JP3792460B2 - 侵入物体検知画像処理システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンカメラで撮像された監視エリアの画像信号から、監視エリアに侵入物体が侵入したことを自動検出する侵入物体検知画像処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による侵入物体検知画像処理システムを、図７、図８、図９、図１０を使用して説明する。
図７は、侵入物体検知画像処理システムの構成を示すブロック図である。
図７において、７１は、撮像レンズから入射した監視エリアからの光学像を画像信号として出力するテレビジョンカメラ、７２は、テレビジョンカメラ７１で撮像した監視エリアの画像信号から侵入物体を検知する信号処理を行なう画像処理装置、７３は、画像処理装置７２から出力される画像信号の画像を表示するビデオモニタ、７４は、画像処理装置７２に入力された画像信号をディジタル信号にＡ／Ｄ変換する画像入力Ｉ／Ｆ、７５は、ａ〜ｈまで８つの画像メモリとしての記憶容量を備えたメモリ装置、７５ａは、画像入力Ｉ／Ｆ７４でＡ／Ｄ変換された入力画像信号を記憶する入力画像メモリ、７５ｂは、侵入物体の検出に使用する背景画像信号を記憶する背景画像メモリ、７５ｃ、７５ｄは、画像メモリ間の演算を行なうための画像信号を記憶するワーク画像メモリ、７５ｅは、画像メモリ間の演算結果の信号を記憶する差分画像メモリ、７５ｆは、２値化画像信号を記憶する２値化画像メモリ、７５ｇは、侵入物体を検知する範囲を限定するための検知エリアを記憶する検知エリア画像メモリ、７５ｈは、検知すべき２値画像を記憶する検知２値画像メモリ、７６は、画像処理装置７２における各回路の制御や指示などを行なうＣＰＵ、８０は、ＣＰＵ７６を動作させる各種プログラムが記憶されているプログラムメモリ、７９は、検知した侵入物体の外形、位置座標など画像処理で得られたデータの解析を行なうためのワークメモリ、７８は、操作器８３と接続されており操作信号のＡ／Ｄ変換を行なう操作器Ｉ／Ｆ、７７は、画像処理装置７２から出力されるデータをＤ／Ａ変換しモニタ７３へ出力するビデオ出力Ｉ／Ｆ、８２は、ディジタルデータを伝送するバス、８１は、侵入物体を検知した場合のアラーム出力８４、外部からの計測スタート信号８５の入力を行なう外部Ｉ／Ｆ、８３は、画像処理装置７２における画像処理に使用するパラメータデータの設定や処理結果の判断の指示などを行なう操作器を示す。
【０００３】
図９に示す、従来の侵入物体検知画像処理システムにおける処理手順のフローチャート、図１０に示す、フローチャート図９の各ステップで生成される画像の説明図も併用して動作の説明をする。
図８は、テレビジョンカメラ７１で撮像した画像信号がモニタ７３に表示されている画像を示しており、監視エリア８０１に侵入物体８０２が侵入したときの撮像画像であり、侵入物体を検知する画像は、監視エリア８０１と侵入物体８０２とで構成されていることを示している。
以下、従来の侵入物体検知画像処理システムの処理手順を図９のフローチャートの各ステップに従って説明をする。
まず、監視エリア８０１に侵入物体８０２が侵入したことを検知するためには、侵入物体８０２が侵入していない背景画像を必要とする。
背景画像作成のステップ９０１では、テレビジョンカメラ７１で撮像した監視エリア８０１の画像信号を一定間隔で入力画像メモリ７５ａに記憶し、記憶した画像信号を読み出し加重平均演算を行なうことで侵入物体が存在しない画像、または、侵入物体を無視できる画像、すなわち、背景画像１００１（図１０（ａ）参照）を作成し、背景画像メモリ７５ｂに記憶する。
【０００４】
つぎに、画像入力のステップ９０２では、テレビジョンカメラ７１で撮像された（侵入物体がある場合を設定）画像信号（画像は、図１０の１００２参照）を、画像入力Ｉ／Ｆ７４でＡ／Ｄ変換した後、入力画像メモリ７５ａに記憶する。
つぎに、差分処理のステップ９０３では、入力画像メモリ７５ａに記憶された入力画像信号をワーク画像メモリ７５ｃへコピーし、背景画像メモリ７５ｂに記憶された背景画像信号をワーク画像メモリ７５ｄへコピーした後、ワーク画像メモリ７５ｃから読み出した入力画像信号とワーク画像メモリ７５ｄから読み出した背景画像信号とで差分画像信号を得る演算を行ない、差分画像演算結果を差分画像メモリ７５ｅに記憶して差分画像１００３（図１０（ｃ）参照）を得る。
つぎに、２値化処理のステップ９０４では、画像メモリ７５ｅから読み出した差分画像信号を２値化して２値画像信号を得て、２値化した画像信号を２値化画像メモリ７５ｆに記憶して２値画像１００４（図１０（ｄ）参照）を得る。
【０００５】
つぎに、マスク処理のステップ９０５では、検知エリア画像メモリ７５ｇから読み出した検知エリア画像１００５（図１０（ｅ）参照、白で表現した侵入物体を検知する部分を１、黒で表現した侵入物体の検出範囲外を０とする）と、２値化画像メモリ７５ｆから読み出した２値化画像１００４との論理積を算出して検知２値画像１００６（図１０（ｆ）参照）を得て、検知２値画像メモリ７５ｈに記憶する。
つぎに、ラベリングのステップ９０６では、検知２値画像メモリ７５ｈから読み出した検知２値画像１００６の検知すべき２値画像部分、すなわち、それぞれ独立した白画素の固まりの有無、および、個数を計測する。
つぎに、物体認識のステップ９０７では、検出された白画素の固まりを物体と認識し、物体のそれぞれにおいて、物体の外接する四角形のＸ幅１００７、Ｙ幅１００８を求める。
【０００６】
つぎに、物体の有無のステップ９０８では、物体認識のステップ９０７で物体のそれぞれに求めたＸ幅１００７、Ｙ幅１００８と、あらかじめ設定してある外形制限値ＸｍｉｎおよびＸｍａｘ、ＹｍｉｎおよびＹｍａｘの範囲と比較を行ない、この制限値の条件を満足した場合に物体と判断し、物体有りの信号を出力する。
つぎに、アラーム出力のステップ９０９では、物体の有無のステップ９０８で出力された物体有りの信号にもとづき、外部Ｉ／Ｆ８１より、例えば画像処理装置７２とは別に設けたアラーム回路へアラーム信号（接点信号としてもよい）を出力する。
つぎに、背景画像更新のステップ９１０では、背景画像メモリ７５ｂから記憶されている背景画像１００１（図１０（ａ）参照）を読み出し、下記（１）式に示す加重平均演算式を使用して、背景画像１００１と新たな入力画像との演算を行ない、更新された背景画像を生成する。
更新背景画像＝背景画像×加重係数＋入力画像×（１−加重係数）・・・・（１）
背景画像更新のステップ９１０において背景画像の更新が終了したならば、画像入力のステップ９０２に戻り、新たに画像入力のステップ９０２を行ない、以後の侵入物体検知画像処理を繰り返す。
なお、物体の有無のステップ９０８で、物体無しと判断された場合は、つづいて背景画像更新のステップ９１０から以後の処理を繰り返す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による侵入物体検知画像処理システムは、侵入物体の自動検知において、監視エリアに設定値以上の信号レベル変化があり、かつ、この信号レベル変化の部分があらかじめ設定された外形の制限範囲に適合した場合、無条件に侵入物体と判断して侵入物体ありのアラーム信号を出力しており、例えば、草木の揺れなどがあらかじめ予測される場所を監視エリアに含める場合は、誤検知をしないように侵入物体検知画像処理システムの設置時に、検知エリア画像１００５（図１０参照）に制限を設けなくてはならない。
しかし、検知エリア画像に設けると、草木が揺れていない状態でも検知範囲からは除外され、本来検知すべきところに対し目をつむったことになり、望ましくない。
また、検知エリアに起こりうる突発的な事象、例えば、水溜まりが出現し、水面が風などで変化した場合、アラーム信号が出力され、水溜まりが解消されない限りアラーム信号が頻繁に出力され続けることになる。
しかしながら、このような部分を監視対象から除外することはできないため、突発的な事象により、監視者の負担が大きくなっていた。
本発明は、誤検知が発生したエリアに対して、操作器から入力された指示信号により誤検知と判断した場合、自動的に検知エリアに制限領域を設け、また、制限領域において所定の時間、誤検知が無かった場合には、自動的に制限領域を解除させることで監視者の負担を軽減し、検出精度の高い侵入物体検知画像処理システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の侵入物体検知画像処理システムは、監視エリアを撮像し、前記監視エリアの画像信号を出力するテレビジョンカメラと、該テレビジョンカメラから入力された画像信号に基づいて背景画像を作成し、該背景画像と前記テレビジョンカメラから入力された画像信号との間の差分画像から前記監視エリア内の侵入物体を検知する画像処理装置と、該画像処理装置で侵入物体を検知したときにアラーム信号を出力する侵入物体検知画像処理システムにおいて、前記画像処理装置で検出された侵入物体について、誤検知、正検知を入力する操作器を具え、前記侵入物体の検知アラーム信号が出力された場合に、前記操作器から前記アラーム信号のあった前記侵入物体を誤検知とする誤検知エリアを入力し、つぎに入力される画像信号からの侵入物体の検知では前記監視エリアから前記誤検知エリアを除去し前記侵入物体の同一部分での誤検知を無くすると共に、前記誤検知エリアの更新において、前記誤検知エリアに所定の定数を設定し、該定数に第１の所定値を積算し、所定時間後に 前記積算された設定値が第２の所定値になると前記誤検知エリアを消滅させるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明の侵入物体検知画像処理システムは、監視エリアを撮像し、前記監視エリアの画像信号を出力するテレビジョンカメラと、該テレビジョンカメラから入力された前記監視エリアの画像信号を画像データに変換する手段と、前記テレビジョンカメラから入力された前記監視エリアの画像信号から作成される背景画像を記憶する手段と、前記画像データを画像処理し前記監視エリアから侵入物体を検知する手段と、前記監視エリア内の検知された侵入物体を記憶する手段と、前記侵入物体を検知したときにアラーム信号を出力する手段と、前記侵入物体を検知したときの入力画像データを画像信号に変換し出力する手段とを備える画像処理装置と、該画像処理装置から入力された前記侵入物体を検知したときの前記画像信号の画像を表示するビデオモニタと、前記画像処理装置へ所要の指示信号を出力する操作器とを具備する侵入物体検知画像処理システムにおいて、前記操作器は、前記画像データを画像処理し前記監視エリアから侵入物体を検知する手段で検知された侵入物体について、誤検知、正検知を入力する操作器であり、前記アラーム信号の出力手段からアラーム信号が出力されると、前記操作器により前記侵入物体を誤検知とする誤検知エリアを入力し、つぎに入力される画像信号からの侵入物体の検知では前記監視エリアから誤検知エリアを除去し、同一検知部分での誤検知を無くすと共に、前記誤検知エリアの更新において、前記誤検知エリアに所定の定数を設定し、該定数に第１の所定値を積算し、所定時間後に前記積算された設定値が第２の所定値になると前記誤検知エリアを消滅させるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による侵入物体検知画像処理システムの実施形態の一例を図１、図２、図３、図４を使用して説明する。
図１は、本発明による侵入物体検知画像処理システムのブロック図である。
図１において、１は、撮像レンズから入射した監視エリアからの光学像を画像信号として出力するテレビジョンカメラ、２は、テレビジョンカメラ１で撮像した監視エリアの画像信号から侵入物体を検知する信号処理を行なう画像処理装置、３は、画像処理装置２から出力された画像信号の画像を表示するビデオモニタ、４は、画像処理装置２に入力された画像信号を０から２５５まで２５６階調の輝度信号のディジタル信号にＡ／Ｄ変換する画像入力Ｉ／Ｆ、５は、ａ〜ｍまで１０個の画像メモリとしての記憶容量を備えたメモリ装置、５ａは、画像入力Ｉ／Ｆ４でＡ／Ｄ変換された入力画像信号を記憶する入力画像メモリ、５ｂは、侵入物体の検知に使用する背景画像信号を記憶する背景画像メモリ、５ｃ、５ｄは、画像メモリ間の演算を行なうための画像信号を記憶するワーク画像メモリ、５ｅは、画像メモリ間の演算結果の差分画像信号を記憶する差分画像メモリ、５ｆは、２値化した画像信号を記憶する２値化画像メモリ、５ｆ’は、検知エリア画像信号と２値化画像信号との論理積を算出した画像信号を記憶する検知２値画像メモリ、５ｇは、侵入物体を検知する範囲を限定するための検知エリアを記憶する検知エリア画像メモリ、５ｇ’は、誤検知エリアデータを２値化した誤検知マスクエリア画像信号を記憶する誤検知エリア画像メモリ、５ｈは、誤検知エリアのデータを記憶しておく誤検知データ画像メモリ、５ｋ、５ｍは、誤検知エリアの演算に使用する画像信号を記憶するワーク画像メモリ、６は、画像処理装置２における各回路の制御や指示などを行なうＣＰＵ、１０は、ＣＰＵ６を動作させる各種プログラムが記憶されているプログラムメモリ、９は、検知した侵入物体の外形、位置座標など画像処理で得られたデータの解析を行なうためのワークメモリ、８は、操作器１３と接続されており操作信号のＡ／Ｄ変換を行なう操作器Ｉ／Ｆ、７は、画像処理装置２から出力されるデータをＤ／Ａ変換しビデオモニタ３へ出力するビデオ出力Ｉ／Ｆ、１２は、ディジタルデータを伝送するバス、１１は、侵入物体を検知した場合のアラーム出力１４、外部からの計測スタート信号１５の入力を行なう外部Ｉ／Ｆ、１３は、画像処理装置２における画像処理に使用するパラメータデータの設定や処理結果の判断の指示などを行なう操作器を示す。
【００１１】
図２に示す、本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理手順のフローチャート、図３に示す、フローチャート図２の各ステップで生成される処理画像も併用して説明する。
以下、本発明の侵入物体検知画像処理システムにおける侵入物体検知の処理手順を図２に示すフローチャートの各ステップに従って説明する。
まず、誤検知マスク初期化のステップ２０１で、侵入物体の誤検知時に設定するエリアのマスク画面を記憶しておく誤検知データ画像メモリ５ｈの記憶を消去し、誤検知エリアが設定されていない状態とする。
つぎに、背景画像作成のステップ２０２では、テレビジョンカメラ１で撮像し、画像入力Ｉ／Ｆ４でＡ／Ｄ変換した監視エリアの画像信号を一定間隔で入力画像メモリ５ａに記憶し、入力画像メモリ５ａから読み出した画像信号の加重平均演算を行なうことで侵入物体が存在しない画像、または、侵入物体を無視できる画像、すなわち、背景画像３０１（図３（ａ）参照）を作成し、背景画像メモリ５ｂに記憶する。
【００１２】
つぎに、画像入力のステップ２０３では、テレビジョンカメラ１で撮像された監視エリアの（侵入物体がある場合を設定）画像信号（画像は、図３（ｂ）の３０２参照）を、画像入力Ｉ／Ｆ４でＡ／Ｄ変換した後、入力画像メモリ５ａに記憶する。
つぎに、差分処理のステップ２０４では、入力画像メモリ５ａに記憶された入力画像信号をワーク画像メモリ５ｃへコピーし、背景画像メモリ５ｂに記憶された背景画像信号をワーク画像メモリ５ｄへコピーした後、ワーク画像メモリ５ｃから読み出した入力画像信号とワーク画像メモリ５ｄから読み出した背景画像信号とで差分画像信号を得る演算を行ない、差分画像演算結果として得た差分画像信号（画像は、図３（ｃ）の３０３参照）を差分画像メモリ５ｅに記憶する。
つぎに、２値化処理のステップ２０５では、差分画像メモリ５ｅから読み出した差分画像信号を２値化して２値画像信号（画像は、図３（ｄ）の３０４参照）を得て、２値化した画像信号を２値化画像メモリ５ｆに記憶する。
【００１３】
つぎに、マスク処理のステップ２０６では、検知エリア画像メモリ５ｇから読み出した検知エリア画像信号（画像は、図３（ｅ）の３０５参照、白で表現した侵入物体を検出する部分を１、黒で表現した侵入物体の検出範囲外を０とする）と、２値化画像メモリ５ｆから読み出した２値化画像３０４との論理積を算出して、検知２値画像信号（画像は、図３（ｆ）の３０６参照）を得て、検知２値化画像メモリ５ｆ’に記憶する。
つぎに、ラベリングのステップ２０７では、検知２値化画像メモリ５ｆ’から読み出した検知２値画像３０６の検知すべき２値画像部分、すなわち、それぞれ独立した白画素の固まりの有無、および、個数を計測する。
つぎに、物体認識のステップ２０８では、検知された白画素の固まりを物体と認識し、物体のそれぞれにおいて、物体の外接する四角形のＸ幅３０７、Ｙ幅３０８を求める（図３（ｆ）参照）。
【００１４】
つぎに、物体の有無のステップ２０９では、物体認識のステップ２０８で物体のそれぞれに求めたＸ幅３０７、Ｙ幅３０８と、あらかじめ設定してある外形制限値ＸｍｉｎおよびＸｍａｘ、ＹｍｉｎおよびＹｍａｘの範囲と比較を行ない、この制限値の条件を満足している物体が無い場合は、侵入物体が無いということで誤検知マスク作成処理２１１を行なう。
また、制限値の条件を満足している場合は、侵入物体が有るということでつづいて誤検知マスク処理のステップ２１０を行なう。
誤検知マスク処理のステップ２１０では、誤検知で得られた誤検知エリア画像メモリ５ｇ’とマスク処理のステップ２０６で得られた検知２値画像メモリ５ｆ’の論理積を算出し２値画像メモリ５ｆに記憶する。
この２値画像メモリ５ｆを物体認識のステップ２１２で物体認識のステップ２０８と同様に物体の外接する四角形を求め物体の有無のステップ２１３で判断する。
つぎに、アラーム出力のステップ２１５では、物体の有無のステップ２１３で物体が有ると判断された場合に、外部Ｉ／Ｆ１１（図１参照）から、例えば接点信号により外部にアラーム信号１４を出力し、さらに、画像メモリ５ａに記憶されている侵入物体が有ると判断された入力画像３０２をビデオ出力Ｉ／Ｆ７でＤ／Ａ変換してビデオモニタ３へ出力する。
【００１５】
つぎに、キー入力のステップ２１６では、アラーム出力のステップ２１５で出力された信号より監視者がビデオモニタ３に表示されている画像を確認して、侵入物体検知の結果を判断し、操作器１３から判断結果が入力される。
つぎに、誤検知か否かのステップ２１７では、操作器１６からのキー入力により誤検知か否かを判断し、侵入物体検知は、誤検知ではなく正検知であると操作器１６からキー入力された場合には、背景画像更新のステップ２１９の処理に移行する。
つぎに、背景画像更新のステップ２１９では、背景画像作成のステップ２０２の背景画像に対して、入力画像を下記（１）式を使用して加重平均演算し、更新された背景画像３０１を作成して背景画像メモリ５ｂを更新する。
更新背景画像＝背景画像×加重係数＋入力画像×（１−加重係数）・・・・（１）
背景画像の更新後、新たに画像入力のステップ２０３を行ない、以後の処理を繰り返す。
【００１６】
つぎに、テレビジョンカメラ１で撮像している監視エリアに水溜まり面が発生し、水溜まり面が風等で揺らぎ、水溜まり面の揺らぎが侵入物体として検知された場合の処理について、さらに、図４、図５、図６を使用して説明する。
図４は、侵入物体検知画像処理の各ステップで生成される処理画像、図５は、誤検知処理のステップで使用される誤検知データ画像メモリ変換説明図、図６は、変換テーブルを示している。
背景画像作成のステップ２０２（図２参照）で、背景画像４０１（図４（ａ）参照）が作成され、背景画像メモリ５ｂに記憶される。
つぎに、画像入力のステップ２０３では、テレビジョンカメラ１で撮像された監視エリアに水溜りがある入力画像４０２（図４（ｂ）参照）が入力画像メモリ５ａに記憶される。
つぎに、差分処理のステップ２０４では、水溜まり面が風等で揺らいだ状態になると、水溜まり面の揺らぎが差分画像信号として検知され、差分画像４０３（図４（ｃ）参照）が得られ、差分画像メモリ５ｅに記憶される。
つぎに、差分画像４０３を２値化処理のステップ２０５で２値化し、２値画像４０４（図４（ｄ）参照）を得て、すでに設定されている検知エリア画像４０５（図４（ｅ）参照）との論理積を算出し、検知２値画像４０６（図４（ｆ）参照）を得る。
算出された検知２値画像４０６は、検知２値化画像メモリ５ｆ’に記憶される。
ここまでは、上述の図２に示すフローチャートを使用した説明と同様である。
【００１７】
この検知２値画像４０６は、単なる水溜り面の揺らぎの画像であり、侵入物体の画像ではなく、誤検知された画像である。しかしながら、誤検知された水溜り面の揺らぎの画像は、物体の有無のステップ２１３で物体が有ると判断され、アラーム出力のステップ２１５でアラーム信号１４が出力される。
アラーム信号１４が出力され、警報器からの警報を受けた監視者がビデオモニタ３に表示されている画像を認識して、操作器１３から画像処理装置２に対し、誤検知であることを入力する（図２のステップ２１５、２１６、２１７参照）。このとき誤検知２値画像４０６は、検知２値化画像メモリ５ｆ'に検知部分を１、未検知部分を０として記憶されている。
検知２値化画像メモリ５ｆ'から誤検知２値画像４０６を読み出し、定数を積算して、誤検知エリア作成用画像５１１（図５（ａ）参照）を得てワーク画像メモリ５ｋに記憶する。なお、このときの積算する定数は、誤検知エリアの消滅させるまでの処理回数が決定される。この定数が多い場合には、誤検知エリア消滅までの時間を多く必要とする。今回の説明では、５０を定数として説明する。
ワーク画像メモリ５ｋから読み出した誤検知エリア作成用画像５１１と前回までの処理で作成された誤検知エリアが記憶されている誤検知データ画像メモリ５ｈから読み出した誤検知マスクエリア画像５１０とを比較し、図６に示す変換テーブルにより、新たに誤検知エリア５１２を作成してワーク画像メモリ５ｍに記憶し、さらに、次回の処理時に使用する誤検知データ画像メモリ５ｈにコピーする。
図６の変換テーブルは、前回までの処理で作成された誤検知マスクエリア画像５１０と今回の処理で得られた誤検知エリア作成用画像５１１より新たな誤検知マスクエリア５１２を作成するための変換テーブルである。また、図６に示すａは、誤検知マスクエリア画像５１０、すなわち、誤検知画像データメモリ５ｈの１画素のデータで、ｂは、今回の処理で得られた誤検知エリア作成用画像５１１、すなわち、ワーク画像メモリ５ｋの１画素のデータである。
【００１８】
１回目の誤検知では、誤検知マスク初期化のステップ２０１の処理において、誤検知エリア作成用画像５１０、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｈはすべて０のデータとなっている。
このときの処理は、物体の有無のステップ２０９で物体有りと判断され、さらに、誤検知エリア画像メモリ５ｇ’は初期状態のため、誤検知マスクエリア画像５１０は、すべて０となる。
このため、つぎの物体の有無のステップ２１３でも物体の有無のステップ２０９と同様に物体有りと判断される。
アラーム出力のステップ２１５で、アラームを出力しキー入力のステップ２１６で誤検知と判断され、誤検知マスク作成ステップ２１８の処理を行なう。
誤検知マスク作成ステップ２１８では、前回処理までに作成された誤検知マスクエリア画像５１０、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｍと今回の処理で得られた誤検知エリア作成用画像５１１、すなわち、ワーク画像メモリ５ｋを図６に示す変換テーブルにより変換処理し、新たな誤検知マスクエリア画像５１２、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｈが得られる。
誤検知エリア画像５１１、すなわち、ワーク画像メモリ５ｋとの比較変換により誤検知エリア５１２、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｍが作成され誤検知データ画像メモリ５ｈに記憶される。
さらに、誤検知データ画像メモリ５ｈに記憶されたデータを、１未満は１、１以上を０として変換し、２値化を行ない、誤検知を防止するための誤検知マスクエリア画像を作成し、画像メモリ５ｇ’に記憶する。
【００１９】
また、上述したが、誤検知マスク作成処理のステップ２１１は、物体の有無のステップ２０９で物体が検知されない場合に処理される。これは、通常の誤検知エリア画像メモリ５ｇにおいて、物体が検知されない場合に処理される。すなわち、誤検知エリア５１１に対し、−１の減算処理を変換テーブルで行なう。
このときの検知結果のデータは、ワーク画像メモリ５ｋに記憶されており、読み出されたデータは画像５２１となり、前回までの処理で作成された誤検知エリアが記憶されている誤検知データ画像メモリ５ｈから読み出された誤検知エリア画像５２０とを比較変換され、前述した誤検知マスク作成処理のステップ２１８と同一処理により誤検知エリア画像５２２を得ることができる。
この処理により誤検知が連続して無い場合には、この処理を行なうことにより誤検知エリア作成時に設定された定数が−１づつ減算され、定数分連続して処理を行なうことで最終的に０となり誤検知エリアを消滅させることが可能となる。
【００２０】
また、誤検知マスク作成処理のステップ２１４では、誤検知マスク処理のステップ２１０で処理をした後に、侵入物体が消滅した場合の処理、すなわち、誤検知エリアと検出画像とが重なったときの処理がされる。
このときの検知結果の画像５３１は、ワーク画像メモリ５ｋに記憶され、前回までの処理で作成された誤検知エリアが記憶されている誤検知データ画像メモリ５ｍから読み出された誤検知エリア画像５３０とを比較し、前述した誤検知マスク作成処理のステップ２１８と同一処理により誤検出エリア５３２を得ることができる。
この処理により、例えば誤検知マスク作成処理２１１で減算された乗数を誤検知発生による初期値定数（５０）に戻すことができる。
本発明では、誤検知と判断された場合にその部分を検知対象から外し、画像が安定状態となるまで、検知を行なわないことにより誤検知によるアラーム出力を減らすことが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、誤検知が発生したエリアに対して、操作器から入力された指示信号により誤検知と判断した場合、自動的に検知エリアに制限領域を設け、また、制限領域において所定の時間、誤検知が無かった場合には、自動的に制限領域を解除させることで監視者の負担を軽減し、検出精度の高い侵入物体検知画像処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理手順のフローチャート。
【図３】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理画像。
【図４】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理画像。
【図５】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理で使用されるデータ変換の説明図。
【図６】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理に使用する変換テーブル。
【図７】従来の侵入物体検知画像処理システムのブロック図。
【図８】従来の侵入物体検知画像処理システムで処理する侵入物体のある入力画像。
【図９】従来の侵入物体検知画像処理システムにおける侵入物体検知の処理手順のフローチャート。
【図１０】従来の侵入物体検知画像処理システムにおける侵入物体検知の処理画像。
【符号の説明】
１…テレビジョンカメラ、２…画像処理装置、３…ビデオモニタ、４…画像入力Ｉ／Ｆ、５…メモリ装置、５ａ…入力画像メモリ、５ｂ…背景画像メモリ、５ｃ、５ｄ…ワーク画像メモリ、５ｅ…差分画像メモリ、５ｆ…２値化画像メモリ、５ｇ…検出エリア画像メモリ、５ｈ…誤検知データ画像メモリ、５ｋ、５ｍ…ワーク画像メモリ、６…ＣＰＵ、７…ビデオ出力Ｉ／Ｆ、８…操作器Ｉ／Ｆ、９…ワークメモリ、１０…プログラムメモリ、１１…外部Ｉ／Ｆ、１２…データバス、１３…操作器。
１４…アラーム出力信号、１５…計測スタート信号、３０１、４０１…背景画像、３０２、４０２…入力画像、３０３、４０３…差分画像、３０４、４０４…２値画像、３０５、４０５…検知エリア画像、３０６、４０６…検知２値画像。
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンカメラで撮像された監視エリアの画像信号から、監視エリアに侵入物体が侵入したことを自動検出する侵入物体検知画像処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による侵入物体検知画像処理システムを、図７、図８、図９、図１０を使用して説明する。
図７は、侵入物体検知画像処理システムの構成を示すブロック図である。
図７において、７１は、撮像レンズから入射した監視エリアからの光学像を画像信号として出力するテレビジョンカメラ、７２は、テレビジョンカメラ７１で撮像した監視エリアの画像信号から侵入物体を検知する信号処理を行なう画像処理装置、７３は、画像処理装置７２から出力される画像信号の画像を表示するビデオモニタ、７４は、画像処理装置７２に入力された画像信号をディジタル信号にＡ／Ｄ変換する画像入力Ｉ／Ｆ、７５は、ａ〜ｈまで８つの画像メモリとしての記憶容量を備えたメモリ装置、７５ａは、画像入力Ｉ／Ｆ７４でＡ／Ｄ変換された入力画像信号を記憶する入力画像メモリ、７５ｂは、侵入物体の検出に使用する背景画像信号を記憶する背景画像メモリ、７５ｃ、７５ｄは、画像メモリ間の演算を行なうための画像信号を記憶するワーク画像メモリ、７５ｅは、画像メモリ間の演算結果の信号を記憶する差分画像メモリ、７５ｆは、２値化画像信号を記憶する２値化画像メモリ、７５ｇは、侵入物体を検知する範囲を限定するための検知エリアを記憶する検知エリア画像メモリ、７５ｈは、検知すべき２値画像を記憶する検知２値画像メモリ、７６は、画像処理装置７２における各回路の制御や指示などを行なうＣＰＵ、８０は、ＣＰＵ７６を動作させる各種プログラムが記憶されているプログラムメモリ、７９は、検知した侵入物体の外形、位置座標など画像処理で得られたデータの解析を行なうためのワークメモリ、７８は、操作器８３と接続されており操作信号のＡ／Ｄ変換を行なう操作器Ｉ／Ｆ、７７は、画像処理装置７２から出力されるデータをＤ／Ａ変換しモニタ７３へ出力するビデオ出力Ｉ／Ｆ、８２は、ディジタルデータを伝送するバス、８１は、侵入物体を検知した場合のアラーム出力８４、外部からの計測スタート信号８５の入力を行なう外部Ｉ／Ｆ、８３は、画像処理装置７２における画像処理に使用するパラメータデータの設定や処理結果の判断の指示などを行なう操作器を示す。
【０００３】
図９に示す、従来の侵入物体検知画像処理システムにおける処理手順のフローチャート、図１０に示す、フローチャート図９の各ステップで生成される画像の説明図も併用して動作の説明をする。
図８は、テレビジョンカメラ７１で撮像した画像信号がモニタ７３に表示されている画像を示しており、監視エリア８０１に侵入物体８０２が侵入したときの撮像画像であり、侵入物体を検知する画像は、監視エリア８０１と侵入物体８０２とで構成されていることを示している。
以下、従来の侵入物体検知画像処理システムの処理手順を図９のフローチャートの各ステップに従って説明をする。
まず、監視エリア８０１に侵入物体８０２が侵入したことを検知するためには、侵入物体８０２が侵入していない背景画像を必要とする。
背景画像作成のステップ９０１では、テレビジョンカメラ７１で撮像した監視エリア８０１の画像信号を一定間隔で入力画像メモリ７５ａに記憶し、記憶した画像信号を読み出し加重平均演算を行なうことで侵入物体が存在しない画像、または、侵入物体を無視できる画像、すなわち、背景画像１００１（図１０（ａ）参照）を作成し、背景画像メモリ７５ｂに記憶する。
【０００４】
つぎに、画像入力のステップ９０２では、テレビジョンカメラ７１で撮像された（侵入物体がある場合を設定）画像信号（画像は、図１０の１００２参照）を、画像入力Ｉ／Ｆ７４でＡ／Ｄ変換した後、入力画像メモリ７５ａに記憶する。
つぎに、差分処理のステップ９０３では、入力画像メモリ７５ａに記憶された入力画像信号をワーク画像メモリ７５ｃへコピーし、背景画像メモリ７５ｂに記憶された背景画像信号をワーク画像メモリ７５ｄへコピーした後、ワーク画像メモリ７５ｃから読み出した入力画像信号とワーク画像メモリ７５ｄから読み出した背景画像信号とで差分画像信号を得る演算を行ない、差分画像演算結果を差分画像メモリ７５ｅに記憶して差分画像１００３（図１０（ｃ）参照）を得る。
つぎに、２値化処理のステップ９０４では、画像メモリ７５ｅから読み出した差分画像信号を２値化して２値画像信号を得て、２値化した画像信号を２値化画像メモリ７５ｆに記憶して２値画像１００４（図１０（ｄ）参照）を得る。
【０００５】
つぎに、マスク処理のステップ９０５では、検知エリア画像メモリ７５ｇから読み出した検知エリア画像１００５（図１０（ｅ）参照、白で表現した侵入物体を検知する部分を１、黒で表現した侵入物体の検出範囲外を０とする）と、２値化画像メモリ７５ｆから読み出した２値化画像１００４との論理積を算出して検知２値画像１００６（図１０（ｆ）参照）を得て、検知２値画像メモリ７５ｈに記憶する。
つぎに、ラベリングのステップ９０６では、検知２値画像メモリ７５ｈから読み出した検知２値画像１００６の検知すべき２値画像部分、すなわち、それぞれ独立した白画素の固まりの有無、および、個数を計測する。
つぎに、物体認識のステップ９０７では、検出された白画素の固まりを物体と認識し、物体のそれぞれにおいて、物体の外接する四角形のＸ幅１００７、Ｙ幅１００８を求める。
【０００６】
つぎに、物体の有無のステップ９０８では、物体認識のステップ９０７で物体のそれぞれに求めたＸ幅１００７、Ｙ幅１００８と、あらかじめ設定してある外形制限値ＸｍｉｎおよびＸｍａｘ、ＹｍｉｎおよびＹｍａｘの範囲と比較を行ない、この制限値の条件を満足した場合に物体と判断し、物体有りの信号を出力する。
つぎに、アラーム出力のステップ９０９では、物体の有無のステップ９０８で出力された物体有りの信号にもとづき、外部Ｉ／Ｆ８１より、例えば画像処理装置７２とは別に設けたアラーム回路へアラーム信号（接点信号としてもよい）を出力する。
つぎに、背景画像更新のステップ９１０では、背景画像メモリ７５ｂから記憶されている背景画像１００１（図１０（ａ）参照）を読み出し、下記（１）式に示す加重平均演算式を使用して、背景画像１００１と新たな入力画像との演算を行ない、更新された背景画像を生成する。
更新背景画像＝背景画像×加重係数＋入力画像×（１−加重係数）・・・・（１）
背景画像更新のステップ９１０において背景画像の更新が終了したならば、画像入力のステップ９０２に戻り、新たに画像入力のステップ９０２を行ない、以後の侵入物体検知画像処理を繰り返す。
なお、物体の有無のステップ９０８で、物体無しと判断された場合は、つづいて背景画像更新のステップ９１０から以後の処理を繰り返す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による侵入物体検知画像処理システムは、侵入物体の自動検知において、監視エリアに設定値以上の信号レベル変化があり、かつ、この信号レベル変化の部分があらかじめ設定された外形の制限範囲に適合した場合、無条件に侵入物体と判断して侵入物体ありのアラーム信号を出力しており、例えば、草木の揺れなどがあらかじめ予測される場所を監視エリアに含める場合は、誤検知をしないように侵入物体検知画像処理システムの設置時に、検知エリア画像１００５（図１０参照）に制限を設けなくてはならない。
しかし、検知エリア画像に設けると、草木が揺れていない状態でも検知範囲からは除外され、本来検知すべきところに対し目をつむったことになり、望ましくない。
また、検知エリアに起こりうる突発的な事象、例えば、水溜まりが出現し、水面が風などで変化した場合、アラーム信号が出力され、水溜まりが解消されない限りアラーム信号が頻繁に出力され続けることになる。
しかしながら、このような部分を監視対象から除外することはできないため、突発的な事象により、監視者の負担が大きくなっていた。
本発明は、誤検知が発生したエリアに対して、操作器から入力された指示信号により誤検知と判断した場合、自動的に検知エリアに制限領域を設け、また、制限領域において所定の時間、誤検知が無かった場合には、自動的に制限領域を解除させることで監視者の負担を軽減し、検出精度の高い侵入物体検知画像処理システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の侵入物体検知画像処理システムは、監視エリアを撮像し、前記監視エリアの画像信号を出力するテレビジョンカメラと、該テレビジョンカメラから入力された画像信号に基づいて背景画像を作成し、該背景画像と前記テレビジョンカメラから入力された画像信号との間の差分画像から前記監視エリア内の侵入物体を検知する画像処理装置と、該画像処理装置で侵入物体を検知したときにアラーム信号を出力する侵入物体検知画像処理システムにおいて、前記画像処理装置で検出された侵入物体について、誤検知、正検知を入力する操作器を具え、前記侵入物体の検知アラーム信号が出力された場合に、前記操作器から前記アラーム信号のあった前記侵入物体を誤検知とする誤検知エリアを入力し、つぎに入力される画像信号からの侵入物体の検知では前記監視エリアから前記誤検知エリアを除去し前記侵入物体の同一部分での誤検知を無くすると共に、前記誤検知エリアの更新において、前記誤検知エリアに所定の定数を設定し、該定数に第１の所定値を積算し、所定時間後に 前記積算された設定値が第２の所定値になると前記誤検知エリアを消滅させるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明の侵入物体検知画像処理システムは、監視エリアを撮像し、前記監視エリアの画像信号を出力するテレビジョンカメラと、該テレビジョンカメラから入力された前記監視エリアの画像信号を画像データに変換する手段と、前記テレビジョンカメラから入力された前記監視エリアの画像信号から作成される背景画像を記憶する手段と、前記画像データを画像処理し前記監視エリアから侵入物体を検知する手段と、前記監視エリア内の検知された侵入物体を記憶する手段と、前記侵入物体を検知したときにアラーム信号を出力する手段と、前記侵入物体を検知したときの入力画像データを画像信号に変換し出力する手段とを備える画像処理装置と、該画像処理装置から入力された前記侵入物体を検知したときの前記画像信号の画像を表示するビデオモニタと、前記画像処理装置へ所要の指示信号を出力する操作器とを具備する侵入物体検知画像処理システムにおいて、前記操作器は、前記画像データを画像処理し前記監視エリアから侵入物体を検知する手段で検知された侵入物体について、誤検知、正検知を入力する操作器であり、前記アラーム信号の出力手段からアラーム信号が出力されると、前記操作器により前記侵入物体を誤検知とする誤検知エリアを入力し、つぎに入力される画像信号からの侵入物体の検知では前記監視エリアから誤検知エリアを除去し、同一検知部分での誤検知を無くすと共に、前記誤検知エリアの更新において、前記誤検知エリアに所定の定数を設定し、該定数に第１の所定値を積算し、所定時間後に前記積算された設定値が第２の所定値になると前記誤検知エリアを消滅させるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による侵入物体検知画像処理システムの実施形態の一例を図１、図２、図３、図４を使用して説明する。
図１は、本発明による侵入物体検知画像処理システムのブロック図である。
図１において、１は、撮像レンズから入射した監視エリアからの光学像を画像信号として出力するテレビジョンカメラ、２は、テレビジョンカメラ１で撮像した監視エリアの画像信号から侵入物体を検知する信号処理を行なう画像処理装置、３は、画像処理装置２から出力された画像信号の画像を表示するビデオモニタ、４は、画像処理装置２に入力された画像信号を０から２５５まで２５６階調の輝度信号のディジタル信号にＡ／Ｄ変換する画像入力Ｉ／Ｆ、５は、ａ〜ｍまで１０個の画像メモリとしての記憶容量を備えたメモリ装置、５ａは、画像入力Ｉ／Ｆ４でＡ／Ｄ変換された入力画像信号を記憶する入力画像メモリ、５ｂは、侵入物体の検知に使用する背景画像信号を記憶する背景画像メモリ、５ｃ、５ｄは、画像メモリ間の演算を行なうための画像信号を記憶するワーク画像メモリ、５ｅは、画像メモリ間の演算結果の差分画像信号を記憶する差分画像メモリ、５ｆは、２値化した画像信号を記憶する２値化画像メモリ、５ｆ’は、検知エリア画像信号と２値化画像信号との論理積を算出した画像信号を記憶する検知２値画像メモリ、５ｇは、侵入物体を検知する範囲を限定するための検知エリアを記憶する検知エリア画像メモリ、５ｇ’は、誤検知エリアデータを２値化した誤検知マスクエリア画像信号を記憶する誤検知エリア画像メモリ、５ｈは、誤検知エリアのデータを記憶しておく誤検知データ画像メモリ、５ｋ、５ｍは、誤検知エリアの演算に使用する画像信号を記憶するワーク画像メモリ、６は、画像処理装置２における各回路の制御や指示などを行なうＣＰＵ、１０は、ＣＰＵ６を動作させる各種プログラムが記憶されているプログラムメモリ、９は、検知した侵入物体の外形、位置座標など画像処理で得られたデータの解析を行なうためのワークメモリ、８は、操作器１３と接続されており操作信号のＡ／Ｄ変換を行なう操作器Ｉ／Ｆ、７は、画像処理装置２から出力されるデータをＤ／Ａ変換しビデオモニタ３へ出力するビデオ出力Ｉ／Ｆ、１２は、ディジタルデータを伝送するバス、１１は、侵入物体を検知した場合のアラーム出力１４、外部からの計測スタート信号１５の入力を行なう外部Ｉ／Ｆ、１３は、画像処理装置２における画像処理に使用するパラメータデータの設定や処理結果の判断の指示などを行なう操作器を示す。
【００１１】
図２に示す、本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理手順のフローチャート、図３に示す、フローチャート図２の各ステップで生成される処理画像も併用して説明する。
以下、本発明の侵入物体検知画像処理システムにおける侵入物体検知の処理手順を図２に示すフローチャートの各ステップに従って説明する。
まず、誤検知マスク初期化のステップ２０１で、侵入物体の誤検知時に設定するエリアのマスク画面を記憶しておく誤検知データ画像メモリ５ｈの記憶を消去し、誤検知エリアが設定されていない状態とする。
つぎに、背景画像作成のステップ２０２では、テレビジョンカメラ１で撮像し、画像入力Ｉ／Ｆ４でＡ／Ｄ変換した監視エリアの画像信号を一定間隔で入力画像メモリ５ａに記憶し、入力画像メモリ５ａから読み出した画像信号の加重平均演算を行なうことで侵入物体が存在しない画像、または、侵入物体を無視できる画像、すなわち、背景画像３０１（図３（ａ）参照）を作成し、背景画像メモリ５ｂに記憶する。
【００１２】
つぎに、画像入力のステップ２０３では、テレビジョンカメラ１で撮像された監視エリアの（侵入物体がある場合を設定）画像信号（画像は、図３（ｂ）の３０２参照）を、画像入力Ｉ／Ｆ４でＡ／Ｄ変換した後、入力画像メモリ５ａに記憶する。
つぎに、差分処理のステップ２０４では、入力画像メモリ５ａに記憶された入力画像信号をワーク画像メモリ５ｃへコピーし、背景画像メモリ５ｂに記憶された背景画像信号をワーク画像メモリ５ｄへコピーした後、ワーク画像メモリ５ｃから読み出した入力画像信号とワーク画像メモリ５ｄから読み出した背景画像信号とで差分画像信号を得る演算を行ない、差分画像演算結果として得た差分画像信号（画像は、図３（ｃ）の３０３参照）を差分画像メモリ５ｅに記憶する。
つぎに、２値化処理のステップ２０５では、差分画像メモリ５ｅから読み出した差分画像信号を２値化して２値画像信号（画像は、図３（ｄ）の３０４参照）を得て、２値化した画像信号を２値化画像メモリ５ｆに記憶する。
【００１３】
つぎに、マスク処理のステップ２０６では、検知エリア画像メモリ５ｇから読み出した検知エリア画像信号（画像は、図３（ｅ）の３０５参照、白で表現した侵入物体を検出する部分を１、黒で表現した侵入物体の検出範囲外を０とする）と、２値化画像メモリ５ｆから読み出した２値化画像３０４との論理積を算出して、検知２値画像信号（画像は、図３（ｆ）の３０６参照）を得て、検知２値化画像メモリ５ｆ’に記憶する。
つぎに、ラベリングのステップ２０７では、検知２値化画像メモリ５ｆ’から読み出した検知２値画像３０６の検知すべき２値画像部分、すなわち、それぞれ独立した白画素の固まりの有無、および、個数を計測する。
つぎに、物体認識のステップ２０８では、検知された白画素の固まりを物体と認識し、物体のそれぞれにおいて、物体の外接する四角形のＸ幅３０７、Ｙ幅３０８を求める（図３（ｆ）参照）。
【００１４】
つぎに、物体の有無のステップ２０９では、物体認識のステップ２０８で物体のそれぞれに求めたＸ幅３０７、Ｙ幅３０８と、あらかじめ設定してある外形制限値ＸｍｉｎおよびＸｍａｘ、ＹｍｉｎおよびＹｍａｘの範囲と比較を行ない、この制限値の条件を満足している物体が無い場合は、侵入物体が無いということで誤検知マスク作成処理２１１を行なう。
また、制限値の条件を満足している場合は、侵入物体が有るということでつづいて誤検知マスク処理のステップ２１０を行なう。
誤検知マスク処理のステップ２１０では、誤検知で得られた誤検知エリア画像メモリ５ｇ’とマスク処理のステップ２０６で得られた検知２値画像メモリ５ｆ’の論理積を算出し２値画像メモリ５ｆに記憶する。
この２値画像メモリ５ｆを物体認識のステップ２１２で物体認識のステップ２０８と同様に物体の外接する四角形を求め物体の有無のステップ２１３で判断する。
つぎに、アラーム出力のステップ２１５では、物体の有無のステップ２１３で物体が有ると判断された場合に、外部Ｉ／Ｆ１１（図１参照）から、例えば接点信号により外部にアラーム信号１４を出力し、さらに、画像メモリ５ａに記憶されている侵入物体が有ると判断された入力画像３０２をビデオ出力Ｉ／Ｆ７でＤ／Ａ変換してビデオモニタ３へ出力する。
【００１５】
つぎに、キー入力のステップ２１６では、アラーム出力のステップ２１５で出力された信号より監視者がビデオモニタ３に表示されている画像を確認して、侵入物体検知の結果を判断し、操作器１３から判断結果が入力される。
つぎに、誤検知か否かのステップ２１７では、操作器１６からのキー入力により誤検知か否かを判断し、侵入物体検知は、誤検知ではなく正検知であると操作器１６からキー入力された場合には、背景画像更新のステップ２１９の処理に移行する。
つぎに、背景画像更新のステップ２１９では、背景画像作成のステップ２０２の背景画像に対して、入力画像を下記（１）式を使用して加重平均演算し、更新された背景画像３０１を作成して背景画像メモリ５ｂを更新する。
更新背景画像＝背景画像×加重係数＋入力画像×（１−加重係数）・・・・（１）
背景画像の更新後、新たに画像入力のステップ２０３を行ない、以後の処理を繰り返す。
【００１６】
つぎに、テレビジョンカメラ１で撮像している監視エリアに水溜まり面が発生し、水溜まり面が風等で揺らぎ、水溜まり面の揺らぎが侵入物体として検知された場合の処理について、さらに、図４、図５、図６を使用して説明する。
図４は、侵入物体検知画像処理の各ステップで生成される処理画像、図５は、誤検知処理のステップで使用される誤検知データ画像メモリ変換説明図、図６は、変換テーブルを示している。
背景画像作成のステップ２０２（図２参照）で、背景画像４０１（図４（ａ）参照）が作成され、背景画像メモリ５ｂに記憶される。
つぎに、画像入力のステップ２０３では、テレビジョンカメラ１で撮像された監視エリアに水溜りがある入力画像４０２（図４（ｂ）参照）が入力画像メモリ５ａに記憶される。
つぎに、差分処理のステップ２０４では、水溜まり面が風等で揺らいだ状態になると、水溜まり面の揺らぎが差分画像信号として検知され、差分画像４０３（図４（ｃ）参照）が得られ、差分画像メモリ５ｅに記憶される。
つぎに、差分画像４０３を２値化処理のステップ２０５で２値化し、２値画像４０４（図４（ｄ）参照）を得て、すでに設定されている検知エリア画像４０５（図４（ｅ）参照）との論理積を算出し、検知２値画像４０６（図４（ｆ）参照）を得る。
算出された検知２値画像４０６は、検知２値化画像メモリ５ｆ’に記憶される。
ここまでは、上述の図２に示すフローチャートを使用した説明と同様である。
【００１７】
この検知２値画像４０６は、単なる水溜り面の揺らぎの画像であり、侵入物体の画像ではなく、誤検知された画像である。しかしながら、誤検知された水溜り面の揺らぎの画像は、物体の有無のステップ２１３で物体が有ると判断され、アラーム出力のステップ２１５でアラーム信号１４が出力される。
アラーム信号１４が出力され、警報器からの警報を受けた監視者がビデオモニタ３に表示されている画像を認識して、操作器１３から画像処理装置２に対し、誤検知であることを入力する（図２のステップ２１５、２１６、２１７参照）。このとき誤検知２値画像４０６は、検知２値化画像メモリ５ｆ'に検知部分を１、未検知部分を０として記憶されている。
検知２値化画像メモリ５ｆ'から誤検知２値画像４０６を読み出し、定数を積算して、誤検知エリア作成用画像５１１（図５（ａ）参照）を得てワーク画像メモリ５ｋに記憶する。なお、このときの積算する定数は、誤検知エリアの消滅させるまでの処理回数が決定される。この定数が多い場合には、誤検知エリア消滅までの時間を多く必要とする。今回の説明では、５０を定数として説明する。
ワーク画像メモリ５ｋから読み出した誤検知エリア作成用画像５１１と前回までの処理で作成された誤検知エリアが記憶されている誤検知データ画像メモリ５ｈから読み出した誤検知マスクエリア画像５１０とを比較し、図６に示す変換テーブルにより、新たに誤検知エリア５１２を作成してワーク画像メモリ５ｍに記憶し、さらに、次回の処理時に使用する誤検知データ画像メモリ５ｈにコピーする。
図６の変換テーブルは、前回までの処理で作成された誤検知マスクエリア画像５１０と今回の処理で得られた誤検知エリア作成用画像５１１より新たな誤検知マスクエリア５１２を作成するための変換テーブルである。また、図６に示すａは、誤検知マスクエリア画像５１０、すなわち、誤検知画像データメモリ５ｈの１画素のデータで、ｂは、今回の処理で得られた誤検知エリア作成用画像５１１、すなわち、ワーク画像メモリ５ｋの１画素のデータである。
【００１８】
１回目の誤検知では、誤検知マスク初期化のステップ２０１の処理において、誤検知エリア作成用画像５１０、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｈはすべて０のデータとなっている。
このときの処理は、物体の有無のステップ２０９で物体有りと判断され、さらに、誤検知エリア画像メモリ５ｇ’は初期状態のため、誤検知マスクエリア画像５１０は、すべて０となる。
このため、つぎの物体の有無のステップ２１３でも物体の有無のステップ２０９と同様に物体有りと判断される。
アラーム出力のステップ２１５で、アラームを出力しキー入力のステップ２１６で誤検知と判断され、誤検知マスク作成ステップ２１８の処理を行なう。
誤検知マスク作成ステップ２１８では、前回処理までに作成された誤検知マスクエリア画像５１０、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｍと今回の処理で得られた誤検知エリア作成用画像５１１、すなわち、ワーク画像メモリ５ｋを図６に示す変換テーブルにより変換処理し、新たな誤検知マスクエリア画像５１２、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｈが得られる。
誤検知エリア画像５１１、すなわち、ワーク画像メモリ５ｋとの比較変換により誤検知エリア５１２、すなわち、誤検知データ画像メモリ５ｍが作成され誤検知データ画像メモリ５ｈに記憶される。
さらに、誤検知データ画像メモリ５ｈに記憶されたデータを、１未満は１、１以上を０として変換し、２値化を行ない、誤検知を防止するための誤検知マスクエリア画像を作成し、画像メモリ５ｇ’に記憶する。
【００１９】
また、上述したが、誤検知マスク作成処理のステップ２１１は、物体の有無のステップ２０９で物体が検知されない場合に処理される。これは、通常の誤検知エリア画像メモリ５ｇにおいて、物体が検知されない場合に処理される。すなわち、誤検知エリア５１１に対し、−１の減算処理を変換テーブルで行なう。
このときの検知結果のデータは、ワーク画像メモリ５ｋに記憶されており、読み出されたデータは画像５２１となり、前回までの処理で作成された誤検知エリアが記憶されている誤検知データ画像メモリ５ｈから読み出された誤検知エリア画像５２０とを比較変換され、前述した誤検知マスク作成処理のステップ２１８と同一処理により誤検知エリア画像５２２を得ることができる。
この処理により誤検知が連続して無い場合には、この処理を行なうことにより誤検知エリア作成時に設定された定数が−１づつ減算され、定数分連続して処理を行なうことで最終的に０となり誤検知エリアを消滅させることが可能となる。
【００２０】
また、誤検知マスク作成処理のステップ２１４では、誤検知マスク処理のステップ２１０で処理をした後に、侵入物体が消滅した場合の処理、すなわち、誤検知エリアと検出画像とが重なったときの処理がされる。
このときの検知結果の画像５３１は、ワーク画像メモリ５ｋに記憶され、前回までの処理で作成された誤検知エリアが記憶されている誤検知データ画像メモリ５ｍから読み出された誤検知エリア画像５３０とを比較し、前述した誤検知マスク作成処理のステップ２１８と同一処理により誤検出エリア５３２を得ることができる。
この処理により、例えば誤検知マスク作成処理２１１で減算された乗数を誤検知発生による初期値定数（５０）に戻すことができる。
本発明では、誤検知と判断された場合にその部分を検知対象から外し、画像が安定状態となるまで、検知を行なわないことにより誤検知によるアラーム出力を減らすことが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、誤検知が発生したエリアに対して、操作器から入力された指示信号により誤検知と判断した場合、自動的に検知エリアに制限領域を設け、また、制限領域において所定の時間、誤検知が無かった場合には、自動的に制限領域を解除させることで監視者の負担を軽減し、検出精度の高い侵入物体検知画像処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理手順のフローチャート。
【図３】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理画像。
【図４】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理画像。
【図５】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理で使用されるデータ変換の説明図。
【図６】本発明の侵入物体検知画像処理システムの一実施例における侵入物体検知の処理に使用する変換テーブル。
【図７】従来の侵入物体検知画像処理システムのブロック図。
【図８】従来の侵入物体検知画像処理システムで処理する侵入物体のある入力画像。
【図９】従来の侵入物体検知画像処理システムにおける侵入物体検知の処理手順のフローチャート。
【図１０】従来の侵入物体検知画像処理システムにおける侵入物体検知の処理画像。
【符号の説明】
１…テレビジョンカメラ、２…画像処理装置、３…ビデオモニタ、４…画像入力Ｉ／Ｆ、５…メモリ装置、５ａ…入力画像メモリ、５ｂ…背景画像メモリ、５ｃ、５ｄ…ワーク画像メモリ、５ｅ…差分画像メモリ、５ｆ…２値化画像メモリ、５ｇ…検出エリア画像メモリ、５ｈ…誤検知データ画像メモリ、５ｋ、５ｍ…ワーク画像メモリ、６…ＣＰＵ、７…ビデオ出力Ｉ／Ｆ、８…操作器Ｉ／Ｆ、９…ワークメモリ、１０…プログラムメモリ、１１…外部Ｉ／Ｆ、１２…データバス、１３…操作器。
１４…アラーム出力信号、１５…計測スタート信号、３０１、４０１…背景画像、３０２、４０２…入力画像、３０３、４０３…差分画像、３０４、４０４…２値画像、３０５、４０５…検知エリア画像、３０６、４０６…検知２値画像。
Claims (2)
- 監視エリアを撮像し、前記監視エリアの画像信号を出力するテレビジョンカメラと、該テレビジョンカメラから入力された画像信号に基づいて背景画像を作成し、該背景画像と前記テレビジョンカメラから入力された画像信号との間の差分画像から前記監視エリア内の侵入物体を検知する画像処理装置と、該画像処理装置で侵入物体を検知したときにアラーム信号を出力する侵入物体検知画像処理システムにおいて、前記画像処理装置で検出された侵入物体について、誤検知、正検知を入力する操作器を具え、前記侵入物体の検知アラーム信号が出力された場合に、前記操作器から前記アラーム信号のあった前記侵入物体を誤検知とする誤検知エリアを入力し、つぎに入力される画像信号からの侵入物体の検知では前記監視エリアから前記誤検知エリアを除去し前記侵入物体の同一部分での誤検知を無くすると共に、前記誤検知エリアの更新において、前記誤検知エリアに所定の定数を設定し、該定数に第１の所定値を積算し、所定時間後に 前記積算された設定値が第２の所定値になると前記誤検知エリアを消滅させるようにしたことを特徴とする侵入物体検知画像処理システム。
- 監視エリアを撮像し、前記監視エリアの画像信号を出力するテレビジョンカメラと、該テレビジョンカメラから入力された前記監視エリアの画像信号を画像データに変換する手段と、前記テレビジョンカメラから入力された前記監視エリアの画像信号から作成される背景画像を記憶する手段と、前記画像データを画像処理し前記監視エリアから侵入物体を検知する手段と、前記監視エリア内の検知された侵入物体を記憶する手段と、前記侵入物体を検知したときにアラーム信号を出力する手段と、前記侵入物体を検知したときの入力画像データを画像信号に変換し出力する手段とを備える画像処理装置と、該画像処理装置から入力された前記侵入物体を検知したときの前記画像信号の画像を表示するビデオモニタと、前記画像処理装置へ所要の指示信号を出力する操作器とを具備する侵入物体検知画像処理システムにおいて、前記操作器は、前記画像データを画像処理し前記監視エリアから侵入物体を検知する手段で検知された侵入物体について、誤検知、正検知を入力する操作器であり、前記アラーム信号の出力手段からアラーム信号が出力されると、前記操作器により前記侵入物体を誤検知とする誤検知エリアを入力し、つぎに入力される画像信号からの侵入物体の検知では前記監視エリアから誤検知エリアを除去し、同一検知部分での誤検知を無くすと共に、前記誤検知エリアの更新において、前記誤検知エリアに所定の定数を設定し、該定数に第１の所定値を積算し、所定時間後に前記積算された設定値が第２の所定値になると前記誤検知エリアを消滅させるようにしたことを特徴とする侵入物体検知画像処理システム。
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-
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