係る固定物体位置データを管理する位置管
    理部とが備えられ、 この位置管理部で管理される固定物体位置データに基づ
    き前記カメラ制御手段を制御することを特徴とする請求
    項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像監視システ
    ム。
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