JP3462434B2 - 画像処理による動き検出方法 - Google Patents
画像処理による動き検出方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置によって得ら
れる画像を処理して、画像内での動きを検知する方法に
関するものであり、特に、地滑り・岩盤崩落・落石・転
倒・岩滑り・雪崩などの危険斜面の監視や、防波堤を越
える高波の監視や、建造物および敷地内へ侵入の監視な
どを遠隔にて行う遠隔監視システムにおいて、監視すべ
きサイトを撮像した画像を処理して異常な動態を検知す
る方法に関するものである。
れる画像を処理して、画像内での動きを検知する方法に
関するものであり、特に、地滑り・岩盤崩落・落石・転
倒・岩滑り・雪崩などの危険斜面の監視や、防波堤を越
える高波の監視や、建造物および敷地内へ侵入の監視な
どを遠隔にて行う遠隔監視システムにおいて、監視すべ
きサイトを撮像した画像を処理して異常な動態を検知す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】我が国は国土の約７割が山岳地帯である
ため、地滑り、岩盤崩落、落石、転倒、岩滑りなどの危
険箇所は数万箇所という膨大な数に上る。このような危
険個所の監視方法は、コスト的に安いパトロールによる
目視確認が殆どである。
ため、地滑り、岩盤崩落、落石、転倒、岩滑りなどの危
険箇所は数万箇所という膨大な数に上る。このような危
険個所の監視方法は、コスト的に安いパトロールによる
目視確認が殆どである。
【０００３】また、海岸線に沿った道路通行の安全性を
確保するために、防波堤を越える高波の監視や、道路の
渋滞状況の監視や、建造物および敷地内へ侵入の監視な
どを遠隔にて行う遠隔監視システムが開発されている。
このような監視システムでは、監視すべきサイトを１台
もしくは複数台のビデオカメラで撮像して得られる画像
信号を１台もしくは複数台のモニタ上に表示し、この表
示画面を係員が監視するようにしているのが一般的であ
る。また、モニタ上に表示するのと同時にまたはそれに
代えてビデオレコーダで記録するようにしている。ま
た、夜間における建造物や敷地内への侵入監視について
は、赤外線センサを用いた侵入監視装置を併用し、これ
によって侵入を検知したときに照明装置を点灯してビデ
オカメラで撮像するようにしたシステムも提案されてい
る。
確保するために、防波堤を越える高波の監視や、道路の
渋滞状況の監視や、建造物および敷地内へ侵入の監視な
どを遠隔にて行う遠隔監視システムが開発されている。
このような監視システムでは、監視すべきサイトを１台
もしくは複数台のビデオカメラで撮像して得られる画像
信号を１台もしくは複数台のモニタ上に表示し、この表
示画面を係員が監視するようにしているのが一般的であ
る。また、モニタ上に表示するのと同時にまたはそれに
代えてビデオレコーダで記録するようにしている。ま
た、夜間における建造物や敷地内への侵入監視について
は、赤外線センサを用いた侵入監視装置を併用し、これ
によって侵入を検知したときに照明装置を点灯してビデ
オカメラで撮像するようにしたシステムも提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】地滑り、岩盤崩落、落
石、転倒、岩滑りなどの危険斜面を通常のパトロール業
務において監視する場合は、目視が主であるため、地盤
のずれなどは定性評価（例えば小石の散乱を確認する程
度）しかできない。また、パトロール要員が変われば、
判断基準もまちまちになり、正確性を担保する上で問題
がある。
石、転倒、岩滑りなどの危険斜面を通常のパトロール業
務において監視する場合は、目視が主であるため、地盤
のずれなどは定性評価（例えば小石の散乱を確認する程
度）しかできない。また、パトロール要員が変われば、
判断基準もまちまちになり、正確性を担保する上で問題
がある。
【０００５】また、ビデオカメラによって撮像した画面
をモニタしながら監視を行うシステムでは、係員が常時
監視している必要があると共に表示された画面から何ら
かの異常を検知することは容易ではなく、また長時間監
視や複数箇所を同時監視するといったニーズに対応する
ことは非常に困難である。このためこの監視方法は、重
大な変化を見逃してしまう恐れがある。この場合、順次
に撮像される画像を比較し、これらの間に差分があれば
何らかの動きがあったと判定して異常を表示するように
した画像処理システムが考えられる。しかし、この場
合、検出感度を高くすると、ノイズと看倣せるような僅
かな変化も異常として判定してしまい、逆に感度を低く
すると、本来検出しなければならない変化をも見逃して
しまうという問題がある。
をモニタしながら監視を行うシステムでは、係員が常時
監視している必要があると共に表示された画面から何ら
かの異常を検知することは容易ではなく、また長時間監
視や複数箇所を同時監視するといったニーズに対応する
ことは非常に困難である。このためこの監視方法は、重
大な変化を見逃してしまう恐れがある。この場合、順次
に撮像される画像を比較し、これらの間に差分があれば
何らかの動きがあったと判定して異常を表示するように
した画像処理システムが考えられる。しかし、この場
合、検出感度を高くすると、ノイズと看倣せるような僅
かな変化も異常として判定してしまい、逆に感度を低く
すると、本来検出しなければならない変化をも見逃して
しまうという問題がある。
【０００６】本発明は、上述した問題点を解消し、監視
すべきサイトにおける動きを画像処理によって正確に検
知することができる方法を提供しようとするものであ
る。
すべきサイトにおける動きを画像処理によって正確に検
知することができる方法を提供しようとするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による画像処理に
よる動き検出方法は、動きを検知すべきサイトを撮像装
置によって時間的に前後に撮像して得られる２つの画像
信号の差分を表わす濃度相対差を求める工程と、この濃
度相対差の平均を求める工程と、この濃度相対差の平均
を限界値と比較し、限界値を越えるときに動きがあると
判定する工程と、を具え、前記濃度相対差の平均を、濃
度相対差の和を、計測範囲の総画素数で除算して求め、
前記限界値Ｌを、順次に連続して求められるＮ個の濃度
相対差の平均M(i)の総和をＮで除して求まる平均値に補
正係数ｋ（ｋ＞１）を乗算して求めることを特徴とする
ものである
よる動き検出方法は、動きを検知すべきサイトを撮像装
置によって時間的に前後に撮像して得られる２つの画像
信号の差分を表わす濃度相対差を求める工程と、この濃
度相対差の平均を求める工程と、この濃度相対差の平均
を限界値と比較し、限界値を越えるときに動きがあると
判定する工程と、を具え、前記濃度相対差の平均を、濃
度相対差の和を、計測範囲の総画素数で除算して求め、
前記限界値Ｌを、順次に連続して求められるＮ個の濃度
相対差の平均M(i)の総和をＮで除して求まる平均値に補
正係数ｋ（ｋ＞１）を乗算して求めることを特徴とする
ものである
【０００８】このような本発明による画像処理による動
き検出方法においては、動きの有無を判断する限界値
を、濃度相対差の平均に基づいて演算しているので、画
像の全体的な変化、例えば時間による変化や天候の変化
に伴う変化などの影響を軽減することができ、したがっ
て一層正確な動き検出を行なうことができる。
き検出方法においては、動きの有無を判断する限界値
を、濃度相対差の平均に基づいて演算しているので、画
像の全体的な変化、例えば時間による変化や天候の変化
に伴う変化などの影響を軽減することができ、したがっ
て一層正確な動き検出を行なうことができる。
【０００９】本発明による画像処理による動き検出方法
においては、前記濃度相対差の平均が限界値を越えたこ
とを１回でも検知したときに、動きがあると判定しても
良いが、屋外においてはさまざまな自然現象のために瞬
間的な動きが多数存在し、これらを異常な動きとして検
出することは多くの用途において好ましくない。そこ
で、本発明による好適な実施例においては、上述した濃
度相対差の平均が限界値を越えたときにトリガ信号を発
生させ、このトリガ信号が発生されたときは、予め決め
た回数に亘って濃度相対差の平均を限界値と比較し、限
界値を越える回数が所定の回数以上となるときに動きが
あると判定する。
においては、前記濃度相対差の平均が限界値を越えたこ
とを１回でも検知したときに、動きがあると判定しても
良いが、屋外においてはさまざまな自然現象のために瞬
間的な動きが多数存在し、これらを異常な動きとして検
出することは多くの用途において好ましくない。そこ
で、本発明による好適な実施例においては、上述した濃
度相対差の平均が限界値を越えたときにトリガ信号を発
生させ、このトリガ信号が発生されたときは、予め決め
た回数に亘って濃度相対差の平均を限界値と比較し、限
界値を越える回数が所定の回数以上となるときに動きが
あると判定する。
【００１０】さらに、本発明の画像処理による動き検出
方法は、動きを検知すべきサイトを撮像装置によって時
間的に前後に撮像して得られる２つの画像信号の差分を
表わす濃度相対差を求める工程と、この濃度相対差の平
均を求める工程と、この濃度相対差の平均を限界値と比
較し、限界値を越えるときに動きがあると判定する工程
と、を具え、前記動きを検知すべきサイト内に複数の計
測エリアを設定し、これら複数の計測エリアの各々につ
いて濃度相対差の平均を求めてそれぞれ限界値と比較
し、これら計測エリアのいずれか１つまたは予め決めら
れた複数の計測エリアにおいて濃度相対差の平均が限界
値を越えるときに動きがあると判定をすることを特徴と
するものである。このような方法では、複数の計測エリ
アをサイトの状況に応じて最適な位置に設定することが
できるので動き検出の精度をさらに向上することができ
る。
方法は、動きを検知すべきサイトを撮像装置によって時
間的に前後に撮像して得られる２つの画像信号の差分を
表わす濃度相対差を求める工程と、この濃度相対差の平
均を求める工程と、この濃度相対差の平均を限界値と比
較し、限界値を越えるときに動きがあると判定する工程
と、を具え、前記動きを検知すべきサイト内に複数の計
測エリアを設定し、これら複数の計測エリアの各々につ
いて濃度相対差の平均を求めてそれぞれ限界値と比較
し、これら計測エリアのいずれか１つまたは予め決めら
れた複数の計測エリアにおいて濃度相対差の平均が限界
値を越えるときに動きがあると判定をすることを特徴と
するものである。このような方法では、複数の計測エリ
アをサイトの状況に応じて最適な位置に設定することが
できるので動き検出の精度をさらに向上することができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の画像処理による動
き検出方法を適用した土石流監視システムの全体の構成
を示すものである。土石流を監視すべきサイトＳの画像
を、固体撮像素子を有するビデオカメラ１で撮像し、得
られる画像信号を監視事務所２へ伝送する。本例では、
画像信号はケーブルを介して伝送するが、無線伝送する
こともできる。監視事務所２には、監視サイトＳから伝
送されてくる画像信号を映出する監視モニタ３を設け
る。係員はこの監視モニタ３上に映出される画像を見な
がら監視を行うことができる。したがって、ビデオカメ
ラ１をカラービデオカメラとし、監視モニタ３をカラー
モニタとするのが好適である。
き検出方法を適用した土石流監視システムの全体の構成
を示すものである。土石流を監視すべきサイトＳの画像
を、固体撮像素子を有するビデオカメラ１で撮像し、得
られる画像信号を監視事務所２へ伝送する。本例では、
画像信号はケーブルを介して伝送するが、無線伝送する
こともできる。監視事務所２には、監視サイトＳから伝
送されてくる画像信号を映出する監視モニタ３を設け
る。係員はこの監視モニタ３上に映出される画像を見な
がら監視を行うことができる。したがって、ビデオカメ
ラ１をカラービデオカメラとし、監視モニタ３をカラー
モニタとするのが好適である。
【００１２】ビデオカメラ１から送られてくる画像信号
は、画像処理装置４へも供給する。この画像処理装置４
には、カラー画像信号に対してＹ／Ｃ分離、タイムベー
スの補正などの処理を行う信号処理部５と、本発明によ
る動き検出を行うための演算処理部６と、画像信号や検
出結果を記憶するための記憶部７と、画像処理表示部８
を設ける。また、画像処理装置４において動きがあると
判定された場合に出力される動き検出信号はコントロー
ラ９へ供給され、このコントローラから所定の場所に設
置されている警報装置１０〜１２へ警報信号を供給して
警報を発するようにしている。
は、画像処理装置４へも供給する。この画像処理装置４
には、カラー画像信号に対してＹ／Ｃ分離、タイムベー
スの補正などの処理を行う信号処理部５と、本発明によ
る動き検出を行うための演算処理部６と、画像信号や検
出結果を記憶するための記憶部７と、画像処理表示部８
を設ける。また、画像処理装置４において動きがあると
判定された場合に出力される動き検出信号はコントロー
ラ９へ供給され、このコントローラから所定の場所に設
置されている警報装置１０〜１２へ警報信号を供給して
警報を発するようにしている。
【００１３】上述したような土石流監視システムにおい
ては、係員は監視モニタ３上に表示される監視サイトＳ
の画像を見ながら、土石流の発生を監視すると共に、画
像処理装置４において画像処理を行って動きを自動的に
検出し、異常な動きが検出されたときにコントローラ９
へ異常信号を供給するようにしているが、監視サイトＳ
内で鳥が飛んできた場合や、小動物が動いた場合や、風
によって木々が揺れた場合にも異常な動きとして検出さ
れると誤報が頻繁に生じることになる。このような不具
合をなくすために、動きの検出感度を落とすと重要な動
きも見逃される可能性が大きくなり、いずれにしてもシ
ステムの信頼性が損なわれることになる。本発明による
動き検出方法はこのような問題点を解決するものであ
る。
ては、係員は監視モニタ３上に表示される監視サイトＳ
の画像を見ながら、土石流の発生を監視すると共に、画
像処理装置４において画像処理を行って動きを自動的に
検出し、異常な動きが検出されたときにコントローラ９
へ異常信号を供給するようにしているが、監視サイトＳ
内で鳥が飛んできた場合や、小動物が動いた場合や、風
によって木々が揺れた場合にも異常な動きとして検出さ
れると誤報が頻繁に生じることになる。このような不具
合をなくすために、動きの検出感度を落とすと重要な動
きも見逃される可能性が大きくなり、いずれにしてもシ
ステムの信頼性が損なわれることになる。本発明による
動き検出方法はこのような問題点を解決するものであ
る。
【００１４】本例においては、ビデオカメラ１で撮像さ
れた全画面における動きを検出するのではなく、その中
に設定された計測エリア（図１においてＡで示す）内の
画像信号を処理して動きを検出するものである。この計
測エリアＡは、係員が画像処理表示部８の画面を見なが
ら演算処理部６のキーボードを操作して、画面中の任意
の位置に、任意の大きさで、任意の個数だけ設定するこ
とができる。この場合、計測エリアＡの形状は、固定的
であっても任意に変更できるものであっても良い。
れた全画面における動きを検出するのではなく、その中
に設定された計測エリア（図１においてＡで示す）内の
画像信号を処理して動きを検出するものである。この計
測エリアＡは、係員が画像処理表示部８の画面を見なが
ら演算処理部６のキーボードを操作して、画面中の任意
の位置に、任意の大きさで、任意の個数だけ設定するこ
とができる。この場合、計測エリアＡの形状は、固定的
であっても任意に変更できるものであっても良い。
【００１５】図２〜５は、本発明の画像処理による動き
検出方法の基本的な操作を説明するための図である。図
２は、ビデオカメラ１から送られてくる監視サイトＳの
画像の中に設定された１つの計測エリアＡ内の映像を示
すものである。この計測エリア内の物体Ｂが右から左へ
移動している場合の２枚の順次の画像を表している。
今、この物体Ｂを横切る走査線ＣーＣを考慮し、この走
査線の全長である計測範囲をＹとする。すなわち、この
計測エリアＡの水平方向のサイズはＹ画素分であるとす
る。
検出方法の基本的な操作を説明するための図である。図
２は、ビデオカメラ１から送られてくる監視サイトＳの
画像の中に設定された１つの計測エリアＡ内の映像を示
すものである。この計測エリア内の物体Ｂが右から左へ
移動している場合の２枚の順次の画像を表している。
今、この物体Ｂを横切る走査線ＣーＣを考慮し、この走
査線の全長である計測範囲をＹとする。すなわち、この
計測エリアＡの水平方向のサイズはＹ画素分であるとす
る。
【００１６】図３は、上述した２枚の画像の画素を横軸
にとり、各画素の濃度を縦軸に取って示すものである。
本例では、画像信号はデジタル信号として処理するが、
１画素の濃度を８ビット、すなわち２５６階調で表して
いる。
にとり、各画素の濃度を縦軸に取って示すものである。
本例では、画像信号はデジタル信号として処理するが、
１画素の濃度を８ビット、すなわち２５６階調で表して
いる。
【００１７】図４は、これら２枚の画像の濃度相対差を
各画素について求めたものであり、物体Ｂが移動してい
るために２箇所において濃度相対差が現れている。この
濃度相対差は、２つの画像の濃度差の絶対値である。本
発明においては、このようにして２枚の画像の各画素毎
の濃度相対差を求めた後、その平均を求める。すなわ
ち、濃度相対差の和を求め、これを計測範囲内の全画素
数Ｙで除算した値を濃度相対差の平均として求める。
各画素について求めたものであり、物体Ｂが移動してい
るために２箇所において濃度相対差が現れている。この
濃度相対差は、２つの画像の濃度差の絶対値である。本
発明においては、このようにして２枚の画像の各画素毎
の濃度相対差を求めた後、その平均を求める。すなわ
ち、濃度相対差の和を求め、これを計測範囲内の全画素
数Ｙで除算した値を濃度相対差の平均として求める。
【００１８】本発明においては、２枚の画像を比較して
得られる濃度相対差から上述したようにして求めた濃度
相対差の平均を限界値と比較し、濃度相対差の平均が限
界値以上となるときに動きありと判定するものである。
この限界値は、例えば個々の監視サイトの性状や所望の
検出感度などを考慮して決めることができるが、後述す
るように、濃度相対差の平均に基づいて自動的に演算す
るのが好適である。
得られる濃度相対差から上述したようにして求めた濃度
相対差の平均を限界値と比較し、濃度相対差の平均が限
界値以上となるときに動きありと判定するものである。
この限界値は、例えば個々の監視サイトの性状や所望の
検出感度などを考慮して決めることができるが、後述す
るように、濃度相対差の平均に基づいて自動的に演算す
るのが好適である。
【００１９】上述したように、本発明においては、２枚
の画像を比較し、これら画像の対応する画素間で濃度相
対差が検出されるときに直ちに動きがあったと判定する
のではなく、計測エリアＡ内での画素間の濃度相対差の
平均を求め、この平均が所定の限界値以上となるときに
動きがあると判定するものであるから、例えば計測エリ
アＡの大きさを十分大きな範囲にすれば、その中を単に
鳥が横切ったときには、これは動きとして検出されるこ
とはないが、広い範囲に亘って地面が動いた場合には、
その動き量が僅かであっても濃度相対差の平均は大きな
値となるので、動きとして適正に検出されることにな
る。
の画像を比較し、これら画像の対応する画素間で濃度相
対差が検出されるときに直ちに動きがあったと判定する
のではなく、計測エリアＡ内での画素間の濃度相対差の
平均を求め、この平均が所定の限界値以上となるときに
動きがあると判定するものであるから、例えば計測エリ
アＡの大きさを十分大きな範囲にすれば、その中を単に
鳥が横切ったときには、これは動きとして検出されるこ
とはないが、広い範囲に亘って地面が動いた場合には、
その動き量が僅かであっても濃度相対差の平均は大きな
値となるので、動きとして適正に検出されることにな
る。
【００２０】さらに本発明においては、上述した限界値
を濃度相対差に基づいて自動的に設定するのが好適であ
るが、以下その一例について説明する。監視サイトＳを
撮像して得られる順次のＮ＋１個の画像の順次の２個の
画像の間のＮ個の濃度相対差の総和ΣM(i)を求め、この
総和をＮで除して平均値を求め、この平均値に補正係数
ｋ（ｋ＞１）を乗算して前記限界値Ｌを求めることがで
きる。すなわち、限界値Ｌを以下の式（１）にしたがっ
て演算することができる。
を濃度相対差に基づいて自動的に設定するのが好適であ
るが、以下その一例について説明する。監視サイトＳを
撮像して得られる順次のＮ＋１個の画像の順次の２個の
画像の間のＮ個の濃度相対差の総和ΣM(i)を求め、この
総和をＮで除して平均値を求め、この平均値に補正係数
ｋ（ｋ＞１）を乗算して前記限界値Ｌを求めることがで
きる。すなわち、限界値Ｌを以下の式（１）にしたがっ
て演算することができる。
【数１】
【００２１】上述した式（１）の補正計数ｋは、１より
大きい値であるが、個々の計測エリアにおいて経験的に
設定することができる。一般的に、ノイズと見做せるよ
うな微小な動きが比較的多い環境に計測エリアが存在し
ている場合には、ｋの値は大きく設定し、ノイズが少な
い場合には小さな値に設定することができる。
大きい値であるが、個々の計測エリアにおいて経験的に
設定することができる。一般的に、ノイズと見做せるよ
うな微小な動きが比較的多い環境に計測エリアが存在し
ている場合には、ｋの値は大きく設定し、ノイズが少な
い場合には小さな値に設定することができる。
【００２２】さらに、本例においては上述した濃度相対
差の平均が限界値以上となるときに直ちに動きがあると
判定するのではなく、最初に濃度相対差の平均が限界値
以上となるときにトリガ信号を発生させ、このトリガ信
号が発生された後、予め決められた回数に亘って画像比
較を行い、その中の所定の回数以上動きがあると判定さ
れる場合に初めて有意な動きがあると判定する。例え
ば、上述したトリガ信号が発生されたら、５回に亘って
画像比較を行い、その内の３回以上において濃度相対差
の平均が限界値以上となる場合に、動きがあると判定す
るものである。このような判定方法を採用することによ
って、一瞬の動きによるノイズが比較的多い計測エリア
に対しても正確な動き検出を行うことができる。
差の平均が限界値以上となるときに直ちに動きがあると
判定するのではなく、最初に濃度相対差の平均が限界値
以上となるときにトリガ信号を発生させ、このトリガ信
号が発生された後、予め決められた回数に亘って画像比
較を行い、その中の所定の回数以上動きがあると判定さ
れる場合に初めて有意な動きがあると判定する。例え
ば、上述したトリガ信号が発生されたら、５回に亘って
画像比較を行い、その内の３回以上において濃度相対差
の平均が限界値以上となる場合に、動きがあると判定す
るものである。このような判定方法を採用することによ
って、一瞬の動きによるノイズが比較的多い計測エリア
に対しても正確な動き検出を行うことができる。
【００２３】また、より正確な検知を行うためには、複
数の計測エリアの組み合わせに基づいて動きを判定する
ことが好適である。例えば、図５のように、Ａ１〜Ａ６
の６箇所の計測エリアを監視サイト内に設定する。この
場合の検知条件では、各計測エリア毎に濃度相対差の平
均をそれぞれの限界値と比較し、各計測エリアのいずれ
か１つまたは予め定めた複数に計測エリアにおいて濃度
相対差の平均値が限界値を越えるときに、動きがあると
判定することができる。例えば、ある場合には、全計測
エリアのいずれか１つにおいて濃度相対差の平均値が限
界値を越えるときに動きがあると判定する。或いはま
た、計測エリアＡ１とＡ２において、濃度相対差の平均
値が限界値を越えることが同時に検知されたとき、ある
いは計測エリアＡ３〜Ａ６の内のいずれか１つにおい
て、濃度相対差の平均値が限界値を越えることが検知さ
れたときに、動きがあると判定することもできる。この
場合、サイト内での計測エリアの位置、大きさ、形状お
よび動き判定の条件などは、現場の状況に対応して最適
に設定することができるので、動く検出の精度をさらに
向上できる。
数の計測エリアの組み合わせに基づいて動きを判定する
ことが好適である。例えば、図５のように、Ａ１〜Ａ６
の６箇所の計測エリアを監視サイト内に設定する。この
場合の検知条件では、各計測エリア毎に濃度相対差の平
均をそれぞれの限界値と比較し、各計測エリアのいずれ
か１つまたは予め定めた複数に計測エリアにおいて濃度
相対差の平均値が限界値を越えるときに、動きがあると
判定することができる。例えば、ある場合には、全計測
エリアのいずれか１つにおいて濃度相対差の平均値が限
界値を越えるときに動きがあると判定する。或いはま
た、計測エリアＡ１とＡ２において、濃度相対差の平均
値が限界値を越えることが同時に検知されたとき、ある
いは計測エリアＡ３〜Ａ６の内のいずれか１つにおい
て、濃度相対差の平均値が限界値を越えることが検知さ
れたときに、動きがあると判定することもできる。この
場合、サイト内での計測エリアの位置、大きさ、形状お
よび動き判定の条件などは、現場の状況に対応して最適
に設定することができるので、動く検出の精度をさらに
向上できる。
【００２４】図６は、上述した実施例における動き検出
処理の順次のステップを示すフローチャートである。ス
タート後、ステップＳ１において、種々のパラメータの
初期設定を行う。すなわち、計測エリアＡの位置および
サイズの入力、補正係数ｋの設定、限界値を自動設定す
るための画像比較回数Ｎの設定、トリガ信号発生後の画
像比較回数の設定、ビデオカメラにおけるシャッタスピ
ードの設定、警報装置の自動／手動の設定、計測時間の
設定、検知条件の設定を行う。
処理の順次のステップを示すフローチャートである。ス
タート後、ステップＳ１において、種々のパラメータの
初期設定を行う。すなわち、計測エリアＡの位置および
サイズの入力、補正係数ｋの設定、限界値を自動設定す
るための画像比較回数Ｎの設定、トリガ信号発生後の画
像比較回数の設定、ビデオカメラにおけるシャッタスピ
ードの設定、警報装置の自動／手動の設定、計測時間の
設定、検知条件の設定を行う。
【００２５】次にステップＳ２において、上述した式
（１）に基づいて限界値Ｌを演算して自動的に設定す
る。ステップＳ３において、設定された計測時間が経過
しているか否かをチェックし、未だ計測時間内である場
合には、ステップＳ４において、濃度相対差の平均を算
出する。次にステップＳ５において、算出された濃度相
対差の平均が上述したステップＳ２において自動的に設
定された限界値以上であるか否かをチェックし、限界値
以上と判定された場合には、ステップＳ６においてトリ
ガ信号を発生させる。
（１）に基づいて限界値Ｌを演算して自動的に設定す
る。ステップＳ３において、設定された計測時間が経過
しているか否かをチェックし、未だ計測時間内である場
合には、ステップＳ４において、濃度相対差の平均を算
出する。次にステップＳ５において、算出された濃度相
対差の平均が上述したステップＳ２において自動的に設
定された限界値以上であるか否かをチェックし、限界値
以上と判定された場合には、ステップＳ６においてトリ
ガ信号を発生させる。
【００２６】次に、ステップＳ７において、トリガ信号
が発生された後、５回の画像比較を行い、その中の３回
以上において濃度相対差の平均が限界値以上であるか否
かをチェックし、３回以上の画像比較において濃度相対
差の平均が限界値以上であると判断されない場合にはス
テップＳ３に戻り、３回以上の画像比較において濃度相
対差の平均が限界値以上であると判断される場合には、
ステップＳ８において、警報装置が自動であるか手動で
あるかを判断する。ここで、自動であると判断された場
合には、ステップＳ９において警報装置を作動させ、さ
らにステップＳ１０において、計測を終了するか否かを
チェックし、終了しない場合にはステップＳ３へ戻る。
が発生された後、５回の画像比較を行い、その中の３回
以上において濃度相対差の平均が限界値以上であるか否
かをチェックし、３回以上の画像比較において濃度相対
差の平均が限界値以上であると判断されない場合にはス
テップＳ３に戻り、３回以上の画像比較において濃度相
対差の平均が限界値以上であると判断される場合には、
ステップＳ８において、警報装置が自動であるか手動で
あるかを判断する。ここで、自動であると判断された場
合には、ステップＳ９において警報装置を作動させ、さ
らにステップＳ１０において、計測を終了するか否かを
チェックし、終了しない場合にはステップＳ３へ戻る。
【００２７】一方、ステップＳ８において、警報装置が
手動であると判断される場合には、ステップＳ１１にお
いて、検知画像を表示（図１の画像処理表示部８に表
示）し、ステップＳ１２において係員による検知画面の
確認を行い、ステップＳ１３において、警報装置を作動
させるか否かを判断し、作動させる場合にはステップＳ
９で警報装置を作動させる。
手動であると判断される場合には、ステップＳ１１にお
いて、検知画像を表示（図１の画像処理表示部８に表
示）し、ステップＳ１２において係員による検知画面の
確認を行い、ステップＳ１３において、警報装置を作動
させるか否かを判断し、作動させる場合にはステップＳ
９で警報装置を作動させる。
【００２８】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例においては、ビデオカメラから送ら
れてくる画像信号の順次のフレームの画像を比較して濃
度相対差を求めたが、数個置きのフレームの画像間の比
較を行って濃度相対差を求めることもできる。このよう
な場合には、撮像装置としてCCD のような固体撮像素子
を有するビデオカメラを用いる代わりに、電子スチール
カメラを用い、これを所定の周期で間欠的に動作させる
こともできる。また、赤外線カメラを用いて処理するこ
とも考えられる。
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例においては、ビデオカメラから送ら
れてくる画像信号の順次のフレームの画像を比較して濃
度相対差を求めたが、数個置きのフレームの画像間の比
較を行って濃度相対差を求めることもできる。このよう
な場合には、撮像装置としてCCD のような固体撮像素子
を有するビデオカメラを用いる代わりに、電子スチール
カメラを用い、これを所定の周期で間欠的に動作させる
こともできる。また、赤外線カメラを用いて処理するこ
とも考えられる。
【００２９】また、上述した実施例においては、限界値
を自動的に算出するようにしたが、個々の計測エリアに
応じて適切な値を設定することもできる。同様に、トリ
ガ信号発生後の画像の比較回数も個々の計測エリアの状
況に応じて最適な値を設定することができる。
を自動的に算出するようにしたが、個々の計測エリアに
応じて適切な値を設定することもできる。同様に、トリ
ガ信号発生後の画像の比較回数も個々の計測エリアの状
況に応じて最適な値を設定することができる。
【００３０】さらに、上述した実施例においては、本発
明の画像処理による動き検出方法を、急斜面における土
石流の監視システムに適用したが、岩盤崩落・落石・転
倒・岩滑り・雪崩などの危険斜面の監視、防波堤を越え
る高波の監視、建造物および敷地内へ侵入の監視、道路
交通の渋滞状況の監視などの種々の遠隔監視システムに
適用することができる。
明の画像処理による動き検出方法を、急斜面における土
石流の監視システムに適用したが、岩盤崩落・落石・転
倒・岩滑り・雪崩などの危険斜面の監視、防波堤を越え
る高波の監視、建造物および敷地内へ侵入の監視、道路
交通の渋滞状況の監視などの種々の遠隔監視システムに
適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、地滑り・
岩盤崩落・落石・転倒・岩滑りなどの危険斜面の遠隔監
視システムなどにおいて、鳥の飛来や小動物の移動や風
による木々の揺らぎなどのノイズに影響されることな
く、有意な動きを正確にしかも実用的に十分高い感度で
検出することができ、したがって監視システムの信頼性
を向上することができ、その結果として安全性の担保を
一層確実に行うことができる。
岩盤崩落・落石・転倒・岩滑りなどの危険斜面の遠隔監
視システムなどにおいて、鳥の飛来や小動物の移動や風
による木々の揺らぎなどのノイズに影響されることな
く、有意な動きを正確にしかも実用的に十分高い感度で
検出することができ、したがって監視システムの信頼性
を向上することができ、その結果として安全性の担保を
一層確実に行うことができる。
【００３２】また、限界値を濃度相対差の平均に基づい
て自動的に演算するようにした実施例においては、画像
の全体的な変化、例えば時間による変化や天候の変化に
伴う変化などの影響を軽減することができる。さらに、
トリガ信号発生後の画像回数や、そのときの限界回数を
個々の計測エリアの状況に応じて最適な値に設定するこ
とによって動き検出の精度および感度を最適とすること
ができ、したがって個々の計測エリアに対して融通性に
富んだものとなる。
て自動的に演算するようにした実施例においては、画像
の全体的な変化、例えば時間による変化や天候の変化に
伴う変化などの影響を軽減することができる。さらに、
トリガ信号発生後の画像回数や、そのときの限界回数を
個々の計測エリアの状況に応じて最適な値に設定するこ
とによって動き検出の精度および感度を最適とすること
ができ、したがって個々の計測エリアに対して融通性に
富んだものとなる。
【図１】本発明の画像処理による動き検出方法を適用し
た土石流監視システムの全体の構成を示す図である。
た土石流監視システムの全体の構成を示す図である。
【図２】 本発明の画像処理による動き検出方法の動作
を示す線図である。
を示す線図である。
【図３】 同じくその動作を説明するための線図であ
る。
る。
【図４】 同じくその動作を説明するための線図であ
る。
る。
【図５】 監視すべきサイトに複数の計測エリアを設定
した状況を示す線図である。
した状況を示す線図である。
【図６】 図１に示した監視システムの動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
Ｓ 監視サイト、 Ａ、Ａ１〜Ａ６ 計測エリア、 １
ビデオカメラ、 ２監視事務所、３ 監視モニタ、
４ 画像処理装置、 ５ 信号処理部、 ６演算処理
部、７ 記憶部、 ８ 画像処理表示部、 ９ コント
ローラ、 １０〜１２ 警報装置
ビデオカメラ、 ２監視事務所、３ 監視モニタ、
４ 画像処理装置、 ５ 信号処理部、 ６演算処理
部、７ 記憶部、 ８ 画像処理表示部、 ９ コント
ローラ、 １０〜１２ 警報装置
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−106534（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−27484（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−92073（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−106457（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−304340（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08B 23/00 - 31/00
G06T 7/20
Claims (3)
- 【請求項１】 動きを検知すべきサイトを撮像装置によ
って時間的に前後に撮像して得られる２つの画像信号の
差分を表わす濃度相対差を求める工程と、 この濃度相対差の平均を求める工程と、 この濃度相対差の平均を限界値と比較し、限界値を越え
るときに動きがあると判定する工程と、 を具え、前記濃度相対差の平均を、濃度相対差の和を、
計測範囲の総画素数で除算して求め、前記限界値Ｌを、
順次に連続して求められるＮ個の濃度相対差の平均M(i)
の総和をＮで除して求まる平均値に補正係数ｋ（ｋ＞
１）を乗算して求めることを特徴とする画像処理による
動き検出方法。 - 【請求項２】 前記濃度相対差の平均が限界値を越えた
ことを検知した後、予め決めた回数に亘って濃度相対差
の平均を限界値と比較し、限界値を越える回数が所定の
回数以上となるときに動きがあると判定することを特徴
とする請求項１に記載の画像処理による動き検出方法。 - 【請求項３】 動きを検知すべきサイトを撮像装置によ
って時間的に前後に撮像して得られる２つの画像信号の
差分を表わす濃度相対差を求める工程と、 この濃度相対差の平均を求める工程と、 この濃度相対差の平均を限界値と比較し、限界値を越え
るときに動きがあると判定する工程と、 を具え、前記動きを検知すべきサイト内に複数の計測エ
リアを設定し、これら複数の計測エリアの各々について
濃度相対差の平均を求めてそれぞれ限界値と比較し、こ
れら計測エリアのいずれか１つまたは予め決められた複
数の計測エリアにおいて濃度相対差の平均が限界値を越
えるときに動きがあると判定をすることを特徴とする画
像処理による動き検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23847299A JP3462434B2 (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 画像処理による動き検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23847299A JP3462434B2 (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 画像処理による動き検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001067573A JP2001067573A (ja) | 2001-03-16 |
| JP3462434B2 true JP3462434B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=17030755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23847299A Expired - Fee Related JP3462434B2 (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 画像処理による動き検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3462434B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP4675501B2 (ja) * | 2001-05-15 | 2011-04-27 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | メーター監視システム、メーター監視方法 |
| JP4082144B2 (ja) * | 2002-09-05 | 2008-04-30 | 株式会社明電舎 | 混雑度調査装置 |
| JP2010071687A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Shinano Kenshi Co Ltd | 動画データ解析プログラム |
| CN103914949B (zh) * | 2013-01-08 | 2016-06-15 | 深圳市宏远电子有限公司 | 自然灾害多功能报警系统 |
| CN103578231B (zh) * | 2013-11-22 | 2016-05-04 | 江兴明 | 基于物联网的山体滑坡和泥石流报警系统 |
| CN104952211A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 中铁西北科学研究院有限公司深圳南方分院 | 一种泥石流灾害预警方法及无线预警系统 |
| CN108020263A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-05-11 | 桂林理工大学 | 一种基于无线信号的危岩监测方法 |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP23847299A patent/JP3462434B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001067573A (ja) | 2001-03-16 |
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