JP3883250B2 - 監視画像記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、エレベータのかご内などの監視領域で撮影されたテレビカメラの画像を記録する監視画像記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図13は特開平8−277080号公報に示された従来の監視画像記録装置を示す説明図であり、図14はその処理動作を示すフローチャートである。図13には、エレベータの乗りかご1と、乗りかご1に設置された監視画像記録のための各機器とが図示されている。すなわち、同図において、乗りかご1内には、乗りかご1内の状況を撮影するためのテレビカメラ2と、乗りかご1内の人の有無を判定するための人体検知センサ3とが、いずれも図示しない取り付け金具等により固定されている。また、人体検知センサ3としてパッシブセンサが使用されている。さらに、乗りかご1の上部には、テレビカメラ2で撮影した映像を所定の微小時間間隔で記録するためのタイムラプスVTR4が設置されている。
【0003】
このような各機器を乗りかご1に設置して構成される従来のかご内監視画像記録装置では、図14のフローチャートに示すような処理動作が行われる。すなわち、まず、人体検知センサ(パッシブセンサ)3が、乗りかご1内の人の有無を判定し、乗りかご1内が無人であると判定されたときには、タイムラプスVTR4に内臓されている制御手段で記録動作を行う微小時間間隔を長め(例えば6秒)に設定した後、その時間間隔でタイムラプスVTR4によってテレビカメラ2の映像信号を記録する。一方、乗りかご1内に人がいると判定されたときには、人体検知センサ3が検知信号を出力し、タイムラプスVTR4ではその微小時間間隔を短め(0.2秒)に設定して、テレビカメラ2の映像信号を記録する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の監視画像記録装置は、監視場所であるエレベータの乗りかご1内などにテレビカメラ2だけでなく、人体検知センサ3を取り付けなければならず、設置コストが高くなり、設置場所の選択に制約がある等の問題点があった。また、人体検知センサのない従来の監視画像記録装置では、人物の有無に関らず、画像の記録を行うことになるので、利用価値の低い画像も記録されることになり、長時間記録に不適当であるという問題点もあった。
【0005】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、入力画像を用いて人物が映っているかどうかを検出し、人物が映っていると判定したときのみ画像を記録するよう制御することにより、人体検知センサが不要で、かつ、利用価値の低い記録を減らすようにした監視画像記録装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記入力画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて入力画像を記録するよう制御するものである。
【0007】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御するものである。
【0009】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段を備えたものである。
【0010】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【0011】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に、背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、各色信号の変化領域の和を当該入力画像の変化領域とし、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【0012】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段と、生成された差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【0013】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像の色信号が輝度信号と2つの色差信号である場合に、前記各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段が、輝度信号の差分画像に色差信号の差分画像より大きい重みをつけて加算するものである。
【0014】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段は、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の面積により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したものである。
【0015】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段は、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の輪郭情報により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したものである。
【0016】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記入力画像の画素を間引く手段を備えたものである。
【0017】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をしきい値nで2値化した場合の変化領域の面積S0(n)(nは画素値のとり得る値)を求める手段と、前記差分画像をしきい値nで2値化した場合の変化領域の内部点の数S1(n)を求める手段とを備え、E(n)=S1(n)/S0(n)を極大とするn(>0)の最小値n0 を求め、S1(n0)の値が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、S1(n0)の値が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【0019】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、時刻tの入力画像をI(t)、背景画像をB(t)としたとき、各画素毎にd(t)=I(t)−B(t-1)を求める手段を備え、d(t)の絶対値が第1の所定値以下の場合はB(t)=I(t)とし、d(t)の絶対値が第1の所定値より大きい場合には第2の所定値ε(>0)を用いて、d(t)<0のときはB(t)=B(t-1)−ε、d(t)>0ならばB(t)=B(t-1)+εとして背景画像を更新するよう構成したものである。
【0020】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、入力画像と1フレーム前の入力画像の差を求める手段と、この差の大きさから入力画像の変化を検出する手段とを備え、所定時間、入力画像が変化しなかった場合に背景画像を更新するよう構成したものである。
【0021】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と1フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に最小値フィルタをかける手段とを備え、最小値フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するものである。
【0022】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と1フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に低域通過フィルタをかける手段とを備え、低域通過フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【0024】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1である監視画像記録装置を示すブロック図である。図において、11はテレビカメラ等で撮影された画像が入力される入力端子であり、入力画像は画像圧縮手段12と人物検出手段13とに供給される。この画像圧縮手段12の出力信号は記録装置14に第1の入力として与えられ、人物検出手段13の出力信号が記録装置14に第2の入力として与えられている。
【0025】
また、図2は上記人物検出手段13の一構成例を示すブロック図である。図において、入力画像はサブサンプル手段21に入力され、サブサンプル手段21から出力された画像信号は背景画像更新/記憶手段22及び減算器23に入力される。減算器23には、さらに背景画像更新/記憶手段22からの画像信号が入力される。減算器23の出力信号は、絶対値演算器24に入力される。絶対値演算器24の出力信号は、2値化手段25および面積演算手段26を介して、比較器27に入力され、さらに比較器27から図1の記録装置14へと出力される。なお、2値化手段25と面積演算手段26と比較器27とによって、判定部28が構成される。
【0026】
図3は、上記背景画像更新/記憶手段22の一構成例を示すブロック図である。図において、サブサンプル手段21からの画像信号は背景画像更新手段31に第1の入力として与えられ、背景画像更新手段31の出力信号は背景画像記憶手段32に入力される。背景画像記憶手段32からは、その第1の出力信号が背景画像更新手段31に第2の入力として与えられ、その第2の出力信号は、背景画像更新/記憶手段22の画像信号として図2の減算器23へと出力される。
【0027】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。テレビカメラ等で撮影された入力画像は入力端子11から画像圧縮手段12に入力され、そこでデータ圧縮される。この圧縮方式としては、例えばJPEGを用いることができる。一方、入力画像は入力端子11から人物検出手段13にも入力され、この入力画像に人物が映っているか否かが判定される。記録装置14では、人物検出手段13により人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段12で圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には記録を行なわない。この記録装置14には、例えばハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、VTRなどを用いることができる。
【0028】
次に、図2に示した人物検出手段13の動作を説明する。まず、入力画像はサブサンプル手段21において、画素成分が間引かれる。例えば、入力画像が640画素×480ラインの画像信号から構成されている場合、サブサンプル手段21では、入力画像を4画素×4ラインのブロックに分割し、各ブロックの信号をブロック内画素置の平均値に置き換えることで、160画素×120ラインの画像信号として出力する。すなわち、記録装置14で記録される画像の解像度が高い場合も、サブサンプル手段21で画素成分を間引くことにより、人物検出手段13における演算量を減少させることができる。
【0029】
減算器23では、サブサンプル手段21から出力される画像信号と、背景画像更新/記憶手段22からの背景画像との差分信号が求められる。この背景画像更新/記憶手段22に記憶されている背景画像は、サブサンプル手段21から出力される画像信号に応じて、所定の時間間隔で逐次更新されている。減算器23から出力される差分信号は、絶対値演算器24に入力され、そこで絶対値が演算される。絶対値演算器24から出力される画像は、サブサンプルされた入力画像と背景画像との差分絶対値であるが、簡単のため、以下では、単に差分画像という。この差分画像が絶対値演算器24から判定部28に供給される。
【0030】
判定部28では、絶対値演算器24からの差分画像に基づいて、そこに人物が映っているか否かが判定される。まず、差分画像は2値化手段25において予め定められた所定値αを基準にして2値化される。例えば、差分画像の各画素に対して、その画素値がα以下であれば、その画素は変化領域でない、静止領域に含まれるものとして、画素値「0」の画像信号が2値化手段25から出力され、画素値がαより大きければ、その画素は変化領域に含まれるものとして、画像信号「1」が出力される。次に、面積演算手段26では、入力画像における変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、2値化手段25から出力される画像信号のうち、画素値「1」を有する画素数を計数すればよい。比較器27では、入力画像における変化領域の面積を、予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置14に対する制御信号が出力される。ここで所定値βは、画面内に映る人物像の大きさを考慮して決定される。
【0031】
次に、図3に示した背景画像更新/記憶手段22の動作を説明する。背景画像更新手段31には、サブサンプル手段21で画素を間引かれた入力画像と、背景画像記憶手段32に記憶された背景画像とが入力される。ここで、時刻tにサブサンプルされ背景画像更新手段31へ入力される入力画像をI(t)、同時刻tでの背景画像をB(t)、背景画像記憶手段32で記憶している背景画像をB(t-1)としたとき、背景画像更新手段31では、各画素毎にd(t)=I(t)−B(t-1)を求め、d(t)の絶対値が予め定められた第1の所定値θ以下の場合には、入力画像I(t)を背景画像記憶手段32に出力し、そうでない場合は予め定められた第2の所定値εを用いて更新された背景画像B(t)を出力する。すなわち、背景画像記憶手段32における背景画像B(t)は、|d(t)|<θのときはB(t)=I(t)となり、|d(t)|>θかつd(t)<0のときはB(t)=B(t-1)−ε、|d(t)|>θかつd(t)>0ならばB(t)=B(t-1)+εとして更新される。背景画像記憶手段32では、この背景画像B(t)を記憶するとともに、減算器23へ出力する。なお、背景画像記憶手段32に記憶される背景画像の初期値B(0)は、この発明による監視画像記録装置を所定の監視領域に設置したときに取り込んでおくことこともできるが、別途に全画素値が0、128または255などの画像を格納しておくことでもよい。
【0032】
なお、上記実施の形態1では、画像圧縮手段12としてJPEGを用いるものとしたが、画像圧縮手段12はこれに限るものではなく、MPEGなどのフレーム間符号化方式や、ベクトル量子化、ウェーブレット変換、フラクタル符号化などを用いてもよい。
【0033】
また、上記実施の形態1では、サブサンプル手段21が入力画像を4画素×4ラインのブロック毎に平均値に置き換えるものとして説明したが、サブサンプル手段21はこれに限るものではなく、単純な画素間引き、或いは低域通過フィルタを使った画素間引きであってもよい。
【0034】
さらに、このサブサンプル手段21は、人物検出手段13の演算量を減らすためのものなので、演算時間に余裕のある場合は、サブサンプル手段21による間引きを行なわなくてもよい。
【0035】
以上に説明した通り、実施の形態1の装置によれば、人物が映っていると判定したときのみ画像を記録するので、利用価値の低い画像の記録を減らして効率の良い監視画像記録を行うことができる。また、差分画像をもとに人物検出を行うので、人体検知センサが無くても、正確に人物の検出を行うことができる。さらに、差分画像を2値化して演算しているので、簡単な演算で人物の検出を行うことができる。また、背景画像を逐次更新しているので、明るさ、内装、備品など監視領域の背景に変化が生じた場合も、人物検出を行うことができる。さらに、各画素毎に所定時間間隔で背景画像を更新することによって、飛来物や動物等の短期の変化は背景に取り込まず、内装の変化や戸外での明るさの変化など、監視領域での長期の変化のみを漸次取り込むことができる。
【0036】
実施の形態2.
図4は、この発明の実施の形態2である監視画像記録装置の背景画像更新/記憶手段22の一構成例を示すブロック図である。
【0037】
実施の形態1では人物検出手段13における背景画像更新/記憶手段22を図3のように構成したが、背景画像更新/記憶手段22は図4のように構成することもできる。図4において、サブサンプル手段21からの画像信号は、フレームメモリ41と減算器42に入力される。減算器42には、さらにフレームメモリ41の画像信号が入力される。減算器42の出力信号は、絶対値演算器43とフィルタ44と変化有/無判定手段45とを介して、計数器46に第1の入力として与えられる。計数器46の出力信号は比較器47に入力され、比較器47の出力信号は計数器46に第2の入力として、及び背景画像記憶手段48に第1の入力として与えられる。背景画像記憶手段48には、フレームメモリ41からの出力信号も入力され、背景画像記憶手段48の画像信号は、背景画像更新/記憶手段22の出力として図2の減算器23へと出力される。
【0038】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。ここで、時刻tにサブサンプル手段21より入力される入力画像をI(t)、同時刻tでの背景画像をB(t)、1フレーム前の入力画像をI(t-1)とする。減算器42では、I(t)−I(t-1)を演算して出力し、絶対値演算器43からは|I(t)−I(t-1)|が出力される。すなわち、絶対値演算器43は入力画像と1フレーム前の入力画像との差の大きさを出力するので、この差信号を用いて、入力画像に変化があったか否かを判定できる。例えば、フィルタ44において、最小値フィルタまたは低域通過フィルタに通して、ノイズを除去し、変化有/無判定手段45において、フィルタ後の各画素の値が予め定めた所定値γより小さければ、入力画像は変化無しと判定され、各画素値がγ以上であれば、入力画像に変化有りと判定される。
【0039】
計数器46では、変化無しと判定された入力画像が何フレーム続くかを数える。ただし、比較器47から出力される制御信号が背景画像の更新を指示している場合は、計数したフレーム数を0にリセットする。比較器47は、計数器46から出力されるフレーム数を所定値と比較し、所定時間以上、入力画像に変化がなかった場合には、背景画像を更新する制御信号を出力し、そうでない場合は、背景画像を保持する制御信号を出力する。背景画像記憶手段48では、比較器47から出力される制御信号が背景画像の更新を指示している場合に、フレームメモリ41の出力画像を新たな背景画像として記憶し、そうでない場合は、背景画像の書き換えを行なわない。すなわち、所定時間以上、入力画像が変化しなかった場合は、背景画像B(t)=I(t-1)となり、変化した場合には、B(t)=B(t-1)とする。背景画像記憶手段48は、この背景画像B(t)を記憶するとともに、減算器23へ出力する。なお、背景画像を更新する場合は、B(t)=I(t)としてもよい。
【0040】
また、背景画像記憶手段48に記憶される背景画像の初期値B(0)は、この発明による監視画像記録装置を所定の監視領域に設置したときに取り込んでおくこともできるが、別途に全画素値が0、128または255などの画像を格納しておくことでもよい。
【0041】
以上に説明した通り、実施の形態2の装置によれば、所定時間、入力画像が変化しなかった場合に背景画像を更新するようにしているので、例えば、エレベータのかご内監視において、監視カメラがドアに向けて備え付けられている場合で、かつ、エレベータは人が乗っていないとき一定時間ドアを開けて人待ちするよう制御されている場合でも、ドアの開閉に応じて背景画像が更新され、ドアの開状態または閉状態を人物による変化と誤判定することが少なくなる。また、最小値フィルタまたは低域通過フィルタなどのフィルタ44をかけた後の各画素の値が所定値以下の場合には、入力画像には変化がないと判定するので、ノイズによる変化を低減し、入力画像の変化を検出することができる。
【0042】
実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3である監視画像記録装置の人物検出手段13における判定部28を示すブロック図である。実施の形態3では、実施の形態1のものと異なり、判定部28における2値化のしきい値を適応的に変化させるように構成している。その他の構成は、実施の形態1のものと同様である。
【0043】
図5において、判定部28には、実施の形態1の絶対値演算器24(図2)から出力された差分画像が入力される。ここに入力された差分画像は、ヒストグラム化手段51aと最小値フィルタ52とに与えられる。ヒストグラム化手段51aの出力信号は、面積演算手段53aを介して演算器54に与えられる。一方、最小値フィルタ52の出力信号は、ヒストグラム化手段51bと面積演算手段53bとを介して、演算器54に与えられる。演算器54は、しきい値をnとしたときに抽出される画像のまとまりの良さを表わす指標E(n)が、(変換領域の内部点の数)/(変化領域の面積)として演算される。演算器54からの出力である指標E(n)は、極大値取得手段55を介して選択器56に、その第1の入力として与えられる。選択器56には、さらに面積演算手段53bの出力信号が、その第2の入力として与えられる。選択器56の出力信号は、比較器57を介して出力され、判定部28の出力信号として図1の記録装置14に供給されている。
【0044】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。この実施の形態3の判定部28でも、実施の形態1と同様に、絶対値演算器24からの差分画像に基づいて、入力画像に人物が映っているか否かが判定されるが、実施の形態1の判定部28は、差分画像を所定値αにより2値化することで変化領域の面積を求め、この面積が所定値βより大きければ、人物が映っていると判定していた。この実施の形態3においては、ヒストグラムを利用して2値化のしきい値を適応的に変化させる点が、実施の形態1のものと基本的に異なる。
【0045】
ヒストグラムとは、1枚の画像の全域、または部分領域について、その画素の濃淡値(画素値)の出現頻度をカウントするものである。
【0046】
適応しきい値を決定する場合に、しきい値をnとしたときに抽出される領域のまとまりの良さを表わす指標E(n)=(変化領域の内部点の数)/(変化領域の面積)を用いて、この指標E(n)が極大となるようにしきい値nを決定する方法が知られている。
【0047】
そこで、まず、ヒストグラム化手段51aにおいて、差分画像のヒストグラムである出現頻度hist0(n)(nは画素値のとり得る値)を画素値n毎に求める。さらに、面積演算手段53aにおいて、S0(n)を次式により演算する。
【0048】
【数1】
【0049】
この面積演算手段53aの出力S0(n)は、差分画像を画素値nに基づいて2値化した場合の、変化領域の面積(画素の数)とみなすことができる。
【0050】
一方、差分画像に最小値フィルタ52をかけて、最小値フィルタ52から出力される画像信号のヒストグラムである出現頻度hist1(n)を求め、さらに、面積演算手段53bにおいて、S1(n)を次式により演算する。
【0051】
【数2】
【0052】
ここで、S1(n)は差分画像を画素値nに基づいて2値化した場合の、変化領域の内部点の数とみなすことができる。
【0053】
次に演算器54において、E(n)=S1(n)/S0(n)を求め、極大値取得手段55において、E(n)を極大とするn(>0)の最小値を求めて、しきい値n0 とする。選択器56では、n=n0 のときのS1(n)の値 S1(n0)が選択され、比較器57に出力される。すなわち、しきい値n0 で2値化した場合の、変化領域の内部点の数が選択器56から出力されることになる。そこで比較器57では、この変化領域の内部点の数 S1(n0)を、予め定めた所定値βと比較して、その値がβ以上の場合に人物が映っていると判定し、β以下であれば、人物は映っていないと判定する。
【0054】
以上に説明した通り、実施の形態3の装置によれば、変化領域の面積ではなく、変化領域の内部点の数を判定に用いることにより、差分信号の孤立点を除去することができ、入力画像のノイズによる誤判定を低減することができる。
【0055】
実施の形態4.
図6は、この発明の実施の形態4である監視画像記録装置を示すブロック図である。実施の形態4では、実施の形態1のものとは異なり、テレビカメラ等で撮影された入力画像は、複数の色信号から成る場合の監視画像記録装置を示している。図中、図1と同一符号を用いて実施の形態1と同一部分を示している。
【0056】
図6において、11a,11b,11cはテレビカメラ等で撮影された画像が、それぞれ輝度信号(Y)及び2つの色差信号(Cb,Cr)として入力される入力端子である。各入力端子11a,11b,11cからの信号入力は画像圧縮手段12aに供給され、この画像圧縮手段12aの出力信号は記録装置14に第1の入力として与えられる。一方、入力端子11aから入力された輝度信号(Y)は人物検出手段13にも供給され、この人物検出手段13の出力が記録装置14に第2の入力として与えられている。
【0057】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。入力端子11a,11b,11cには、テレビカメラ等からの入力画像として輝度信号(Y)と2つの色差信号(Cb,Cr)が与えられ、この輝度信号と2つの色差信号が、JPEG等の圧縮方式による画像圧縮手段12aにおいてデータ圧縮される。一方、輝度信号は人物検出手段13にも入力され、この入力画像に人物が映っているか否かが判定される。人物検出手段13の動作は、実施の形態1ないし実施の形態3において既に説明したところであって、ここでは繰り返さない。記録装置14では、人物検出手段13により人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段12で圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には、記録を行なわない。
【0058】
以上に説明した通り、実施の形態4の装置によれば、所定の監視領域で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合に、いずれかの色信号を用いて人物が映っていると判定したときのみ画像を記録するので、人体検知センサが無くても、利用価値の低い画像の記録を減らして効率の良い監視画像の記録を行うことができる。
【0059】
実施の形態5.
図7は、この発明の実施の形態5である監視画像記録装置を示すブロック図である。実施の形態4と同様に、この実施の形態5では、テレビカメラ等で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合の監視画像記録装置を示している。図中、図6と同一符号を用いて実施の形態4と同一部分を示している。
【0060】
図7において、11a,11b,11cはテレビカメラ等で撮影された画像が、それぞれ輝度信号(Y)及び2つの色差信号(Cb,Cr)として入力される入力端子である。各入力端子11a,11b,11cからの信号入力は画像圧縮手段12aとともに、人物検出手段13aにも供給される。このうち画像圧縮手段12aの出力信号は記録装置14に第1の入力として与えられ、人物検出手段13aの出力信号が記録装置14に第2の入力として与えられている。
【0061】
また、図8は上記人物検出手段13aの一構成例を示すブロック図である。図中、図2と同一符号を用いて実施の形態1の人物検出手段13と同一部分を示している。図8において、入力端子11a,11b,11cからそれぞれ輝度信号(Y)及び2つの色差信号(Cb,Cr)がサブサンプル手段21a,21b,21cに入力され、サブサンプル手段21a,21b,21cから出力された信号は、それぞれ、背景画像更新/記憶手段22a,22b,22c及び減算器23a,23b,23cに入力される。減算器23a,23b,23cには、さらに、背景画像更新/記憶手段22a,22b,22cからの画像信号がそれぞれ入力される。減算器23a,23b,23cの出力信号は、それぞれ、絶対値演算器24a,24b,24cに入力される。絶対値演算器24a,24b,24cの出力信号は、それぞれ、2値化手段25a,25b,25cを介して変化領域統合手段81に第1,第2,第3の入力として与えられる。変化領域統合手段81の出力信号は、面積演算手段26を介して比較器27に入力され、さらに比較器27から図7の記録装置14へと出力される。
【0062】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。入力端子11a,11b,11cには、入力画像として輝度信号(Y)と2つの色差信号(Cb,Cr)が与えられ、この輝度信号と2つの色差信号が、JPEG等の圧縮方式による画像圧縮手段12aにおいてデータ圧縮される。一方、輝度信号と2つの色差信号は人物検出手段13aにもそれぞれ入力され、入力画像に人物が映っているか否かが判定される。この判定動作については、次に説明する。記録装置14では、人物検出手段13aにより人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段12で圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には、記録を行なわない。
【0063】
次に、図8に示した人物検出手段13aの動作を説明する。まず、入力された輝度信号Yと2つの色差信号Cb,Crは、それぞれ、サブサンプル手段21a,21b,21cにおいて、画素成分が間引かれる。これらサブサンプル手段21a,21b,21cの動作は、既に説明した実施の形態1におけるサブサンプル手段21と同様であって、ここでは繰り返さないが、これらサブサンプル手段21a,21b,21cで画素成分を間引くことにより、人物検出手段13aにおける演算量を減少させることができる。
【0064】
減算器23aでは、サブサンプル手段21aから出力される輝度信号Yと、背景画像更新/記憶手段22aからの背景画像の輝度信号との差分が求められる。この背景画像更新/記憶手段22aに記憶されている背景画像の輝度信号は、サブサンプル手段21aから出力される輝度信号に応じて、所定の時間間隔で逐次更新されている。この背景画像更新/記憶手段22aの動作は、実施の形態1ないし実施の形態2における背景画像更新/記憶手段22(図3、図4)と同様である。減算器23aから出力される差分信号は、絶対値演算器24aに入力され、そこで絶対値が演算される。絶対値演算器24aから出力される差分絶対値は、2値化手段25aにおいて予め定めた所定値α1 を基準にして2値化される。例えば、絶対値演算器24aから出力される画像の各画素に対して、その画素値がα1 以下であれば、その画素は変化領域でない、静止領域に含まれるものとして、画素値「0」の画像信号が2値化手段25aから出力され、画素値がα1 より大きければ、その画素は変化領域に含まれるものとして、画像信号「1」が出力される。
【0065】
サブサンプル手段21b,21cから出力される2つの色差信号Cb,Crも、輝度信号Yと同様に、それぞれ、背景画像更新/記憶手段22b,22cと減算器23b,23cと絶対値演算器24b,24cにより、背景画像との差分絶対値が求められ、2値化手段25b,25cにおいて、それぞれ予め定めた所定値α2 、α3 により2値化され、変化領域とそうでない静止領域とに分けられる。
【0066】
次に、変化領域統合手段81では、2値化手段25a,25b,25cから出力される各色信号の変化領域が統合される。ここでは例えば、各色信号の変化領域の和を入力画像の変化領域としている。すなわち、2値化手段25a,25b,25cは、輝度信号Yと2つの色差信号Cb,Crをそれぞれ用いて、入力画像を変化領域とそうでない静止領域部分とに分け、変化領域に含まれる画素に対しては画素値「1」の画像信号を、変化領域に含まれない画素に対しては画素値「0」の画像信号を出力し、変化領域統合手段81では2値化手段25a,25b,25cの出力の論理和をとるものとする。従って、変化領域統合手段81は、2値化手段25a,25b,25cのいずれかひとつによって変化領域に属すると判定された画素については、変化領域に属すると判定して「1」を出力し、2値化手段25a,25b,25cのいずれもが変化領域に属さないと判定された画素については、変化領域に属さないと判定して「0」を出力する。
【0067】
更に、面積演算手段26では、変化領域統合手段81から出力される変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、画像信号中の画素値「1」の画素数を計数すればよい。比較器27では、この面積を予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置14に対する制御信号が出力される。
【0068】
なお、上記実施の形態5である監視画像記録装置においては、入力画像が輝度信号と2つの色差信号から成るものとしたが、色信号としてRGB信号を入力画像であっても同様に構成できる。
【0069】
以上に説明した通り、実施の形態5の装置によれば、所定の監視領域で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合に、各色信号の変化領域の和を当該入力画像の変化領域とし、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、そうでないときに人物が映っていないと判定するので、全ての色信号の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【0070】
実施の形態6.
図9は、この発明の実施の形態6である監視画像記録装置の人物検出手段13aを示すブロック図である。この人物検出手段13aは、実施の形態5の人物検出手段(図8)とは異なり、各色信号の差分画像を加算して、一つの差分画像を生成し、その差分画像を2値化して変化領域とそうでない領域に分割するように構成している。その他の構成は、実施の形態5のものと同様である。
【0071】
図9において、図8と同一符号を用いて実施の形態5と同一部分を示しており、91は、それぞれ絶対値演算器24a,24b,24cを第1,第2,第3の入力とする重み付き加算器である。この重み付き加算器91の出力信号は、2値化手段25および面積演算手段26を介して比較器27の入力とされ、さらに比較器27から図7の記録装置14へと出力される。なお、2値化手段25と面積演算手段26と比較器27によって、判定部28が構成される。
【0072】
次に、図9に示した人物検出手段13aの動作について説明する。ここで、サブサンプル手段21a,21b,21cと背景画像更新/記憶手段22a,22b,22cと減算器23a,23b,23cと絶対値演算器24a,24b,24cの動作については、既に説明した実施の形態5の人物検出手段13a(図8)と同様であるので、その説明を省略する。絶対値演算器24a,24b,24cからの各色信号の差分絶対値は、重み付き加算器91において加算される。例えば、輝度信号Yの差分絶対値をDy、2つの色差信号Cb,Crの差分絶対値をそれぞれDb,Drとすると、重み付き加算器91では、各画素毎の加算値を
D=Wy・Dy+Wb・Db+Wr・Dr
と計算して出力する。
【0073】
ただし、重みWy,Wb,Wrは予め定められた所定値である。Wy,Wb,WrはWy=Wb=Wr=1としてもよいし、変化領域が現れやすい輝度信号Yを重視する場合には、Wy≧ Wb,Wr≧0としてもよい。
【0074】
判定部28では、重み付き加算器91からの差分画像に基づいて、そこに人物が映っているか否かが判定される。まず、差分画像は2値化手段25において予め定められた所定値αを基準にして2値化される。例えば、差分画像の各画素に対して、その画素値がα以下であれば、その画素は変化領域でない、静止領域に含まれるものとして、画素値「0」の画像信号が2値化手段25から出力され、画素値がαより大きければ、その画素は変化領域に含まれるものとして、画像信号「1」が出力される。次に、面積演算手段26では、入力画像における変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、2値化手段25から出力される画像信号のうち、画素値「1」を有する画素数を計数すればよい。比較器27では、入力画像における変化領域の面積を、予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置14に対する制御信号が出力される。
【0075】
なお、上記実施の形態6においては、判定部28が2値化手段25と面積演算手段26と比較器27とから構成されるとしたが、実施の形態3の判定部(図5)のような構成であってもよい。判定部28を図5のように構成した場合の動作は、実施の形態3と同一であるので、説明を省略する。
【0076】
また、上記実施の形態6である監視画像記録装置においては、入力画像が輝度信号と2つの色差信号から成るものとしたが、色信号としてRGB信号を入力画像であっても同様に構成できる。
【0077】
以上に説明した通り、実施の形態6の装置によれば、全ての色成分の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【0078】
実施の形態7.
図10は、この発明の実施の形態7による監視画像記録装置を示すブロック図である。この実施の形態7でも、テレビカメラ等で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合の監視画像記録装置を示している。図中、実施の形態5の装置(図6)と同一部分は、同一符号によって示してある。
【0079】
図10において、11a,11b,11cはテレビカメラ等で撮影された画像が、それぞれ輝度信号(Y)及び2つの色差信号(Cb,Cr)として入力される入力端子である。各入力端子11a,11b,11cからの信号入力は画像圧縮手段12bに供給され、この画像圧縮手段12bの出力信号は記録装置14に第1の入力として与えられる。一方、入力端子11aから入力された輝度信号(Y)は人物検出手段13bにも供給され、さらに、この人物検出手段13bの出力は、画像圧縮手段12bに入力されるとともに。記録装置14に第2の入力として与えられている。
【0080】
また、図11は上記人物検出手段13bの一構成例を示すブロック図である。図中、図2と同一符号を用いて実施の形態1と同一部分を示している。図11において、入力画像はサブサンプル手段21に入力され、サブサンプル手段21から出力された画像信号は背景画像更新/記憶手段22及び減算器23に入力される。減算器23には、さらに背景画像更新/記憶手段22からの画像信号が入力される。減算器23の出力信号は、絶対値演算器24に入力される。絶対値演算器24の出力信号は、2値化手段25を介して面積演算手段26に入力される。面積演算手段26の出力信号は、比較器27とパラメータ設定手段111に入力され、比較器27から画像信号が図10の記録装置14へと出力され、パラメータ設定手段111からはパラメータ制御信号が図10の画像圧縮手段12bへと出力される。なお、2値化手段25と面積演算手段26と比較器27とパラメータ設定手段111とにより、判定部28aが構成される。
【0081】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。入力端子11a,11b,11cには、テレビカメラ等からの入力画像として輝度信号(Y)と2つの色差信号(Cb,Cr)が与えられ、この輝度信号と2つの色差信号が、画像圧縮手段12bに入力される。一方、輝度信号は人物検出手段13bにも入力され、この入力画像に人物が映っているか否かが判定されるとともに、輝度信号を受けた人物検出手段13bでは画像圧縮手段12bの圧縮パラメータを決定している。すなわち、画像圧縮手段12bでは、人物検出手段13bからのパラメータ制御信号に従って圧縮パラメータを変化させながら、入力画像がデータ圧縮される。ここで、画像圧縮手段12bにおける圧縮方式として、例えばJPEG等を用いた場合には、人物検出手段13bでは圧縮パラメータによって、量子化マトリックスを制御することができる。記録装置14では、人物検出手段13bにより人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段12bで圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には記録を行なわない。
【0082】
次に、図11に示した人物検出手段13bの動作について、詳しく説明する。ここで、サブサンプル手段21と背景画像更新/記憶手段22と減算器23と絶対値演算器24の動作については、既に説明した実施の形態1の人物検出手段13(図2)と同様であるので、その説明を省略する。
【0083】
判定部28aでは、絶対値演算器24からの差分画像が入力され、その差分画像に基づいて、そこに人物が映っているか否かが判定されるとともに、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータが決定される。ここでは、実施の形態1と同様に、差分画像は2値化手段25において予め定められた所定値αを基準にして2値化される。次に、面積演算手段26では、入力画像における変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、2値化手段25から出力される画像信号のうち、画素値「1」を有する画素数を計数すればよい。比較器27では、入力画像における変化領域の面積を、予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置14に対する制御信号が出力される。
【0084】
一方、面積演算手段26から出力される変化領域の面積は、パラメータ設定手段111に入力される。パラメータ設定手段111では、変化領域の面積に応じて、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータを決定している。すなわち、変化領域の面積が大きければ、多数の人物が映っている場合であると考えられるから、画像圧縮手段12bで発生する符号量が多くなるとの予測に基づいて、圧縮率を上げるようにパラメータが設定される。また、反対に変化領域の面積が小さければ、発生符号量が少なくなると予測されるため、圧縮率を下げて画質を向上させるようパラメータを設定する。例えば、画像圧縮手段12bの圧縮方式としては、例えばJPEGを用いることができる。その場合、入力画像をDCT変換して、各変換係数を量子化し、量子化された変換係数を可変長符号化するが、各変換係数を量子化する量子化ステップ幅を決める量子化マトリックスを、パラメータ設定手段111で決定する。あるいは、量子化マトリックス全体をスケーリングする量子化スケールを、パラメータ設定手段111で決定してもよい。
【0085】
なお、実施の形態7では、入力画像が輝度信号と2つの色差信号から成るとしたが、入力画像はRGBなどの他の色成分から成っていてもよく、また、入力画像が輝度信号のみであっても同様に構成できる。また、実施の形態7では、人物検出手段13bが輝度信号のみを用いて、人物が映っているか否かの判定と、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータの決定を行なったが、実施の形態5の人物検出手段13aと同様に、複数の色成分を用いるような構成とすることもできる。
【0086】
以上に説明した通り、実施の形態7の装置によれば、判定部28aにおいて人物検出と圧縮パラメータ設定の大部分を共通の演算過程によって実行することができ、演算量を殆ど増やすことなく、圧縮パラメータの制御ができる。
【0087】
実施の形態8.
図12は、この発明の実施の形態8における人物検出手段の判定部28bの一構成例を示すブロック図である。この実施の形態8の監視画像記録装置全体の構成は、図10に示す実施の形態7と同じであるが、実施の形態7の判定部28a(図11)に代えて、2値化のしきい値を適応的に変化させるようにヒストグラム化手段51a,51b等を用いて判定部28bが構成されている。図12では、実施の形態3の判定部28(図5)と対応する部分については、同一符号を用いて示している。
【0088】
図12において、判定部28bには、実施の形態7の絶対値演算器24から出力された差分画像が入力される。ここに入力された差分画像は、ヒストグラム化手段51aと最小値フィルタ52とに与えられる。ヒストグラム化手段51aの出力信号は、面積演算手段53aを介して演算器54とパラメータ設定手段121に与えられる。一方、最小値フィルタ52の出力信号は、ヒストグラム化手段51bと面積演算手段53bとを介して、演算器54とパラメータ設定手段121に与えられる。演算器54では、しきい値をnとしたときに抽出される画像のまとまりの良さを表わす指標E(n)が、(変換領域の内部点の数)/(変化領域の面積)として演算される。演算器54からの出力信号である指標E(n)は、極大値取得手段55を介して選択器56とパラメータ設定手段121に与えられる。パラメータ設定手段121の出力信号は判定部28bの第1の出力として、図10の画像圧縮手段12bへと出力される。一方、選択器56には、さらに面積演算手段53bの出力信号が、その第2の入力として与えられる。選択器56の出力信号は、比較器57を介して出力され、判定部28bの出力信号として図10の記録装置14に供給されている。
【0089】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。この実施の形態8の判定部28bでも、実施の形態7と同様に、差分画像に基づいて入力画像に人物が映っているか否かを判定するとともに、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータを決定する。実施の形態7の判定部28aでは、差分画像を所定値αにより2値化することで変化領域の面積を求め、この面積が所定値βより大きければ、人物が映っていると判定し、さらに、この面積を用いて圧縮パラメータを設定していた。この実施の形態8においては、実施の形態3と同様に、ヒストグラムを利用して2値化のしきい値を適応的に変化させる点で、実施の形態7のものと基本的に異なる。
【0090】
実施の形態7のパラメータ設定手段111では、変化領域の面積に応じて圧縮パラメータを決定していた。ここでは、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータをパラメータ設定手段121によって、面積演算手段53a,53bおよび極大値取得手段55の出力をもとに、以下の様に決定する。なお、最小値フィルタ52とヒストグラム化手段51a,51bと面積演算手段53a,53bと演算器54と極大値取得手段55と選択器56と比較器57の動作は、いずれも実施の形態3において既に説明したところと同様であって、ここでは繰り返さない。
【0091】
すなわち、実施の形態3で述べたように、面積演算手段53aの出力S0(n)は、差分画像を画素値nに基づいて2値化した場合の、変化領域の面積(画素の数)であり、また、面積演算手段53bの出力S1(n)は、差分画像を画素値nに基づいて2値化した場合の、変化領域の内部点の数となる。さらに、極大値取得手段55では、E(n)=S1(n)/S0(n)の値を極大とするn(>0)の最小値をしきい値n0 と決定している。したがって、パラメータ設定手段121では、画素数S1(n)およびS0(n)としきい値n0 とから、輪郭の面積(輪郭線の長さ)S0(n0)−S1(n0)を変化領域の輪郭情報として求め、この輪郭情報をもとに画像圧縮手段12bの圧縮パラメータが決定できる。
【0092】
すなわち、輪郭の面積が大きければ、入力画像の内容が複雑で、多数の人物が映っている場合であると考えられるから、画像圧縮手段12bで発生する符号量が多くなるとの予測に基づいて、圧縮率を上げるようにパラメータが設定される。また、反対に輪郭の面積が小さければ、発生符号量が少なくなると予測されるため、圧縮率を下げて画質を向上させるようパラメータを設定する。例えば、画像圧縮手段12bの圧縮方式としては、例えばJPEGを用いることができる。その場合、入力画像をDCT変換して、各変換係数を量子化し、量子化された変換係数を可変長符号化するが、各変換係数を量子化する量子化ステップ幅を決める量子化マトリックスを、パラメータ設定手段111で決定する。あるいは、量子化マトリックス全体をスケーリングする量子化スケールを、パラメータ設定手段111で決定してもよい。
【0093】
なお、実施の形態7と同様に、入力画像はRGBなどの他の色成分から成っていてもよく、また、入力画像が輝度信号のみであっても同様に構成できる。また、実施の形態8では、人物検出手段13bが輝度信号のみを用いて、人物が映っているか否かの判定と、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータの決定を行なったが、実施の形態5の人物検出手段13aと同様に、複数の色成分を用いるような構成とすることもできる。
【0094】
また、実施の形態8では、パラメータ設定手段121が輪郭の面積S0(n0)−S1(n0)をもとに、画像圧縮手段12bの圧縮パラメータを決定したが、パラメータ設定手段121では変化領域の面積S0(n0)をもとに圧縮パラメータを決定してもよい。
【0095】
以上に説明した通り、実施の形態8の装置によれば、判定部28bにおいて変化領域の輪郭情報を求めて、画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するので、簡単な演算で人物検出ができるとともに、わずかな演算の追加により、入力画像の複雑さを推定することができ、適切な圧縮パラメータを設定することができる。人物検出と圧縮パラメータ設定の大部分を共通の演算過程によって実行することができ、演算量を殆ど増やすことなく、圧縮パラメータの制御ができる。
【0096】
【発明の効果】
以上のように、この発明による監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記入力画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて入力画像を記録するよう制御するので、人体検知センサが無くても、正確に人物の検出を行うことができ、利用価値の低い画像の記録を減らして効率の良い監視画像記録を行うことができ、また明るさ、内装、備品など監視領域の背景に変化が生じた場合も、正確に人物検出を行うことができる。
【0097】
また、この発明による監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御するので、人体検知センサが無くても、正確に人物の検出を行うことができ、利用価値の低い画像の記録を減らして、効率良く監視画像の記録を行うことができ、また明るさ、内装、備品など監視領域の背景に変化が生じた場合も、正確に人物検出を行うことができる。
【0099】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段を備えるので、人物検出と圧縮パラメータ設定の演算の大部分を共用することができ、演算量を殆ど増やすことなく、圧縮パラメータの制御ができる。
【0100】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、簡単な演算で人物の検出を行うことができる。
【0101】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に、背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、各色信号の変化領域の和を当該入力画像の変化領域とし、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、全ての色成分の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【0102】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段と、生成された差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、全ての色成分の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【0103】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像の色信号が輝度信号と2つの色差信号である場合に、前記各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段が、輝度信号の差分画像に色差信号の差分画像より大きい重みをつけて加算するので、変化領域が現れやすい輝度信号を重視して、より正確に人物検出をすることができる。
【0104】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の面積により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したので、簡単な演算で人物検出と圧縮パラメータの制御ができる。
【0105】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の輪郭情報により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したので、簡単な演算で人物検出ができるとともに、わずかな演算の追加により、入力画像の複雑さを推定することができ、適切な圧縮パラメータを設定することができる。
【0106】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記入力画像の画素を間引く手段を備えたので、少ない演算量で人物検出することができる。
【0107】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をしきい値nで2値化した場合の変化領域の面積S0(n)(nは画素値のとり得る値)を求める手段と、前記差分画像をしきい値nで2値化した場合の変化領域の内部点の数S1(n)を求める手段とを備え、E(n)=S1(n)/S0(n)を極大とするn(>0)の最小値n0 を求め、S1(n0)の値が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、S1(n0)の値が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、簡単な構成で2値化のしきい値を適応的に変化させることができ、かつ、変化領域の内部点の数を判定に用いることにより、孤立点を除去することができ、ノイズによる誤判定を低減することができる。
【0109】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、時刻tの入力画像をI(t)、背景画像をB(t)としたとき、各画素毎にd(t)=I(t)−B(t-1)を求める手段を備え、d(t)の絶対値が第1の所定値以下の場合はB(t)=I(t)とし、d(t)の絶対値が第1の所定値より大きい場合には第2の所定値ε(>0)を用いて、d(t)<0のときはB(t)=B(t-1)−ε、d(t)>0ならばB(t)=B(t-1)+εとして背景画像を更新するよう構成したので、飛来物や動物等の短期の変化は背景に取り込まず、内装の変化や戸外の明るさの変化など、長期の変化のみを漸次取り込むことができる。
【0110】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、入力画像と1フレーム前の入力画像の差を求める手段と、この差の大きさから入力画像の変化を検出する手段とを備え、所定時間、入力画像が変化しなかった場合に背景画像を更新するよう構成したので、例えば、エレベータのかご内監視において、監視カメラがドアに向けて備え付けられている場合で、かつ、エレベータは人が乗っていないとき一定時間ドアを開けて人待ちするよう制御されている場合でも、ドアの開閉に応じて背景画像が更新され、ドアの開状態または閉状態を人物による変化と誤判定することが少なくなる。
【0111】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と1フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に最小値フィルタをかける手段とを備え、最小値フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するので、ノイズによる変化を低減し、入力画像の変化を検出することができる。
【0112】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と1フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に低域通過フィルタをかける手段とを備え、低域通過フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するので、ノイズによる変化を低減し、入力画像の変化を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図2】 図1の監視画像記録装置における人物検出手段の一構成例を示すブロック図である。
【図3】 図1の監視画像記録装置における背景画像更新/記憶手段の一構成例を示すブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態2である監視画像記録装置の背景画像更新/記憶手段を示すブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態3である監視画像記録装置の判定部を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態4である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図7】 この発明の実施の形態5である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図8】 図7の監視画像記録装置における人物検出手段を示すブロック図である。
【図9】 この発明の実施の形態6である監視画像記録装置の人物検出手段を示すブロック図である。
【図10】 この発明の実施の形態7である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図11】 図10の監視画像記録装置の人物検出手段を示すブロック図である。
【図12】 この発明の実施の形態8である監視画像記録装置の判定部を示すブロック図である。
【図13】 従来の監視画像記録装置を示す説明図である。
【図14】 従来の監視画像記録装置の処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
12,12a,12b 画像圧縮手段, 13,13a,13b 人物検出手段, 14 記録装置, 21,21a,21b,21c サブサンプル手段,22,22a,22b,22c 背景画像更新/記憶手段, 23,23a,23b,23c,42 減算器, 24,24a,24b,24c,43 絶対値演算器, 25,25a,25b,25c 2値化手段, 26,53a,53b 面積演算手段, 27,47,57 比較器, 28,28a,28b 判定部, 31 背景画像更新手段, 32,48 背景画像記憶手段, 41フレームメモリ, 44 フィルタ, 45 変化有/無判定手段, 46 計数器, 51a,51b ヒストグラム化手段, 52 最小値フィルタ, 54 演算器, 55 極大値取得手段, 56 選択器, 81 変化領域統合手段, 91 重み付き加算器, 111,121 パラメータ設定手段。
Claims (2)
- 所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、
前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、
前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、
前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、
前記人物検出手段は、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段と、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段と、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段とを備え、
前記人物検出手段は、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御し、
前記人物検出手段はまた、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の面積により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成した
ことを特徴とする監視画像記録装置。 - 所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、
前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、
前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、
前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、
前記人物検出手段は、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段と、前記差分画像を2値化して変化領域と静止領域とに分割する手段と、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段とを備え、
前記人物検出手段は、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御し、
前記人物検出手段はまた、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の輪郭情報により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成した
ことを特徴とする監視画像記録装置。
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