JP3226701B2 - 画像監視装置及びその自己診断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像監視のための装置
の各構成機器の自己診断を行う画像監視装置及びその自
己診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建物や駐車場などにＣＣＤカメラ
を設置し、ＣＣＤカメラから得られる画像を伝送し、そ
の画像により遠隔地にて画像監視領域を監視するシステ
ムが普及している（例えばＣＣＴＶ）。この種のシステ
ムの多くは、カメラから得られる画像を、監視者が目視
することで、画像内における人や自動車等の移動物体を
（以下単に移動物体とする）検知するものであり、画像
を常時監視する人が必要となる。

【０００３】そのため、移動物体を自動的に検知する画
像監視装置の要求が高まってきている。

【０００４】画像監視装置は、監視領域内に移動物体が
存在する場合に画像内に濃度変化が生じることに着目
し、画像処理を伴って濃度変化領域の大きさや位置を検
出して監視領域内に移動物体が存在すると判断するもの
である。

【０００５】また、遠隔集中監視を行う場合は、画像監
視装置の他に静止画像伝送装置等の機器が監視場所に設
置され、移動物体を検知した際の画像が電話回線や専用
回線を介して遠隔地の監視センタに送られる。この場
合、センタ員による受信画像の確認と処理（例えば侵入
者が確認された場合、１１０番通報が行われる）や受信
画像の自動一括記録管理等が行われる。

【０００６】一方、システムが正常に機能しているかど
うかを調べる点検作業は人手に頼っている現状にある。
機能点検においては、画像処理による監視が正常に機能
しているかどうかを調べるため、作業員が監視領域内に
進入したり、監視領域内の物を動かすことによって警報
が出力されるか否かをチェックしなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、人手に頼る機
器の点検は、点検項目が多くなると、作業員の精神的及
び肉体的負担が増加し、人為的点検ミスの発生が多くな
ると共に、相当な時間を要する。また監視場所が数百、
数千というように増大する場合に点検専従員が多数必要
となる。そのため、遠隔集中監視の運用コストが増大す
ると共に、点検ミス等により監視の機能低下を見逃しか
ねないという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、運用コストの低減、点検ミス等の防止を図り、
従来装置に適用可能な画像監視装置及びその自己診断方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、所定空間の
の監視領域を撮像する撮像手段と、該監視領域における
明るさを変化させる照明手段と、該撮像手段から得られ
る画像を処理して、画像内における濃度変化領域を検出
する画像処理手段と、該照明手段による所定領域の明る
さ変化の前後における画像処理の結果より監視機能が正
常か否かの診断を行う診断手段と、で構成することによ
り解決される。

【００１０】この場合、画像監視装置は、所定の監視領
域を撮像し、所定の制御値により、前記監視領域におけ
る所定領域の濃度を所定回数変化させ、前記監視領域を
撮像し、前記監視領域を撮像して得られた画像を処理し
て、画像内における濃度変化領域を検出し、明るさ変化
の前後における画像処理の結果より監視機能が正常か否
かの診断を行う。

【００１１】

【作用】上述のように、監視領域における所定領域の明
るさを、照明手段により変化させ、その前後の該監視領
域を撮像させる。

【００１２】そして、明るさを変化させた前後の撮像画
像について、画像処理手段が濃度変化（例えば、濃度変
化領域の大きさ、位置等）を検出するために画像処理を
行う。この画像処理の結果により診断手段が、装置が正
常に機能しているか否かを自己診断するものである。

【００１３】なお、診断手段は、照明手段に出力する制
御値を変化させて、監視領域における所定領域の明るさ
を所定回数変化させる。

【００１４】このように装置の自己診断を行うことによ
り、多くの人手を要しない。これにより、運用コストが
低減され、また点検ミス等の防止を図ることが可能とな
る。また、照明手段及び診断手段を付加することで、従
来の画像監視装置に容易に適用することが可能である。

【００１５】

【実施例】本発明を図面と共に実施例を説明する。図１
に、本発明の実施例の構成図を示す。図１は画像監視シ
ステム１１の全体ブロック図を示したもので、画像監視
装置１２（破線内）、画像伝送装置１３、並びに監視セ
ンタ装置１４ａ及びモニタ１４ｂで構成される監視セン
タ１４により構成される。画像監視装置１２及び画像伝
送装置１３は、室内、廊下、駐車場等に単数又は複数設
置されるものであり、本実施例ではその一箇所について
説明する。

【００１６】画像監視装置１２は、撮像手段としてのＣ
ＣＤカメラ２１、画像処理手段としての画像処理部２
２、濃度変化手段としての照明部２３及び照明光制御部
２４、診断手段としての診断部２５により構成される。

【００１７】ＣＣＤカメラ２１の撮像範囲としての監視
領域２６の画像が画像処理部２２に取り込まれる。画像
処理部２２は、通常監視時に取り込んだ画像について所
定の画像処理（後述する）を行い、監視領域内に人がい
ると判断した場合にその結果を画像伝送装置１３に送る
が、自己診断時には画像処理の結果を診断部２５に送る
（後述する）。

【００１８】ここで、画像処理部２２の動作を説明す
る。画像処理部２２は、ＣＣＤカメラ２１より取り込ん
だ複数の画像（又は取り込んだ画像と予め用意した基準
画像と）を用いて、濃度について差画像を作成する。そ
して、この差分画像において濃度変化領域の大きさ（面
積）が所定の大きさ（例えば、本実施例では画像総面積
の１０％とする）以上のときに監視領域２６内に物体が
存在すると判断して警報を出力する。上記所定面積未満
であれば、警報を出力しない。このように、面積にしき
い値を設けることは、雑音（ノイズ）の影響を低減させ
るためであり、一般によく用いられる方法である。な
お、濃度変化の検出を、該濃度変化領域の重心座標位置
を検出してもよい。一方、照明部２３は、監視領域２６
の所定領域を照明するものであり、照明光制御部２４は
照明部２３からの照明光の強度を変化させる。

【００１９】診断部２５が、照明光制御部２４に所定の
制御値を送ると、この制御値に基づいて照明光制御部２
４が照明部２３の照明光の強度を制御する。また、診断
部２５は、画像処理部２２に画像処理を実行させ、画像
処理部２２からの画像処理の結果により、構成機器が正
常に機能しているか否かを判断する（後述する）。

【００２０】画像伝送装置１３は、監視領域２６内に人
等の移動物体が存在すると判断された時の画像を、伝送
ライン２７を経由して遠隔地の監視センタ１４に伝送す
る。また、伝送モードを変えることにより、画像データ
以外に、警報データを監視センタ装置１４ａに伝送した
り、各種コマンドを送受信する。

【００２１】監視センタ装置１４ａは、画像伝送装置１
３から伝送されてくる画像等の情報を受信する他、自己
診断要求信号を画像伝送装置１３を介して診断部２５に
送信する。また、モニタ１４ｂは、受信した画像及び自
己診断結果を表示する。ここで、図２に図１の自己診断
のフローチャートを示す。本実施例では、画像監視装置
１２は監視センタ１４からの診断要求で自己診断を開始
する場合と、予め設定した時刻である午前０時に自動的
に開始するものとする（ステップ（Ｓ）１〜Ｓ４） 図３に図１の自己診断動作のフローチャート、図４に図
３の自己診断の概念図を示すことによって、本発明の自
己診断方法について説明する。

【００２２】図２に示すように、画像監視装置１２にお
いて自己診断が開始されると、画像伝送装置１３は診断
部２５の制御下に置かれ、自己診断が終了するまで画像
処理部２２が警報を出力しても遠隔地の監視センタ１４
には警報信号が伝送されない。

【００２３】まず、画像処理部２２は、ＣＣＤカメラ２
１より画像を一枚取り込み、当該画像を基準画像Ｉ
₁ （u,v)とする（図３、Ｓ１１，図４（Ａ））。診断
部２５が、予め用意した第１の制御値を照明光制御部２
４に出力すると、照明光制御部２４は第１の制御値に基
づき照明部２３の照明光強度を変化させる（図３、Ｓ１
２）。

【００２４】その直後、画像処理部２２は、ＣＣＤカメ
ラ２１より画像を１枚取り込み、当該画像を画像Ｉ
₂ （u,v)とする（図３、Ｓ１３，図４（Ａ））。ここ
で、第１の制御値は、画像監視装置１２を構成する各機
器が正常時において、画像処理部２２が、基準画像Ｉ₁
（u,v)と、照明光強度変化後の画像I ₂ (u,v) とを用い
て、画像処理部２２が画像処理を行っても警報が出力さ
れない範囲の値とする。

【００２５】画像処理部２２は、基準画像Ｉ₁ (u,v) と
画像Ｉ₂ (u,v) とから、濃度について差分画像を作成す
る（図３、Ｓ１４）。この差分画像において濃度変化領
域を抽出し、その面積が例えば画像総面積の１０％以上
（適宜、設定変更が可能）であれば、警報を診断部２５
に出力し、１０％未満であれば警報を出力しない。

【００２６】いま、各機器が正常であるものとすると、
画像Ｉ₁ (u,v) と画像Ｉ₂ (u,v) との差分画像には、濃
度変化領域の面積が画像総面積の１０％未満で表され
（図４（Ａ）第１の濃度変化領域）、その結果画像処
理部２２は警報を出力しない（図３、Ｓ１５）。従っ
て、第１の制御値を用いた場合の診断条件が満たされる
ことになり、診断は次のステップに移行する。

【００２７】次に、診断部２５は、照明光制御部２４に
対して、予め用意した第２の制御値を出力することによ
り、照明光制御部２４は該第２の制御値に基づき照明部
２３の照明光強度を変化させる（図３、Ｓ１６）。その
直後、画像処理部２２はＣＣＤカメラ２１より画像を１
枚取り込み、当該画像を画像Ｉ₃ (u,v) とする（図３、
Ｓ１７，図４（Ａ））。ここで、第２の制御値は各機
器の正常時において、基準画像Ｉ₁ (u,v) と、照明光強
度変化後の画像Ｉ₃ (u,v) とを用いた場合に、画像処理
部２２から警報が出力される範囲の値とする。

【００２８】診断部２５は、上記基準画像Ｉ₁ (u,v) と
画像Ｉ₃ (u,v) とを用いて、画像処理部２２に物体検知
の画像処理を上述と同様に実行させる（図３、Ｓ１
８）。各機器が正常である場合には、画像Ｉ₁ (u,v) と
画像Ｉ₃ (u,v) との差分画像には、濃度変化領域の面積
が画像総面積の１０％を超過して表され（図４（Ａ）第
２の濃度変化領域）、画像処理部２２から診断部２５
に警報が出力される。

【００２９】第２の制御値によって警報が出力されるこ
とにより（図３、Ｓ１９）、診断部２５は画像監視装置
１２の各機器は正常であると判断する（図３、Ｓ２
０）。診断部２５は照明光制御部２４に診断終了信号を
出力し、監視領域２６内の照明制御を終了させ（図３、
Ｓ２１）、自己診断による結果（機器正常を表す信号）
を画像伝送装置１３を介して遠隔地の監視センタ１４の
監視センタ装置１４ａに伝送し（図３、Ｓ２２）、自己
診断動作を完了する。

【００３０】このように各機器が正常な時には、第１の
制御値では画像処理部２２から警報が出力されず、第２
の制御値の場合では警報が出力されるという条件により
正常であると判断するものである。

【００３１】次に、画像監視装置１２を構成する何れか
の機器が異常の場合について説明する。

【００３２】図４（Ｂ）は、例えばＣＣＤカメラ２１が
故障して正常な画像信号を画像処理部２２に出力できな
くなり、画像Ｉ₁ (u,v) と画像Ｉ₂ (u,v) 、画像Ｉ
₃ (u,v)が意味のないものとなった場合の例を示してい
る。この場合、画像Ｉ₁ (u,v) と画像Ｉ₂ (u,v) との差
分画像においては濃度変化領域が検出されないため警報
は出力されない（図３、Ｓ１１〜Ｓ１５，図４（Ｂ）
〜）。さらに、画像Ｉ₁(u,v) と画像Ｉ₃ (u,v) とを
用いたときにも警報が出力されない（図３、Ｓ１６〜Ｓ
１９，図４（Ｂ），）。そのため、診断部２５は機
器異常と判断する（図３、Ｓ１９，Ｓ２３）。これと同
じことは、例えばＣＣＤカメラのレンズ直前を布等で遮
光された場合にも言える。

【００３３】また、図４（Ｃ）は、画像処理部２２が、
濃度変化検出機能の故障で、濃度変化領域が検出できな
くなった場合を示している。ここでは濃度変化領域の検
出機能が低下し、第１の制御値による差分画像の濃度変
化領域が検出されないことから、警報が出力されず（図
３、Ｓ１１〜Ｓ１５，図４（Ｃ）〜）、第２の制御
値による差分画像の濃度変化領域においても濃度変化が
検出されないことから、警報は出力されない（図３、Ｓ
１６〜Ｓ１９、図４（Ｃ），）。これにより診断部
２５は機器異常と判断する（図３、Ｓ２３）。

【００３４】図４（Ｄ）は、画像処理部２２が、濃度変
化検出機能の故障で、濃度変化領域を正常に検出でき
ず、どの様な画像を用いても、画面のほぼ全領域にわた
って濃度変化したように判断するような場合を示してい
る。ここでは、画像Ｉ₁ (u,v)と画像Ｉ₂ (u,v) を用い
た画像処理の結果、画像処理部２２より警報が出力され
る（図３、Ｓ１１〜Ｓ１５，図４（Ｄ）〜）。その
ため、診断部２５は機器異常と判断する（図３、ＳＴ２
３）。さらに、図４（Ｅ）は、照明部２３あるいは照明
光制御部２４が故障し、そのため、監視領域２６の明る
さを変化させることができない場合の例を示している。
この場合、第１の制御値による差分画像の濃度変化領域
が検出されないことから、警報が出力されず、（図３、
Ｓ１１〜Ｓ１５，図４（Ｅ）〜）、第２の制御値に
よる差分画像の濃度変化領域も検出されないことから、
警報が出力されない（図３、Ｓ１６〜Ｓ１９，図４
（Ｅ），）。これにより、診断部２５では機器異常
と判断する（図３、Ｓ２３）。

【００３５】そして、診断部２５は、上述のように機器
異常と判断した場合には、照明光強度の制御を終了し
（図３、Ｓ２１）、画像伝送装置１３から機器異常信号
を遠隔地の監視センタ１４の監視センタ装置１４ａに伝
送する（図３、Ｓ２２）。診断結果を受信した監視セン
タ１４では、機器異常の発生している場所に保安要員を
派遣する。

【００３６】このように、人手による機能点検作業を必
要としないため、従来のような作業員の精神的及び肉体
的負担がなくなり、人為的点検ミスの発生を防止するこ
とができる。また、点検時間を大幅に短縮することがで
きる。従って、監視場所が数百、数千と増大する場合に
おいても容易に点検を実施することが可能であり、画像
監視装置による遠隔集中監視の運用コストが低減でき、
点検ミス等による画像監視装置の機能低下を見逃すとい
う事態を回避することができる。

【００３７】また、照明部２３、照明光制御部２４、及
び診断部２５を設けることにより、従来の画像監視装置
に広く適用することができるものである。

【００３８】なお、上記実施例では、２つの照明光強度
制御値により、照明光強度を２段階に変化させ、画像処
理部２２が警報を出力するか否かで機器異常を判断する
場合を示した。第２の制御値（機器が正常な状態で、照
明光強度制御前の基準画像Ｉ ₁ (u,v) と、照明光強度制
御後の画像Ｉ₂ (u,v) とを用いて画像処理を実行した場
合に警報が出力される範囲で決定した値）のみで照明光
制御を行い、その結果警報が出力されない場合に、機器
異常と判断するようにして診断の簡略化を図ることもで
きる。

【００３９】また、制御値を３つ以上用いて、夫々の制
御値に基づく照明光制御を行い、全ての画像処理の結果
から警報が出力されるか否かで機器異常を判断するよう
にしてもよい。

【００４０】さらに、上記実施例では、２枚の画像の濃
度変化領域の面積のみに着目して画像処理部を活用した
が、当該画像処理方法に限定されるものではない。例え
ば、画像内での濃度変化領域の位置の変化に着目して移
動物体を検知する画像処理装置に対して、本発明による
自己診断方法を容易に適用することができる。この場
合、照明光器具を適当な位置に複数個配置し、それらの
照明器具を順次制御点灯消灯することにより、本発明に
よる自己診断方法が適用できるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、監視領域
における所定領域の明るさを変化させて、明るさ変化の
前後における画像を処理して、画像内での濃度変化領域
を検出し、その結果より機能診断を行わせて、自動的に
自己診断を行うことが可能となる。運用コストの低減、
人手による点検ミス等の防止を図ることができると共
に、従来装置に容易に適用することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図である。

【図２】図１の自己診断のフローチャートである。

【図３】図１の自己診断動作のフローチャートである。

【図４】図３の自己診断の概念図である。

【符号の説明】

１１ 画像監視システム １２ 画像監視装置 １３ 画像伝送装置 １４ 監視センタ １４ａ 監視センタ装置 １４ｂ モニタ ２１ ＣＣＤカメラ ２２ 画像処理部 ２３ 照明部 ２４ 照明光制御部 ２５ 診断部 ２６ 監視領域 ２７ 伝送ライン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定空間の監視領域を撮像する撮像手段
   と、 該監視領域における明るさを変化させる照明手段と、 該撮像手段から得られる画像を処理して、画像内におけ
   る濃度変化領域を検出する画像処理手段と、 該照明手段による所定領域の明るさ変化の前後における
   画像処理の結果より監視機能が正常か否かの診断を行う
   診断手段と、 を有することを特徴とする画像監視装置。
2. 【請求項２】 所定の監視領域を撮像するステップと、 所定の制御値により、前記監視領域における所定領域の
   明るさを所定回数変化させ、前記監視領域を撮像するス
   テップと、 前記監視領域を撮像して得られた画像を処理して、画像
   内における濃度変化領域を検出するステップと、 明るさ変化の前後における画像処理の結果より監視機能
   が正常か否かの診断を行うステップと、 を含むことを特徴とする画像監視装置の自己診断方法。