JP3713835B2 - 監視用画像認識装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、監視区域又は監視対象をビデオカメラ等により撮像し、その画像により監視区域又は監視対象の異常の有無を監視する監視システム等に用いられる監視用画像認識装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の監視用画像認識装置について説明する。図14は、従来の監視用画像認識装置の構成を示す説明図である。図14において、31は監視区域を撮像した画像信号を順次入力するビデオ入力部、32はビデオ入力部31からの画像信号をデジタル化し、デジタル画像データに変換するA/D変換部、33はA/D変換部32からの最新のデジタル画像データを現画像データとして出力する現画像データ部、34はA/D変換部32からのデジタル画像データを順次又は定期的に記録し、現画像データと比較するための背景画像データを出力する背景データ部である。
【0003】
35は現画像データ部33から現画像データを受け、背景画像データ部34から背景画像データを受け、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差分値を算出し差分データを出力する差分部、36は差分部35から差分データを受け、差分値を顕著な変化とみなすか否かの何れかに2値化する閾値を求める閾値演算部、37は差分部35から差分データを受け、閾値演算部36から閾値を受け、差分データを閾値により2値化して、背景画像データに対する現画像データの変化領域を求め、変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部、38は変化領域抽出部37から変化領域データを受け、変化領域が予め設定した条件に合致するか否かにより、監視区域の異常の有無を判定して判定結果を出力する認識処理部、39は認識処理部38からの判定結果を受け、判定結果の内容が異常有りの場合は異常有りを外部に通知する通知処理部である。40は監視用画像認識装置であり符号31〜39を付した構成を含む。
【0004】
次に、従来の監視用画像認識装置40の動作を図14、図15及び図16により説明する。図15は背景画像データの元となる画像を示す。図15において、41はT字状の道路、42は壁、43は敷地、44は敷地を示す。図16は現画像データの元となる画像を示す。図16において、45は敷地43内に侵入した人物を示し、道路41、壁42、敷地43、敷地44は、各々図15に示す、道路41、壁42、敷地43、敷地44に対応する。尚、図15に示す画像の方が図16に示す画像よりも古い時刻に撮像した画像である。
【0005】
ビデオ入力部31は、外部装置(図示しない)からの監視区域を撮像した図15や図16に示すような画像の画像信号を受け取りA/D変換部32に出力する。A/D変換部32はその画像信号をデジタル化しデジタル画像データに変換して出力する。現画像データ部33は、A/D変換部32からの最新のデジタル画像データを現画像データとして出力する。背景画像データ部34は、A/D変換部32からのデジタル画像データを順次又は必要に応じて入力して記録し、現画像データよりも古いデジタル画像データを背景画像データとして出力する。
【0006】
差分部35は、現画像データ部33から現画像データを受け、背景画像データ部34から背景画像データを受け、両者をビット単位で比較し、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する。
【0007】
次に、閾値演算部36の動作を図17(a)、(b)により説明する。図17(a)は負の差分値より生成した負のヒストグラムの一例である。図17(a)において、横軸は差分値、縦軸は度数(画素数)を示し、Aは負の閾値である。又、図17(a)に示す負のヒストグラムにおいて、横軸の0付近から急激に度数が下降する曲線が示されているが、この下降曲線はノイズ又はノイズによる誤差である。尚、図17(a)において、横軸の数値が大きくなる程輝度値が小さくなる変化、即ち、負の差分値が大きくなることを示す。
【0008】
図17(b)は正の差分値より生成した正のヒストグラムの一例である。図17(b)において、横軸は差分値、縦軸は度数(画素数)を示し、Bは正の閾値である。又、図17(b)に示す正のヒストグラムにおいて、横軸の0付近から急激に度数が下降する曲線が示されているが、この下降曲線はノイズ又はノイズによる誤差である。尚、図17(b)において、横軸の数値が大きくなる程輝度値が大きくなる変化、即ち、正の差分値が大きくなることを示す。
【0009】
閾値演算部36は、差分部35からの差分データを受けて、複数の正の差分値と複数の負の差分値とについて演算処理して正のヒストグラムと負のヒストグラムとを生成すると共に、差分データに含まれる複数の正及び負の差分値を顕著な変化とみなすか否かの何れかに2値化する閾値を正及び負の差分値毎に求め、求めた正の閾値と負の閾値とを出力する。
【0010】
閾値演算部36は、例えば、図17(b)に示すように正のヒストグラムに山(以下、極大部と称する)がある場合は、その極大値に対応する差分値又は極大値の近傍の度数に対応する差分値のBを正の閾値とし、正のヒストグラムに極大部がない場合は、正の差分値の最大値を正の閾値として出力する。又、閾値演算部36は、同様に図17(a)に示すように負のヒストグラムに極大部がある場合は、その極大値に対応する差分値又は極大値の近傍の度数に対応する差分値のAを負の閾値とし、負のヒストグラムに極大部がない場合は、負の差分値の最大値を正の閾値として出力する。
【0011】
次に、変化領域抽出部37の動作を図14、図18により説明する。図18は画像表示した変化領域を示す説明図である。図18において、46は図16に示す人物45による変化領域を示し、道路41、壁42、敷地43、敷地44は、各々図15に示す道路41、壁42、敷地43、敷地44に対応する。変化領域抽出部37は差分部35から差分データを受け、閾値演算部36から正の閾値と負の閾値とを受け、差分データに含まれる複数の正の差分値を正の閾値以上のものは「1」、以下のものは「0」の1ビットのデータに2値化する。又、変化領域抽出部37は、複数の負の差分値についても負の閾値により同様に「1」又は「0」に2値化する。
ここで、「1」は、背景画像データに対して現画像データが顕著に変化していることを示し、この「1」となる差分値に対応する画素により形成される領域が背景画像データに対する現画像データの変化領域である。
変化領域抽出部37は、求めた変化領域を示す変化領域データを認識処理部38に出力する。
【0012】
次に、認識処理部38の動作を図14、図19により説明する。図19は、変化領域が複数抽出された場合を示す説明図である。図19において、47、48、49は各々変化領域であり、道路41、壁42、敷地43、敷地44は、各々図15に示す道路41、壁42、敷地43、敷地44に対応する。
【0013】
認識処理部38は、変化領域抽出部37から変化領域データを受け、認識処理を行うが、変化領域データが図19に示すように、変化領域47、48、49の3つの変化領域を含む場合、それらを統合処理して図18に示す変化領域46のような1つの変化領域とする。
【0014】
認識処理部38は、変化領域データを受け、必要に応じて変化領域を統合処理後、変化領域が予め設定した複数の判定条件に適合するか否かにより、監視区域に異常有りか否かを判定して監視区域の異常の有無を示す判定結果を通知処理部39に出力する。
【0015】
次に、通知処理部39は、認識処理部38からの判定結果の内容が異常有りの場合、外部に監視区域に異常が有ることを通知する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
従来の監視用画像認識装置40は以上のように構成され、変化領域抽出部37は撮像した画像の輝度値の差を示す差分値より変化領域を求めるので、監視区域内に通知対象がない場合でも監視区域内の一部に輝度値の変化があれば、それを変化領域として求めてしまい、仮に、その変化領域が認識処理部38に設定した判定条件の全てに適合すれば、監視区域内に人物等の通知対象がない場合でも異常有りと通知してしまい、利用者に不要な対応を強いるという問題点がある。特に、監視区域が屋外である場合、監視区域内に入射する太陽の照り陰り、夜間の車両のライト、何らかの影、又は何らかによる反射光等々により不要な通知をしてしまう虞がある。
【0017】
この問題点の対処方法として、危険個所をマスクするという手法が知られている。この手法を図20、図21、図22により説明する。図20は他の現画像データの元となる画像を示す。図20において、50は道路41を走行する車両、51は車両50のライトが照射された地面を示し、道路41、壁42、敷地43、敷地44は、各々図15に示す、道路41、壁42、敷地43、敷地44に対応する。図21は画像表示した変化領域を示す説明図である。図21において、52は道路41を走行する車両50による変化領域、53は地面51による変化領域を示し、道路41、壁42、敷地43、敷地44は各々図15に示す道路41、壁42、敷地43、敷地44に対応する。図22はマスク処理した状態を示す説明図である。図22において、図22の上部と右部とを占める54はマスク処理部、55は地面51のうちマスク処理しきれない外乱部であり、壁42、敷地43は各々図15に示す壁42、敷地43に対応する。
【0018】
次に、マスク処理の効果について述べる。例えば、マスク処理が施されていない場合に、図21に示す変化領域52、53が図14に示す認識処理部38の判定条件に適合すると、監視区域に異常有りの判定結果が図14に示す通知処理部39に出力されて通知処理部39により通知がなされる。しかしながら、図22に示すマスク処理部54のように、マスク処理を施して不可視化し、その部分には何も映らないように、若しくは映っていても固定画像となるように機械的、電気的又はソフトウェア的に隠蔽処理することにより、図20に示す車両50や地面51の一部が図22に示すマスク処理部55に含まれるので、車両50や地面51の一部の変化領域を求めることがなく、不要な通知を防止できる。
【0019】
しかし、マスク処理を行うことは監視区域内の検知範囲を狭めるものであり、自ずからマスク処理の範囲には限界がある。例えば、図22に示す外乱部55までもマスク処理を行うと敷地43までも不検知範囲とすることになり、所望の監視を行うことが難しくなる。したがって、仮に、図22に示す外乱部55により得られた変化領域が、図14に示す認識処理部38の判定条件に適合した場合、通知処理されてしまうので、上述の問題点を解消しきれず、利用者に不要な対応を招く結果となる。
【0020】
この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、監視区域内に生じる輝度変化が通知対象によるものか否かを判別し、非通知対象による通知処理を抑制し、利用者に不要な対応を招くことを防止すると共に、確実な通知処理を行うことを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
この発明による監視用画像認識装置は、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを出力すると共に、前記複数の正の差分値より正のヒストグラムを生成し、前記複数の負の差分値より負のヒストグラムを生成し、前記正のヒストグラム及び前記負のヒストグラムの極大部を検索し、この検索結果より前記差分データの偏り有無を判定して前記差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力する閾値演算部と、前記差分データと前記複数の正の閾値と前記複数の負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた背景画像データに対する現画像データの変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、前記変化領域データと前記第1の判定結果とを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り無しの場合は前記監視区域に異常有りと判定し、前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り有りの場合は前記監視区域に異常無しと判定して異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部と、前記第2の判定結果を受け、前記第2の判定結果の内容が異常有りを示す場合は外部に通知する通知処理部とを備えたものである。
【0022】
さらに、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0023】
又、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0024】
又、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数又は負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数が所定の画素数以上、かつ前記複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと前記複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0025】
又、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数又は負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数が所定の画素数以上、かつ前記複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと前記複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0026】
又、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下の場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0027】
又、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数との何れか一方のみが所定の画素数以下の場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0028】
又、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数を示す第1の画素数と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数を示す第2の画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下、かつ前記第1の画素数と前記第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以上の場合は偏り有りと判定して差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するものである。
【0029】
次の発明による監視用画像認識装置は、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を前記2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを設定すると共に、前記複数の正の差分値と前記複数の負の差分値とにより前記差分データの偏り有無を判定し、前記差分データに偏り有りの場合は前記正の閾値を前記複数の正の差分値の最大値に変更すると共に前記負の閾値を前記複数の負の差分値の最大値に変更して前記正の閾値と前記負の閾値とを出力する閾値演算部と、前記差分データと前記正の閾値と前記負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた背景画像データに対する現画像データの変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、前記変化領域データを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合する場合は前記監視区域に異常有りと判定して判定結果を出力する認識処理部と、前記判定結果を受け、前記監視区域に異常が有ることを外部に通知する通知処理部とを備えたものである。
【0030】
さらに、次の発明による監視用画像認識装置は、閾値演算部は差分データに偏り有りと判定した場合は、所定の回数連続して正の閾値を複数の正の差分値の最大値に変更すると共に負の閾値を複数の負の差分値の最大値に変更して前記正の閾値と前記負の閾値とを出力するものである。
【0031】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の監視用画像認識装置の一実施の形態について説明する。図1は、この発明の実施の形態1による監視用画像認識装置の構成を示す説明図である。図1において、1はビデオカメラ等の外部装置(図示しない)により監視区域を撮像した画像信号を順次入力するビデオ入力部、2はビデオ入力部1からの画像信号を画素毎にデジタル化し、デジタル画像データに変換して出力するA/D変換部、3はA/D変換部2からの最新のデジタル画像データを現画像データとして出力する現画像データ部、4はA/D変換部2からのデジタル画像データを順次又は定期的に記録し、現画像データよりも古いデジタル画像データを基準用の背景画像データとして出力するか、又は記録したデジタル画像データを処理し、基準用の背景画像データを作成して出力する背景データ部である。
【0032】
5は現画像データ部3からの現画像データと背景画像データ部4からの背景画像データとを受け、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差を算出し、正方向の差である複数の正の差分値と負方向の差である複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部、6は差分部5から差分データを受け、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを顕著な変化とみなすか否かの何れかに2値化する正の閾値と負の閾値とを設定すると共に、複数の正の差分値と複数の負の差分値とにより差分データの偏り有無を判定して差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力する閾値演算部である。
【0033】
7は差分部5から差分データを受け、閾値演算部6から正の閾値と負の閾値とを受け、差分データに含まれる複数の正の差分値を正の閾値により2値化すると共に複数の負の差分値を負の閾値により2値化して背景画像データに対する現画像データの変化領域を求め、求めた変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部である。
【0034】
8は変化領域抽出部7からの変化領域データと閾値演算部6からの第1の判定結果とを受け、変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ第1の判定結果の内容が差分データに偏り無しの場合は監視区域に異常有りと判定し、第1の判定結果の内容が差分データに偏り有りの場合は監視区域に異常無しと判定して監視区域の異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部、9は認識処理部8から第2の判定結果を受け、第2の判定結果の内容が監視区域に異常有りを示す場合は外部に通知する通知処理部である。10は監視用画像認識装置であり符号1〜9を付した構成を含む。
【0035】
次に、監視用画像認識装置10の動作を図1により説明する。ビデオ入力部1は、例えば、外部装置(図示しない)からの監視区域を撮像した図15、図16や図20に示すような画像を示す画像信号をフレーム単位で受け取りA/D変換部2に出力する。尚、画像は、例えば512画素×480ラインの1フレームの画像信号により形成される。又、画像信号の入力間隔は、フレーム単位(1/30秒)或は任意に設定可能である。
【0036】
A/D変換部2は、入力した画像信号を1画素当たり8ビットの多値データにデジタル化してデジタル画像データを出力する。このデジタル画像データは、主に画素の輝度値の濃淡(0〜255の多階調に分類する)を示すものである。
【0037】
現画像データ部3は、A/D変換部2からの最新のデジタル画像データを現画像データとして出力する。尚、現画像データ部3はデジタル画像データを必要に応じて一時的に記録した後に現画像データとして出力するようにしても良い。
【0038】
背景画像データ部4は、A/D変換部2からのデジタル画像データを順次又は定期的に記録し、現画像データよりも古いデジタル画像データ(通常2フレーム以上前のものを用いている)を現画像データと比較する為の背景画像データとして出力する。尚、背景画像データとしては、単に記録したデジタル画像データを出力するのではなく、記録したデジタル画像データを処理して背景画像データを作成して出力しても良い。
【0039】
差分部5は、現画像データ部3から現画像データを受け、背景画像データ部4から背景画像データを受け、両者を画素毎にビット単位で比較し、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差である複数の正の差分値と負方向の差である複数の負の差分値とを含む差分データを閾値演算部6と変化領域抽出部7とに出力する。
【0040】
尚、差分部5において、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とをそのまま出力する手法や、各々の差分値の絶対値をとり、それを差分データとして出力したりする手法があるが、この監視用画像認識装置10の差分部5では、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とをそのまま出力する。
【0041】
次に、閾値演算部6の動作を図1、図2、図3(a)、(b)により説明する。図2は、閾値演算部6の動作フローを示す説明図である。図2において、S0は閾値演算処理を開始するステップ、S1は差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを切り分けるステップ、S2は正のヒストグラムと負のヒストグラムとを生成するステップ、S3は正及び負のヒストグラムの山(以下、極大部と称す)を検索するステップ、S4は正の閾値と負の閾値とを設定するステップ、S5は変化領域抽出部7へ正及び負の閾値を出力するステップ、S6は正及び負のヒストグラムの極大部の有無を検出するステップ、S7は正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定するステップ、S8は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9は差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0042】
図3(a)は、負のヒストグラムの一例である。図3(a)において横軸は差分値、縦軸は度数(画素数)を示し、Cは負の閾値である。図3(a)に示す負のヒストグラム中、横軸の0付近から急激に度数が下降する曲線が示されているが、この下降曲線はノイズ又はノイズによる誤差である。尚、図3(a)において、横軸の数値が大きくなる程輝度値が小さくなる変化、即ち、負の差分値が大きくなることを示す。
【0043】
図3(b)は、正のヒストグラムの一例である。図3(b)において横軸は差分値、縦軸に度数(画素数)を示し、Dは正の閾値である。図3(b)に示す正のヒストグラム中、横軸の0付近から急激に度数が下降する曲線が示されているが、この下降曲線はノイズ又はノイズによる誤差である。尚、図3(b)において、横軸の数値が大きくなる程輝度値が大きくなる変化、即ち、正の差分値が大きくなることを示す。
【0044】
尚、図3(a)に示す負のヒストグラムは、図22に示すマスク処理を施した上で、図15に示す画像を背景画像データとし、図20に示す画像を現画像データとした場合の負の差分値から生成したものであり、図3(b)に示す正のヒストグラムは、その場合の正の差分値から生成したものである。したがって、図3(a)に示す負のヒストグラム、図3(b)に示す正のヒストグラムに表れるのは、ノイズを除き、実質的に外乱部55による差分データのみであるので、図3(a)に示す負のヒストグラムには、横軸の0付近の急激に度数が降下しているノイズ又はノイズによる誤差成分しか表れず、図3(b)に示す正のヒストグラムには極大部を1つ有する分布が表れている。
図3(a)、(b)に示すような正の差分値と負の差分値との分布の偏り、即ち正負の偏りは、通知対象によって生じることがあまりなく、太陽の照り陰りや車両のライト等の非通知対象によって生じる場合が多い。したがって、正の差分値及び負の差分値に、このような正方向と負方向との偏りが有るか否か判定することにより、通知対象か非通知対象かを判定できる。但し、非通知対象である太陽の照り陰りや車両のライト等は、比較的持続すると共に微妙な変化を伴うものであるので、図3(a)、(b)に示すように、分布が明確に別れる場合ばかりではなく、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの極大部の大きさが大きく異なった分布となったりする場合もある。
【0045】
閾値演算部6は、差分部5からの差分データを受け閾値演算処理を開始(ステップS0)し、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを切り分け(ステップS1)、正及び負の差分値毎に演算処理し、それらの値に応じて、例えば図3(a)、図17(a)に示す負のヒストグラムや、図3(b)、図17(b)に示す正のヒストグラムを生成する(ステップS2)。
【0046】
次に、閾値演算部6は、正のヒストグラム及び負のヒストグラム各々についてヒストグラムの横軸の0から差分値の大きくなる方へある一定の間隔(10程度が好ましい)毎の前後の差分値の度数を比較し、後の差分値の度数が前の差分値の度数より大きくなる場合(所謂上昇曲線)から、後の差分値の度数が前の差分値の度数より小さくなる場合(所謂下降曲線)に移る区間の有無を見出して正及び負のヒストグラムの極大部を検索する(ステップS3)。
【0047】
尚、閾値演算部6により生成されるヒストグラムは、差分データに応じて、図3(b)や図17(a)、(b)のように極大部が1つでなく、極大部が多数ある場合も考えられるが、この閾値演算部6は、上昇から下降に移る区間を見出した時点で極大部の検索を終了する。
【0048】
次に、閾値演算部6は、差分データを2値化する閾値を正の差分値、負の差分値毎に設定する(ステップS4)。正及び負の閾値の設定方法は両者とも同一であるので、以下、正負の区別を省略して閾値の設定方法を説明する。閾値演算部6は、ヒストグラムに極大部がない場合、即ち、図3(a)に示す負のヒストグラムのような場合は、そのヒストグラムを生成する差分値の最大値を閾値とする。尚、図3(a)にて負の閾値Cは負の差分値の最大値である。又、閾値演算部6は、ヒストグラムに極大部がある場合、即ちステップS3で上昇曲線から下降曲線に移る区間を見出した場合、その上昇から下降に移った時の差分値と一定間隔後の差分値との中間の差分値を閾値とする。例えば、この場合の閾値として、図3(b)に示す閾値D、図17(a)に示す閾値A、図17(b)に示す閾値Bが相当する。
【0049】
尚、閾値演算部6のステップS4の閾値設定方法において、ステップS3にて見出した上昇から下降に移る区間内をさらに区切り、前後の差分値の度数を比較して、その区間を狭めつつ極大値を求め、その極大値に対応する差分値を閾値としても良い。又、閾値演算部6の閾値設定方法として以上説明した方法の他に、公知の閾値設定方法である極小値(谷)に対応する差分値を閾値とするモード法や閾値tによってヒストグラムの分布を2つのクラスに分割したとき、クラス分散が最大となるような閾値tを求める判別分析法等によって求めても良い。
【0050】
次に、閾値演算部6は、ステップS4にて設定した正の閾値と負の閾値とを変化領域抽出部7に出力する(ステップS5)。
【0051】
又、閾値演算部6は、正のヒストグラム及び負のヒストグラムの極大部の検索(ステップS3)の検索結果を受け、正及び負のヒストグラムの極大部の有無を検出し検出結果を出力する(ステップS6)。
【0052】
次に、閾値演算部6は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否か判定(ステップS7)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。
【0053】
次に、閾値演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。又、閾値演算部6は、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0054】
又、閾値演算部6の他の動作を図4により説明する。この図4に示す閾値演算部6の他の動作は、差分データの偏りの原因を太陽の照り陰りや車両のライト等のような比較的連続して生じる非通知対象に絞り込み、それによる通知処理を防止すると共に、たまたま差分データが偏った場合の通知処理を妨げないようにするものである。尚、以下、図4に示す閾値演算部6の他の動作を第1の他の動作と称する。
図4は、閾値演算部6の第1の他の動作フローを示す説明図である。図4において、ステップS0〜ステップS6は各々図2に示すステップS0〜ステップS6に相当するので説明を省略する。S7は正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定するステップ、S7aは正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続したか否かを判定するステップ、S8は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9は差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0055】
閾値演算部6の第1の他の動作のうち、閾値演算処理開始(ステップS0)〜変化領域抽出部7への正の閾値と負の閾値との出力(ステップS5)は、上述の閾値演算部6の図2に示すステップS0〜ステップS5の動作と同一であるので説明を省略する。
【0056】
閾値演算部6は、正のヒストグラム及び負のヒストグラムの極大部の検索結果(ステップS3)を受け、正及び負のヒストグラムの極大部の有無を検出して検出結果を出力する(ステップS6)。
【0057】
次に、閾値演算部6は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否か判定(ステップS7)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合はステップS7aに進み、そうでない場合はステップS9に進む。
【0058】
閾値演算部6は、ステップS7aに進んだ場合、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続したか否かを判定(ステップS7a)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。
尚、この実施の形態1による監視用画像認識装置10においては、このステップS7aの判定に用いる所定の回数を3回(又は3回以上)とする。これは、後述する認識処理部8における判定条件のうち、変化領域が一定時間あるか否か、変化領域が所定の速度か否か、という2つの条件を判定する上で、監視用画像認識装置10の一連の動作を最低3回必要とするからである。尚、認識処理部8において、変化領域が一定時間あるか否か、変化領域が所定の速度か否かという2つの判定条件を用いない場合、上述の閾値演算部6の第1の他の動作のステップS7a判定に用いる所定の回数は2回(又は2以上)でよい。
【0059】
閾値演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力し、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0060】
又、閾値演算部6の他の動作を図5により説明する。この図5に示す閾値演算部6の他の動作は、太陽の照り陰りや車両のライト等の非通知対象による通知処理を防止すると共に、通知対象による差分データでも偏る場合、即ち通知対象が監視区域内の遠方に位置した場合の通知処理を妨げないようにするものである。尚、以下、図5に示す閾値演算部6の他の動作を第2の他の動作と称する。
図5は、閾値演算部6の第2の他の動作フローを示す説明図である。図5において、ステップS0〜ステップS6は各々図2に示すステップS0〜ステップS6に相当するので説明を省略する。S6aは正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数(以下、第1の画素数と称する)と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数(以下、第2の画素数と称する)とを算出するステップ、S7bは第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上か否かを判定するステップ、S7cは正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定するステップ、S8bは差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9bは差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0061】
閾値演算部6の第2の他の動作のうち、閾値演算処理開始(ステップS0)〜変化領域抽出部7への正の閾値と負の閾値との出力(ステップS5)は、上述の閾値演算部6の図2に示すステップS0〜ステップS5の動作と同一であるので説明を省略する。
【0062】
閾値演算部6は、正のヒストグラム及び負のヒストグラムの極大部の検索結果(ステップS3)を受け、正及び負のヒストグラムの極大部の有無を検出して検出結果を出力(ステップS6)し、ステップS4にて設定した正の閾値と負の閾値とを受け、第1の画素数と第2の画素数とを算出する(ステップS6a)。
【0063】
次に、閾値演算部6は、第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上か否かを判定(ステップS7b)し、第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上の場合はステップS7cに進み、そうでない場合はステップS9に進む。
尚、このステップS7bの判定に用いる所定の画素数は、例えば通知対象を人物とした場合、その通知対象を認識する上で必要とする最低画素数の2.5倍程度に設定するのが好ましい。この実施の形態1による監視用画像認識装置10では、認識処理部8の後述する判定条件において、通知対象を認識する上で必要とする最低画素数を200画素とするので、閾値演算部6の第2の他の動作のステップS7bに用いる所定の画素数を500画素とする。
【0064】
次に、閾演算部6は、ステップS7cに進んだ場合、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定(ステップS7c)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。
【0065】
次に、閾値演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力し、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0066】
又、閾値演算部6の他の動作を図6により説明する。この図6に示す閾値演算部6の他の動作は、差分データの偏りの原因を太陽の照り陰りや車両のライト等のような比較的連続して生じる非通知対象に絞り込み、それによる通知処理を防止すると共に、たまたま差分データが偏った場合や、通知対象による差分データでも偏る場合、即ち通知対象が監視区域内の遠方に位置した場合等の通知処理を妨げないようにするものである。尚、以下、図6に示す閾値演算部6の他の動作を第3の他の動作と称する。
図6は、閾値演算部6の第3の他の動作フローを示す説明図である。図6において、ステップS0〜ステップS6は各々図2に示すステップS0〜ステップS6に相当するので説明を省略する。S6aは正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数(以下、第1の画素数と称する)と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数(以下、第2の画素数と称する)とを算出するステップ、S7bは第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上か否かを判定するステップ、S7cは正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定するステップ、S7dは正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続したか否かを判定ステップ、S8は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9は差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0067】
閾値演算部6の第3の他の動作のうち、閾値演算処理開始(ステップS0)〜変化領域抽出部7への正の閾値と負の閾値との出力(ステップS5)は、上述の閾値演算部6の図2に示すステップS0〜ステップS5の動作と同一であるので説明を省略する。
【0068】
閾値演算部6は、正のヒストグラム及び負のヒストグラムの極大部の検索結果(ステップS3)を受け、正及び負のヒストグラムの極大部の有無を検出して検出結果を出力(ステップS6)し、ステップS4にて設定した正の閾値と負の閾値とを受け、第1の画素数と第2の画素数とを算出する(ステップS6a)。
【0069】
次に、閾値演算部6は、第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上か否かを判定(ステップS7b)し、第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上の場合はステップS7cに進み、そうでない場合はステップS9に進む。尚、閾値演算部6の他の第3の動作のステップS7bの判定に用いる所定の画素数は、上述の閾値演算部6の第2の他の動作のステップS7bと同様の理由により500画素とする。
【0070】
次に、閾演算部6は、ステップS7cに進んだ場合、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定(ステップS7c)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合はステップS7dに進み、そうでない場合はステップS9に進む。
【0071】
次に、閾値演算部6は、ステップS7dに進んだ場合、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続したか否かを判定(ステップS7d)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。
尚、このステップS7dの判定に用いる所定の回数は、上述の閾値演算部6の第1の他の動作のステップS7aと同様の理由により3回(又は3回以上)とする。
【0072】
閾値演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力し、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0073】
又、閾値演算部6の他の動作を図7により説明する。この図7に示す閾値演算部6の他の動作は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの極大部の有無にかかわらず、差分データの偏り有無を判定して差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力し、太陽の照り陰りや車両のライト等ような非通知対象による通知処理を防止するものである。尚、以下、図7に示す閾値演算部6の他の動作を第4の他の動作と称する。
図7は、閾値演算部6の第4の他の動作フローを示す説明図である。図7において、ステップS0〜ステップS5は各々図2に示すステップS0〜ステップS5に相当するので説明を省略する。S6bは正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数(以下、第1の画素数と称する)と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数(以下、第2の画素数と称する)とを算出して両者を比較し、画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率を求めるステップ、S7eはステップS6bにて求めた比率が所定の比率以下か否かを判定するステップ、S8は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9は差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0074】
閾値演算部6の第4の他の動作のうち、閾値演算処理開始(ステップS0)〜変化領域抽出部7への正の閾値と負の閾値との出力(ステップS5)は、上述の閾値演算部6の図2に示すステップS0〜ステップS5の動作と同一であるので説明を省略する。
【0075】
閾値演算部6は、ステップS4にて設定した正の閾値と負の閾値とを受け、第1の画素数と第2の画素数とを算出して両者を比較し、画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率を求める(ステップS6b)。
【0076】
次に、閾値演算部6は、ステップS6bにて求めた画素数の比率が所定の比率か否かを判定(ステップS7e)し、ステップS6bで求めた画素数の比率が所定の比率以下の場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。尚、このステップS7eの判定に用いる所定の比率は、5〜25%の範囲内で監視区域の状況や通知対象を何にするか等に応じて設定する。
【0077】
次に、閾演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力し、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0078】
又、閾値演算部6の他の動作を図8により説明する。この図8に示す閾値演算部6の他の動作は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの極大部の有無にかかわらず、差分データの偏り有無を判定して差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力し、太陽の照り陰りや車両のライト等ような非通知対象による通知処理を防止するものである。尚、以下、図8に示す閾値演算部6の他の動作を第5の他の動作と称する。
図8は、閾値演算部6の第5の他の動作フローを示す説明図である。図8において、ステップS0〜ステップS5は各々図2に示すステップS0〜ステップS5に相当するので説明を省略する。S6aは正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数(以下、第1の画素数と称する)と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数(以下、第2の画素数と称する)とを算出するステップ、S7fは第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以下か否かを判定するステップ、S8は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9は差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0079】
閾値演算部6の第5の他の動作のうち、閾値演算処理開始(ステップS0)〜変化領域抽出部7への正の閾値と負の閾値との出力(ステップS5)は、上述の閾値演算部6の図2に示すステップS0〜ステップS5の動作と同一であるので説明を省略する。
【0080】
閾値演算部6は、ステップS4にて設定した正の閾値と負の閾値とを受け、第1の画素数と第2の画素数とを算出する(ステップS6a)。
【0081】
次に、閾値演算部6は、第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以下か否かを判定(ステップS7f)し、第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以下の場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。
尚、このステップS7fの判定に用いる所定の画素数は、通知対象を認識する上で必要とする最低画素数以下に設定するのが好ましい。この実施の形態1による監視用画像認識装置10では、認識処理部8の後述する判定条件において、通知対象を認識する上で必要とする最低画素数を200画素とするので、閾値演算部6の第5の他の動作のステップS7fに用いる所定の画素数を200画素とする。
【0082】
次に、閾演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力し、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0083】
又、閾値演算部6の他の動作を図9により説明する。この図9に示す閾値演算部6の他の動作は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの極大部の有無にかかわらず、差分データの偏り有無を判定して差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力し、太陽の照り陰りや車両のライト等ような非通知対象による通知処理を防止すると共に、通知対象による差分データでも偏る場合、即ち通知対象が監視区域内の遠方に位置した場合の通知処理を妨げないようにするものである。尚、以下、図9に示す閾値演算部6の他の動作を第6の他の動作と称する。
図9は、閾値演算部6の第6の他の動作フローを示す説明図である。図9において、ステップS0〜ステップS5は各々図2に示すステップS0〜ステップS5に相当するので説明を省略する。S6bは正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数(以下、第1の画素数と称する)と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数(以下、第2の画素数と称する)とを算出して両者を比較し、画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率を求めるステップ、S7eはステップS6bにて求めた画素数の比率が所定の比率か否かを判定するステップ、S7gは第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以上か否かを判定するステップ、S8は差分データ偏り有りを示す第1の判定結果を出力するステップ、S9は差分データ偏り無しを示す第1の判定結果を出力するステップである。
【0084】
閾値演算部6の第6の他の動作のうち、閾値演算処理開始(ステップS0)〜変化領域抽出部7への正の閾値と負の閾値との出力(ステップS5)は、上述の閾値演算部6の図2に示すステップS0〜ステップS5の動作と同一であるので説明を省略する。
【0085】
次に、閾値演算部6は、ステップS4にて設定した正の閾値と負の閾値とを受け、第1の画素数と第2の画素数とを算出して両者を比較し、画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率を求める(ステップS6b)。
【0086】
次に、閾値演算部6は、ステップS6bにて求めた画素数の比率が所定の比率以下か否かを判定(ステップS7e)し、ステップS6bにて求めた画素数の比率が所定の比率以下の場合はステップS7gに進み、そうでない場合はステップS9に進む。尚、このステップS7eの判定に用いる所定の比率は、5〜25%の範囲内で監視区域の状況や通知対象を何にするか等に応じて設定する。
【0087】
次に、閾値演算部6は、ステップS7gに進んだ場合、第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以上か否かを判定(ステップS7g)し、第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以上の場合はステップS8に進み、そうでない場合はステップS9に進む。尚、このステップS7gの判定に用いる所定の画素数は、上述の閾値演算部6の第2の他の動作のステップS7bと同様の理由により500画素とする。
【0088】
次に、閾演算部6は、ステップS8に進んだ場合、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力し、ステップS9に進んだ場合、差分データに偏り無しを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力する。
【0089】
尚、以上説明した閾値演算部6の図2に示す動作のステップS7、図4に示す第1の他の動作のステップS7、図5に示す第2の他の動作のステップS7c及び図6に示す第3の他の動作ステップS7cにおいて、判定条件を「正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否か」としたが、正及び負のヒストグラムの極大部に限定するものでなく、正及び負のヒストグラムの谷(以下、極小部と称する)としても良い。即ち、別途、正及び負のヒストグラムの極小部を検索し、正及び負のヒストグラムの極小部の有無を検出した上で、上述の「正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否か」を、「正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極小部が有るか否か」としても差分データの偏りを判定できる。
【0090】
尚、図2、図4〜図9に示した閾値演算部6の動作は、ソフトウェア上で容易に具現化することができるので、閾値演算部6に図2に示す動作、図4〜図9に示す第1〜第6の他の動作を記録する記録部を設け、必要に応じて何れかの動作を適宜選択して設定できるようにしても良い。
【0091】
尚、この実施の形態1による監視用画像認識装置10の閾値演算部6は、図2に示す動作を行うが、閾値演算部6が図4〜図9に示す第1〜第6の他の動作の何れを行ったとしても、この実施の形態1による監視用画像認識装置10の変化領域抽出部7、認識処理部8、通知処理部9の動作は、閾値演算部6が図2に示す動作をした場合と同様である。
【0092】
次に、変化領域抽出部7の動作を図1により説明する。変化領域抽出部7は、差分部5からの複数の正の差分値と複数の負の差分値とを含む差分データと、閾値演算部6からの正の閾値と負の閾値とを受け、複数の正の差分値を正の閾値により、複数の負の差分値を負の閾値により、閾値以上は「1」、以下は「0」の1ビットのデータに2値化する。
ここで、「1」は、背景画像データに対して現画像データが顕著に変化していることを示し、「0」は顕著な変化が無いことを示しいる。この「1」となる差分値に該当する画素により形成される領域が背景画像データに対する現画像データの変化領域である。
変化領域抽出部7は、求めた変化領域を示す変化領域データを認識処理部8に出力する。
【0093】
次に、認識処理部8の動作を図10により説明する。図10は、認識処理部8の動作フローを示す説明図である。図10において、S10は認識処理を開始するステップ、S11は複数の変化領域の領域統合処理を行うステップ、S12は変化領域が一定時間有るか否かを判定するステップ、S13は変化領域を形成する「1」に変換された差分値に対応する画素数が所定の範囲か否か、即ち変化領域が所定の範囲か否かを判定するステップ、S14は変化領域が所定の縦横寸法か否かを判定するステップ、S15は変化領域が所定の速度で移動しているか否かを判定するステップ、S16は第1の判定結果の内容が差分データに偏り無しか否かを判定するステップ、S17は監視区域内に異常有りを示す第2の判定結果を出力するステップ、S18は監視区域内に異常無しを示す第2の判定結果を出力するステップを示す。
【0094】
認識処理部8は、変化領域抽出部7から変化領域データを受け、認識処理を開始(ステップS10)する。認識処理部8は、変化領域データが複数の変化領域から形成されている場合等、必要に応じて、図14に示す認識処理部38と同様に変化領域の領域統合処理(ステップS11)を行う。
【0095】
次に、認識処理部8は、変化領域が一定時間有るか否かを判定(ステップS12)し、変化領域が一定時間有る場合はステップS13に進み、そうでない場合はステップS18に進む。尚、ステップS12の判定に用いる一定時間は、処理回数を時間に置き換えている。即ち、ステップS12にて複数回(3回)連続で同様の変化領域を判定した場合、一定時間有ると看做すものである。
【0096】
次に、認識処理部8は、変化領域が所定の範囲か否かを判定(ステップS13)し、変化領域が所定の範囲の場合はステップS14進み、そうでない場合はステップS18に進む。
尚、ステップS13の判定に用いる所定の範囲は、200画素〜40000画素の範囲内で設定する。例えば、通知対象を人物とし、その人物を通知対象として認識する上で必要となる人物の画像上での画素数の最低値を200画素と設定した場合、数名〜十数名が同時に侵入した場合を考慮して、200画素〜1000画素を所定の範囲としたり、200画素〜10000画素を所定の範囲としたり、必要に応じて所定の範囲を設定する。
【0097】
次に、認識処理部8は、変化領域が所定の縦横寸法比か否かを判定(ステップS14)し、変化領域が所定の縦横寸法比の場合はステップS15進み、そうでない場合はステップS18に進む。尚、ステップS14の判定に用いる所定の縦横寸法比は、通知対象を何にするか等に応じて設定すれば良い。
【0098】
次に、認識処理部8は変化領域が所定の速度で移動しているか否かを判定(ステップS15)し、変化領域が所定の速度で移動している場合はステップS16進み、そうでない場合はステップS18に進む。尚、ステップS16の判定に用いる所定の速度は、通知対象が通常移動できる速度程度に設定すれば良い。
【0099】
次に、認識処理部8は、第1の判定結果の内容が差分データ偏り無しか否かを判定(ステップS16)する。認識処理部8は、閾値演算部6からの第1の判定結果の内容が差分データに偏り無し場合はステップS17進み、差分データに偏り有りの場合はステップS18に進む。
【0100】
次に、認識処理部8は、ステップS17に進んだ場合、監視区域内に異常有りを示す第2の判定結果を通知処理部9に出力し、ステップS18に進んだ場合、監視区域内に異常無しを示す第2の判定結果を通知処理部9に出力する。
【0101】
尚、認識処理部8の各種判定(ステップS12〜S16)は、この実施の形態1に示す順序に限定されず、順不同に判定しても良い。又、第1の判定結果の内容を判定するステップS16の判定を除き、変化領域に対する判定を行うステップS12〜ステップS15の判定は、監視区域の状況や通知対象等々の監視条件に応じて何れかを省略しても良いし、その判定条件を他の判定条件と入れ替え又は他の判定条件を追加しても良い。尚、認識処理部8はソフトウェア上で構成するのが一般的である。
【0102】
次に通知処理部9の動作を図1により説明する。通知処理部9は、認識処理部8からの異常有りを示す第2の判定結果を受けた場合、監視区域に異常が有ることを外部に通知する処理を行う。この通知処理は、監視用画像認識装置10よりも上位の処理装置、例えば監視システム等に特定の信号を出力したり、監視用画像認識装置10自体にブザー等を設けることで行われる。尚、通知処理部9はソフトウェア上で構成するのが一般的である。
【0103】
以上説明したように、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10によれば、差分部5からの差分データを受け、差分データに含まれる複数の正及び負の差分値を各々2値化する正及び負の閾値を設定して変化領域抽出部7に出力すると共に差分データの偏り有無を判定し第1の判定結果を認識処理部8に出力する閾値演算部6と、変化領域抽出部7からの変化領域データと閾値演算部6からの第1の判定結果とを受け、変化領域が所定の条件に適合し、かつ第1の判定結果の内容が差分データに偏り無しの場合は、監視区域に異常有りと判定し、第1の判定結果が差分データに偏り有りの場合は、監視区域に異常無しと判定して第2の判定結果を出力する認識処理部8と、第2の判定結果を受け、第2の判定結果の内容が異常有りの場合は外部に通知する通知処理部9とを備えたので、太陽の照り陰りや車両のヘッドライト等の差分データが正か負に偏る非通知対象等の場合は、外部に通知することがなく、非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できると共に、差分データが正か負に偏らない場合は、変化領域により異常の有無を判定するので、確実な通知処理を期待できる。
【0104】
さらに、閾値演算部6は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かにより、差分データの偏り有無を判定するので、容易にかつ確実に差分データの偏り有無を判定できる。
【0105】
又、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10の閾値演算部6において、第1の他の動作を適用した場合は、閾値演算部6は、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合が3回連続した場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に、差分データの偏りの原因を太陽の照り陰りや車両のライト等の比較的連続して差分データが偏る非通知対象等に絞り込むことができる。したがって、第1の他の動作を適用した閾値演算部6を構成に含む監視用画像認識装置10によれば、より非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、たまたま差分データが偏ったとしても、変化領域により判定するので、より確実な通知処理を期待できる。
【0106】
又、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10の閾値演算部6において、第2の他の動作を適用した場合は、閾値演算部6は、第1の画素数又は第2の画素数が500画素以上かつ正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に、通知対象が監視区域内の遠方にある場合等の通知処理を妨げない。したがって、第2の他の動作を適用した閾値演算部6を構成に含む監視用画像認識装置10によれば、非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【0107】
又、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10の閾値演算部6において、第3の他の動作を適用した場合は、閾値演算部6は、第1の画素数又は第2の画素数が500画素数以上かつ正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有りを示す結果が3回連続した場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に、差分データの偏りの原因を太陽の照り陰りや車両のライト等の比較的連続して差分データが偏る非通知対象等に絞り込むことができ、さらに通知対象が監視区域内の遠方にある場合等の通知処理を妨げない。したがって、第3の他の動作を適用した閾値演算部6を構成を含む監視用画像認識装置10によれば、より非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【0108】
又、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10の閾値演算部6において、第4の他の動作を適用した場合は、閾値演算部6は、第1の画素数と第2の画素数とを比較して画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率を求め、この画素数の比率が所定の比率以下の場合は、差分データの偏り有りと判定して差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力するので、例え、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの両者に極大部が有ったとしても、容易に差分データの偏り有無を判定できる。したがって、第4の他の動作を適用した閾値演算部6を構成を含む監視用画像認識装置10によれば、非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、確実な通知処理を期待できる。
【0109】
又、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10の閾値演算部6において、第5の他の動作を適用した場合は、閾値演算部6は、第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが通知対象を認識する上で必要とする最低画素数となる200画素以下の場合は、差分データの偏り有りと判定して差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力するので、例え、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの両者に極大部が有ったとしても、容易に差分データの偏り有無を判定できる。したがって、第5の他の動作を適用した閾値演算部6を構成を含む監視用画像認識装置10によれば、非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、確実な通知処理を期待できる。
【0110】
又、この実施の形態1に示す監視用画像認識装置10の閾値演算部6において、第6の他の動作を適用した場合は、閾値演算部6は、第1の画素数と第2の画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下かつ第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが500画素以上の場合は、差分データの偏り有りと判定して差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を認識処理部8に出力するので、例え、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの両者に極大部が有ったとしても、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に通知対象が監視区域内の遠方にある場合等の通知処理を妨げない。したがって、第6の他の動作を適用した閾値演算部6を構成を含む監視用画像認識装置10によれば、より非通知対象による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【0111】
実施の形態2.
この発明の監視用画像認識装置の他の実施の形態について説明する。図11は、実施の形態2による監視用画像認識装置の構成を示す説明図である。図11において、図1と同一符号は同一又は相当のものを示し説明を省略する。図11において、6aは差分部5から背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の正方向の差である複数の正の差分値と負方向の差である複数の負の差分値とを含む差分データを受け、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを顕著な変化とみなすか否かの何れかに2値化する正の閾値と負の閾値とを設定すると共に、複数の正の差分値と複数の負の差分値とにより差分データの偏り有無を判定し、差分データに偏り有りと判定した場合は、正の閾値を正の差分値の最大値に変更すると共に負の閾値を負の差分値の最大値に変更して正及び負の閾値を出力する閾値演算部である。
【0112】
7は差分部5から差分データを受け、閾値演算部6aから正の閾値と負の閾値とを受け、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを各々正の閾値と負の閾値により2値化して、背景画像データに対する現画像データの変化領域を求め、この変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部である。
【0113】
8aは変化領域抽出部7から変化領域データを受け、変化領域が所定の判定条件に適合した場合、監視区域に異常有りとを判定し、判定結果を出力する認識処理部、9aは認識処理部8aから判定結果を受け、監視区域に異常が有ることを外部に通知する通知処理部である。10aは監視用画像認識装置であり、符号6a、8a、9a及び1〜5、7を付した構成を含む。
【0114】
次に、監視用画像認識装置10aの動作を図11により説明する。但し、ビデオ入力部1〜差分部5までの動作は、図1に示す実施の形態1による監視用画像認識装置10のビデオ入力部1〜差分部5の動作と同一であるので重複する動作説明を省略する。尚、この実施の形態2による監視用画像認識装置10aの差分部5においても、差分データに含まれる正の差分値及び負の差分値は絶対値とせず、そのままの値とする。
【0115】
閾値演算部6aの動作を図11、図12により説明する。図12は、閾値演算部6aの動作フローを示す説明図である。図12において、S20は閾値演算処理を開始するステップ、S21は差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを切り分けるステップ、S22は正のヒストグラムと負のヒストグラムを生成するステップ、S23は正及び負のヒストグラムの山(以下、極大部と称す)を検索するステップ、S24は正の閾値と負の閾値とを設定するステップ、S25は正及び負のヒストグラムの極大部の有無を検出するステップ、S26は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数(以下第1の画素数と称する)と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数(以下、第2の画素数と称する)とを算出するステップ、S27は第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上か否かを判定するステップ、S27aは正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定するステップ、S27bは正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続したか否かを判定するステップ、S28は閾値変更有りを出力するステップ、S29は閾値変更無しを出力するステップ、S30は正及び負の閾値の値を必要に応じて変更処理し出力するステップである。
【0116】
閾値演算部6aは、差分部5から背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の正方向の差である複数の正の差分値と負方向の差である複数の負の差分値とを含む差分データを受けて閾値演算処理を開始(ステップS20)し、差分データに含まれる複数の正の差分値と複数の負の差分値とを切り分け(ステップS21)、正及び負の差分値毎に演算処理して正のヒストグラムと負のヒストグラムを生成(ステップS22)し、正及び負のヒストグラムの極大部を検索する(ステップS23)。ここで、正及び負のヒストグラムの極大部の検索方法は、上述の実施の形態1による監視用画像認識装置10の閾値演算部6の極大部の検索方法と同一である。即ち、正及び負のヒストグラムの上昇曲線とそれに続く下降曲線を有する区間を見出すものである。
【0117】
次に、閾値演算部6aは、差分データを2値化する閾値を正及び負の差分値毎に設定(ステップS24)する。この閾値設定方法は、上述の実施の形態1による監視用画像認識装置10の閾値演算部6の閾値設定方法と同一である。又、閾値を公知のモード法、判別分析法により求めても良い。
【0118】
又、閾値演算部6aは、正のヒストグラム及び負のヒストグラムの極大部の極大部の検索(ステップS23)の後、正及び負のヒストグラムの極大部の極大部の有無を検出(ステップS25)する。次に、閾値演算部6aはステップS24にて設定した正及び負の閾値を受け、第1の画素数と第2の画素数とを算出(ステップS26)する。
【0119】
次に、閾値演算部6aは、第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上か否かを判定(ステップS27)し、第1の画素数又は第2の画素数が所定の画素数以上の場合は、ステップS27aに進み、そうでない場合はステップS29に進む。尚、ステップS27の判定に用いる所定の画素数は、図5に示す閾値演算部6の第2の他の動作にて説明したステップS7bの判定と同様の理由により500画素とする。
【0120】
次に、閾演算部6aは、ステップS27aに進んだ場合、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有るか否かを判定(ステップS27a)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合ステップS27bに進み、そうでない場合ステップS29に進む。
【0121】
次に、閾値演算部6aは、ステップS27bに進んだ場合、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続したか否かを判定(ステップS27b)し、正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合はステップS28に進み、そうでない場合はステップS29に進む。尚、ステップS27bの判定に用いる所定の回数は、上述の閾値演算部6の第1の他の動作にて説明したステップS7aの判定と同様の理由により3回(又は3回以上)とする。
【0122】
次に、閾値演算部6aは、ステップS28に進んだ場合、閾値変更有りを出力してステップS30に進む。又、閾値演算部6aは、ステップS29に進んだ場合、閾値変更無しを出力してステップS30に進む。
【0123】
次に、閾値演算部6aは、ステップS30にて、閾値変更有りを受けた場合、ステップS24にて設定した正の閾値を正の差分値の最大値、負の閾値を負の差分値の最大値に変更して正及び負の閾値を変化領域抽出部7に出力し、閾値変更無しを受けた場合、ステップS4にて設定した正及び負の閾値を変更せずに変化領域抽出部7に出力する。
【0124】
次に、変化領域抽出部7の動作を図11により説明する。変化領域抽出部7は、差分部5からの複数の正の差分値と複数の負の差分値とを含む差分データと、閾値演算部6aからの正の閾値と負の閾値とを受け、複数の正の差分値を正の閾値により、複数の負の差分値を負の閾値により、閾値以上のものは「1」、閾値以下のものは「0」の1ビットのデータに2値化する。
ここで、「1」は、背景画像データに対して現画像データが顕著に変化していることを示し、「0」は顕著な変化が無いことを示している。この「1」となる差分値に該当する画素により形成される領域が背景画像データに対する現画像データの変化領域である。
変化領域抽出部7は、求めた変化領域を示す変化領域データを認識処理部8aに出力する。
尚、正及び負の閾値が各々正の差分値の最大値、負の差分値の最大値の場合は「1」となる差分値がないので変化領域が抽出されないことになる。
【0125】
次に、認識処理部8aの動作を図11、図13により説明する。図13は、認識処理部8aの動作フローを示す説明図である。図13において、S10〜S15は、各々図10に示すS10〜S15に相当する。図11において、S0は認識処理を開始するステップ、S11は複数の変化領域の統合処理を行う領域統合処理ステップ、S12は変化領域が一定時間有るか否かを判定するステップ、S13は変化領域を形成する差分値に対応する画素数が所定の範囲か否か、即ち変化領域が所定の範囲か否かを判定するステップ、S14は変化領域が所定の縦横寸法か否かを判定するステップ、S15は変化領域が所定の速度で移動しているか否かを判定するステップ、S17は監視区域内に異常有りを示す第2の判定結果を出力するステップ、S18は監視区域内に異常無しとするステップを示す。
【0126】
認識処理部8aのステップS0〜ステップS14の各々の動作及び各々のステップでの判定条件は、図10に示す認識処理部8のステップS0〜ステップS14と同一であるので、ここまでは簡略に説明する。必要であれば、上述の実施の形態1に示した認識処理部8の動作説明を参照されたい。
認識処理部8aは、変化領域抽出部7aから変化領域データを受け、認識処理を開始(ステップS10)し、必要に応じて変化領域の領域統合処理(ステップS11)を行う。
【0127】
次に、認識処理部8aは、ステップS12において、変化領域が一定時間有るか否かを判定し、変化領域データが適合する場合はステップS13に進み、変化領域データが適合しない場合はステップS18に進む。認識処理部8aは、ステップS13に進んだ場合、変化領域が所定の範囲か否かを判定し、変化領域が適合する場合はステップS14進み、変化領域が適合しない場合はステップS18に進む。
【0128】
次に、認識処理部8aは、ステップS14に進んだ場合、変化領域が所定の縦横寸法か否かを判定し、変化領域が適合する場合はステップS15進み、変化領域が適合しない場合はステップS18に進む。
【0129】
次に、認識処理部8aは、ステップS15に進んだ場合、変化領域が所定の速度で移動しているか否かを判定し、変化領域が適合する場合はステップS17進み、変化領域が適合しない場合はステップS18に進む。
【0130】
次に、認識処理部8aは、ステップS17に進んだ場合、監視区域内に異常有りを示す判定結果を通知処理部8に出力し、ステップS18に進んだ場合、監視区域内に異常無しとする。
【0131】
尚、認識処理部8aの各種判定(ステップS12〜S15)は、この実施の形態1に示す順序に限定されず、順不同に判定しても良いし、ステップS12〜ステップS15の各判定は、監視区域の状況に応じて何れかを省略しても良いし、その判定条件を他の判定条件と入れ替え又は他の判定条件を追加しても良い。尚、認識処理部8aはソフトウェア上で構成するのが一般的である。
【0132】
次に、通知処理部9aの動作を図11により説明する。通知処理部9aは、認識処理部8aからの第2の判定結果を受けた場合、監視区域に異常が有ることを外部に通知する処理を行う。この通知処理は、監視用画像認識装置10aよりも上位の処理装置、例えば監視システム等に特定の信号を出力したり、監視用画像認識装置10a自体にブザー等を設けることで行われる。尚、通知処理部9aはソフトウェア上で構成するのが一般的である。
【0133】
尚、この実施の形態2による監視用画像認識装置10aの閾値演算部6aは、図12に示すステップS27、S27a、S27bの各判定条件に適合した場合は、差分データに偏り有りと判定し、閾値変更有りを出力して正の閾値と負の閾値とを各々の差分値の最大値に変更して出力したが、この閾値演算部6aの閾値変更動作を、一旦差分データに偏り有りと判定して閾値変更有りを出力した場合、以降所定の回数連続して差分データの偏り有無の判定結果にかかわらず、正及び負の閾値を各々の差分値の最大値に変更しても良い。この場合には、太陽の照り陰りや車両のライト等の比較的連続して正か負に偏ったり、微妙に輝度値を変化する非通知対象による差分データに、たまたま差分データ偏り無しの判定が出たとしても、正及び負の閾値を連続して最大値に変更して変化領域抽出部7に出力するので変化領域抽出部7にて変化領域が抽出されず、不要な通知処理が行われる虞を回避できる。
【0134】
以上説明したように、この実施の形態2に示す監視用画像認識装置10aによれば、差分部5からの差分データを受け、差分データに含まれる複数の正及び負の差分値を各々2値化する正及び負の閾値を設定すると共に、正の閾値以上の正の差分値の数を示す第1の画素数又は負の閾値以上の負の差分値の数を示す第2の画素数が500画素数以上か否かと正のヒストグラムと負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す結果が3回連続したか否かとにより、差分データの偏り有無を判定し差分データの偏り有りと判定した場合は正及び負の閾値を各々の差分値の最大値に変更して出力する閾値演算部6aと、差分データを正及び負の閾値により2値化して変化領域を抽出し変化領域データを出力する変化領域抽出部7と、変化領域データを受け、監視区域の異常の有無を判定し判定結果を出力する認識処理部8aと、第2の判定結果を受け、監視区域に異常が有ることを通知する通知処理部9とを備えたので、差分データの偏りの原因を太陽の照り陰りや車両のヘッドライト等の比較的連続して差分データが正か負に偏る非通知対象等に絞り込めると共に、通知対象が監視区域内の遠方にある場合等の通知処理を妨げないので、非通知対象による不要な通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できると共に、確実な通知処理を期待できる。
【0135】
又、この実施の形態2による監視用画像認識装置10aの閾値演算部6aの閾値変更動作を、一旦差分データに偏り有りと判定したら以降の差分データの偏り判定結果にかかわらず、所定の回数連続して正及び負の閾値を各々の差分値の最大値に変更した場合には、太陽の照り陰りや車両のライト等の微妙に輝度値を変化する非対象等による差分データに、たまたま差分データ偏り無しの判定が出たとしても、閾値演算部6aは、その判定結果には対応せず、正及び負の閾値を最大値に変更して変化領域抽出部7に出力するので変化領域抽出部7にて変化領域が抽出されず、より非通知対象等による通知処理を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できる。
【0136】
【発明の効果】
この発明による監視用画像認識装置によれば、背景画像データと現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、差分データを受け、複数の正の差分値を2値化する正の閾値と複数の負の差分値を2値化する負の閾値とを出力すると共に、前記複数の正の差分値より正のヒストグラムを生成し、前記複数の負の差分値より負のヒストグラムを生成し、前記正のヒストグラム及び前記負のヒストグラムの極大部を検索し、この検索結果より前記差分データの偏り有無を判定して前記差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力する閾値演算部と、差分データと正の閾値と負の閾値とを受け、複数の正の差分値を正の閾値より2値化すると共に複数の負の差分値を負の閾値より2値化して求めた変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、変化領域データと第1の判定結果とを受け、変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ第1の判定結果の内容が差分データに偏り無しの場合は監視区域に異常有りと判定し、第1の判定結果の内容が差分データに偏り有りの場合は監視区域に異常無しと判定して異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部と、第2の判定結果を受け、第2の判定結果の内容が監視区域に異常有りの場合は外部に通知する通知処理部とを備えたので、差分データに偏りが生じる非通知対象等の場合は、監視区域に異常無しと判定し、外部に通知をしないので、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できると共に、差分データに偏りが無い場合は、実質的に変化領域により監視区域の異常の有無を判定するので、確実な通知処理を期待できる。
【0137】
さらに、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できる。
【0138】
又、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に差分データの偏りの原因を非通知対象等に絞り込むことができるので、より非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できる。
【0139】
又、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数又は負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数が所定の画素数以上かつ複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するのでで、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に通知対象等が遠方にいる場合の通知処理を妨げないので、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【0140】
又、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数又は負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数の数が所定の画素数以上かつ複数の正の差分値より生成した正のヒストグラムと複数の負の差分値より生成した負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、容易に差分データの偏り有無を判定できると共に通知対象等が遠方にいる場合の通知処理を妨げず、又、差分データの偏りの原因を非通知対象等に絞り込むことができるので、より非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【0141】
又、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下の場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、例え、正のヒストグラムと負のヒストグラムとに極大部が有ったとしても容易に差分データの偏り有無を判定できるので、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できる。
【0142】
又、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は正の閾値以上の複数正の差分値に対応する画素数と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数との何れか一方のみが所定の画素数以下の場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、例え、正のヒストグラムと負のヒストグラムとに極大部があったとしても容易に差分データの偏り有無を判定できるので、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できる。
【0143】
又、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数を示す第1の画素数と負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数を示す第2の画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下かつ第1の画素数と第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以上の場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力するので、例え、正のヒストグラムと負のヒストグラムとに極大部があったとしても容易に差分データの偏り有無を判定できると共に通知対象等が遠方にいる場合の通知処理を妨げないので、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【0144】
次の発明による監視用画像認識装置によれば、背景画像と現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、差分データを受け、複数の正の差分値を2値化する正の閾値と複数の負の差分値を2値化する負の閾値とを設定すると共に、複数の正の差分値と複数の負の差分値とにより差分データの偏り有無を判定し、差分データに偏り有りと判定した場合は正の閾値を複数の正の差分値の最大値に変更すると共に負の閾値を複数の負の差分値の最大値に変更して正の閾値と負の閾値とを出力する閾値演算部と、差分データと正の閾値と負の閾値とを受け、複数の正の差分値を正の閾値により2値化すると共に複数の負の差分値を負の閾値により2値化して求めた変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、変化領域データを受け、変化領域が所定の判定条件に適合する場合は監視区域に異常有りと判定して判定結果を出力する認識処理部と、判定結果を受け、前記監視区域に異常が有ることを外部に通知する通知処理部とを備えたので、差分データに偏りが有る非通知対象等の場合には、正の閾値と負の閾値とを各々の最大値に変更するので、変化領域が抽出されず、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのを防止できると共に、差分データに偏りが無い場合は、実質的に変化領域により監視区域の異常の有無を判定するので、確実な通知処理を期待できる。
【0145】
さらに、次の発明による監視用画像認識装置によれば、閾値演算部は差分データに偏り有りと判定した場合は、所定の回数連続して正の閾値は複数の正の差分値の最大値に変更すると共に負の閾値は複数の負の差分値の最大値に変更して正の閾値と負の閾値を出力するので、差分データに偏りが有る非通知対象等に微妙な輝度変化があったとしても変化領域は抽出されないので、非通知対象等による通知を抑制でき、利用者に不要な対応を招くのをさらに防止できると共に、より確実な通知処理を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による監視用画像認識装置10を示す説明図である。
【図2】 閾値演算部6の動作を示す説明図である。
【図3】 (a)は負のヒストグラムの一例を示す説明図、(b)は正のヒストグラムの一例を示す説明図である。
【図4】 閾値演算部6の第1の他の動作を示す説明図である。
【図5】 閾値演算部6の第2の他の動作を示す説明図である。
【図6】 閾値演算部6の第3の他の動作を示す説明図である。
【図7】 閾値演算部6の第4の他の動作を示す説明図である。
【図8】 閾値演算部6の第5の他の動作を示す説明図である。
【図9】 閾値演算部6の第6の他の動作を示す説明図である。
【図10】 認識処理部8の動作を示す説明図である。
【図11】 この発明の実施の形態2による監視用画像認識装置10aを示す説明図である。
【図12】 閾値演算部6aの動作を示す説明図である。
【図13】 認識処理部8aの動作を示す説明図である。
【図14】 従来の監視用画像認識装置40を示す説明図である。
【図15】 背景画像データの元となる画像を示す説明図である。
【図16】 現画像データの元となる画像を示す説明図である。
【図17】 (a)は負のヒストグラムの一例を示す説明図、(b)は正のヒストグラムの一例を示す説明図である。
【図18】 変化領域を画像表示した状態を示す説明図である。
【図19】 変化領域を複数画像表示した状態を示す説明図である。
【図20】 他の現画像データの元となる画像を示す説明図である。
【図21】 変化領域を画像表示した状態を示す説明図である。
【図22】 マスク処理を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ビデオ入力部、 2 A/D変換部 3 現画像データ部、 4 背景画像データ部、5 差分部、 6 閾値演算部、 6a 閾値演算部、7 変化領域抽出部、 8 認識処理部、 8a 認識処理部、 9 通知処理部、 10監視用画像認識装置、 10a 監視用画像認識装置。
Claims (10)
- 予め記録された監視区域の背景画像データと順次入力される前記監視区域の現画像データとの差を求め、この差を閾値により2値化して前記背景画像データに対する前記現画像データの変化領域を求め、この変化領域の状態より前記監視区域の異常の有無を判定して結果を通知する監視用画像認識装置において、
前記背景画像データと前記現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、
前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を前記2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを出力すると共に、前記複数の正の差分値より正のヒストグラムを生成し、前記複数の負の差分値より負のヒストグラムを生成し、前記正のヒストグラム及び前記負のヒストグラムの極大部を検索し、この検索結果より前記差分データの偏り有無を判定して前記差分データの偏り有無を示す第1の判定結果を出力する閾値演算部と、
前記差分データと前記複数の正の閾値と前記複数の負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた前記変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、
前記変化領域データと前記第1の判定結果とを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り無しの場合は前記監視区域に異常有りと判定し、前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り有りの場合は前記監視区域に異常無しと判定して異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部と、
前記第2の判定結果を受け、前記第2の判定結果の内容が異常有りを示す場合は外部に通知する通知処理部とを備えたことを特徴とする監視用画像認識装置。 - 閾値演算部は前記正のヒストグラムと前記負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力することを特徴とする請求項1に記載の監視用画像認識装置。
- 閾値演算部は前記正のヒストグラムと前記負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力することを特徴とする請求項1に記載の監視用画像認識装置。
- 閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数又は負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数が所定の画素数以上、かつ前記正のヒストグラムと前記負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部が有る場合は、差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力することを特徴とする請求項1に記載の監視用画像認識装置。
- 閾値演算部は正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数又は負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数が所定の画素数以上、かつ前記正のヒストグラムと前記負のヒストグラムとの何れか一方のみに極大部有りを示す判定結果が所定の回数連続した場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力することを特徴とする請求項1に記載の監視用画像認識装置。
- 予め記録された監視区域の背景画像データと順次入力される前記監視区域の現画像データとの差を求め、この差を閾値により2値化して前記背景画像データに対する前記現画像データの変化領域を求め、この変化領域の状態より前記監視区域の異常の有無を判定して結果を通知する監視用画像認識装置において、
前記背景画像データと前記現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、
前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を前記2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを出力すると共に、前記正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数と前記負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下の場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力する閾値演算部と、
前記差分データと前記複数の正の閾値と前記複数の負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた前記変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、
前記変化領域データと前記第1の判定結果とを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り無しの場合は前記監視区域に異常有りと判定し、前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り有りの場合は前記監視区域に異常無しと判定して異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部と、
前記第2の判定結果を受け、前記第2の判定結果の内容が異常有りを示す場合は外部に通知する通知処理部とを備えたことを特徴とする監視用画像認識装置。 - 予め記録された監視区域の背景画像データと順次入力される前記監視区域の現画像データとの差を求め、この差を閾値により2値化して前記背景画像データに対する前記現画像データの変化領域を求め、この変化領域の状態より前記監視区域の異常の有無を判定して結果を通知する監視用画像認識装置において、
前記背景画像データと前記現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、
前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を前記2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを出力すると共に、前記正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数と前記負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数との何れか一方のみが所定の画素数以下の場合は差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力する閾値演算部と、
前記差分データと前記複数の正の閾値と前記複数の負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた前記変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、
前記変化領域データと前記第1の判定結果とを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り無しの場合は前記監視区域に異常有りと判定し、前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り有りの場合は前記監視区域に異常無しと判定して異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部と、
前記第2の判定結果を受け、前記第2の判定結果の内容が異常有りを示す場合は外部に通知する通知処理部とを備えたことを特徴とする監視用画像認識装置。 - 予め記録された監視区域の背景画像データと順次入力される前記監視区域の現画像データとの差を求め、この差を閾値により2値化して前記背景画像データに対する前記現画像データの変化領域を求め、この変化領域の状態より前記監視区域の異常の有無を判定して結果を通知する監視用画像認識装置において、
前記背景画像データと前記現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する 差分部と、
前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を前記2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを出力すると共に、前記正の閾値以上の複数の正の差分値に対応する画素数を示す第1の画素数と前記負の閾値以上の複数の負の差分値に対応する画素数を示す第2の画素数とを比較して求めた画素数の多い方に対する画素数の少ない方の画素数の比率が所定の比率以下、かつ前記第1の画素数と前記第2の画素数との何れか一方のみが所定の画素数以上の場合は偏り有りと判定して差分データに偏り有りを示す第1の判定結果を出力する閾値演算部と、
前記差分データと前記複数の正の閾値と前記複数の負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた前記変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、
前記変化領域データと前記第1の判定結果とを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合し、かつ前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り無しの場合は前記監視区域に異常有りと判定し、前記第1の判定結果の内容が前記差分データに偏り有りの場合は前記監視区域に異常無しと判定して異常の有無を示す第2の判定結果を出力する認識処理部と、
前記第2の判定結果を受け、前記第2の判定結果の内容が異常有りを示す場合は外部に通知する通知処理部とを備えたことを特徴とする監視用画像認識装置。 - 予め記録された監視区域の背景画像データと順次入力される前記監視区域の現画像データとの差を求め、この差を閾値により2値化して前記背景画像データに対する前記現画像データの変化領域を求め、この変化領域の状態より前記監視区域の異常の有無を判定して結果を通知する監視用画像認識装置において、
前記背景画像データと前記現画像データとの画素毎の輝度値の差を求め、正方向の差を示す複数の正の差分値と負方向の差を示す複数の負の差分値とを含む差分データを出力する差分部と、
前記差分データを受け、前記複数の正の差分値を前記2値化する正の閾値と前記複数の負の差分値を前記2値化する負の閾値とを設定すると共に、前記複数の正の差分値と前記複数の負の差分値とにより前記差分データの偏り有無を判定し、前記差分データに偏り有りの場合は前記正の閾値を前記複数の正の差分値の最大値に変更すると共に前記負の閾値を前記複数の負の差分値の最大値に変更して前記正の閾値と前記負の閾値とを出力する閾値演算部と、
前記差分データと前記正の閾値と前記負の閾値とを受け、前記複数の正の差分値を前記正の閾値により前記2値化すると共に前記複数の負の差分値を前記負の閾値により前記2値化して求めた前記変化領域を示す変化領域データを出力する変化領域抽出部と、
前記変化領域データを受け、前記変化領域が所定の判定条件に適合する場合は前記監視区域に異常有りと判定して判定結果を出力する認識処理部と、
前記判定結果を受け、前記監視区域に異常が有ることを外部に通知する通知処理部とを備えたことを特徴とする監視用画像認識装置。 - 閾値演算部は差分データに偏り有りと判定した場合は、所定の回数連続して正の閾値を複数の正の差分値の最大値に変更すると共に負の閾値を複数の負の差分値の最大値に変更して前記正の閾値と前記負の閾値とを出力することを特徴とする請求項9に記載の監視用画像認識装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105957285A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-21 | 中国地质大学(武汉) | 一种图像监控报警方法 |
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