JP3492239B2 - 画像監視装置 - Google Patents
画像監視装置Info
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- JP3492239B2 JP3492239B2 JP15238699A JP15238699A JP3492239B2 JP 3492239 B2 JP3492239 B2 JP 3492239B2 JP 15238699 A JP15238699 A JP 15238699A JP 15238699 A JP15238699 A JP 15238699A JP 3492239 B2 JP3492239 B2 JP 3492239B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、監視領域を撮影
し、得られた画像を処理することにより、監視領域にお
ける侵入者を検出する画像監視装置に関するものであ
る。
し、得られた画像を処理することにより、監視領域にお
ける侵入者を検出する画像監視装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、監視領域における侵入者を画
像処理により検出する機能を有する画像監視装置があ
る。画像処理により侵入者を検知する代表的な方式とし
て、背景差分方式とフレーム間差分方式の２つがある。
図１を用いて、背景差分方式の原理を説明する。
像処理により検出する機能を有する画像監視装置があ
る。画像処理により侵入者を検知する代表的な方式とし
て、背景差分方式とフレーム間差分方式の２つがある。
図１を用いて、背景差分方式の原理を説明する。
【０００３】予め監視領域を撮像手段により撮影し、得
た画像を基準画像１１として記憶しておく。この基準画
像１１は、侵入者が存在しない背景のみの画像となる。
監視中には、監視領域を連続的に撮影する。ここで得た
現在の監視領域の状態を撮影した画像が現画像１２とな
る。図示の現画像１２には、侵入者１３が写っていると
する。
た画像を基準画像１１として記憶しておく。この基準画
像１１は、侵入者が存在しない背景のみの画像となる。
監視中には、監視領域を連続的に撮影する。ここで得た
現在の監視領域の状態を撮影した画像が現画像１２とな
る。図示の現画像１２には、侵入者１３が写っていると
する。
【０００４】現画像１２と基準画像１１と比較してピク
セルごとに差分を取り出して差分画像１４を得る。現画
像１２に侵入者１３が存在する場合、侵入者１３が変化
領域１５として検出される。画像処理手段では、所定以
上の大きさの変化領域１５が検出されたときは、侵入者
１３が監視領域に侵入したと判定する。図２を用いて、
フレーム間差分方式の原理を説明する。
セルごとに差分を取り出して差分画像１４を得る。現画
像１２に侵入者１３が存在する場合、侵入者１３が変化
領域１５として検出される。画像処理手段では、所定以
上の大きさの変化領域１５が検出されたときは、侵入者
１３が監視領域に侵入したと判定する。図２を用いて、
フレーム間差分方式の原理を説明する。
【０００５】監視中に、監視領域を撮像手段により連続
的に撮影して、画像を記憶手段に記憶する。現画像より
１フレーム前の画像１６と現画像１２とを比較してピク
セルごとに差分を取り出して差分画像１４を得る。図示
の例では、基準画像１６と基準画像１２の両方に侵入者
１３が写っていて、両画像１２、１６間で侵入者１３が
移動をしている。この場合、差分画像１４には、侵入者
１３の移動による差分が変化領域１５として検出され
る。画像処理手段では、変化領域１５の大きさ、移動距
離などから侵入者が存在するか否かを判定する。
的に撮影して、画像を記憶手段に記憶する。現画像より
１フレーム前の画像１６と現画像１２とを比較してピク
セルごとに差分を取り出して差分画像１４を得る。図示
の例では、基準画像１６と基準画像１２の両方に侵入者
１３が写っていて、両画像１２、１６間で侵入者１３が
移動をしている。この場合、差分画像１４には、侵入者
１３の移動による差分が変化領域１５として検出され
る。画像処理手段では、変化領域１５の大きさ、移動距
離などから侵入者が存在するか否かを判定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】背景差分方式では、基
準画像１１と現画像１２が時間的に離れて撮影されるの
で、侵入者１３がゆっくり移動しても侵入者１３と背景
は明瞭に識別され、変化領域１５がクリアに検出され
る。しかしながら、監視領域において明るさの変動など
の環境変動があると、環境変動前の基準画像１１と、環
境変動により各ピクセルの輝度が変化している現画像１
２との差分をとると、差分画像１４には、明るさ変動に
よる変化領域１５が発生することとなる。したがって、
環境の変動が侵入者１３として誤検出されることがある
といった問題が発生する。
準画像１１と現画像１２が時間的に離れて撮影されるの
で、侵入者１３がゆっくり移動しても侵入者１３と背景
は明瞭に識別され、変化領域１５がクリアに検出され
る。しかしながら、監視領域において明るさの変動など
の環境変動があると、環境変動前の基準画像１１と、環
境変動により各ピクセルの輝度が変化している現画像１
２との差分をとると、差分画像１４には、明るさ変動に
よる変化領域１５が発生することとなる。したがって、
環境の変動が侵入者１３として誤検出されることがある
といった問題が発生する。
【０００７】フレーム間差分方式は、環境変動による誤
検出は少なくできる。フレーム間差分方式では、短い時
間差で撮影した画像間の動きを捉える。したがって、明
るさの変動などの環境変動は、短い時間差で撮影された
２つの画像１２、１６間の輝度の差としては小さいもの
となるので検出されにくい。しかしながら、フレーム間
差分方式は、侵入者がゆっくりした動きをした場合の検
出には不向きである。例えば、侵入者がほふく前進など
でゆっくり移動をした場合、また、侵入者がカメラ軸線
方向に移動をした場合は、２つの画像１２，１６間の差
として検出できないか、又は、差分として検出しても変
化領域１５は小さいものとなるので、侵入者として検出
することができない。
検出は少なくできる。フレーム間差分方式では、短い時
間差で撮影した画像間の動きを捉える。したがって、明
るさの変動などの環境変動は、短い時間差で撮影された
２つの画像１２、１６間の輝度の差としては小さいもの
となるので検出されにくい。しかしながら、フレーム間
差分方式は、侵入者がゆっくりした動きをした場合の検
出には不向きである。例えば、侵入者がほふく前進など
でゆっくり移動をした場合、また、侵入者がカメラ軸線
方向に移動をした場合は、２つの画像１２，１６間の差
として検出できないか、又は、差分として検出しても変
化領域１５は小さいものとなるので、侵入者として検出
することができない。
【０００８】本発明は、環境変動による誤動作をせず、
かつ、ゆっくりした動きをする侵入者であってもそれを
確実に検出する画像監視装置を提供することを目的とす
るものである。
かつ、ゆっくりした動きをする侵入者であってもそれを
確実に検出する画像監視装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。本発明の画像監視装
置は、監視領域を撮影する撮像手段と、撮影した画像を
処理することにより前記監視領域内における侵入者の検
知を行う画像処理手段から構成される。そして、画像処
理手段は、時間的に連続するフレーム間差分による変化
領域を蓄積し、蓄積された量が所定値を超えたときに、
最後に得られた現画像と、時間的に離れて撮影された基
準画像と比較することによって、侵入者の判定を行う。
成するためになされたものである。本発明の画像監視装
置は、監視領域を撮影する撮像手段と、撮影した画像を
処理することにより前記監視領域内における侵入者の検
知を行う画像処理手段から構成される。そして、画像処
理手段は、時間的に連続するフレーム間差分による変化
領域を蓄積し、蓄積された量が所定値を超えたときに、
最後に得られた現画像と、時間的に離れて撮影された基
準画像と比較することによって、侵入者の判定を行う。
【００１０】本発明によれば、侵入者がゆっくり移動を
すると、連続した２フレーム間の比較のみでは変化領域
が小さくなるが、侵入者が移動を続けると、蓄積された
変化領域が大きくなっていく。そして、蓄積された変化
領域が所定の大きさを超えると、画像処理手段は、最後
に得られた現画像を、時間的に離れた基準画像と比較す
る。これにより、侵入者による変化領域がクリアに検出
される。また、侵入者が素早く移動をした場合も同様の
処理により、より早い時点で侵入者が検出される。
すると、連続した２フレーム間の比較のみでは変化領域
が小さくなるが、侵入者が移動を続けると、蓄積された
変化領域が大きくなっていく。そして、蓄積された変化
領域が所定の大きさを超えると、画像処理手段は、最後
に得られた現画像を、時間的に離れた基準画像と比較す
る。これにより、侵入者による変化領域がクリアに検出
される。また、侵入者が素早く移動をした場合も同様の
処理により、より早い時点で侵入者が検出される。
【００１１】時間的に離れた基準画像としては、大きな
蓄積変化領域が出現する直前の画像とすることが好適で
ある。この画像を使用することにより、環境の変動によ
る影響は受けずに、かつ、侵入者をクリアに検出でき
る。本発明によれば、環境変動による誤動作をせず、か
つ、侵入者がゆっくりした移動をした場合でも、侵入者
をクリアに検出することができる画像監視装置が得られ
る。
蓄積変化領域が出現する直前の画像とすることが好適で
ある。この画像を使用することにより、環境の変動によ
る影響は受けずに、かつ、侵入者をクリアに検出でき
る。本発明によれば、環境変動による誤動作をせず、か
つ、侵入者がゆっくりした移動をした場合でも、侵入者
をクリアに検出することができる画像監視装置が得られ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図を用
いて説明する。図３は、本発明を適用した画像センサの
構成を示す。画像センサ３１は、ＣＰＵから構成される
制御手段３２により制御される。撮像手段３３は、光学
系とＣＣＤなどから構成される。赤外線投光手段３４
は、夜間などに監視領域が暗くなったときに、制御手段
３２の制御により監視領域に赤外線を投光する。画像処
理手段３５は、ＣＰＵにより構成され、撮像手段３３か
ら獲得した画像を処理して、侵入者の有無を判定する。
この処理の内容については後述する。記憶手段３６の内
容についても後述する。
いて説明する。図３は、本発明を適用した画像センサの
構成を示す。画像センサ３１は、ＣＰＵから構成される
制御手段３２により制御される。撮像手段３３は、光学
系とＣＣＤなどから構成される。赤外線投光手段３４
は、夜間などに監視領域が暗くなったときに、制御手段
３２の制御により監視領域に赤外線を投光する。画像処
理手段３５は、ＣＰＵにより構成され、撮像手段３３か
ら獲得した画像を処理して、侵入者の有無を判定する。
この処理の内容については後述する。記憶手段３６の内
容についても後述する。
【００１３】操作手段３７は、画像センサ３１の俯角な
どの設定又は設定変更をするために設けられる。出力手
段３８、画像出力手段３９は、有線又は無線によりコン
トローラに接続され、コントローラは、通信回線を介し
てコントロールセンタと接続される。画像センサ３１が
侵入者を検知したときは、警備状態が異常状態であるこ
とと異常発生時の異常画像を記憶手段３６に記憶する。
出力手段３８と画像処理手段３９は、コントローラから
状態の呼出しがあったときは、記憶してある異常状態と
異常画像をコントローラへ出力する。電源４０は、交流
電力を直流電力に変換して画像センサ３１内の各部に供
給する。
どの設定又は設定変更をするために設けられる。出力手
段３８、画像出力手段３９は、有線又は無線によりコン
トローラに接続され、コントローラは、通信回線を介し
てコントロールセンタと接続される。画像センサ３１が
侵入者を検知したときは、警備状態が異常状態であるこ
とと異常発生時の異常画像を記憶手段３６に記憶する。
出力手段３８と画像処理手段３９は、コントローラから
状態の呼出しがあったときは、記憶してある異常状態と
異常画像をコントローラへ出力する。電源４０は、交流
電力を直流電力に変換して画像センサ３１内の各部に供
給する。
【００１４】なお、コントローラは通信回路を介してコ
ントロールセンターへ異常信号及び異常画像を送信す
る。図４は、記憶手段３６の内容を示す。記憶手段３６
には、制御手段３２と画像処理手段３５の動作プログラ
ムを記憶するプログラム領域５１、各種パラメータを記
憶するパラメータ領域５２、現画像との比較に使用する
基準画像を記憶する基準画像記憶領域５３、撮像手段３
３が撮影した現画像を記憶する現画像記憶領域５４、侵
入者を検知したときの画像を記憶する異常画像記憶領域
５５、制御手段３２と画像処理手段３５の処理に使用す
るワークエリア５６、警備状態（正常、異常）を記憶す
る状態記憶領域５７、画像センサの警備モード（警戒モ
ード、解除モード、保守巡回モード）を記憶するモード
記憶領域５８、画像間の差分画像を記憶する差分画像記
憶領域５９、複数の差分画像を蓄積した画像を記憶する
蓄積画像記憶領域６０を含む。
ントロールセンターへ異常信号及び異常画像を送信す
る。図４は、記憶手段３６の内容を示す。記憶手段３６
には、制御手段３２と画像処理手段３５の動作プログラ
ムを記憶するプログラム領域５１、各種パラメータを記
憶するパラメータ領域５２、現画像との比較に使用する
基準画像を記憶する基準画像記憶領域５３、撮像手段３
３が撮影した現画像を記憶する現画像記憶領域５４、侵
入者を検知したときの画像を記憶する異常画像記憶領域
５５、制御手段３２と画像処理手段３５の処理に使用す
るワークエリア５６、警備状態（正常、異常）を記憶す
る状態記憶領域５７、画像センサの警備モード（警戒モ
ード、解除モード、保守巡回モード）を記憶するモード
記憶領域５８、画像間の差分画像を記憶する差分画像記
憶領域５９、複数の差分画像を蓄積した画像を記憶する
蓄積画像記憶領域６０を含む。
【００１５】図５を用いて、画像センサ３１における侵
入者の検出原理を説明する。撮像手段３３により監視領
域を時間的に連続して撮影して、連続したフレームを得
る。本実施形態では、撮像手段３３は、１秒間に２フレ
ームの画像を取得する。また、侵入者検出の処理のた
め、フレーム間差分をとった差分フレームを１５秒間分
蓄積する。
入者の検出原理を説明する。撮像手段３３により監視領
域を時間的に連続して撮影して、連続したフレームを得
る。本実施形態では、撮像手段３３は、１秒間に２フレ
ームの画像を取得する。また、侵入者検出の処理のた
め、フレーム間差分をとった差分フレームを１５秒間分
蓄積する。
【００１６】撮像手段３３が撮影した３０フレーム（２
フレーム／秒×１５秒）分のフレームＦ30〜フレームＦ
1 が図示されている。フレームＦ1 が最新のフレーム
で、フレームＦ30が３０フレーム前のフレームである。
図示のフレームＦ30〜フレームＦ1 は、侵入者１３が監
視領域に侵入し、画面右側より、ほふく前進によりゆっ
くりと移動をしている状況を示している。フレームＦ30
は、まだ侵入者が写っていない状況で、フレームＦ29か
ら侵入者１３が写り始め、フレームＦ29〜フレームＦ1
にかけて、侵入者１３は徐々に左側へ移動をしている。
フレーム／秒×１５秒）分のフレームＦ30〜フレームＦ
1 が図示されている。フレームＦ1 が最新のフレーム
で、フレームＦ30が３０フレーム前のフレームである。
図示のフレームＦ30〜フレームＦ1 は、侵入者１３が監
視領域に侵入し、画面右側より、ほふく前進によりゆっ
くりと移動をしている状況を示している。フレームＦ30
は、まだ侵入者が写っていない状況で、フレームＦ29か
ら侵入者１３が写り始め、フレームＦ29〜フレームＦ1
にかけて、侵入者１３は徐々に左側へ移動をしている。
【００１７】撮像手段３３から新しいフレームを取得す
る度に、現フレームＦ1 と１フレーム前のフレームＦ2
との間で、ピクセルごとに差分をとって差分フレームＦ
sub1を得る。図５には、各フレームＦ30〜Ｆ1 ごとに得
た差分フレームＦsub30 〜Ｆ sub1が示されている。侵入
者１３がゆっくり移動すると、各差分フレームＦsub3 0
〜Ｆsub1に表れる変化領域１５は、小さいものとなる。
したがって、従来のフレーム間差分方式（図２）では、
侵入者１３の検出ができない。
る度に、現フレームＦ1 と１フレーム前のフレームＦ2
との間で、ピクセルごとに差分をとって差分フレームＦ
sub1を得る。図５には、各フレームＦ30〜Ｆ1 ごとに得
た差分フレームＦsub30 〜Ｆ sub1が示されている。侵入
者１３がゆっくり移動すると、各差分フレームＦsub3 0
〜Ｆsub1に表れる変化領域１５は、小さいものとなる。
したがって、従来のフレーム間差分方式（図２）では、
侵入者１３の検出ができない。
【００１８】差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1について変
化領域１５を蓄積して差分蓄積フレームＦacc1を得る。
差分蓄積フレームＦacc1には、蓄積変化領域１７が表れ
る。図５には、各差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1ごと
に、その時点までの３０フレーム分の差分フレームを蓄
積して得た差分蓄積フレームＦacc30 〜Ｆacc1が示され
ている。
化領域１５を蓄積して差分蓄積フレームＦacc1を得る。
差分蓄積フレームＦacc1には、蓄積変化領域１７が表れ
る。図５には、各差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1ごと
に、その時点までの３０フレーム分の差分フレームを蓄
積して得た差分蓄積フレームＦacc30 〜Ｆacc1が示され
ている。
【００１９】図示の例では、フレームＦ30より以前の３
０フレーム間で変化がないので、差分蓄積フレームＦ
acc30 には蓄積変化領域は存在しない。フレームＦ29か
ら侵入者１３が表れると、侵入者１３の移動に伴って、
差分蓄積フレームＦacc29 から蓄積変化領域１７が表
れ、時間の経過に伴って徐々に大きさが増加していく。
したがって、この大きさが所定値を超えたときは、侵入
者１３が写っており、ある距離だけ移動した可能性が高
いと言える。
０フレーム間で変化がないので、差分蓄積フレームＦ
acc30 には蓄積変化領域は存在しない。フレームＦ29か
ら侵入者１３が表れると、侵入者１３の移動に伴って、
差分蓄積フレームＦacc29 から蓄積変化領域１７が表
れ、時間の経過に伴って徐々に大きさが増加していく。
したがって、この大きさが所定値を超えたときは、侵入
者１３が写っており、ある距離だけ移動した可能性が高
いと言える。
【００２０】蓄積変化領域１７の大きさが所定値を超え
ると、現画像とそれより時間的に離れた基準画像との比
較が行われる。いま、フレームＦ29で初めて変化領域１
５が検出されたとすると、その１フレーム前のフレーム
Ｆ30を基準画像とする。蓄積変化領域１７の大きさが徐
々に大きくなっていき、差分蓄積フレームＦacc1で蓄積
変化領域１７の大きさが初めて所定値を超えたとする
と、現画像のフレームＦ 1 と基準画像のフレームＦ30を
比較する。フレームＦ1 とフレームＦ30の差分をとるこ
とにより遠時間差分フレームＦsub0を取得する。
ると、現画像とそれより時間的に離れた基準画像との比
較が行われる。いま、フレームＦ29で初めて変化領域１
５が検出されたとすると、その１フレーム前のフレーム
Ｆ30を基準画像とする。蓄積変化領域１７の大きさが徐
々に大きくなっていき、差分蓄積フレームＦacc1で蓄積
変化領域１７の大きさが初めて所定値を超えたとする
と、現画像のフレームＦ 1 と基準画像のフレームＦ30を
比較する。フレームＦ1 とフレームＦ30の差分をとるこ
とにより遠時間差分フレームＦsub0を取得する。
【００２１】遠時間差分フレームＦsub0での変化領域１
８は、背景又は背景に近いフレームＦ30と侵入者を写し
たフレームＦ1 との差分であるので、前述の背景差分方
式（図１）と同様に、変化領域１８が遠時間差分フレー
ムＦsub0にクリアに表れる。このように、遠時間差分フ
レームＦsub0を使用することにより、侵入者１３を検出
し損なって失報することを防止できる。
８は、背景又は背景に近いフレームＦ30と侵入者を写し
たフレームＦ1 との差分であるので、前述の背景差分方
式（図１）と同様に、変化領域１８が遠時間差分フレー
ムＦsub0にクリアに表れる。このように、遠時間差分フ
レームＦsub0を使用することにより、侵入者１３を検出
し損なって失報することを防止できる。
【００２２】さらに、本原理によれば、監視領域におい
て明るさの変動などの環境変動があっても、０．５秒と
いった短い時間差では、フレーム間の差分がしきい値を
超えないため、差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1に変化領
域１５が表れ難い。したがって、環境変動による誤検出
を防止できる。図６のフローチャートと上記の図５の原
理図を用いて、画像処理手段３５による侵入者検出処理
を具体的に説明する。本処理は、撮像手段３３により画
像（現フレーム）を取得する度にスタートする。現フレ
ームＦ1 は、現画像記憶領域５４に記憶される。現画像
記憶領域５４には、現フレームＦ1 と１フレーム前のフ
レームＦ2 が記憶され、新たな現フレームが取得される
度に更新されていく。
て明るさの変動などの環境変動があっても、０．５秒と
いった短い時間差では、フレーム間の差分がしきい値を
超えないため、差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1に変化領
域１５が表れ難い。したがって、環境変動による誤検出
を防止できる。図６のフローチャートと上記の図５の原
理図を用いて、画像処理手段３５による侵入者検出処理
を具体的に説明する。本処理は、撮像手段３３により画
像（現フレーム）を取得する度にスタートする。現フレ
ームＦ1 は、現画像記憶領域５４に記憶される。現画像
記憶領域５４には、現フレームＦ1 と１フレーム前のフ
レームＦ2 が記憶され、新たな現フレームが取得される
度に更新されていく。
【００２３】ステップＳ１で、フレーム間差分をとる。
ここでは、現画像記憶領域５４に記憶した現フレームＦ
1 と１フレーム前のフレームＦ2 との間で、ピクセルご
とに輝度の差をとり、差分フレームＦsub1を取得する。
ここでは、フレーム間の輝度差が所定値を超えるとき、
差分フレームＦsub1のピクセル値を１、以下のときピク
セル値を０として２値化する。ピクセル値１のピクセル
を集合した領域が変化領域１５となる。
ここでは、現画像記憶領域５４に記憶した現フレームＦ
1 と１フレーム前のフレームＦ2 との間で、ピクセルご
とに輝度の差をとり、差分フレームＦsub1を取得する。
ここでは、フレーム間の輝度差が所定値を超えるとき、
差分フレームＦsub1のピクセル値を１、以下のときピク
セル値を０として２値化する。ピクセル値１のピクセル
を集合した領域が変化領域１５となる。
【００２４】ここで取得した差分フレームＦsub1は差分
画像記憶領域５９に記憶される。差分画像記憶領域５９
には、３０フレーム分の差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1
が記憶される。３０フレームより前に取得した差分フレ
ームは、現フレームＦ1 の入力ごとに差分画像記憶領域
５９から削除される。ステップＳ２で、フレーム間差分
を蓄積する。ここでは、差分画像記憶領域５９に記憶し
てある全差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1について、各ピ
クセルごとに蓄積を行って、差分蓄積フレームＦacc1を
取得する。ここでは、あるピクセルにおいて、全差分フ
レームＦsub30 〜Ｆsub1の内のどれかでピクセル値が１
であれば、差分蓄積フレームＦacc1におけるそのピクセ
ルのピクセル値を１とし、どのピクセル値も０であれ
ば、差分蓄積フレームＦacc1のピクセル値を０とする。
ピクセル値１のピクセルを集合した領域が蓄積変化領域
１７となる。差分蓄積フレームＦacc1は、蓄積画像記憶
領域６０に記憶される。なお、この領域６０には、最新
の差分蓄積フレームＦacc1のみが記憶される。
画像記憶領域５９に記憶される。差分画像記憶領域５９
には、３０フレーム分の差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1
が記憶される。３０フレームより前に取得した差分フレ
ームは、現フレームＦ1 の入力ごとに差分画像記憶領域
５９から削除される。ステップＳ２で、フレーム間差分
を蓄積する。ここでは、差分画像記憶領域５９に記憶し
てある全差分フレームＦsub30 〜Ｆsub1について、各ピ
クセルごとに蓄積を行って、差分蓄積フレームＦacc1を
取得する。ここでは、あるピクセルにおいて、全差分フ
レームＦsub30 〜Ｆsub1の内のどれかでピクセル値が１
であれば、差分蓄積フレームＦacc1におけるそのピクセ
ルのピクセル値を１とし、どのピクセル値も０であれ
ば、差分蓄積フレームＦacc1のピクセル値を０とする。
ピクセル値１のピクセルを集合した領域が蓄積変化領域
１７となる。差分蓄積フレームＦacc1は、蓄積画像記憶
領域６０に記憶される。なお、この領域６０には、最新
の差分蓄積フレームＦacc1のみが記憶される。
【００２５】ステップＳ３で、透視変換を行う。ここで
は、蓄積変化領域１７の画面上の大きさを距離換算し
て、実際の大きさに変換する。ステップＳ４で、透視変
換後の蓄積変化領域１７の大きさが人間の大きさの１／
１０以上であるか否かを判定する。ここで、蓄積変化領
域１７の大きさが１／１０未満であればステップＳ５へ
進み、１／１０以上であれば、ステップＳ６へ進む。
は、蓄積変化領域１７の画面上の大きさを距離換算し
て、実際の大きさに変換する。ステップＳ４で、透視変
換後の蓄積変化領域１７の大きさが人間の大きさの１／
１０以上であるか否かを判定する。ここで、蓄積変化領
域１７の大きさが１／１０未満であればステップＳ５へ
進み、１／１０以上であれば、ステップＳ６へ進む。
【００２６】ステップＳ５では、蓄積変化領域１７が小
さく、侵入者１３を検出する可能性が少ないので、現フ
レームＦ1 を基準画像として、基準画像記憶領域５６に
記憶して処理を終了する。したがって、蓄積変化領域１
７が小さい間は、基準画像が現フレームＦ1 により更新
されていき、基準画像に環境の変動が取り込まれること
となる。これにより、次回以降の処理で基準画像を使用
したとき、前述の図１の背景差分方式のような、環境変
動による誤動作を防止できる。
さく、侵入者１３を検出する可能性が少ないので、現フ
レームＦ1 を基準画像として、基準画像記憶領域５６に
記憶して処理を終了する。したがって、蓄積変化領域１
７が小さい間は、基準画像が現フレームＦ1 により更新
されていき、基準画像に環境の変動が取り込まれること
となる。これにより、次回以降の処理で基準画像を使用
したとき、前述の図１の背景差分方式のような、環境変
動による誤動作を防止できる。
【００２７】ステップＳ６では、蓄積変化領域１７の大
きさが人間らしい大きさであるか否かを判定し、人間ら
しい大きさでないと判定されれば侵入者１３は未検出で
あるとして本処理を終了する。なお、ここでは基準画像
は更新されない。したがって、侵入者１３が存在する場
合、蓄積変化領域１７が所定以上の大きさとなるまで
は、ステップＳ１〜ステップＳ４−ステップＳ６の処理
が繰り返される。そして、基準画像としては、蓄積変化
領域１７が所定未満の大きさで最新のものが保持され
る。
きさが人間らしい大きさであるか否かを判定し、人間ら
しい大きさでないと判定されれば侵入者１３は未検出で
あるとして本処理を終了する。なお、ここでは基準画像
は更新されない。したがって、侵入者１３が存在する場
合、蓄積変化領域１７が所定以上の大きさとなるまで
は、ステップＳ１〜ステップＳ４−ステップＳ６の処理
が繰り返される。そして、基準画像としては、蓄積変化
領域１７が所定未満の大きさで最新のものが保持され
る。
【００２８】侵入者１３が移動すると、移動速度に関係
なく、移動した距離が大きくなれば蓄積変化領域１７は
所定の大きさ以上となる。蓄積変化領域１７が所定の大
きさ以上となるとステップＳ６からステップＳ７へ進
む。ステップＳ７では、現画像記憶領域５４に記憶した
現フレームＦ1 を基準画像記憶領域５６に記憶した基準
画像と比較する。図５の例で、蓄積差分フレームＦ
acc29 以降は基準画像の更新がされなかったとすれば、
基準画像はフレームＦ30のままである。したがって、現
フレームＦ1 と基準フレームＦ30との差分がとられて、
遠時間差分フレームＦsub0が抽出される。遠時間差分フ
レームＦsub0は、抽出結果として次の処理に渡され、画
像処理手段３５により所定のアルゴリズムを使用して侵
入者の検出が行われる。
なく、移動した距離が大きくなれば蓄積変化領域１７は
所定の大きさ以上となる。蓄積変化領域１７が所定の大
きさ以上となるとステップＳ６からステップＳ７へ進
む。ステップＳ７では、現画像記憶領域５４に記憶した
現フレームＦ1 を基準画像記憶領域５６に記憶した基準
画像と比較する。図５の例で、蓄積差分フレームＦ
acc29 以降は基準画像の更新がされなかったとすれば、
基準画像はフレームＦ30のままである。したがって、現
フレームＦ1 と基準フレームＦ30との差分がとられて、
遠時間差分フレームＦsub0が抽出される。遠時間差分フ
レームＦsub0は、抽出結果として次の処理に渡され、画
像処理手段３５により所定のアルゴリズムを使用して侵
入者の検出が行われる。
【００２９】コントローラ又はコントロールセンタから
状態の呼出しがあったときは、状態記憶領域５７に記憶
した「異常状態」と、現画像記憶領域５４に記憶した異
常画像が出力される。以上説明した本発明の実施形態
は、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更が
可能である。
状態の呼出しがあったときは、状態記憶領域５７に記憶
した「異常状態」と、現画像記憶領域５４に記憶した異
常画像が出力される。以上説明した本発明の実施形態
は、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更が
可能である。
【００３０】例えば、差分を蓄積するフレーム数、即
ち、変化領域を蓄積する時間は任意に設定できる。ま
た、図６のステップＳ６で現フレームＦ1 と比較される
基準画像は、例えば、３０フレーム前のフレームとする
というように、フレーム数で決めることもできる。
ち、変化領域を蓄積する時間は任意に設定できる。ま
た、図６のステップＳ６で現フレームＦ1 と比較される
基準画像は、例えば、３０フレーム前のフレームとする
というように、フレーム数で決めることもできる。
【００３１】さらに、図６のステップＳ２では、差分蓄
積フレームＦacc1の蓄積変化領域１７を生成するのに、
３０枚の差分フレームを記憶している。この代替処理で
は、差分フレームＦsub にてピクセル値が１であれば、
差分蓄積フレームＦacc1におけるそのピクセルのピクセ
ル値を３０（１５秒×２フレーム）とする。また、差分
フレームＦsub のピクセル値がいずれも０であれば、差
分蓄積フレームＦaccにおけるピクセル値を−１（ディ
クリメント）する。この方法では、蓄積値が一旦３０と
なった後は、３０フレーム連続してフレーム間差分が０
となるまでは、蓄積変化領域１７として記憶を維持でき
る。
積フレームＦacc1の蓄積変化領域１７を生成するのに、
３０枚の差分フレームを記憶している。この代替処理で
は、差分フレームＦsub にてピクセル値が１であれば、
差分蓄積フレームＦacc1におけるそのピクセルのピクセ
ル値を３０（１５秒×２フレーム）とする。また、差分
フレームＦsub のピクセル値がいずれも０であれば、差
分蓄積フレームＦaccにおけるピクセル値を−１（ディ
クリメント）する。この方法では、蓄積値が一旦３０と
なった後は、３０フレーム連続してフレーム間差分が０
となるまでは、蓄積変化領域１７として記憶を維持でき
る。
【００３２】これにより、差分フレームＦsub を記憶し
ておくことなく、差分蓄積フレームＦacc に変化領域を
蓄積できるので、記憶領域の節約が可能となる。
ておくことなく、差分蓄積フレームＦacc に変化領域を
蓄積できるので、記憶領域の節約が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、環境変動による誤動作
をせず、かつ、ゆっくりした動きをする侵入者であって
もそれを確実に検出する画像監視装置を得ることができ
る。
をせず、かつ、ゆっくりした動きをする侵入者であって
もそれを確実に検出する画像監視装置を得ることができ
る。
【図１】背景差分方式による侵入者検知の原理を示す
図。
図。
【図２】フレーム間差分方式による侵入者検知の原理を
示す図。
示す図。
【図３】本発明を適用した画像センサの構成を示す図。
【図４】図３の記憶手段の内容を示す図。
【図５】図３の画像センサにおける侵入者の検出原理を
説明する図。
説明する図。
【図６】図３の画像センサの処理を示すフローチャー
ト。
ト。
１１…基準画像
１２…現画像
１３…侵入者
１４…差分画像
１５…変化領域
１６…直前の画像
１７…蓄積変化領域
１８…変化領域
３１…画像センサ
３２…制御手段（ＣＰＵ）
３３…撮像手段、
３４…赤外線投光手段
３５…画像処理手段
３６…記憶手段
３７…操作手段
３８…出力手段
３９…画像出力手段
４０…電源
５１…プログラム領域
５２…パラメータ領域
５３…基準画像記憶領域
５４…現画像記憶領域
５５…異常画像記憶領域
５６…ワークエリア
５７…状態記憶領域
５８…モード記憶領域
５９…差分画像記憶領域
６０…蓄積画像記憶領域
Ｆ30〜フレームＦ1 …撮影フレーム
Ｆsub30 〜Ｆsub1…差分フレーム
Ｆacc1〜Ｆacc30 …差分蓄積フレーム
Ｆsub0…遠時間差分フレーム
フロントページの続き
(72)発明者 小沼 知恵子
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号
株式会社日立製作所 日立研究所内
(72)発明者 崎村 茂寿
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号
株式会社日立製作所 日立研究所内
(56)参考文献 特開 平７−192186（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−236787（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−333171（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−284086（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 7/18
G06T 7/20
G08B 13/196
Claims (2)
- 【請求項１】 監視領域を撮影する撮像手段と、撮影し
た画像を処理することにより前記監視領域内における侵
入者の検知を行う画像処理手段を有する画像監視装置に
おいて、 前記画像処理手段は、時間的に連続するフレーム間差分
による変化領域を蓄積し、蓄積した量が所定値を超えた
ときに、最後に得られた現画像と、時間的に離れて撮影
された基準画像と比較することによって、侵入者の判定
を行うことを特徴とする画像監視装置。 - 【請求項２】 前記画像処理手段は、前記変化領域を蓄
積した量が第２の所定値以下であるときは、前記基準画
像を前記現画像でもって更新する請求項１に記載の画像
監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15238699A JP3492239B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 画像監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15238699A JP3492239B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 画像監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341676A JP2000341676A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3492239B2 true JP3492239B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=15539393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15238699A Expired - Fee Related JP3492239B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 画像監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492239B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7625008B2 (en) | 2005-10-17 | 2009-12-01 | Key Safety Systems, Inc. | Air bag with groove or recess, open or partially covered |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7221092B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2023-02-13 | セコム株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
| CN110070688A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 南京邮电大学 | 家用监控预警方法及装置、存储介质和终端 |
| CN114973486A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-08-30 | 上海奂燎智能科技有限公司 | 一种机房智能报警的方法、装置及电子设备 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15238699A patent/JP3492239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7625008B2 (en) | 2005-10-17 | 2009-12-01 | Key Safety Systems, Inc. | Air bag with groove or recess, open or partially covered |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000341676A (ja) | 2000-12-08 |
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