JP3844398B2 - 画像センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視領域を撮影し、取得した画像から異常の有無を判定し、異常が発生した場合に異常信号を送出する画像センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、監視領域に侵入者などの移動体があるか否かを判定する機能を有する画像センサが実用化されている。この画像センサは、撮像手段により監視領域を連続して撮影し、時間的に間隔を置いて撮影した画像同士を比較する。監視領域の画像内に侵入者などの移動するものが存在すると、比較した画像間に変化が生じるので、画像センサは異常が発生したと判定し、異常信号を出力する。
【０００３】
この画像センサに対して、犯罪を企図する者が、昼間に画像センサが非監視モードになっている間に、画像センサの視野をカバーで遮蔽するなどの画策行為を行う可能性がある。この状態で監視モードに入ると、時間間隔を置いて撮影した画像同士を比較するときに、カバーされた状態の画像同士を比較することとなるので、画像の間に変化が生じないため、画像センサは異常を検知することができない。
【０００４】
このような画策行為を防止するために、画像センサの非監視モード中に、視野異常の検知をすることが行われている。このために、正常状態にある監視領域の映像を、判定基準画像として予め記憶しておき、非監視モード中に、判定基準画像と撮像手段が撮影した現画像とを比較する。画策行為により、画像センサにカバーがされた場合、カバーがされた状態で撮影した現画像は，予め取得した判定基準画像と異なる画像となる。したがって、画像センサは、画策行為による異常を視野異常として検知することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、監視領域を予め撮影した画像を判定基準画像として記憶しておく画像センサでも、犯罪を企図する者が判定基準画像を変更すると、正常な監視ができなくなる。例えば、犯罪者が、画像センサの視野をカバーで遮蔽し、その状態で撮影した画像を判定基準画像とする操作を行う可能性がある。これにより判定基準画像がカバーされた状態の画像に変更されると、現画像と判定基準画像は両方ともカバーされた状態の画像となるので、画像センサは視野異常も侵入異常も検知できなくなる。
【０００６】
本発明は、現画像と予め取得した判定基準画像を比較することにより異常を検知する画像センサにおいて、不正に判定基準画像の更新ができないようにすることを目的とするものである。
【０００７】
【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。
本発明の画像センサは、監視領域の画像を撮影する撮像手段と、予め取得した判定基準画像と前記撮像手段にて撮影した現画像を記憶する記憶手段と、前記判定基準画像と前記現画像を比較して異常を検知する視野異常検知手段と、前記撮像手段により撮影した画像から移動物体を検知する移動物体検知手段と、前記撮像手段にて撮影し、前記判定基準画像の候補となる基準候補画像を前記記憶手段に記憶した後、前記判定基準画像として確定する判定基準画像確定手段とを有し、この判定基準画像確定手段は、前記移動物体検知手段が移動物体を検知したときに、前記判定基準候補画像を前記判定基準画像として確定する。
【０００８】
本発明の画像センサに判定基準画像を取得させる場合、又は、更新させる場合、撮像手段に監視領域の画像を撮影させる。画像センサでは、この画像を基準候補画像として記憶し、次いで、撮像手段が撮影した現画像と基準候補画像を比較して、異常の有無を判定する。ここで、監視領域に人為的に侵入異常を発生させると、画像センサは移動物体を検知し、判定基準画像確定手段が、記憶していた基準候補画像を判定基準画像として確定する。
【０００９】
以後、画像センサは、予め記憶した判定基準画像と、撮像手段が撮影した現画像を比較して視野異常の有無の判定を行う。
一方、犯罪を企図する者が画像センサの視野をカバーで遮蔽して、遮蔽後の画像を基準画像に変更する操作を行った場合、画像センサの視野は遮られているので、画像センサは移動物体の検知ができない。したがって、基準候補画像が判定基準画像として確定されることがなく、判定基準画像の変更は実行できない。
【００１０】
以上の本発明に対して、犯罪を企図する者が、画像センサの視野をカバーで遮蔽して基準候補画像を記憶させた後に、カバーを外して画像センサに移動物体の検知を行わせて、基準候補画像を判定基準画像として確定させようとすることが考えられる。
この画策行為に対しては、本発明は、人為的に侵入異常を発生させて、画像センサが移動物体を検知した場合に、更に、基準候補画像と現画像との一致度を検査し、一致度が所定値以上であるときのみ、判定基準候補画像を判定基準画像として確定するようにする。このとき、基準候補画像がカバーをした状態の画像であり、現画像が監視領域を撮影した画像であれば、両画像を比較した場合に一致度が所定値より低くなるので、基準候補画像を判定基準画像として確定することなく、判定基準画像の変更は行われない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の画像センサの実施形態について図を用いて説明する。
図１は、画像センサを使用した警備システムの構成を示す図である。
監視対象となる建物（警備領域）にコントローラ１が設置され、このコントローラ１に、画像センサ２、その他のセンサ３が接続される。コントローラ１は、通信回線としての電話回線４を介して、遠隔地の警備センタに設置された警備センタ装置５と接続される。
【００１２】
画像センサ２は、建物内に複数設置され、ドアなどの監視対象を含む監視領域を撮影する。また、画像センサ２は、得られた画像から侵入などの異常の有無を判定する機能を有する。画像センサ２又は他のセンサ３が異常を検出すると、コントローラ１は、電話回線４を介して警備センタ装置５に、異常の種類、異常の発生場所などを含む異常信号を送出する。
【００１３】
警備センタ装置５は、異常信号を受信すると、異常の種類、発生場所などを表示する。管制員はこの表示を確認して必要な措置をとる。
図２は、画像センサ２の構成を示す。
画像センサ２には、ＣＰＵにより構成され、画像センサ２内の各部分を制御する制御手段２１が設けられる。制御手段２１に記憶手段２２が接続される。記憶手段２２には、画像センサ２に所定の動作を実行させるためのプログラム、パラメータ、予め撮像手段２３から取得した判定基準画像、撮像手段２３が撮影した現画像を記憶する領域などを備える。
【００１４】
監視領域を撮影する撮像手段２３は、ＣＣＤカメラ又はＣ−ＭＯＳ撮像素子により構成され、可視領域から赤外領域までの感度を有する。赤外線投光手段２４が設けられ、夜間など暗くなった時に、監視領域に赤外線が投光される。
画像処理手段２５は、撮像手段２３が時間間隔を置いて撮影した画像同士を比較し、両画像間に所定値以上の変化があると、侵入異常が発生したと判定する。また、記憶手段２２に記憶された判定基準画像と現画像を比較し、両画像間に所定値以上の変化があると、視野異常が発生したと判定する。なお、この判定の手法は公知のものであるので、詳細な説明は省略する。
【００１５】
表示手段２６は、ＬＥＤにより構成され、画像センサ２の外部において、画像センサ２の状態に応じた表示を行う。通信手段２７は、コントローラ１と信号の送受信を行うインターフェースである。操作手段２８は、画像センサ２の設定時に各種操作を行うための手段である。
図３は、画像センサ２において判定基準画像を取得する動作を示すフローチャートであり、制御手段２１により実行される。
【００１６】
最初に、図３のフローを一通り説明し、その後に、正規の判定基準画像の取得又は更新を行った場合の動作と、画策行為が行われた場合の動作に分けて説明をする。
操作手段２８に対して、判定基準画像の取得のための所定の操作がされると（ステップＳ１１）、画像センサ２は図３に示す動作を開始する。この所定の操作がされると、表示手段２６が、判定基準画像取得作業に入ったことを示す表示を行う（ステップＳ１２）。その時点で撮像手段２３が撮影した画像を、基準候補画像として、記憶手段２２に記憶する（ステップＳ１３）。
【００１７】
次いで、５分以内に、操作手段２８に対してウォークテストのための所定の操作がされたか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、ウォークテストとは、操作者が監視領域を歩くなどして、画像センサ２に侵入異常を検知させるテストを言う。ウォークテストのための操作がされた場合は、画像センサ２は次のウォークテスト（ステップＳ１５）へ進み、操作がされない場合（ステップＳ１４のＮ）には、コントローラ１に機器異常信号を送出すると共に、ステップＳ１３で記憶した基準候補画像を記憶手段２２から消去する（ステップＳ２１）。ここで、再度判定基準画像取得のための所定の操作がされると、再度ステップＳ１１からの動作が開始される。
【００１８】
ウォークテスト用の操作がされる（ステップＳ１４のＹ）と、画像センサ２は、ウォークテスト（ステップＳ１５）を実行し、所定時間間隔で撮像手段２３が撮影した監視領域の現画像を取り込み、時間間隔を置いた画像同士の比較を行い、画像間に所定値以上の変化が生じれば、移動物体があると判定して、侵入異常を検知する。ステップＳ１４のウォークテスト用操作がされた後、２分以内にウォークテストにより侵入異常が検知されたか否かが判定される（ステップＳ１６）。
【００１９】
ここで、侵入異常が検知されたとき（ステップＳ１６のＹ）は、判定基準画像取得のための次のステップ（ステップＳ１７）に進む。２分以内に侵入異常が検知されない場合（ステップＳ１６のＮ）には、ステップＳ２１で機器異常信号を出力すると共に、ステップＳ１３で記憶した基準候補画像を記憶手段２２から消去する。
【００２０】
ウォークテストによる侵入異常が検知された後（ステップＳ１６のＹ）、画像センサ２は、撮像手段２３が撮影した現画像とステップＳ１３で取得した基準候補画像とを比較し（ステップＳ１７）、両画像間に所定値以上の一致があるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ここで、一致度が所定値以上であれば（ステップＳ１８のＹ）、基準候補画像を判定基準画像と確定する（ステップＳ１９）。以後は、画像センサ２は、監視モードに設定されると監視動作を開始する（ステップＳ２０）。一方、両画像の一致度が所定値以下であれば（ステップＳ１８のＮ）、ステップＳ２１で機器異常信号を出力すると共に、ステップＳ１３で記憶した基準候補画像を記憶手段２２から消去する。
【００２１】
ここで、図３に示すフローについて、正規の操作者が判定基準画像の取得又は更新の操作を行った場合について説明をする。
操作者が、画像センサ２の撮像手段２３を、監視領域を撮影する位置及び方向にセットした後、操作手段２８に対して、判定基準画像の取得のための所定の操作を行う（ステップＳ１１）。画像センサ２は、表示手段２６を動作させ（ステップＳ１２）、監視領域を撮影した基準候補画像を記憶する（ステップＳ１３）。
【００２２】
操作者は、表示手段２６の表示を確認すると、操作手段２８に対して、ウォークテストを行うための所定の操作を行う（ステップＳ１４）。画像センサ２はウォークテストを開始し、時間間隔を置いて撮影した画像同士を比較する（ステップＳ１５）。操作者は、監視領域内を歩いて画像センサ２に侵入異常を検知させる（ステップＳ１６のＹ）。これにより、監視領域に警備に支障をきたす視野の遮蔽（カバーなど）がないことが確認される。
【００２３】
次いで、画像センサ２は、撮像手段２３が撮影した現画像とステップＳ１３で取得した基準候補画像とを比較する（ステップＳ１７）。現画像及び基準候補画像は共に監視領域を撮影した画像である。したがって、両画像の一致度を判定すると、両画像は一致する（ステップＳ１８のＹ）ので、基準候補画像を判定基準画像と確定する（ステップＳ１９）。次いで、監視モードに設定されると画像センサ２は、監視動作を開始する（ステップＳ２０）。以後の監視動作中、視野異常の検知は、記憶した判定基準画像と撮像手段２３が撮影した現画像を比較することにより行う。
【００２４】
図３のフローの途中、操作者が手順を誤った場合には、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１８からステップＳ２１へ進むこととなるので、改めてステップＳ１１の判定基準画像取得用の操作から始める。手順を誤った場合には、画像センサ２は機器異常が生じたと判定して機器異常信号を出力するが、判定基準画像取得の操作（ステップＳ１１）を行うことにより機器異常信号の送出は停止される。
【００２５】
次に、犯罪を企図する者が、画像センサをカバーで覆い、判定基準画像を更新しようとした場合の動作を説明する。
まず、画像センサ２をカバーで覆っただけの場合、画像センサ２は、記憶した判定基準画像とカバーされた状態を撮影した現画像を比較して、その結果、視野異常を検知する。次に、画像センサ２をカバーで覆った後に判定基準画像取得のための操作をしても、図３に示す所定の手順に従わない場合、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１８からステップＳ２１へ進むこととなり、判定基準画像の更新はできない。このとき、画像センサ２からコントローラ１に機器異常信号が送出され、更に、警備センタ装置５に通報されるので、警備センタで必要な措置をとることができる。
【００２６】
また、図３に示す手順を知った者が、画像センサ２をマスクでカバーし、手順どおりの操作を行ったとする。すると、ステップＳ１５のウォークテストを行ったときに、撮像手段２３で時間間隔を置いて撮影した現画像もカバーされた状態の画像となるので、画像同士を比較しても移動物体の検出はできない。したがって、ウォークテストをしても画像センサ２は侵入異常を検知しないので、ステップＳ１６からステップＳ２１へ進んで機器異常信号が出力される。
【００２７】
このように、画像センサ２にカバーをして判定基準画像の変更を画策しても、判定基準画像の変更を実行することができない。したがって、本発明においては、この時点（ステップＳ１６のＹ）で、ステップＳ１３で取得した基準候補画像を判定基準画像として確定する（ステップＳ１９）ことができる。つまり、ステップＳ１７、１８を省略しても所定の効果を得ることができる。
【００２８】
さらに、画策者が、カバーした状態の画像を基準候補画像として記憶（ステップＳ１３）させた後に、画像センサ２を遮蔽したカバーを外してステップＳ１５のウォークテストを行うことが考えられる。この場合、時間間隔を置いて撮影した現画像を比較すると変化があるので、画像センサ２は侵入異常を検知して（ステップＳ１６のＹ）ウォークテストをクリアする。
【００２９】
しかしながら、ステップＳ１７で現画像と基準候補画像を比較すると、基準候補画像はカバーされた状態の画像であり現画像は監視領域の画像であるので、両画像間は一致せず、ステップＳ１８からステップＳ２１へ進むこととなる。したがって、ウォークテストをクリアしても、判定基準画像の変更を実行することはできない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、現画像と予め取得した判定基準画像を比較することにより異常を検知する画像センサにおいて、不正に判定基準画像の更新ができないようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像センサを使用した警備システムの構成を示す図。
【図２】本発明を適用した画像センサの構成を示す図。
【図３】図２の画像センサの判定基準画像取得時の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…コントローラ
２…画像センサ
２１…制御手段
２２…記憶手段
２３…撮像手段
２４…赤外線投光手段
２５…画像処理手段
２６…表示手段
２７…通信手段
２８…操作手段
３…その他のセンサ
４…電話回線
５…警備センタ装置

Claims (2)

1. 監視領域の画像を撮影する撮像手段と、
   予め取得した判定基準画像と前記撮像手段にて撮影した現画像を記憶する記憶手段と、
   前記判定基準画像と前記現画像を比較して異常を検知する視野異常検知手段と、
   前記撮像手段により撮影した画像から移動物体を検知する移動物体検知手段と、
   前記撮像手段にて撮影し、前記判定基準画像の候補となる基準候補画像を前記記憶手段に記憶した後、前記判定基準画像として確定する判定基準画像確定手段とを有し、
   この判定基準画像確定手段は、前記移動物体検知手段が移動物体を検知したときに、前記判定基準候補画像を前記判定基準画像として確定することを特徴とする画像センサ。
2. 監視領域の画像を撮影する撮像手段と、
   予め取得した判定基準画像と前記撮像手段にて撮影した現画像を記憶する記憶手段と、
   前記判定基準画像と前記現画像を比較して異常を検知する視野異常検知手段と、
   前記撮像手段により撮影した画像から移動物体を検知する移動物体検知手段と、
   前記撮像手段にて撮影し、前記判定基準画像の候補となる基準候補画像を前記記憶手段に記憶した後、前記判定基準画像として確定する判定基準画像確定手段とを有し、
   この判定基準画像確定手段は、前記移動物体検知手段が移動物体を検知し、かつ、前記基準候補画像と前記現画像との一致度が高いときに、前記判定基準候補画像を前記判定基準画像として確定することを特徴とする画像センサ。

Images