JP3919499B2 - マスク検出装置及び監視カメラ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視領域を撮影する監視カメラ装置に撮影を妨害するためのマスクがされたことを検出するマスク検出装置及び、それを使用した監視カメラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、監視場所である店舗内又は出入り口に監視カメラを設置し、この監視カメラから送信された画像を監視センタにてモニタ表示し、この画像を録画して事後的な証拠とする監視カメラ装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の監視カメラ装置では、不正行為者が監視カメラにガムテープなどを貼り付けてマスクをすることにより、監視カメラの視野が妨害され、犯罪行為の画像を撮影できないようにされることがある。
このような不正行為は、監視員がモニタを常時監視していれば気づくことができるが、監視カメラの画像の録画のみを行っている場合には、不正行為に気づかず、犯罪行為の画像を録画できなかった。
【０００４】
本発明は、監視カメラ装置にマスクがされた場合、これを検出することができるマスク検出装置を提供することを目的とするものである。また、このマスク検出装置を備えた監視カメラ装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【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。
本発明の第１のマスク検出装置は、監視領域を撮影した現画像から抽出したエッジが元の画像より急激に減少し、画像信号レベル調整用のゲインが基準値より大きいときに監視カメラ装置にマスクがされたと判定する。これは、画像が急激にのっぺりし、かつ暗くなった場合に監視カメラ装置にマスクがされたと判定するものである。
この場合、エッジの数がしきい値より少ないこと、更には、監視領域の照度がある程度あることを条件に入れることにより、誤報を排除できる。
【０００６】
本発明の第２のマスク検出装置は、第１の基準ゲイン値と現在のゲイン値との差が所定のしきい値以上であり、現在のゲイン値と第２の基準ゲイン値との差の絶対値が所定のしきい値以上であるとき、監視カメラ装置にマスクがされたと判定する。これは、画像が急激に暗くなった場合にマスクがされたと判定するものである。
この場合も、エッジの数がしきい値より少ないこと、更には監視領域の照度がある程度あることを条件に入れることにより、誤報を排除できる。
【０００７】
上記第１及び第２のマスク検出装置では、種々の基準値が使用されている。これらの基準の値は、撮像部が撮影した画像が、正常な変化をしたときに更新される。これにより、マスクがされたりした異常画像と基準値から差分が抽出されることとなり、正確なマスク判定ができることになる。
【０００８】
本発明の第３のマスク検出装置は、現画像の照度が所定のしきい値以上であり、現在のゲイン値が所定のしきい値以上であるときに、監視カメラ装置にマスクがされたと判定する。これは、撮影されている環境光が十分明るいのに、撮影された画像が暗いというアンマッチ状態の場合にマスクがされたと判定するものである。
この場合も、監視領域のエッジの数がしきい値より少ないことを条件に入れることにより、誤報を排除できる。
【０００９】
本発明の第４のマスク検出装置は、監視領域の照度が所定のしきい値未満であり、撮像部の絞り値が所定のしきい値以上であるときに監視カメラ装置にマスクがされたと判定する。これは、撮影されている画像が十分に明るいのに照度センサが暗いことを検出した場合に、照度センサにマスクがされたと判定するものである。
【００１０】
本発明においては、第５のマスク検出装置として、赤外線の投受光を利用したマスク判定をすることがある。この装置は、赤外線を投光してマスクにより反射された赤外線を検出することによりマスクがされたことを判定するものである。
【００１１】
本発明の第６のマスク検出装置は、現在のゲイン値が最大値であり、現画像の全体の平均輝度が所定のしきい値未満であり、画像を複数のブロックに分割し、平均輝度が所定のしきい値未満のブロックの数が所定のしきい値以上であるとき、マスクがされたと判定する。これは、監視領域が明るいのに現画像が暗いことを検出した場合に、マスクがされたと判定するものである。
この場合も、監視領域の照度がある程度あることを条件に入れることにより、誤報を排除できる。
【００１２】
本発明の第７のマスク検出装置は、監視領域の照度が所定のしきい値以上であり、撮像部のシャッタ速度値が所定のしきい値以上であるときに監視カメラ装置にマスクがされたと判定する。これは、監視領域が明るいのに現画像が暗いことを検出した場合に、マスクがされたと判定するものである。
【００１３】
本発明の第８のマスク検出装置は、監視領域の照度が所定のしきい値以上であり、現在のゲインが０であり、現画像のエッジの数が所定のしきい値未満であり、現画像の複数ブロックの平均輝度の最大値と最小値との差が所定のしきい値未満であるとき、監視カメラ装置にマスクがされたと判定する。これは、監視領域が明るく、現画像がのっぺりしていることを検出した場合に、マスクがされたと判定するものである。
【００１４】
本発明の監視カメラ装置は、上記の第１〜４、６〜８のマスク検出装置の少なくとも１つを備える。さらに、上記の第５のマスク検出装置のように他のものを組み合せることもできる。
本発明の監視カメラ装置は、いずれか１つのマスク検出装置がマスクを検出すると、マスク異常を発報する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１を用いて本発明を採用した監視システムの全体構成を説明する。
監視領域内に複数の監視カメラ装置１が配置され、監視場所の画像を撮影する。監視カメラ装置１はコントローラ２に接続される。コントローラ２には、モニタ３、スピーカ４が付属している。
【００１６】
監視カメラ装置１とコントローラ２との間で、設定データ、カメラ接続状態などの通信がされる。監視カメラ装置１で撮影された画像は、上記通信と同時にコントローラ２に伝送される。コントローラ２ではハードディスクにより画像の記録再生などを行う。
監視領域に異常が発生した時は、監視カメラ装置１は、画像処理により異常を検出すると、コントローラ２へ異常通知及び画像伝送をする。コントローラ２は、警報音をスピーカ４から発し、モニタ３上に異常警告の表示をすることにより、異常発生を外部へ通知する。
【００１７】
また、監視カメラ装置１は、あらかじめ数枚の画像を装置内部に保持をする。なお、保持された画像のうち、最新の画像を「現画像」、それより古い画像を「元画像」という。コントローラ２が画像を記録する状態にないときに異常が発生した場合は、あらかじめ保持していた画像をコントローラ２に送出する。これにより、コントローラ２において、異常発生前と異常発生時と現在の画像の比較をすることにより異常確認ができ、証拠画像の記録をすることができる。
【００１８】
図２を用いて、監視カメラ装置１の構成を説明する。
レンズ５と撮像素子６により撮像部７が構成される。撮像素子６は、ＣＣＤにより構成される。レンズ５を通して撮像素子６に結像された画像は、電気信号に変換され、制御部８に入力される。画像信号は、モニタＩ／Ｆ（インターフェース）９を通して外部に出力可能である。
通信部１１によりコントローラ２との通信が行われる。異常発生時には、コントローラ２において異常表示がされる。
【００１９】
記憶部１２には、画像信号の一部データが記憶されると共に、複数の画像がリングバッファ状に記録される。
照度センサ１３と赤外線受光センサ１５が設けられ、外部環境データを制御部８に入力する。マスク検出用の赤外線投光器１４が設けられる。
表示部１６は、ＬＥＤなどにより構成され、監視カメラ装置１の状態を外部に対して表示する。
【００２０】
制御部８は、撮像制御手段１７、表示／出力手段１８、マスク判定手段１９、画像処理手段２１を有する。
撮像制御手段１７は、画像信号レベルが一定になるように、撮像部７のレンズ５の絞りを制御し、撮像素子６のシャッタ速度を制御し、ゲインを制御する。絞り値は、監視領域が明るくなると大きな値にされる。シャッタ速度値は、監視領域が明るくなると小さな値にされる。ゲインは、監視領域が明るくなると小さな値になる。
また、監視領域の照度が明るいときは絞りによる制御がされ、照度が暗いときはシャッタ速度による制御がされ、中間の明るさのときは、ゲインによる制御がされる。
【００２１】
表示／出力手段１８は、画像及びその他の情報を表示部１６、モニタＩ／Ｆ９、通信部１１から出力するための処理を行う。
画像処理手段２１は、画像処理をすることにより異常の有無を判定し、異常を検知したときは、通信部１１からコントローラ２へ異常信号を出力する。更に、画像全体の平均輝度、画像を６個のブロックに分割したときのそれぞれの平均輝度、及び、画像中のエッジの数を抽出する。
【００２２】
マスク判定手段１９には、照度センサ１３が検出した照度と、赤外線受光センサ１５が受光した赤外線レベルと、画像処理手段２１が抽出した画像全体の平均輝度と、画像を複数に分割したブロックのそれぞれの平均輝度及びエッジの数と、撮像部７から出力される画像信号レベルを所定レベルに調整するためのゲイン値と、撮像部７に出力される絞り値及びシャッタ速度が入力される。マスク判定手段１９は、これらの情報に基づいて、総合的に監視カメラ装置１にマスクがされたか否かの判定を行う。また、赤外線投光器１４による赤外線の投光を制御する。
【００２３】
（マスク判定処理）
図３〜図９を用いて、マスク判定手段１９における第１〜第８の判定処理を説明する。以下の処理は、所定時間ごとに実行される。以下の各判定処理においては、マスクがされたと判定した場合はＭ１〜Ｍ８フラグをオンし、マスクがされたと判定できない場合はＭ１〜Ｍ８フラグをオフする。このＭ１〜Ｍ８フラグは、後述の発報処理に使用される。
【００２４】
（マスク判定処理１）
図３を用いて、第１のマスク判定処理を説明する。
ここでは、主として画像中のエッジの数が減少することによりマスクが貼り付けられたと判定する。画像が監視領域を撮影したものであれば、画像には種々のものが写っているため多くのエッジが抽出される。これに対し、レンズ５の前にマスクが貼り付けられると、マスクの画像はのっぺりしたものとなり、エッジの数が減少する。
【００２５】
ステップＳ１で、照度センサが検出した現在の監視領域の照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ１）以上であるか否かが判定される。ＣＴｈ１と他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。マスク判定ができる程度に明るい画像が得られておらず、以下のマスク判定処理が行える環境になければＮＯとなり、ステップＳ６へ進みＭ１フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ２へ進む。
【００２６】
ステップＳ２で、画像処理手段２１が現画像から抽出したエッジの数（Ｓエッジ）が、エッジのしきい値（ＥＴｈ１）未満であるか否かが判定される。ＥＴｈ１と他のエッジしきい値との関係は図１６に示されている。ここでは、画像がのっぺりしたものであるか否かが判定される。上記のようにレンズ５の前にマスクがされると、画像はのっぺりしたものとなる。のっぺりしていなければＮＯとなり、ステップＳ６へ進んでＭ１フラグをオフし、のっぺりしていればＹＥＳとなりステップＳ３へ進む。
【００２７】
ステップＳ３で、現画像から得たエッジの数（Ｓエッジ）が、元画像から得た基準のエッジ数（Ｒエッジ）より−ＥＴｈ２（％）以上小さいか否かが判定される。ＥＴｈ２と他のエッジしきい値との関係は図１６に示されている。現画像のエッジの数が元画像から急減していれば、ＹＥＳとなりステップＳ４へ進む。ＮＯであれば、ステップＳ６へ進んでＭ１フラグをオフする。
【００２８】
ステップＳ４で、撮像制御手段１７のゲイン（Ｓゲイン）が、元画像から得た基準のゲイン（Ｒゲイン）以上であるか否かが判定される。現画像が元画像より明るくなっていればＮＯとなる。マスクがされたときに画像が明るくなることはないので、この場合はステップＳ６へ進んでＭ１フラグをオフする。ＹＥＳであれば、画像が暗くなっているので、ステップＳ５へ進んで、Ｍ１フラグをオンにする。Ｍ１フラグがオンされることは、マスクがされたと判定することである。
【００２９】
以上説明した図３の処理によれば、レンズ５がマスクされることにより、画像がのっぺりとする現象を利用し、画像から抽出したエッジの数が少なく、かつ急激に減少した場合に、マスクがされたと判定をする。また、監視領域の照度が少しはあること、画像が明るくなっていないことを条件とすることにより誤報を防止している。
【００３０】
（マスク判定処理２）
図４を用いて、第２のマスク判定処理を説明する。
ここでは、マスクがされると画像が急激に暗くなる現象を利用して、マスクが貼り付けられたことを検出する。
ステップＳ７で、照度センサが検出した照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ１）以上であるか否かが判定される。ＣＴｈ１と他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。マスク判定ができる程度に明るい画像が得られていなければＮＯとなり、ステップＳ１２へ進みＭ２フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ８へ進む。
【００３１】
ステップＳ８で、現画像のエッジの数（Ｓエッジ）が、エッジのしきい値（ＥＴｈ３）未満であるか否かが判定される。ＥＴｈ３と他のエッジしきい値との関係は図１６に示されている。通常値以下のエッジの数（のっぺりしている）であれば、ＹＥＳとなりステップＳ９へ進む。ＮＯであればステップＳ１２でＭ２フラグをオフする。
ステップＳ９で、元画像により決められた基準ゲイン（ＲゲインＩ）と現画像のゲイン（Ｓゲイン）との差が、ゲインのしきい値（ＧＴｈ１）以上であるか否かが判定される。ＧＴｈ１と他のゲインしきい値との関係は図１７に示されている。元画像より画像が急激に暗くなったのであればＹＥＳとなりステップＳ１０へ進む。ＮＯであれば、ステップＳ１２でＭ２フラグをオフし、
【００３２】
ステップＳ１０で、現画像のゲイン値（Ｓゲイン）と暗いときの正常ゲイン（ＲゲインＩＩ）との差の絶対値がゲインのしきい値（ＧＴｈ２）以上であるか否かが判定される。ＧＴｈ２と他のゲインしきい値との関係は図１７に示されている。ＳゲインとＲゲインＩＩがほぼ同じであればＮＯとなり、ステップＳ１２でＭ２フラグをオフし、誤報を防止する。ＹＥＳであれば、ステップＳ１１へ進み、Ｍ２フラグをオンする。
【００３３】
以上説明した図４の処理によれば、レンズ５がマスクされて画像が急激に暗くなる場合に、マスクがされたと判定する。また、監視領域の照度が少しはあること、画像のエッジがあること、ゲインが暗い環境のときとほぼ同じことを条件とすることにより誤報を防止している。
【００３４】
（マスク判定処理３）
図５を用いて、第３のマスク判定処理を説明する。
ここでは、監視領域の環境光が明るいのに現画像が暗い場合にマスクが貼り付けられたと判定する。
ステップＳ１３で、照度センサが検出した照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ２）以上であるか否かが判定される。ＣＴｈ２と他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。十分に明るい画像が得られていなければＮＯとなり、ステップＳ１７へ進みＭ３フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ１４へ進む。
【００３５】
ステップＳ１４で、現画像のエッジの数（Ｓエッジ）が、エッジのしきい値（ＥＴｈ４）未満であるか否かが判定される。ＥＴｈ４と他のエッジしきい値の関係は図１６に示されている。現画像がある程度のっぺりしていればＹＥＳとなり、ステップＳ１５へ進む。ＮＯであればステップＳ１７へ進みＭ３フラグをオフする。
【００３６】
ステップＳ１５で、現画像のゲイン（Ｓゲイン）がゲインのしきい値（ＧＴｈ３）以上であるか否かが判定される。ＧＴｈ３と他のゲインしきい値との関係は図１７に示されている。撮影された画像が暗ければＹＥＳとなり、ステップＳ１６へ進んでＭ３フラグをオンにする。ＮＯであればステップＳ１７へ進みＭ３フラグをオフする。
以上説明した図５の処理によれば、環境光が十分明るいのに、撮影された画像が暗いというアンマッチが生じた場合は、マスクがされたと判定をする。また、現画像がのっぺりした画像となっていることを条件に入れることにより、マスクがされておらず何らかの画像が撮影されている可能性がある場合の誤報を防止している。
【００３７】
（マスク判定処理４）
図６を用いて、第４のマスク判定処理を説明する。
ここでは、撮影されている画像が十分明るいのに、照度センサが十分な照度を検出していない場合にマスクが貼り付けられたと判定する。
ステップＳ１８で、照度センサ１３が検出した照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ３）未満であるか否かが判定される。ＣＴｈ３とその他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。暗い照度が得られていなければＮＯとなり、ステップＳ２１へ進みＭ４フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ１９へ進む。
【００３８】
ステップＳ１９で、現画像撮影時の絞り（Ｓ絞り）がしきい値ＩＴｈ１以上か否かが判定される。現画像が暗ければＮＯとなり、ステップＳ２１でＭ４フラグをオフする。ＹＥＳであれば、ステップＳ２０でＭ４フラグをオンする。
以上説明した図６の処理によれば、画像が明るいのに照度センサ１３が検出した照度は暗いというアンマッチが生じた場合に、マスクがされたと判定をする。すでに説明した第１から第３のマスク判定処理では、照度センサの検出結果によりマスク検出を行わないようにしている。したがって、本例のように照度センサ１３のマスク行為を検出することが重要になってくる。
【００３９】
（マスク判定処理５）
第５のマスク判定処理を説明する。
従来、赤外線投光器１４により監視カメラ装置１の前方に赤外線を投光し、反射された赤外線を赤外線受光センサ１５で受光することによりマスクがされたか否かを判定する方法が提案されている（例、特願２００１−２７５１８２）。本例の監視カメラ装置１においてもこの装置を採用し、マスクが貼り付けられた場合は、Ｍ５フラグをオンするようにしている。
【００４０】
（マスク判定処理６）
図７を用いて、第６のマスク判定処理を説明する。
ここでは、環境が明るいのに撮影された画像が暗い場合にマスクが貼り付けられたと判定する。
ステップＳ２２で、照度センサ１３が検出した照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ１）以上であるか否かが判定される。ＣＴｈ１と他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。マスク判定ができる程度に明るい画像が得られていなければＮＯとなり、ステップＳ２７へ進みＭ６フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ２３へ進む。
【００４１】
ステップＳ２３で、現画像のゲイン（Ｓゲイン）が最大値になっているか否かが判定される。撮影画像が暗ければＹＥＳとなり、ステップＳ２４へ進む。ＮＯであれば、ステップＳ２７でＭ６フラグをオフする。
ステップＳ２４で、画像処理手段２１が抽出した画像全体の平均輝度が輝度しきい値ＹＴｈ未満であるか否かが判定される。ＹＴｈ１と他の輝度しきい値との関係は図１９に示されている。撮影画像が暗ければＹＥＳとなり、ステップＳ２５へ進む。ＮＯであればステップＳ２７でＭ６フラグをオフする。
【００４２】
ステップＳ２５で、画像処理手段２１が抽出した画像を複数に分割したブロックのそれぞれの平均輝度が、輝度しきい値ＹＴｈ２未満であるか否かを判定する。そして、未満であるブロックの数が個数しきい値ＮＴｈ１以上であるか否かが判定される。ＹＴｈ２と他の輝度しきい値との関係は図１９に示されている。撮影画像が暗ければＹＥＳとなり、ステップＳ２６でＭ６フラグをオンする。ＮＯであればステップＳ２７でＭ６フラグをオフする。
【００４３】
以上説明した図７の処理によれば、環境が明るいのに撮影された画像が黒いという現象を利用してマスクがされたと判定をする。この処理は、黒いもの、光の透過しないものなどでマスクをされたことを検出する場合に有効である。なお、ステップＳ２５では、画像を数ブロックに分割し、黒くなっているブロックが大部分を占める場合はマスク異常と判定している。これにより、検出精度が向上する。
【００４４】
（マスク判定処理７）
図８を用いて、第７のマスク判定処理を説明する。
ここでは、環境が明るく、撮影された画像が暗い場合にマスクが貼り付けられたと判定する。
ステップＳ２８で、照度センサが検出した照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ１）以上であるか否かが判定される。ＣＴｈ１と他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。マスク判定ができる程度に明るい画像が得られていなければＮＯとなり、ステップＳ３１へ進みＭ７フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ２９へ進む。
【００４５】
ステップＳ２９で、現画像撮影時のシャッタ速度値（Ｓシャタ速度値）がしきい値ＳＴｈ１以上であるか否かが判定される。すでに説明したように、絞り開放及びゲインアップをしても画像が暗い場合にスローシャッタ（シャタ速度値が大）が使用される。現画像が暗ければＹＥＳとなり、ステップＳ３０でＭ７フラグをオンする。ＮＯであれば、ステップＳ３１でＭ７フラグをオフする。
以上説明した図８の処理によれば、環境が明るく画像が暗い場合にマスクが貼り付けられたと判定する。
【００４６】
（マスク判定処理８）
図９を用いて、第８のマスク判定処理を説明する。
ここでは、環境が明るく撮影された画像がのっぺりしている場合に、マスクが貼り付けられたと判定する。
ステップＳ３２で、照度センサ１３が検出した照度（Ｓ照度）が、照度しきい値（ＣＴｈ４）以上であるか否かが判定される。ＣＴｈ４とその他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。十分に明るい画像が得られていなければＮＯとなり、ステップＳ３８へ進みＭ８フラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ３３へ進む。
【００４７】
ステップＳ３３で、赤外線投光器１４の非投光時に赤外線受光センサ１５が受光した赤外線レベルが、しきい値ＩＲＴｈ１以上であるか否かが判定される。環境光中の赤外線が検出されるとＹＥＳとなり、環境が明るいと判定されてステップＳ３４へ進む。ＮＯであればステップＳ３８へ進みＭ８フラグをオフする。
【００４８】
ステップＳ３４で、現画像のゲイン（Ｓゲイン）が０以下であるか否かが判定される。画像が明るければＹＥＳとなり、ステップＳ３５へ進む。ＮＯであれば、ステップＳ３８へ進みＭ８フラグをオフする。
ステップＳ３５で、現画像から得たエッジの数（Ｓエッジ）が、しきい値ＥＴｈ５未満であるか否かが判定される。ＥＴｈ５と他のエッジしきい値との関係は図１６に示されている。撮影画像がすごくのっぺりしていればＹＥＳとなり、ステップＳ３６へ進む。ＮＯであれば、ステップＳ３８へ進みＭ８フラグをオフする。
【００４９】
ステップＳ３６で、画像処理手段２１により現画像を６ブロックに分割した各ブロックの輝度値を求め、各輝度値の最大値と最小値との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）が輝度しきい値ＹＴｈ３未満であるか否かが判定される。ＹＴｈ３と他の輝度しきい値との関係は図１９に示されている。画像がのっぺりしていればＹＥＳとなり、ステップＳ３７へ進んでＭ８フラグをオンする。ＮＯであれば、ステップＳ３８へ進みＭ８フラグをオフする。
【００５０】
以上説明した図９の処理によれば、環境が十分に明るいのに画像がのっぺりしている場合に、マスクが貼り付けられたと判定する。この処理では、光の透過率の高いもの、白いものなどでマスクをされたことを検出する場合に有効である。
【００５１】
（発報処理）
図３から図９を用いて説明したように、マスク判定手段１９は、マスクがされたと判定すると、Ｍ１〜Ｍ８フラグの少なくとも１つをオンにする。表示／出力手段１８は、これを受けて外部にマスク異常を発報する。このとき、Ｍ１〜Ｍ８フラグのオンにより直ちに発報をすると、マスク行為のない瞬間的な画像変化があっただけでマスク異常を発報する（誤報）おそれがある。一方、本当のマスク行為があった場合は、少なくとも数秒間はマスク行為が継続する。本例では、Ｍ１〜Ｍ８フラグが数秒間継続した場合にのみマスク異常を出力するようにする。
【００５２】
図１０は、表示／出力手段１８における発報判定処理を示す。
ステップＳ３９で、Ｍ１〜Ｍ８のフラグのいずれかがオンとなったか否かが判定される。ここでＮＯであれば、ステップＳ４１でタイマＴＭ１をリセット（初期値に戻す）し、ＭＡＳＫフラグをオフする。ＹＥＳであればステップＳ４０へ進む。
【００５３】
ステップＳ４０でタイマＴＭ１がディクリメントされ、ステップＳ４２で、タイマＴＭ１の値が０になったか否かが判定される。タイマＴＭ１は、図１０の処理が１０秒間繰り返されると値が０となるように初期値が設定されている。ＮＯであれば、ステップＳ４４へ進みＭＡＳＫフラグをオフする。タイマＴＭ１がタイムアップするとＹＥＳとなり、ステップＳ４３へ進みＭＡＳＫフラグをオンする。ＭＡＳＫフラグがオンされると、マスク異常の発報がされる。
【００５４】
図１０に示した例では、マスク判定処理１〜８のすべてを利用して発報処理をしているが、監視対象領域の特性に応じて、上記以外のマスク判定処理を加えることも、マスク判定処理１〜８の一部を省略することもできる。
例えば、監視対象が倉庫のように暗い場所である場合、マスク判定処理１（監視画像エッジが急減したことを検出）、同５（赤外線の反射を検出）、同６又は７（監視画像が真っ黒になったことを検出）の組み合せが好ましい。
【００５５】
パチンコ店のように、営業中は明るく、夜間は多少の監視カメラ用照明を点灯している場所である場合、マスク判定処理１（監視画像エッジが急減したことを検出）、同２（監視画像が急激に暗くなったことを検出）、同６又は７（監視画像が真っ黒になったことを検出）の組み合せが好ましい。
２４時間ＡＴＭ、コンビニのように、常に明るい場所である場合、マスク判定処理１（監視画像エッジが急減したことを検出）、同２（監視画像が急激に暗くなったことを検出）、同３（画像が暗く、照度センサが明るいアンマッチ状態を検出）の組み合せが好ましい。この場合、更に、マスク判定処理４（照度センサのみのマスクを検出）を補助的役割として採用することができる。
【００５６】
屋外監視のように、昼間は非常に明るい場合は、マスク判定処理１（監視画像エッジが急減したことを検出）、同２（監視画像が急激に暗くなったことを検出）、同８（画像に濃淡がなくなったことを検出）の組み合せが好ましい。この場合、更に、マスク判定処理４（照度センサ自身のマスクを検出）を補助的役割として採用することができる。
【００５７】
（リファレンス値の更新及び初期設定）
マスク判定処理１及び２においては、Ｒ照度、Ｒエッジ、Ｒゲインなどの種々の基準値（リファレンス値）が使用されている。これらリファレンス値は、現画像撮影時点より前の時点の画像（元画像）又は照度センサ１３の検出値から取得されるため、常に変動をする。このため、マスク判定処理が開始されるとリファレンス値の更新が行われなければならない。ただし、マスクがされた可能性がある場合は、変動があってもリファレンス値を更新してはいけない。
【００５８】
（リファレンス値初期取り込み）
図１１に示すように、監視カメラ装置１の電源が投入されると、リファレンス値の初期取り込みが行われる。
撮像素子６のＣＣＤは、電源投入直後は安定していない。このため、ＣＣＤが安定する電源投入から所定時間経過後にリファレンス値の取り込みを行う。
【００５９】
電源がオンされる（ステップＳ４５）と、ステップＳ４６で、タイマＴＭ２がリセット（初期値に戻す）される。タイマＴＭ２の初期値は、ステップＳ４７、４８が１０秒間繰り返されると値が０となるように設定されている。ステップＳ４８でタイマＴＭ２の値が０であるか否かが判定され、０でなければステップＳ４７でタイマＴＭ２の値をディクリメントし、ステップ４８へ戻る処理が繰り返される。
【００６０】
１０秒が経過しタイマＴＭ２の値が０になるとステップＳ４９へ進み、各リファレンス値データを、撮影された画像、照度センサなどから取り込む。その後、各判定処理が開始される。
図１１の処理によれば、電源投入から１０秒を経過しＣＣＤが安定した時点でリファレンス値の取り込み処理が行われる。
【００６１】
（リファレンス値の更新）
図１２〜図１４は、リファレンス値更新の処理を示す。この処理は所定時間ごとに実行される。
ステップＳ５０で、基準照度（Ｒ照度）と現在の監視領域の照度（Ｓ照度）との差の絶対値が、所定のしきい値ＲＣＴｈ１未満であるか否かが判定される。ＲＣＴｈ１と他の照度しきい値との関係は図１５に示されている。照度変化が微小の場合はＹＥＳとなり、ステップＳ５４へ進む。ＮＯの場合は、ステップＳ５１へ進む。
【００６２】
ステップＳ５１でタイマＴＭ３をディクリメントし、ステップＳ５２でタイマＴＭ３の値が０になったか否かが判定される。ここでＮＯであれば他の処理（ステップＳ６４）へ進む。照明変化が継続したのであればＹＥＳとなりステップＳ５３へ進む。なお、ＴＭ３と他のタイマ値との関係は図２０に示されている。
ステップＳ５３で、基準エッジ（Ｒエッジ）、基準ゲイン（ＲゲインＩ、ＩＩ）、基準照度（Ｒ照度）が更新される。つまり、現時点のエッジ、ゲイン、照度がリファレンス値として取り込まれる。
ステップＳ５１〜５３によれば、照度の変化が継続した場合に、各リファレンス値が更新される。
【００６３】
ステップＳ５０でＹＥＳ（照度変化が微小）の場合、ステップＳ５４で、基準照度（Ｒ照度）が更新される。つまり、現時点の値が取り込まれる。次いでステップＳ５５でタイマＴＭ３がリセット（初期値に戻る）され、ステップＳ５６へ進む。
ステップＳ５６で、基準のゲイン（ＲゲインＩ）と現在のゲイン（Ｓゲイン）の差がしきい値ＲＧＩＴｈ１以上であるか否かが判定される。ＲＧＩＴｈ１とその他のゲインしきい値との関係は図１８に示されている。画像が一定値以上明るくなった場合はＹＥＳとなり、ステップＳ６１へ進む。ＮＯの場合は、ステップＳ５７へ進む。
【００６４】
ステップＳ６１でタイマＴＭ４をディクリメントし、ステップＳ６２でタイマＴＭ４が０になったか否かが判定される。なお、ＴＭ４と他のタイマ値との関係は図２０に示されている。画像が明るくなった状態が継続した場合はＹＥＳとなりステップＳ６３へ進む。ＮＯであればステップＳ６４へ進む。
ステップＳ６３で、基準エッジ（Ｒエッジ）、基準ゲイン（ＲゲインＩ、ＩＩ）を更新する。その後ステップＳ６４へ進む。
【００６５】
ステップＳ５６でＮＯ（画像が暗くなったか、少しだけ明るくなった場合）の場合、ステップＳ５７でタイマＴＭ４がリセットされる。ステップＳ５８で、基準ゲイン（ＲゲインＩ）と現在のゲイン（Ｓゲイン）の差がしきい値ＲＧＩＴｈ２以上であるか否かが判定される。ＲＧＩＴｈ２と他のゲインしきい値との関係は図１８に示されている。画像が少しだけ明るくなったのであればＹＥＳとなり、ステップＳ５９で基準のゲイン（ＲゲインＩＩ）の更新が行われる。この更新では、現在の基準のゲイン（ＲゲインＩ）がＲゲインＩＩに取り込まれる。
【００６６】
ステップＳ５８のＮＯ及びステップＳ５９の後は、ステップＳ６０で、基準ゲイン（ＲゲインＩＩ）と現在のゲイン（Ｓゲイン）との差の絶対値がしきい値ＲＧＩＩＴｈ１未満であるか否かが判定される。ＲＧＩＩＴｈ１と他のゲインしきい値との関係は図１８に示されている。ここでＹＥＳであればステップＳ６３での更新処理が行われ、ＮＯであればステップＳ６４へ進む。
【００６７】
ステップＳ６４で、現在のエッジ数（Ｓエッジ）と基準エッジ（Ｒエッジ）との差がしきい値ＲＥＴｈ１未満か否かが判定される。これにより、エッジの増加量が小であるか否かが判定される。
ステップＳ６５で、ＳエッジとＲエッジとの比を１から引いた値がしきい値ＲＥＴｈ２（％）未満であるか否かが判定される。これにより、エッジの減少量が小であるか否かが判定される。
【００６８】
ステップＳ６４、６５で共にＹＥＳであれば、ステップＳ６６で、基準エッジ（Ｒエッジ）を更新し、ステップＳ６７へ進む。いずれかがＮＯであれば、ステップＳ６６はスキップしてステップＳ６７へ進む。
ステップＳ６７で、基準ゲイン（ＲゲインＩ）と現在のゲイン（Ｓゲイン）の差の絶対値がしきい値ＲＧＩＴｈ３未満であるか否かが判定される。ゲイン変化が少なければＹＥＳとなり、ステップＳ６８で基準ゲイン（ＲゲインＩ）を更新し、処理を終了する。ＮＯであれば更新はせずに処理を終了する。
【００６９】
以上説明した更新処理によれば、監視領域の照度、元画像などが正常な変化をしたと判断された場合は各基準値の更新が行われる。また、異常な変化をした場合は、各基準値の更新は行われない。これにより、マスクが貼り付けられたか否かを正常な基準値を用いて処理することができる。
【００７０】
図１５から図２０は、各しきい値の関係を示すものである。
図１５は、照度センサ１３のしきい値の関係を示すものである。ＣＴｈ１〜４は明るさに差がある。ＲＣＴｈ１は、リファレンス値に対しての変化量なので、他とは異質なものである。
図１６は、エッジしきい値の関係を示すものである。ＥＴｈ１、３〜５はのっぺりさの程度に差がある。ＥＴｈ２は、リファレンス値に対して何％減少したかを判定するしきい値で、他とは異質なものである。
【００７１】
図１７は、マスク判定用のゲインしきい値の関係を示すものである。ＧＴｈ１、２は大きさに差がある。ＧＴｈ３は、他とは異質のものである。
図１８は、リファレンス値更新用のゲインしきい値の関係を示す。ＲＧＩＴｈ１、ＲＧＩＴｈ２、ＲＧＩＩＴｈ１は大きさに差がある。
【００７２】
図１９は、輝度しきい値の関係を示すものである。ＹＴｈ１、２は、暗さに差がある。ＹＴｈ３は他とは異質なものである。
図２０は、タイマの関係を示すものである。ＴＭ１、２とＴＭ３、４とは長さに差がある。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、監視カメラ装置にマスクがされた場合、これを検出することができるマスク判定装置を提供することができる。また、このマスク判定装置を備えた監視カメラ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用した監視システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１の監視カメラ装置の構成図である。
【図３】図２のマスク判定手段のマスク判定処理１を示すフローチャートである。
【図４】図２のマスク判定手段のマスク判定処理２を示すフローチャートである。
【図５】図２のマスク判定手段のマスク判定処理３を示すフローチャートである。
【図６】図２のマスク判定手段のマスク判定処理４を示すフローチャートである。
【図７】図２のマスク判定手段のマスク判定処理６を示すフローチャートである。
【図８】図２のマスク判定手段のマスク判定処理７を示すフローチャートである。
【図９】図２のマスク判定手段のマスク判定処理８を示すフローチャートである。
【図１０】図２の表示／発報手段の発報処理を示すフローチャートである。
【図１１】図２のマスク判定手段における初期リファレンス値取り込み処理を示すフローチャートである。
【図１２】図２のマスク判定手段におけるリファレンス値更新の処理を示すフローチャート（その１）。
【図１３】図２のマスク判定手段におけるリファレンス値更新の処理を示すフローチャート（その２）。
【図１４】図２のマスク判定手段におけるリファレンス値更新の処理を示すフローチャート（その３）。
【図１５】図２のマスク判定手段における照度センサしきい値の関係を示す図である。
【図１６】図２のマスク判定手段におけるエッジしきい値の関係を示す図である。
【図１７】図２のマスク判定手段におけるゲインしきい値の関係を示す図である。
【図１８】図２のマスク判定手段におけるゲインしきい値の関係を示す図である。
【図１９】図２のマスク判定手段における輝度しきい値の関係を示す図である。
【図２０】図２のマスク判定手段におけるタイマ値の関係を示す図である。
【符号の説明】
１…監視カメラ装置
２…コントローラ
３…モニタ
４…スピーカ
５…レンズ
６…撮像素子
７…撮像部
８…制御部
９…モニタインターフェース
１１…通信部
１２…記憶部
１３…照度センサ
１４…赤外線投光器
１５…赤外線受光センサ
１６…表示部
１７…撮像制御手段
１８…表示／出力手段
１９…マスク判定手段
２１…画像処理手段

Claims (12)

1. 監視領域を撮影する監視カメラ装置に設けられるマスク検出装置であって、
   撮像部が撮影した画像から抽出されたエッジの数と、前記撮像部から出力される画像信号レベルを所定レベルに調整するためのゲイン値と、が入力され、
   現画像のエッジ数が当該現画像より以前に撮影した元画像から得た基準エッジ数から所定のしきい値以上減少し、且つ、前記現画像のゲイン値が前記元画像の基準ゲイン値以上であるとき、前記監視カメラ装置にマスクがされたと判定するマスク判定処理を行うことを特徴とするマスク検出装置。
2. 前記エッジの数が所定のしきい値未満であるとき、前記マスク判定処理をする請求項１に記載のマスク検出装置。
3. 更に、前記監視領域の照度が入力され、この照度が所定のしきい値以上であるとき、前記マスク判定処理をする請求項１又は２に記載のマスク検出装置。
4. 監視領域を撮影する監視カメラ装置に設けられるマスク検出装置であって、
   撮像部から出力される画像信号レベルを所定レベルに調整するためのゲイン値が入力され、
   現画像のゲイン値が当該現画像より以前に撮影した元画像から得た第１の基準ゲイン値から所定のしきい値以上増加し、且つ、当該現画像のゲイン値と前記監視領域が暗いときの正常ゲインである第２の基準ゲイン値との差の絶対値が所定のしきい値以上であるとき、前記監視カメラ装置にマスクがされたと判定するマスク判定処理を行うことを特徴とするマスク検出装置。
5. 更に、前記監視領域の照度及び撮像部が撮影した画像から抽出されたエッジの数が入力され、前記照度が所定のしきい値以上であり、前記エッジの数が所定のしきい値未満であるとき、前記マスク判定処理をする、請求項４に記載の監視カメラ装置のマスク検出装置。
6. 監視領域を撮影する監視カメラ装置に設けられるマスク検出装置であって、
   撮像部が撮影した画像から抽出された画像全体の平均輝度、画像を複数に分割したブロックのそれぞれの平均輝度と、前記撮像部から出力される画像信号レベルを所定レベルに調整するためのゲイン値と、が入力され、
   前記ゲイン値が最大値であり、前記全体の平均輝度が第１のしきい値未満であり、平均輝度が前記第１のしきい値より低い第２のしきい値未満の前記ブロックの数が所定のしきい値以上であるとき、前記監視カメラ装置にマスクがされたと判定するマスク判定処理を行うことを特徴とするマスク検出装置。
7. 更に、前記監視領域の照度が入力され、この照度が所定のしきい値以上であるときに前記マスク判定処理をする、請求項６に記載のマスク検出装置。
8. 監視領域を撮影する監視カメラ装置に設けられるマスク検出装置であって、
   前記監視領域の照度と、撮像部が撮影した画像から抽出されたエッジの数と、前記撮像部から出力される画像信号レベルを所定レベルに調整するためのゲイン値と、撮像部が撮影した画像から抽出された画像を複数に分割したブロックのそれぞれの平均輝度と、が入力され、
   前記照度が所定のしきい値以上であり、前記ゲインが０以下であり、前記エッジの数が所定のしきい値未満であり、前記複数ブロックの平均輝度の最大値と最小値との差が所定のしきい値未満であるとき、前記監視カメラ装置にマスクがされたと判定するマスク判定処理を行うことを特徴とするマスク検出装置。
9. 請求項３、５、７又は８の何れか一項に記載のマスク検出装置であって、
   更に、前記監視領域の照度と、撮像部の絞り値と、が入力され、
   前記マスク判定処理とは別に、前記照度が所定のしきい値未満であり、前記絞り値が所定のしきい値以上であるときに前記監視カメラ装置にマスクがされたと判定するマスク判定処理を行うことを特徴とするマスク検出装置。
10. 請求項１〜９に記載されたマスク検出装置の少なくとも１つを備えた監視カメラ装置。
11. 前記マスク検出装置の前記マスク判定処理のうち１つが所定時間継続してマスクされたと判定したとき、マスク異常を発報する出力部を具備する、請求項１０に記載の監視カメラ装置。
12. 前記各基準の値は、撮像部が撮影した画像が、正常な変化をしたときに更新される、請求項１〜５に記載のマスク検出装置。

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