JP3381343B2 - 監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラで撮影し
た画像を遠隔地にネットワークを介して伝送する監視装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラで撮影した画像をＩＳＤＮ
などのネットワークを介して遠隔地に伝送し、遠隔地で
の監視を行なうための装置が従来より有る。かかる装置
では例えば特開平３−２４９８６０号公報に示されてい
るように、画像あるいは音声信号のデータ量が変化する
ことによって遠隔地への発呼を自動的に行なうようにし
て、遠隔地への回線接続時間を短縮し、通話料を削減す
るようなしくみが搭載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記した従来
装置では、画像あるいは音声データ量の変化のみを検出
しているため、例えば人が往来する場所や騒音の多い場
所などでは結局常時通話が発生してしまったり、不審な
人物などが侵入しても動きが少ない場合には異常なしと
判定されてしまうなど誤動作の可能性が有り、特定の監
視場所に使用する場合においてのみ、自動的な発呼によ
る効果的な動作が期待できるものであった。つまり、自
動発呼による効果的な動作が期待できるケースが限定さ
れてしまうという問題があった。

【０００４】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあ
り、その目的とするところは、多種にわたる場面におい
て適応性のある自動発呼が行なえるような監視装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明では、自動的に発呼を行うための条件を判
定する判定手段を設け、判定手段への入力情報として、
絞り制御情報、及び映像信号処理手段から出力される画
像信号を供給する。また、判定手段の判定結果に基づい
て、回線制御手段を介してネットワークインターフェー
ス手段を制御し、ネットワークインターフェース手段の
動作結果に応じて、記録媒体への圧縮画像データの記録
を制御したり、あるいは、外部との回線接続に失敗した
場合には、ネットワークインターフェース手段が複数回
の発呼を行うようにされる。さらに、ホワイトバランス
制御情報、映像符号化情報、音声符号化情報、フォーカ
ス制御情報などを用いて判定を行ってもよい。また、判
定手段における判定の条件を設定する条件設定手段を設
けてもよい。

【０００６】

【作用】自動発呼のための判定条件として、絞り制御情
報を用いることにより、異常検出の検出精度を高めるこ
とができる。また、条件設定手段を用いて、監視を行お
うとする場所に応じた自動発呼のための条件を設定する
ことにより、種々の監視場所に適した条件を設定するこ
とができるので、特定の場所に限定されない自動発呼機
能を有する監視装置を提供することができる。また、万
一、監視者への通報ができなかった場合でも、そのとき
の画像を記録しておくことができる。また、回線の異常
その他の理由により回線接続に失敗した場合には、複数
回の発呼を行い、例えば次々に発呼の相手を切り替える
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示した実施例によっ
て説明する。

【０００８】図１は本発明の第１実施例に係る監視装置
の構成を示したブロック図である。同図に示した構成に
おいて、レンズ１は入射した光を撮像素子２上に結像さ
せる。撮像素子２は光信号を電気信号に変換して出力す
る。映像信号処理回路３は撮像素子２の出力する信号に
所定の処理を施し、デジタル画像信号として出力する。
映像符号化器４は、映像信号処理回路３の出力するデジ
タル画像信号を高能率符号化し、圧縮された画像データ
を出力する。マイクロホン７は、集音した音声信号を電
気信号に変換して音声信号処理回路８に送る。音声信号
処理回路８は音声信号に所定の処理を施し、デジタル音
声信号として出力する。音声符号化器９は、音声信号処
理回路８の出力するデジタル音声信号を高能率符号化
し、圧縮された音声データとして出力する。マルチプレ
クサ５は、映像符号化器４の出力する画像データおよび
音声符号化器９の出力する音声データを多重化して１つ
のデータ列とする。ネットワークインターフェース６は
回線制御回路１６の指令により、マルチプレクサ５の出
力するデータをＩＳＤＮ（Integrated Services Digita
l Network ）などのネットワーク上に送り出す。

【０００９】制御回路１２は、操作パネル１３から入力
されるユーザーの指示ならびに映像信号処理回路３から
出力される種々の情報に基づいて、駆動回路１０および
１１を介してレンズ１および撮像素子２を駆動してフォ
ーカスおよびアイリスの制御をそれぞれ行ない、また、
映像信号処理回路３の各種パラメータを制御する。検出
回路１５は、制御回路１２，映像信号処理回路３，音声
信号処理回路８，映像符号化器４，音声符号化器９およ
びタイマー回路１４から与えられる制御用の情報を判定
して、回線制御回路１６に対して回線接続，切断，およ
び発呼の指令信号を発する。回線制御回路１６は、検出
回路１５の指令に従ってネットワークインターフェース
６を制御し、回線の接続，切断，発呼などの動作を行な
う。記憶媒体１８は回線制御回路１６の指示にしたが
い、マルチプレクサ５の出力する多重化データを記憶す
る。また、メモリー１７は、検出回路１５が設定した判
定動作条件データなどを記憶する。

【００１０】図２は、前記映像信号処理回路３の構成の
１例を示したブロック図である。本例の映像信号処理回
路３は、前記撮像素子２からのアナログ電気信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、Ａ／Ｄ変換器
２１の出力を輝度信号と色差成分に分離する色成分分離
回路２２と、分離された輝度信号のレベル調節やフィル
タ処理などを行なう輝度信号処理回路２３と、分離され
た色信号の色相，色飽和度調節などの処理を行なう色信
号処理回路２４と、輝度信号処理回路２３の出力からア
イリス制御レベルを検出するアイリス検出回路２５と、
同じく輝度信号処理回路２３の出力からフォーカス制御
用の信号を生成するフォーカス検出回路２６と、色信号
処理回路２４の出力からホワイトバランスの検出を行な
うホワイトバランス検出回路２７とから成っている。そ
して、上記の輝度信号処理回路２３および色信号処理回
路２４の各出力は、前記映像符号化器４および前記検出
回路１５にそれぞれ送られる。また、上記のアイリス検
出回路２５，フォーカス検出回路２６，ホワイトバラン
ス検出回路２７の各出力は前記制御回路１２にそれぞれ
送られる。一方、前記制御回路１２からは、輝度信号処
理回路２３および色信号処理回路２４の出力レベルやフ
ィルタ係数など動作パラメータが送られる。

【００１１】図３は前記映像符号化器４の構成の１例を
示したものであり、本例の映像符号化器４は、例えばＣ
ＣＩＴＴにより定められる通信用の画像圧縮アルゴリズ
ムに関する勧告Ｈ．２６１を実現するための映像符号化
器などに用いられるものである。映像符号化器４に入力
した映像信号は、スイッチ３３を経て、直交変換器３４
で例えばＤＣＴ（ディスクリートコサイン変換）などの
演算処理により変換され、次に量子化器３５において量
子化され、さらに可変長符号化回路４２において例えば
ハフマン符号などの符号にコーディングされて出力され
る。また、量子化器３５の出力は、逆量子化器３６およ
び逆直交変換器３７によって復元され、加算器３８にて
スイッチ４１の出力と加算された後、動き補償予測器３
９に入力される。動き補償予測器３９は、入力映像信号
と加算器３８の出力とを比較して動きベクトルを検出
し、動き補償された映像信号を出力する。この動き補償
された映像信号は、ループフィルタ４０を経て減算器３
２に送られる。減算器３２では、入力映像信号から動き
補償された映像信号、すなわち予測値が減算されて、動
き補償されたフレーム間差分値を得て、これをスイッチ
３３に供給する。スイッチ３３および４１は、フレーム
間符号化とフレーム内符号化の処理の切り替えを行なう
ものであり、符号化制御器３１の指令に基づいて切り替
わる。符号化制御器３１は、可変長符号化器４２での符
号の発生状況や動きベクトルの状況などを判断して、フ
レーム間／内符号化の切り替えや、量子化器３５の量子
化特性、動き補償のオン／オフ、ループフィルタのオン
／オフなどを切り替える。これらの符号化制御情報は可
変長符号化器４２に送られ、映像データとともに符号化
されて受信側に送られる。また、符号化制御情報は前記
した検出回路１５にも送られる。符号化はブロック単位
で行ない、輝度信号と色信号は時系列的に処理される。

【００１２】なお本発明は、上述の映像符号化器の構成
に限定されるものではなく、例えばＩＳＯ／ＩＥＣによ
って規定されるＭＰＥＧ方式や、ウェーブレット（サブ
バンド）符号化などの方式であっても良い。通常これら
のような動画像の高能率符号化方式においては、画像情
報の圧縮効率を高めるために適応的な符号量の制御手段
を用いており、こうした目的で使用される符号量などの
情報を前記の検出手段に供給することによって、本発明
の目的にかなった映像符号化器を構築できる。なおま
た、映像符号化器の個々の機能ブロックは上記したよう
に独立したハードウエアで構成するだけではなく、符号
化器全体もしくはその一部を汎用のＤＳＰ（デジタルシ
グナルプロセッサー）等を用いてソフトウエア的手法で
実現しても良い。

【００１３】図４は、前記音声信号処理回路８ならびに
前記音声符号化器９の構成の１例を示したものである。
本例では、音声処理回路８は、プリアンプ５１と、帯域
フィルタ５２と、プリエンファシス回路５３と、Ａ／Ｄ
変換器５４とからなり、マイクロホン７から入力するア
ナログ音声信号をデジタル信号に変換する。また、音声
符号化器９は、減算器５５と、量子化器５６と、逆量子
化器５７と、加算器５８と、予測器５９と、可変長符号
化器６０と、符号化制御部６１とから構成される。音声
信号処理回路８から音声符号化器９へ入力された音声信
号は、予測器５９の出力する予測値との差分を量子化器
５６によって量子化し、可変長符号化器６０においてコ
ーディングする、差分ＰＣＭ法により圧縮された音声デ
ータになる。そして、音声信号処理回路８の出力する音
声信号ならびに符号化制御部６１の出力する符号化制御
情報は、前記検出回路１５へと送られる。

【００１４】なお、音声符号化器９は上述した以外の方
式、例えば信号帯域をいくつかに分割して帯域ごとに処
理を行なうようなサブバンド符号化などの手段を用いて
も良い。また、映像信号の場合と同様に、音声符号化器
９の全体もしくは一部を汎用のＤＳＰ等を用いて、ソフ
トウエア的に構築することも可能である。

【００１５】図５は前記検出回路１５の構成の１例を示
したブロック図である。同図において、微分回路７１，
７３，７５はそれぞれ前記映像信号処理回路３で検出さ
れたアイリス，フォーカス，ホワイトバランスの各制御
信号を入力とし、各々の変化分を検出する。各信号の変
化分はレベル検出回路７２，７４，７６にそれぞれ送ら
れて、検出制御部８１が設定する基準値と比較され、そ
れぞれの比較結果は判定回路８２へと送出される。抽出
回路７７は、映像信号処理回路３の出力する輝度信号お
よび色信号を用いて例えば人物など特定の被写体の有無
を検出し、検出結果を判定回路８２へと出力する。な
お、かような特定の被写体を抽出する方法としては、例
えば佐々木他「汎用ＤＳＰを用いたマラソン画像処理シ
ステム」；テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．１
０，１９９１年１０月号に記載されているように、肌色
部分を検出する方法などが有る。比較回路７８，７９，
８０は、それぞれ前記映像符号化器４の出力する映像符
号量、前記音声信号処理回路８の出力する音声信号、前
記音声符号化器９の出力する音声符号量の各データを、
検出制御部８１の設定する基準データと比較して、比較
結果を判定回路８２へと出力する。検出制御部８１は、
ユーザーが前記操作パネル１３を使って設定する条件
と、前記タイマー回路１４からの指令に基づいて、レベ
ル検出回路７２，７４，７６、抽出回路７７、比較回路
７８〜８０および判定回路８２の動作条件をそれぞれ設
定する。また、検出制御部８１は、設定した動作条件を
前記メモリー１７へと転送して格納させる。そして、判
定回路８２は、設定された動作条件のもとで各部から入
力する比較結果を総合判定し、前記回線制御回路１６に
対して発呼，回線接続，切断などの指令を与える。この
ようにして、監視装置各部で発生される複数の情報をも
とに異常状態を検出し、遠隔地の監視者に対して回線を
通じ自動的に画像ならびに音声を送信することのできる
監視装置を実現できる。

【００１６】以下、上記した構成をとる監視装置での実
際の動作の概要について説明する。例えば、夜間無人と
なるような事務所などで侵入者を監視しようとする場合
には、条件として、物音の発生、明るさの変化、
撮像素子での人物の捕捉などが挙げられる。について
は、音声信号処理回路８の出力の発生、および音声符号
化器９の符号量の変化を、判定回路８２の検出条件に設
定することにより、検知できる。またについては、ア
イリスレベル，ホワイトバランスの変化が発生すること
により検出できる。については、フォーカス信号の変
化、および抽出回路７７での人物の抽出を条件として、
これを判定回路８２の判定動作条件に設定することによ
り、検出可能である。そして上記のような条件を、ユー
ザーが操作パネル１３でインプットすることにより、所
定の条件での監視動作が行なえることとなる。

【００１７】また、商店などで日中の状況を監視しよう
とする場合には、例えばレジに常時いるはずの店員が不
在になるなどの異常を検知するように、抽出回路７７で
人物が検出できなくなったことを判定条件として設定す
れば良い。

【００１８】また、上記したような監視装置各部からの
情報に加え、タイマー１４からの時間情報を用いること
により、日中と夜間とで動作条件を切り替えることも可
能である。

【００１９】さらにまた、上述のようにして設定した条
件はメモリー１７に記憶しておくことができるので、１
度設定してしまえばその都度設定し直すことは不要とな
る。また、このメモリー１７としてフラッシュメモリの
ような不揮発性の記憶素子を用いたメモリーカードを採
用することにより、自動発呼の条件設定をカードの差し
替えだけで行なうようにすることも可能である。

【００２０】なお、遠隔地の監視者に対して異常を通報
するため発呼した際に回線の異常その他の理由により遠
隔地との回線接続に失敗する可能性が有る。このような
場合には予め複数の通報先を回線制御回路１６に登録し
ておき、次々に発呼の相手を切り替えるという措置を講
じることができる。また、記録媒体１８には発呼時の回
線接続に失敗した場合に、そのときの画像および音声を
記録しておくことができる。これによって万一、監視者
への通報ができなかった場合でもそのときの画像および
音声の状況を記録しておくことができる。記録媒体１８
にはどのような記憶媒体でも用いることが可能であり、
１例としてフラッシュメモリなど不揮発性の半導体記憶
素子や、磁気ディスクなどが使用可能である。

【００２１】以上のように本実施例によれば、撮像素子
ならびにマイクロホンから入力する映像および音声の情
報により周囲の状況を多角的に判断し、遠隔地の監視者
に対して自動的に画像ならびに音声を通報する監視装置
を提供することができる。また、その際に発呼のための
検出条件を予め固定化しなくても良いため、誤判定の可
能性を低くすることができるとともに、個々の用途に応
じてシステムの全体を設計し直さなくてすむため、量産
効果による低価格化が期待できる。

【００２２】図６は、本発明の第２実施例に係る監視装
置の構成を示したブロック図である。同図において、図
１と均等な構成要素には図１と同一番号を付してあり、
その説明は重複を避けるため割愛する。本実施例と前記
第１実施例との相違は、図１の監視装置の操作パネルに
代えてコマンド処理部１９を設けた点にある。

【００２３】本実施例の監視装置では、遠隔地の監視者
から呼び出しを受けた場合に、コマンド処理部１９が監
視者に対して操作を促すためのメッセージを送り、検出
回路１５の条件設定を行なうためのガイダンスを発す
る。遠隔地の監視者はこのガイダンスに基づき、監視装
置が自動発呼するための条件を設定する。メッセージお
よびガイダンスは、コマンド処理部１９の音声合成回路
９１により音声信号として発せられ、また、監視者から
の指令は、図示しない監視者側の端末のダイヤルボタン
を押すことにより発せられるトーンパルスを検出するト
ーン検出回路９２によって受信され、これに基づきコマ
ンド処理部１９の制御回路９３で処理される。そして、
処理結果は検出回路１５に送られて、所定の検出動作条
件が設定される。

【００２４】以上のように本実施例の監視装置によって
も、図１の前記第１実施例の監視装置と同様に、周囲の
状況を多角的に判断し、遠隔地の監視者に対して自動的
に画像ならびに音声を通報する監視装置を提供すること
ができる。さらに本実施例の監視装置では、遠隔地にい
る監視者からの指令によって、自動発呼のための条件を
設定できる。

【００２５】なお、監視者へのガイダンスとして音声を
用いる変わりに画像を用い、これを映像信号処理回路３
に供給して遠隔地の監視者に伝達するようにしても良
い。あるいは、監視者側の端末に画像を表示するための
コマンド発生機能を監視装置に設けて、これをマルチプ
レクサ５において送信情報として多重することも可能で
ある。

【００２６】ここで第１，第２実施例の監視装置では、
レンズ部分にオートフォーカス機能を持ち、またアイリ
スの調整を撮像素子において行なうような構成を例にと
り説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるもの
ではない。例えばレンズを固定焦点のものにしても良
い。その場合でも、映像信号処理回路で生成されるフォ
ーカス誤差信号を自動発呼の検出回路にのみ導くように
してやれば、図１，図６の監視装置と何ら変わりの無い
自動発呼機能を実現できる。また、絞りを持つような構
成についても全く同様に機能を実現できることは自明で
ある。

【００２７】さらに本発明においては、遠隔地へ監視結
果としての画像および音声信号を伝送するためのネット
ワークはＩＳＤＮに限らず、通常の電話回線や専用回線
などであっても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像素子で捉えられる画像やカメラ制御情報を多角的に
判断することにより、多様な監視場所において周囲の異
常を検知し、自動的な発呼を行なえような監視装置を提
供することができる。さらに、万一、監視者への通報が
できなかった場合でも、そのときの画像を記録しておく
ことができる。また、回線の異常その他の理由により回
線接続に失敗した場合でも、複数回の発呼を行い、例え
ば次々に発呼の相手を切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る監視装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】図１中の映像信号処理回路の構成の１例を示す
ブロック図である。

【図３】図１中の映像符号化器の構成の１例を示すブロ
ック図である。

【図４】図１中の音声信号処理回路ならびに音声符号化
器の構成の１例を示すブロック図である。

【図５】図１中の検出回路の構成の１例を示すブロック
図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る監視装置の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

２ 撮像素子 ３ 映像信号処理回路 ４ 映像符号化器 ６ ネットワークインターフェース ７ マイクロホン ８ 音声信号処理回路 ９ 音声符号化器 １３ 操作パネル １４ タイマー １５ 検出回路 １６ 回線制御回路 １７ メモリー １８ 記録媒体 １９ コマンド処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 直樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 映像メディア研究 所内 (72)発明者 井浦 則行 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 映像メディア研究 所内 (72)発明者 今出 宅哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 映像メディア研究 所内 (56)参考文献 特開 昭63−211884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−257692（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−30414（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−22317（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−316408（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−308563（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−252298（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−233987（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−176084（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−48765（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−20559（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249860（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−178288（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−70254（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−131464（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 11/00 - 11/10 G08B 13/00 - 15/02 H04N 5/222 - 5/257 H04N 7/18

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズと、 該レンズにより結像された光学像を電気信号に変換する
   撮像素子と、 絞りと、 該絞りを制御する制御手段と、 前記撮像素子から出力された電気信号を処理する映像信
   号処理手段と、 該映像信号処理手段から出力された画像信号に符号化処
   理を行い、圧縮画像データを生成する映像符号化手段
   と、 該映像符号化手段から出力された圧縮画像データを外部
   に出力するネットワークインターフェース手段と、 前記映像信号処理手段から出力される画像信号及び前記
   制御手段が制御する絞り制御の情報を判定する判定手段
   と、 該判定手段の判定結果に基づいて、前記ネットワークイ
   ンターフェース手段を制御する回線制御手段とを有し、 前記回線制御手段により制御される前記ネットワークイ
   ンターフェース手段の動作結果に応じて、前記映像信号
   符号化手段から出力された前記圧縮画像データを記録す
   る記録媒体への記録を制御することを特徴とする監視装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載において、 前記ネットワークインターフェース手段が前記圧縮画像
   データを外部に出力するのに失敗した場合に、前記圧縮
   画像データを前記記録媒体へ記録するように制御するこ
   とを特徴とする監視装置。
3. 【請求項３】請求項１記載において、 前記ネットワークインターフェース手段は、前記記録媒
   体に記録された前記圧縮画像データを外部に出力するこ
   とを特徴とする監視装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載にお
   いて、 前記映像信号処理手段は、前記撮像素子から出力された
   電気信号にホワイトバランス処理を行い、 前記制御手段は該ホワイトバランス処理を制御し、 前記判定手段は、前記制御手段が制御するホワイトバラ
   ンス制御の情報を判定することを特徴とする監視装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至３のいずれか１項に記載にお
   いて、 前記判定手段は、前記映像符号化手段の映像符号量を判
   定することを特徴とする監視装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至３のいずれか１項に記載にお
   いて、 前記映像信号処理手段から出力された画像信号から特定
   の被写体の有無を抽出する抽出手段を有し、 前記判定手段は、該抽出手段の抽出結果を判定すること
   を特徴とする監視装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至３のいずれか１項に記載にお
   いて、 音声を電気信号に変換するマイクロホンと、 該マイクロホンから出力された電気信号を処理する音声
   信号処理手段と、 該音声信号処理手段から出力された音声信号に符号化処
   理を行い、圧縮音声データを生成する音声符号化手段と
   を有し、 前記判定手段は、前記音声符号化手段から出力された音
   声符号量及び前記音声信号処理手段から出力された音声
   信号を判定することを特徴とする監視装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至３のいずれか１項に記載にお
   いて、 前記判定手段の判定条件が入力される条件設定入力手段
   と、 該条件設定入力手段から入力された判定条件に基づいて
   前記判定手段の判定条件を制御する判定制御手段とを有
   することを特徴とする監視装置。
9. 【請求項９】請求項１乃至３のいずれか１項に記載にお
   いて、 現在の時間を計測するタイマー手段を設け、 該タイマー手段から出力された時間情報に基づいて前記
   判定手段の判定条件を制御する判定制御手段とを有する
   ことを特徴とする監視装置。
10. 【請求項１０】請求項１乃至３のいずれか１項に記載に
    おいて、 前記制御手段は、前記レンズを駆動してフォーカス制御
    を行い、 前記判定手段は、前記制御手段が制御するフォーカス制
    御の情報を判定することを特徴とする監視装置。