JP3986193B2 - 画像センサ、及び、画像監視システム - Google Patents
画像センサ、及び、画像監視システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3986193B2 JP3986193B2 JP37429198A JP37429198A JP3986193B2 JP 3986193 B2 JP3986193 B2 JP 3986193B2 JP 37429198 A JP37429198 A JP 37429198A JP 37429198 A JP37429198 A JP 37429198A JP 3986193 B2 JP3986193 B2 JP 3986193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- reference image
- image sensor
- master
- determination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視領域を撮影し、侵入異常及び画策異常を検出する画像センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建物の出入口及びその他の監視領域の画像を継続して撮影し、撮影した現画像と記憶してある基準画像とを比較照合することにより、監視領域が正常であるか異常であるかを判断する画像センサが実用化されている。
この画像センサは、警戒セットモード中に、侵入者が監視領域を通過したり、画像センサに近づいて来たりして、現画像と基準画像との間に急激な変化が生じると、侵入異常が発生したと判断する。
【０００３】
また、画像センサは、警戒解除モード中に、画策行為の検出を行う。画策行為とは、侵入の事前準備を画策して、画像センサの監視方向を変更したり、画像センサの前に机や衝立を配置したりすることである。このような画策行為がされると、現画像と基準画像との間に変化が生じるので、画像センサは、この変化を検出すると画策異常が発生したと判断する。
【０００４】
図１３を用いて画策異常について説明する。
図１３において、（Ａ）は、画像センサの設定時の監視領域を撮影した画像であり、人が出入りするためのドア３１が写っている。侵入異常時には、ドア３１が開いた状態、又は、侵入者が写った状態となる。（Ｂ）は、画策行為がされた状態の画像を示す。この画像では、ドア３１とその前の領域を衝立３２でカバーし、ドア３１から入った侵入者が撮像手段に写らないように画策した状態が写っている。ここで、（Ａ）の画像を基準画像とし、（Ｂ）の現画像と比較照合すると、両画像間に変化が検出されるので、画策異常が発生したと判断できる。
【０００５】
上記基準画像を固定のものとすると、例えば、エアコンによるゆっくりしたカーテンの揺れ、或いは、太陽光が監視領域に差し込むなどの徐々に変化する画像の変化も、異常と判断してしまう。したがって、ゆっくりした画像の変化を侵入異常又は画策異常と判断しないようにするため、基準画像を順次更新することが行われている。
【０００６】
図１３（Ｃ）は、太陽光が監視領域に差し込んだ領域３３がある画像を示す。この領域３３は、（Ａ）の画像から徐々に変化して（Ｃ）に示すようになる。ここで、基準画像を（Ａ）の画像に固定しておくと、（Ａ）の画像と（Ｃ）の画像との比較照合により変化が検出されるので、画策異常があったと判断してしまう。したがって、画像センサが異常を検出しない場合には、基準画像を順次更新して行く。これにより、（Ｃ）の画像が基準画像となれば、徐々に生じる変化は画策異常と判断されない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像センサにおいては、基準画像は環境変動に応じて更新されていくので、環境変動を装うような基準画像の改ざんには対応できないという問題点があった。これは、例えば、図１３（Ａ）に示す状態から、衝立３２を徐々に移動して（Ｂ）に示す状態とした場合である。
【０００８】
また、画像センサが異常と判断しても、監視員が画像を見た場合には正常であると判断する場合がある。この場合には、画像センサには、正常時と同様に、現画像を新たな基準画像として更新する動作を行わせたい。
本発明は、環境変動を装うような基準画像の改ざんにも対応できる画像センサを提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、本発明は、画像センサが異常の発生を検出しても、監視員が正常であると判断した場合には、画像センサに基準画像の更新の動作を行わせることができる画像監視システムを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【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。
すなわち、本発明の第１の態様としての画像センサは、監視領域を撮影する撮像手段と、基準画像とマスター画像とを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮影した現画像と、前記記憶手段に記憶した基準画像とを定期的に比較照合して、異常の有無を判断する第１の判断手段と、所定の条件が満たされたとき、前記現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより基準画像を更新する更新手段と、前記基準画像と前記マスター画像とを比較照合して、前記基準画像の改ざんの有無を判断する第２の判断手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本願発明によれば、侵入異常、画策異常が検出されない状態では、基準画像が更新されていく。つまり、図１３（Ａ）の画像が最初に基準画像であっても、順次基準画像が更新されていくことにより、図１３（Ｂ）又は（Ｃ）の現画像が基準画像となる。第１の判断手段は、更新された基準画像と現画像とを比較照合するので、この第１の判断手段のみでは、環境変化を装った画策行為による画像の変化は検出できない。
【００１２】
これに対し、図１３（Ａ）の画像をマスター画像として記憶しておき、更新された基準画像（Ｂ）又は（Ｃ）とマスター画像（Ａ）とを比較照合すれば、環境変化を装って徐々に基準画像を更新していく画策行為が検出できる。つまり、図１３（Ｂ）のように、画策行為により変化が累積された基準画像は、マスター画像（Ａ）と大きく異なることとなるので、第２の判断手段によりこれを検出することができる。また、図１３（Ｃ）のように、環境変化により変化した基準画像は、マスター画像（Ａ）との差分が小さいので、画策異常とは判定されない。
【００１３】
本発明においては、前記更新手段は、前記所定の条件として、前記第１の判断手段が正常と判断したとき、前記基準画像の更新を行うようにすることができる。また、前記第２の判断手段は、前記基準画像が更新されたときに、前記更新された基準画像と前記マスター画像とを比較照合することができる。
本発明の第２の態様としての画像監視システムは、監視領域を撮影し、得られた画像から異常の発生の有無を判定する画像センサと、この画像センサに接続されたコントローラとを具備する画像監視システムであって、前記画像センサは、前記監視領域を撮影する撮像手段と、基準画像を記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮影した現画像と、前記記憶手段に記憶した基準画像とを定期的に比較照合して、異常の有無を判断する判断手段と、この判断手段が異常があると判断したとき、異常が検出された前記現画像を、前記コントローラへ出力する出力手段と、前記コントローラからの信号を受信する受信手段と、前記受信手段により正常である旨の信号を受信したとき、前記コントローラへ出力した現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより前記基準画像を更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記コントローラが警備センタ装置と通信回線を介して接続され、前記警備センタ装置は、前記コントローラから送信されてくる前記異常が検出された現画像を表示するモニタと、監視員が操作する操作部とを有し、この操作部は、監視員が前記モニタで前記異常が検出された現画像を監視して正常と判断したときに、正常である旨の信号を前記コントローラへ送信するようにすることができる。
【００１５】
さらに、本発明の第３の態様としてのシステムは、監視領域を撮影し、得られた画像から異常の発生の有無を判定する画像センサと、この画像センサに接続されたコントローラとを具備する画像監視システムであって、前記画像センサは、前記監視領域を撮影する撮像手段と、基準画像とマスター画像とを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮影した現画像と、前記記憶手段に記憶した基準画像とを定期的に比較照合して、異常の有無を判断する第１の判断手段と、所定の条件が満たされたとき、前記現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより基準画像を更新する更新手段と、前記更新手段により前記基準画像が更新されたときに、更新された基準画像と前記マスター画像とを比較照合して、この比較照合により検出した異常状態が所定期間継続すると、前記基準画像に改ざん異常があったと判断する第２の判断手段と、この第２の判断手段が異常と判断したときに、前記基準画像を前記コントローラへ出力する出力手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した画像監視システムの全体構成を示す。
監視対象となる建物にコントローラ１が設置され、このコントローラ１に、複数の画像センサ２、火災センサ３、非常ボタン４、モード設定器５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６を介して、遠隔地の監視センタに設置された警備センタ装置７と接続される。
【００１７】
画像センサ２とコントローラ１との接続は、アナログ信号線８とディジタル信号線９とで行われる。アナログ信号線８は、同軸ケーブルで構成され、映像信号（ＮＴＳＣ方式）を伝達し、ディジタル信号線９は、ツイストペア線で構成され、ディジタル信号による制御信号を伝達する。
ここで、図１の画像監視システムの全体の動作について簡単に説明する。
【００１８】
モード設定器５は、画像監視システムを警戒解除モード又は警戒セットモードに設定する。警戒セットモード時に画像センサ２が異常が発生したことを検出すると、コントローラ１は、電話回線６を介して、警備センタ装置７に、異常が発生したことを示す異常信号を送信する。
また、火災センサ３、非常ボタン４から異常信号が出力されると、警戒解除モード、警戒セットモードのいずれの場合も、コントローラ１は、異常の種類、異常発生場所を示すデータを、電話回線６を通じて警備センタ装置７に送信する。なお、この場合の異常信号の検出方法、伝達方法などは当該技術分野において良く知られたものであるので、詳細な説明は省略する。
【００１９】
画像センサ２は、建物内に１つ又は複数設置され、窓、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。
図２は、画像センサ２の構成を示す。
画像センサ２には、ＣＰＵなどにより構成される制御手段２０１と電源２０２が設けられる。画像センサ２の内部の各部分は、制御手段２０１により制御され、電源２０２から電力の供給を受ける。電源２０２は、外部から供給されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換装置から構成される。なお、電源２０２を画像センサ２内に設ける代わりに、コントローラ１から電力供給をさせても良い。また、制御手段２０１には、記憶手段２２０が接続される。
【００２０】
図３は、制御手段２０１に接続される記憶手段２２０の内容を示す。
記憶手段２２０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を記憶したプログラム領域２２１、画像センサの設置高さ、俯角、監視ポイント、感度設定などを記憶したパラメータ領域２２２、ワークエリア２２３、監視領域の状態、即ち、現在の状態が正常であるか異常であるかの区別を記憶する状態記憶領域２２４、監視領域の警備モード、即ち、警戒セットモード又は警戒解除モードなどを記憶するモード記憶領域２２５、判定ブロックごとに設けられるカウント値が記憶されるカウンタ記憶領域２２６、現画像の平均輝度値を記憶する輝度値記憶領域２３１が設けられる。
【００２１】
記憶手段２２０は、更に、撮像手段２０３が撮影した画像を記憶する領域として、画策検出用基準画像記憶領域（記憶メモリ）２２７、現画像記憶領域２２８、異常画像記憶領域２２９、マスター画像記憶領域２３０を備えている。現画像記憶領域２２８には、例えば、撮像手段が２０３が撮影した最新の画像とその９フレーム前までの画像が記憶される。
【００２２】
図２に戻り、監視領域を撮影する撮像手段２０３は、ＣＣＤカメラにより構成され、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２０４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２０５は、記憶手段２２０に記憶された現画像と画策検出用基準画像とを比較照合し、画策検出用基準画像とマスター画像とを判定ブロックごとに比較照合して差分をとる。そして、差分の大きさにより重み付けを行い、制御手段２０１の算出手段により差分が大きくなれば重み付けに沿ってカウントダウンする。制御手段２０１は、カウンタのカウント値がしきい値を超える判定ブロック数がブロック所定値を超える場合、監視領域に異常が発生したと判定する。詳細な異常検出の手法については後述する。
【００２３】
表示手段２０６は、ＬＥＤにより構成され、異常検出時に点灯し、非検出時には消灯して、異常検出の有無を画像センサ２の外部に表示する。なお、異常検出時には外部への表示をせずに、容認された対処者がこの画像センサに対処をしたときに、初めて異常表示を行うようにすることもできる。
通信手段２０７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、ディジタル信号線９によりコントローラ１と接続され、映像信号以外の信号の送受信が行われる。図１に示すように、コントローラ１と各画像センサ２とを直列に接続する。画像出力手段２０８は、異常発生時の画像を出力するためのインターフェースで、切換手段２０９を介してアナログ信号線８と接続される。
【００２４】
アナログ信号線８は、図１に示すように、コントローラ１と各画像センサ２を直列に接続する。図２の切替手段２０９は、画像センサ１が正常状態の時はアナログ信号線８の入力側と出力側を接続する。異常状態となった時は入力側のアナログ信号線を切り離して、画像出力手段を出力側のアナログ出力線に接続させる。したがって、異常状態を検知した画像センサ２の画像出力手段２０８は、コントローラに接続されることとなる。なお、図２では、入力側を「他の画像センサから」、出力側を「コントローラへ」と表示してある。正常状態にあるときの画像センサ２は、アナログ信号線から切り離されている。
【００２５】
アドレス設定部２１０は、ディップスイッチにより構成され、コントローラが画像センサ２を特定するためのアドレスがここで設定される。
操作手段２１１は、電源をオン・オフするための手段である。また、操作手段２１１がオフされると、切替手段２０９は、アナログ信号線８の入力側と出力側を接続させて、当該画像センサ２をアナログ信号線８からバイパスさせる。
【００２６】
制御手段２０１は、撮像手段２０３で撮影された画像を、第１の計時手段の計時（例、０．５秒）ごとに記憶手段２２０の現画像記憶領域２２８に記憶する。また、所定の時間間隔（例、３０分）ごとに異常と判断されないときの現画像を画策検出用基準画像として記憶メモリ２２７に記憶する。
図４は、コントローラ１の構成を示す。
【００２７】
コントローラ１には、ＭＰＵなどにより構成される制御部１０１と電源回路１０２が設けられる。コントローラ１の各部分は、制御部１０１により制御され、電源回路１０２から電力の供給を受ける。電源回路１０２は、外部からのＡＣ電源をＤＣ電圧に変換する変換回路とバッテリを有する。また、モード設定器５が接続される。
【００２８】
コントローラ１には、更に以下の部分が設けられる。
センサ監視回路１０３は、火災センサ３、非常ボタン４とのインターフェースである。モデム１０４が電話回線６との間に設けられる。画像センサ通信制御部１０５は、画像センサ２とデータや信号線９で接続される。
映像入出力制御部１０６は、画像センサ２とアナログ信号線８で接続される。この映像入出力制御部１０６は、画像センサ２から送られてきた映像信号を、モデム１０４と外部に接続されたモニタ装置１０に分配する。
【００２９】
表示部１０７は、通常は、監視領域の監視状態を画面上に表示し、異常が検出されたときは、ブザーを鳴動させ、画面上に異常の種類、異常発生箇所などを表示する。また、表示部１０７は、画像センサ２の設定作業時にも使用される。
設定手段１０８は、画像センサ２の初期設定時（立ち上げ時）又は設定変更時に、例えば、画像センサ２の設置高さ、俯角、監視ポイント、感度設定などのパラメータの入力に使用される。
【００３０】
図５は、警備センタ装置７における画像監視システムに関する部分の構成を示す。
警備センタ装置７には、ＭＰＵなどにより構成される制御部７０１が設けられ、警備センタ装置７内の各部分は、制御部７０１により制御される。
電話回線６を介してコントローラ１と通信を行う通信インターフェース７０２が設けられる。コントローラ１から送られた画像信号及びその関連の信号は、画像情報記憶部７０３に記憶される。なお、画像信号は、ディジタルデータに変換されてから記憶される。この画像情報記憶部７０３に記憶されるデータとしては、異常を検出した画像センサ２のアドレス、異常発生時刻、画像のフレーム番号、画像データなどが含まれる。
【００３１】
制御部７０１は、異常信号を受信すると、モニタ７０４に、異常が発生したこと、異常発生物件名、異常発生箇所、異常発生時の画像などを表示する。
なお、モニタ７０４は、画像出力部７０６を介して制御部７０１と接続される。監視員は、このモニタ７０４上の画像を見て、異常状態を確認する。
図６のフローチャートを用いて、画像監視システムの立ち上げの詳細な動作について説明する。なお、以下の説明においては、画策異常に関する動作についてのみ説明する。当然ながら、本画像監視システムでは、侵入異常の検出も行うが、侵入異常に関する動作についての説明は省略する。
【００３２】
まず、この画像監視システムの運用に当たり、画像センサ２を立ち上げる。コントローラ１の映像入出力制御部１０６の端子にモニター装置１０を接続する（ステップＳ１）。
操作者は、モニター装置１０を見ながら、各画像センサ２ごとに撮像手段２０３が撮影している現在の画像に画像センサの運用状況、例えば、高さ（取り付け高さ）、俯角、監視ポイント（例えば、画像センサ２で重点的に監視する点）、感度設定（金庫などの重要箇所は感度を高くする）などを設定する（ステップＳ２）。
【００３３】
設定手段１０８にて、マスター画像取り込み操作を行う（ステップＳ３）。画像センサ２は、現画像をマスター画像として、記憶手段２２０のマスター画像記憶領域２３０に記憶すると共に、画策検出用基準画像記憶領域２２７に記憶する（ステップＳ４）。記憶手段２２０のカウンタ記憶領域２２６のマスター画像及び画策検出用基準画像のカウント値をリセットする（ステップＳ５）。
【００３４】
操作者は、このようにしてモニター装置１０から画像センサ２の運用状況を設定して、全画像センサ２についての設定が終了しなければ（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ２からステップＳ５を繰り返し、全画像センサ２についてのセンサが終了する（ステップＳ６のＹｅｓ）と、設定手段１０８にて設定終了の操作を行う（ステップＳ７）。
【００３５】
操作者は、次に、設定手段１０８にメニュー画面を表示させてから、警備センタ装置７にマスター画像を送信するための操作を行う（ステップＳ８）。これにより、各画像センサ２のマスター画像が警備センタ装置７に送信される。
警備センタ装置７における監視員は、送信されてきたマスター画像をモニタ７０４で見る。監視員は、マスター画像が不鮮明か否か、監視範囲外が写っていないかなどを判断して（ステップＳ９）、問題がなければ、操作部７０５にて承認操作を行う。マスター画像に問題があれば、操作者と連絡を取り、ステップＳ２以降の処理を繰り返して、新たなマスター画像を送信させる。
【００３６】
警備センタ装置７で承認操作が行われる（ステップＳ９のＹｅｓ）と、マスター画像が画像情報部７０３に記憶される（ステップＳ１０）。コントローラ１は、承認信号を電話回線６を介して受信すると、運用を開始する（ステップＳ１１）。
図７、８、９、１０に示したフローチャートを用いて、画像監視システムの運用の詳細な動作について説明する。
【００３７】
画像センサ２において、撮像手段２０３で撮影された現画像を、図示しない第１の計時手段が計時するごと（例、０．５秒ごと）に取り込んで、現画像記憶領域２０８に記憶する（ステップＳ２１）。
次に、監視領域において照明が変化したか否かを判断する。すなわち、取り込んだ現画像の画素の輝度の階調（２５６階調）の加算値を全画素で除算して、輝度値の平均を算出する（ステップＳ２２）。輝度値記憶領域２３１から、直前の現画像の平均輝度値を読みだして、現画像の平均輝度値との差を計算すると共に、現画像の平均輝度値を輝度値記憶領域２３１に記憶する（ステップＳ２３）。
【００３８】
ステップＳ２３で計算した平均輝度値の差が、輝度しきい値以上か否かを判断する（ステップＳ２４）。判断の結果、輝度しきい値以上であれば、照明が変化したと判断してステップＳ３６に進み、輝度しきい値未満であれば、照明の変化はないと判断してステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、現画像と画策検出用基準画像との類似度を算出する。
【００３９】
図１１のフローチャートを用いて、類似度の算出方法を説明する。
現画像と画策検出用基準画像とを、４８の判定ブロックに区分する（ステップＳ５１）。現画像と画策検出用基準画像とを４８の各判定ブロックごとに比較照合し、各判定ブロックごとの輝度画像の正規化相関値と分散値を算出する（ステップＳ５２）。この正規化相関値と分散値とから各判定ブロックごとに類似度を求める（ステップＳ５３）。
【００４０】
図７〜１０に戻ると、ステップＳ２６で、各判定ブロックごとの類似度が小さくなる（似ていない）と判定ブロックごとのカウンタのカウント値をアップし、類似度が大きくなる（似ている）と判定ブロックごとのカウンタのカウント値をダウンする。なお、この判定ブロックごとのカウンタは、記憶手段２２０のカウンタ記憶領域２２６を使用している。ここで、カウント値が例えば１２０を超えると、それ以上はカウントアップせずに、また、例えば５回連続してカウントダウンする場合には、カウント値を０になるように設定されている。
【００４１】
ステップＳ２７で、各判定カウンタのカウント値がしきい値以上の判定ブロックの数を算出する。また、しきい値以上の判定ブロック数ごとにその継続時間を算出する。
図１２を用いて継続時間について説明する。時点ｔn は、現画像を現画像記憶領域２２８に取り込む間隔の０．５秒で経過する。いま、時点ｔn でしきい値以上となった判定ブロック数が１０であるとすると、しきい値以上の判定ブロック数１０の継続時間は０．５秒である。この状態が次の時点ｔn+1 まで継続すると、しきい値以上の判定ブロック数１０の継続時間は１．０秒となる。
【００４２】
時点ｔn+2 で、しきい値以上となった判定ブロック数が１１となると、判定ブロック数１０の継続時間は１．５秒、判定ブロック数１１の継続状態は０．５秒となる。以後、同様にして、しきい値以上となった判定ブロック数ごとに継続時間が算出される。
図７〜１０のステップＳ２８で、しきい値を超える判定ブロック数が所定値（ブロック所定値）以上か否かを判断する。なお、ブロック所定値は、複数設定されている。ここで、ブロック所定値以上であればステップＳ２９へ進み、未満であればステップＳ３５へ進む。
【００４３】
ステップＳ２９で、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が、所定のしきい値（継続しきい値）を超えているか否かを判断する。なお、継続しきい値は複数用意され、しきい値を超えた判定ブロック数が大きければ継続しきい値が小さく設定される。
ステップ２９で、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が継続しきい値を超えている場合、制御手段１１は、画策行為があったと判断する（ステップＳ３０）。
【００４４】
ステップＳ２９で、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が、継続しきい値を超えていない場合、ステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が、前記の継続しきい値より小さい値に設定された所定値（時間所定値）を超えているか否かを判断する。ここで、時間所定値を超えていない場合は、ステップＳ２１へ戻り、時間所定値を超えている場合は、ステップＳ３７へ進む。
【００４５】
このステップＳ３１で時間所定値を設けた理由は、次のとおりである。ステップＳ２７で、判定ブロック数と継続時間を算出している間に、ステップＳ３５で３０分が経過すると、ステップＳ３６で判定カウンタのカウント値と継続時間がクリアされる。すると、その時点から、新たに判定ブロック数と継続時間の算出が行われるため、画策行為を検出するのに時間がかかりすぎることとなる。したがって、継続しきい値より小さい時間しきい値を設定して、継続しきい値は越さないが、この時間しきい値を超えている場合は、ステップＳ３７へ進んで、第１の計時手段のみをクリアして、次の３０分まで判定ブロック数と継続時間の算出を続ける。
【００４６】
ステップＳ３０で画策行為があったと判断された場合には、現画像を異常画像記憶領域２２９に記憶すると共に、状態記憶領域２２４を異常と記憶する（ステップＳ３２）。
画像センサ２は、ステップＳ３３で、コントローラ１から状態呼出信号を通信手段２０７を介して受信すると、状態記憶領域２２４に記憶している状態信号を通信手段２０７を介してコントローラ１へ送信する。また、異常信号を送信すると、コントローラ１から異常画像送信要求信号が送信される。画像センサ２は、これに対して、異常画像記憶領域２２９に記憶してある画像を画像出力手段２０８を介してコントローラ１へ送信する。そして、コントローラ１は、警備センタ装置７に異常信号及び異常画像を送信する（ステップＳ３４）。
【００４７】
次に、監視員は、ステップＳ３４で、モニタ７０４で送信されてきた異常画像を見て確認し（ステップＳ３８）、異常か否かを判断し（ステップＳ３９）、異常と判断しない場合（例えば、太陽光の監視領域内への差し込みや、監視を妨げない物の搬入など）、操作部７０５にて異常復旧信号をコントローラ１に送信し、コントローラ１は、異常復旧信号を受信すると、画像センサ２に基準画像書き換え信号を送信する（ステップＳ４０）。画像センサ２は、この基準画像書き換え信号を受信すると（ステップＳ４１）、ステップＳ３６へ進む。
【００４８】
前述のステップＳ３９で異常と判断した場合は、監視員は最寄りの緊急発進基地に異常への対応を指示する（ステップＳ４２）。
前述のステップＳ２８で、しきい値を超える判定ブロック数がブロック所定値未満であればステップＳ３５へ進む。
ステップＳ３５では、第１の計時手段が３０分を超えているか否かを判断する。ここで、第１の計時手段が３０分を超えない場合は、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ３５で第１の計時手段が３０分を超えた場合、ステップＳ３６に進み、現画像を第２の記憶メモリ２２７へ記憶して、画策検出用基準画像を更新すると共に、各判定ブロックの判定カウンタ記憶領域２２６のカウント値をクリアする。そして、各判定ブロック所定値ごとの継続時間もクリアする。これは、監視領域内の例えばレイアウトなどが変更されていないことを示している。このように、照明変化や後述する復旧信号を受信しない場合には、３０分ごとに画策検出用基準画像が更新される。そして、ステップＳ３７で、第１の計時手段をリセットする。
【００４９】
次に、画策検出用基準画像とマスター画像とを比較照合し、類似度を算出する（ステップＳ４３）。ここでは、ステップＳ３６で更新された画策検出用基準画像とマスター画像とを、例えば、４８のブロックごとに比較照合し、図１１に示したステップで類似度を算出する。
類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数を算出し、所定数以上かを判断する（ステップＳ４４）。類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数が所定数以上であれば（似ている）、ステップＳ４５で、正常と判断し、図示しない第２の計時手段をクリアーし、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ４４で類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数が所定数以下であれば（似ていない）、ステップＳ４６で、基準画像とマスター画像との非類似が継続しているか否かを判断する。所定時間以下であれば、基準画像と非類似が継続していることとなり、第２の計時手段をスタートする。または、第２の計時手段が計時しているときには、そのまま計時を続け、ステップＳ２１に戻る（ステップＳ４７）。
【００５０】
ステップＳ４６で所定時間以上であれば、画策検出用基準画像の改ざんと見做し、異常と判断し（ステップＳ４８）、ステップＳ３２に戻る。
なお、ステップＳ４４で画策検出用基準画像が正常と判断されても、この画策検出用基準画像をマスター画像に記憶させてマスター画像を更新することはしない。また、この所定時間の好ましい例は、５日から１０日くらいである。
【００５１】
そして、ステップＳ４８で、異常と判断されたときには、上記したように、ステップＳ３２に戻り、画策検出用基準画像を異常画像記憶領域２２９に記憶すると共に、状態記憶領域２２４に異常を記憶する。
本実施例においては、画策行為の検出の例として、ステップＳ３１でＹＥＳの場合、第１の計時手段をリセットして、次の３０分間で画策行為を検出するように説明したが、次の３０分以内で判定ブロック数が継続しきい値を超えた場合、その時点で画策異常と判断しても良い。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、環境変動など（例えば、外乱光の監視領域への差し込みなど）の徐々に変化する状態に応じて画策検出用基準画像を更新できると共に、環境変動を装った画策検出用基準画像の改ざんに伴う画策行為も検出でき、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の監視システムの全体構成を示す図。
【図２】図１の画像センサの構成を示す図。
【図３】図２の画像センサの記憶手段の内容を示す図。
【図４】図１のコントローラの構成を示す図。
【図５】図１の警備センタ装置の構成を示す図。
【図６】図２の画像センサの立ち上げ時の操作を示すフローチャート。
【図７】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その１）。
【図８】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その２）。
【図９】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その３）。
【図１０】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その４）。
【図１１】図２の画像センサの類似度を算出するロジックを示すフローチャート。
【図１２】図７における継続時間を説明する図。
【図１３】画策異常の判定ロジックを説明する図。
【符号の説明】
１…コントローラ
１０１…制御部
１０２…電源回路
１０３…センサ監視回路
１０４…モデム
１０５…画像センサ通信制御部
１０６…映像入出力制御部
１０７…表示部
１０８…設定手段
２…画像センサ
２０１…制御手段
２０２…電源
２０３…撮像手段
２０４…赤外線投光手段
２０５…画像処理手段
２０６…表示手段
２０７…通信手段
２０８…画像出力手段
２０９…切換手段
２１０…アドレス設定部
２１１…操作手段
２２０…記憶手段
２２１…プログラム領域
２２２…パラメータ領域
２２３…ワークエリア
２２４…状態記憶領域
２２５…モード記憶領域
２２６…カウンタ記憶領域
２２７…画策検出用基準画像記憶領域（記憶メモリ）
２２８…現画像記憶領域
２２９…異常画像記憶領域
２３０…マスター画像記憶領域
２３１…輝度値記憶領域
３…火災センサ
４…非常ボタン
５…モード設定器
６…電話回線
７…警備センタ装置
７０１…制御部
７０２…通信インターフェース
７０３…画像情報記憶部
７０４…モニタ
７０５…操作部
７０６…画像出力部
８…アナログ信号センタ
９…ディジタル信号センタ
１０…モニター装置
３１…ドア
３２…カバー
３３…太陽光が差し込んだ領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視領域を撮影し、侵入異常及び画策異常を検出する画像センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建物の出入口及びその他の監視領域の画像を継続して撮影し、撮影した現画像と記憶してある基準画像とを比較照合することにより、監視領域が正常であるか異常であるかを判断する画像センサが実用化されている。
この画像センサは、警戒セットモード中に、侵入者が監視領域を通過したり、画像センサに近づいて来たりして、現画像と基準画像との間に急激な変化が生じると、侵入異常が発生したと判断する。
【０００３】
また、画像センサは、警戒解除モード中に、画策行為の検出を行う。画策行為とは、侵入の事前準備を画策して、画像センサの監視方向を変更したり、画像センサの前に机や衝立を配置したりすることである。このような画策行為がされると、現画像と基準画像との間に変化が生じるので、画像センサは、この変化を検出すると画策異常が発生したと判断する。
【０００４】
図１３を用いて画策異常について説明する。
図１３において、（Ａ）は、画像センサの設定時の監視領域を撮影した画像であり、人が出入りするためのドア３１が写っている。侵入異常時には、ドア３１が開いた状態、又は、侵入者が写った状態となる。（Ｂ）は、画策行為がされた状態の画像を示す。この画像では、ドア３１とその前の領域を衝立３２でカバーし、ドア３１から入った侵入者が撮像手段に写らないように画策した状態が写っている。ここで、（Ａ）の画像を基準画像とし、（Ｂ）の現画像と比較照合すると、両画像間に変化が検出されるので、画策異常が発生したと判断できる。
【０００５】
上記基準画像を固定のものとすると、例えば、エアコンによるゆっくりしたカーテンの揺れ、或いは、太陽光が監視領域に差し込むなどの徐々に変化する画像の変化も、異常と判断してしまう。したがって、ゆっくりした画像の変化を侵入異常又は画策異常と判断しないようにするため、基準画像を順次更新することが行われている。
【０００６】
図１３（Ｃ）は、太陽光が監視領域に差し込んだ領域３３がある画像を示す。この領域３３は、（Ａ）の画像から徐々に変化して（Ｃ）に示すようになる。ここで、基準画像を（Ａ）の画像に固定しておくと、（Ａ）の画像と（Ｃ）の画像との比較照合により変化が検出されるので、画策異常があったと判断してしまう。したがって、画像センサが異常を検出しない場合には、基準画像を順次更新して行く。これにより、（Ｃ）の画像が基準画像となれば、徐々に生じる変化は画策異常と判断されない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像センサにおいては、基準画像は環境変動に応じて更新されていくので、環境変動を装うような基準画像の改ざんには対応できないという問題点があった。これは、例えば、図１３（Ａ）に示す状態から、衝立３２を徐々に移動して（Ｂ）に示す状態とした場合である。
【０００８】
また、画像センサが異常と判断しても、監視員が画像を見た場合には正常であると判断する場合がある。この場合には、画像センサには、正常時と同様に、現画像を新たな基準画像として更新する動作を行わせたい。
本発明は、環境変動を装うような基準画像の改ざんにも対応できる画像センサを提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、本発明は、画像センサが異常の発生を検出しても、監視員が正常であると判断した場合には、画像センサに基準画像の更新の動作を行わせることができる画像監視システムを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【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。
すなわち、本発明の第１の態様としての画像センサは、監視領域を撮影する撮像手段と、基準画像とマスター画像とを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮影した現画像と、前記記憶手段に記憶した基準画像とを定期的に比較照合して、異常の有無を判断する第１の判断手段と、所定の条件が満たされたとき、前記現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより基準画像を更新する更新手段と、前記基準画像と前記マスター画像とを比較照合して、前記基準画像の改ざんの有無を判断する第２の判断手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本願発明によれば、侵入異常、画策異常が検出されない状態では、基準画像が更新されていく。つまり、図１３（Ａ）の画像が最初に基準画像であっても、順次基準画像が更新されていくことにより、図１３（Ｂ）又は（Ｃ）の現画像が基準画像となる。第１の判断手段は、更新された基準画像と現画像とを比較照合するので、この第１の判断手段のみでは、環境変化を装った画策行為による画像の変化は検出できない。
【００１２】
これに対し、図１３（Ａ）の画像をマスター画像として記憶しておき、更新された基準画像（Ｂ）又は（Ｃ）とマスター画像（Ａ）とを比較照合すれば、環境変化を装って徐々に基準画像を更新していく画策行為が検出できる。つまり、図１３（Ｂ）のように、画策行為により変化が累積された基準画像は、マスター画像（Ａ）と大きく異なることとなるので、第２の判断手段によりこれを検出することができる。また、図１３（Ｃ）のように、環境変化により変化した基準画像は、マスター画像（Ａ）との差分が小さいので、画策異常とは判定されない。
【００１３】
本発明においては、前記更新手段は、前記所定の条件として、前記第１の判断手段が正常と判断したとき、前記基準画像の更新を行うようにすることができる。また、前記第２の判断手段は、前記基準画像が更新されたときに、前記更新された基準画像と前記マスター画像とを比較照合することができる。
本発明の第２の態様としての画像監視システムは、監視領域を撮影し、得られた画像から異常の発生の有無を判定する画像センサと、この画像センサに接続されたコントローラとを具備する画像監視システムであって、前記画像センサは、前記監視領域を撮影する撮像手段と、基準画像を記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮影した現画像と、前記記憶手段に記憶した基準画像とを定期的に比較照合して、異常の有無を判断する判断手段と、この判断手段が異常があると判断したとき、異常が検出された前記現画像を、前記コントローラへ出力する出力手段と、前記コントローラからの信号を受信する受信手段と、前記受信手段により正常である旨の信号を受信したとき、前記コントローラへ出力した現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより前記基準画像を更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記コントローラが警備センタ装置と通信回線を介して接続され、前記警備センタ装置は、前記コントローラから送信されてくる前記異常が検出された現画像を表示するモニタと、監視員が操作する操作部とを有し、この操作部は、監視員が前記モニタで前記異常が検出された現画像を監視して正常と判断したときに、正常である旨の信号を前記コントローラへ送信するようにすることができる。
【００１５】
さらに、本発明の第３の態様としてのシステムは、監視領域を撮影し、得られた画像から異常の発生の有無を判定する画像センサと、この画像センサに接続されたコントローラとを具備する画像監視システムであって、前記画像センサは、前記監視領域を撮影する撮像手段と、基準画像とマスター画像とを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮影した現画像と、前記記憶手段に記憶した基準画像とを定期的に比較照合して、異常の有無を判断する第１の判断手段と、所定の条件が満たされたとき、前記現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより基準画像を更新する更新手段と、前記更新手段により前記基準画像が更新されたときに、更新された基準画像と前記マスター画像とを比較照合して、この比較照合により検出した異常状態が所定期間継続すると、前記基準画像に改ざん異常があったと判断する第２の判断手段と、この第２の判断手段が異常と判断したときに、前記基準画像を前記コントローラへ出力する出力手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した画像監視システムの全体構成を示す。
監視対象となる建物にコントローラ１が設置され、このコントローラ１に、複数の画像センサ２、火災センサ３、非常ボタン４、モード設定器５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６を介して、遠隔地の監視センタに設置された警備センタ装置７と接続される。
【００１７】
画像センサ２とコントローラ１との接続は、アナログ信号線８とディジタル信号線９とで行われる。アナログ信号線８は、同軸ケーブルで構成され、映像信号（ＮＴＳＣ方式）を伝達し、ディジタル信号線９は、ツイストペア線で構成され、ディジタル信号による制御信号を伝達する。
ここで、図１の画像監視システムの全体の動作について簡単に説明する。
【００１８】
モード設定器５は、画像監視システムを警戒解除モード又は警戒セットモードに設定する。警戒セットモード時に画像センサ２が異常が発生したことを検出すると、コントローラ１は、電話回線６を介して、警備センタ装置７に、異常が発生したことを示す異常信号を送信する。
また、火災センサ３、非常ボタン４から異常信号が出力されると、警戒解除モード、警戒セットモードのいずれの場合も、コントローラ１は、異常の種類、異常発生場所を示すデータを、電話回線６を通じて警備センタ装置７に送信する。なお、この場合の異常信号の検出方法、伝達方法などは当該技術分野において良く知られたものであるので、詳細な説明は省略する。
【００１９】
画像センサ２は、建物内に１つ又は複数設置され、窓、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。
図２は、画像センサ２の構成を示す。
画像センサ２には、ＣＰＵなどにより構成される制御手段２０１と電源２０２が設けられる。画像センサ２の内部の各部分は、制御手段２０１により制御され、電源２０２から電力の供給を受ける。電源２０２は、外部から供給されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換装置から構成される。なお、電源２０２を画像センサ２内に設ける代わりに、コントローラ１から電力供給をさせても良い。また、制御手段２０１には、記憶手段２２０が接続される。
【００２０】
図３は、制御手段２０１に接続される記憶手段２２０の内容を示す。
記憶手段２２０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を記憶したプログラム領域２２１、画像センサの設置高さ、俯角、監視ポイント、感度設定などを記憶したパラメータ領域２２２、ワークエリア２２３、監視領域の状態、即ち、現在の状態が正常であるか異常であるかの区別を記憶する状態記憶領域２２４、監視領域の警備モード、即ち、警戒セットモード又は警戒解除モードなどを記憶するモード記憶領域２２５、判定ブロックごとに設けられるカウント値が記憶されるカウンタ記憶領域２２６、現画像の平均輝度値を記憶する輝度値記憶領域２３１が設けられる。
【００２１】
記憶手段２２０は、更に、撮像手段２０３が撮影した画像を記憶する領域として、画策検出用基準画像記憶領域（記憶メモリ）２２７、現画像記憶領域２２８、異常画像記憶領域２２９、マスター画像記憶領域２３０を備えている。現画像記憶領域２２８には、例えば、撮像手段が２０３が撮影した最新の画像とその９フレーム前までの画像が記憶される。
【００２２】
図２に戻り、監視領域を撮影する撮像手段２０３は、ＣＣＤカメラにより構成され、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２０４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２０５は、記憶手段２２０に記憶された現画像と画策検出用基準画像とを比較照合し、画策検出用基準画像とマスター画像とを判定ブロックごとに比較照合して差分をとる。そして、差分の大きさにより重み付けを行い、制御手段２０１の算出手段により差分が大きくなれば重み付けに沿ってカウントダウンする。制御手段２０１は、カウンタのカウント値がしきい値を超える判定ブロック数がブロック所定値を超える場合、監視領域に異常が発生したと判定する。詳細な異常検出の手法については後述する。
【００２３】
表示手段２０６は、ＬＥＤにより構成され、異常検出時に点灯し、非検出時には消灯して、異常検出の有無を画像センサ２の外部に表示する。なお、異常検出時には外部への表示をせずに、容認された対処者がこの画像センサに対処をしたときに、初めて異常表示を行うようにすることもできる。
通信手段２０７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、ディジタル信号線９によりコントローラ１と接続され、映像信号以外の信号の送受信が行われる。図１に示すように、コントローラ１と各画像センサ２とを直列に接続する。画像出力手段２０８は、異常発生時の画像を出力するためのインターフェースで、切換手段２０９を介してアナログ信号線８と接続される。
【００２４】
アナログ信号線８は、図１に示すように、コントローラ１と各画像センサ２を直列に接続する。図２の切替手段２０９は、画像センサ１が正常状態の時はアナログ信号線８の入力側と出力側を接続する。異常状態となった時は入力側のアナログ信号線を切り離して、画像出力手段を出力側のアナログ出力線に接続させる。したがって、異常状態を検知した画像センサ２の画像出力手段２０８は、コントローラに接続されることとなる。なお、図２では、入力側を「他の画像センサから」、出力側を「コントローラへ」と表示してある。正常状態にあるときの画像センサ２は、アナログ信号線から切り離されている。
【００２５】
アドレス設定部２１０は、ディップスイッチにより構成され、コントローラが画像センサ２を特定するためのアドレスがここで設定される。
操作手段２１１は、電源をオン・オフするための手段である。また、操作手段２１１がオフされると、切替手段２０９は、アナログ信号線８の入力側と出力側を接続させて、当該画像センサ２をアナログ信号線８からバイパスさせる。
【００２６】
制御手段２０１は、撮像手段２０３で撮影された画像を、第１の計時手段の計時（例、０．５秒）ごとに記憶手段２２０の現画像記憶領域２２８に記憶する。また、所定の時間間隔（例、３０分）ごとに異常と判断されないときの現画像を画策検出用基準画像として記憶メモリ２２７に記憶する。
図４は、コントローラ１の構成を示す。
【００２７】
コントローラ１には、ＭＰＵなどにより構成される制御部１０１と電源回路１０２が設けられる。コントローラ１の各部分は、制御部１０１により制御され、電源回路１０２から電力の供給を受ける。電源回路１０２は、外部からのＡＣ電源をＤＣ電圧に変換する変換回路とバッテリを有する。また、モード設定器５が接続される。
【００２８】
コントローラ１には、更に以下の部分が設けられる。
センサ監視回路１０３は、火災センサ３、非常ボタン４とのインターフェースである。モデム１０４が電話回線６との間に設けられる。画像センサ通信制御部１０５は、画像センサ２とデータや信号線９で接続される。
映像入出力制御部１０６は、画像センサ２とアナログ信号線８で接続される。この映像入出力制御部１０６は、画像センサ２から送られてきた映像信号を、モデム１０４と外部に接続されたモニタ装置１０に分配する。
【００２９】
表示部１０７は、通常は、監視領域の監視状態を画面上に表示し、異常が検出されたときは、ブザーを鳴動させ、画面上に異常の種類、異常発生箇所などを表示する。また、表示部１０７は、画像センサ２の設定作業時にも使用される。
設定手段１０８は、画像センサ２の初期設定時（立ち上げ時）又は設定変更時に、例えば、画像センサ２の設置高さ、俯角、監視ポイント、感度設定などのパラメータの入力に使用される。
【００３０】
図５は、警備センタ装置７における画像監視システムに関する部分の構成を示す。
警備センタ装置７には、ＭＰＵなどにより構成される制御部７０１が設けられ、警備センタ装置７内の各部分は、制御部７０１により制御される。
電話回線６を介してコントローラ１と通信を行う通信インターフェース７０２が設けられる。コントローラ１から送られた画像信号及びその関連の信号は、画像情報記憶部７０３に記憶される。なお、画像信号は、ディジタルデータに変換されてから記憶される。この画像情報記憶部７０３に記憶されるデータとしては、異常を検出した画像センサ２のアドレス、異常発生時刻、画像のフレーム番号、画像データなどが含まれる。
【００３１】
制御部７０１は、異常信号を受信すると、モニタ７０４に、異常が発生したこと、異常発生物件名、異常発生箇所、異常発生時の画像などを表示する。
なお、モニタ７０４は、画像出力部７０６を介して制御部７０１と接続される。監視員は、このモニタ７０４上の画像を見て、異常状態を確認する。
図６のフローチャートを用いて、画像監視システムの立ち上げの詳細な動作について説明する。なお、以下の説明においては、画策異常に関する動作についてのみ説明する。当然ながら、本画像監視システムでは、侵入異常の検出も行うが、侵入異常に関する動作についての説明は省略する。
【００３２】
まず、この画像監視システムの運用に当たり、画像センサ２を立ち上げる。コントローラ１の映像入出力制御部１０６の端子にモニター装置１０を接続する（ステップＳ１）。
操作者は、モニター装置１０を見ながら、各画像センサ２ごとに撮像手段２０３が撮影している現在の画像に画像センサの運用状況、例えば、高さ（取り付け高さ）、俯角、監視ポイント（例えば、画像センサ２で重点的に監視する点）、感度設定（金庫などの重要箇所は感度を高くする）などを設定する（ステップＳ２）。
【００３３】
設定手段１０８にて、マスター画像取り込み操作を行う（ステップＳ３）。画像センサ２は、現画像をマスター画像として、記憶手段２２０のマスター画像記憶領域２３０に記憶すると共に、画策検出用基準画像記憶領域２２７に記憶する（ステップＳ４）。記憶手段２２０のカウンタ記憶領域２２６のマスター画像及び画策検出用基準画像のカウント値をリセットする（ステップＳ５）。
【００３４】
操作者は、このようにしてモニター装置１０から画像センサ２の運用状況を設定して、全画像センサ２についての設定が終了しなければ（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ２からステップＳ５を繰り返し、全画像センサ２についてのセンサが終了する（ステップＳ６のＹｅｓ）と、設定手段１０８にて設定終了の操作を行う（ステップＳ７）。
【００３５】
操作者は、次に、設定手段１０８にメニュー画面を表示させてから、警備センタ装置７にマスター画像を送信するための操作を行う（ステップＳ８）。これにより、各画像センサ２のマスター画像が警備センタ装置７に送信される。
警備センタ装置７における監視員は、送信されてきたマスター画像をモニタ７０４で見る。監視員は、マスター画像が不鮮明か否か、監視範囲外が写っていないかなどを判断して（ステップＳ９）、問題がなければ、操作部７０５にて承認操作を行う。マスター画像に問題があれば、操作者と連絡を取り、ステップＳ２以降の処理を繰り返して、新たなマスター画像を送信させる。
【００３６】
警備センタ装置７で承認操作が行われる（ステップＳ９のＹｅｓ）と、マスター画像が画像情報部７０３に記憶される（ステップＳ１０）。コントローラ１は、承認信号を電話回線６を介して受信すると、運用を開始する（ステップＳ１１）。
図７、８、９、１０に示したフローチャートを用いて、画像監視システムの運用の詳細な動作について説明する。
【００３７】
画像センサ２において、撮像手段２０３で撮影された現画像を、図示しない第１の計時手段が計時するごと（例、０．５秒ごと）に取り込んで、現画像記憶領域２０８に記憶する（ステップＳ２１）。
次に、監視領域において照明が変化したか否かを判断する。すなわち、取り込んだ現画像の画素の輝度の階調（２５６階調）の加算値を全画素で除算して、輝度値の平均を算出する（ステップＳ２２）。輝度値記憶領域２３１から、直前の現画像の平均輝度値を読みだして、現画像の平均輝度値との差を計算すると共に、現画像の平均輝度値を輝度値記憶領域２３１に記憶する（ステップＳ２３）。
【００３８】
ステップＳ２３で計算した平均輝度値の差が、輝度しきい値以上か否かを判断する（ステップＳ２４）。判断の結果、輝度しきい値以上であれば、照明が変化したと判断してステップＳ３６に進み、輝度しきい値未満であれば、照明の変化はないと判断してステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、現画像と画策検出用基準画像との類似度を算出する。
【００３９】
図１１のフローチャートを用いて、類似度の算出方法を説明する。
現画像と画策検出用基準画像とを、４８の判定ブロックに区分する（ステップＳ５１）。現画像と画策検出用基準画像とを４８の各判定ブロックごとに比較照合し、各判定ブロックごとの輝度画像の正規化相関値と分散値を算出する（ステップＳ５２）。この正規化相関値と分散値とから各判定ブロックごとに類似度を求める（ステップＳ５３）。
【００４０】
図７〜１０に戻ると、ステップＳ２６で、各判定ブロックごとの類似度が小さくなる（似ていない）と判定ブロックごとのカウンタのカウント値をアップし、類似度が大きくなる（似ている）と判定ブロックごとのカウンタのカウント値をダウンする。なお、この判定ブロックごとのカウンタは、記憶手段２２０のカウンタ記憶領域２２６を使用している。ここで、カウント値が例えば１２０を超えると、それ以上はカウントアップせずに、また、例えば５回連続してカウントダウンする場合には、カウント値を０になるように設定されている。
【００４１】
ステップＳ２７で、各判定カウンタのカウント値がしきい値以上の判定ブロックの数を算出する。また、しきい値以上の判定ブロック数ごとにその継続時間を算出する。
図１２を用いて継続時間について説明する。時点ｔn は、現画像を現画像記憶領域２２８に取り込む間隔の０．５秒で経過する。いま、時点ｔn でしきい値以上となった判定ブロック数が１０であるとすると、しきい値以上の判定ブロック数１０の継続時間は０．５秒である。この状態が次の時点ｔn+1 まで継続すると、しきい値以上の判定ブロック数１０の継続時間は１．０秒となる。
【００４２】
時点ｔn+2 で、しきい値以上となった判定ブロック数が１１となると、判定ブロック数１０の継続時間は１．５秒、判定ブロック数１１の継続状態は０．５秒となる。以後、同様にして、しきい値以上となった判定ブロック数ごとに継続時間が算出される。
図７〜１０のステップＳ２８で、しきい値を超える判定ブロック数が所定値（ブロック所定値）以上か否かを判断する。なお、ブロック所定値は、複数設定されている。ここで、ブロック所定値以上であればステップＳ２９へ進み、未満であればステップＳ３５へ進む。
【００４３】
ステップＳ２９で、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が、所定のしきい値（継続しきい値）を超えているか否かを判断する。なお、継続しきい値は複数用意され、しきい値を超えた判定ブロック数が大きければ継続しきい値が小さく設定される。
ステップ２９で、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が継続しきい値を超えている場合、制御手段１１は、画策行為があったと判断する（ステップＳ３０）。
【００４４】
ステップＳ２９で、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が、継続しきい値を超えていない場合、ステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では、しきい値を超える判定ブロック数ごとの継続時間が、前記の継続しきい値より小さい値に設定された所定値（時間所定値）を超えているか否かを判断する。ここで、時間所定値を超えていない場合は、ステップＳ２１へ戻り、時間所定値を超えている場合は、ステップＳ３７へ進む。
【００４５】
このステップＳ３１で時間所定値を設けた理由は、次のとおりである。ステップＳ２７で、判定ブロック数と継続時間を算出している間に、ステップＳ３５で３０分が経過すると、ステップＳ３６で判定カウンタのカウント値と継続時間がクリアされる。すると、その時点から、新たに判定ブロック数と継続時間の算出が行われるため、画策行為を検出するのに時間がかかりすぎることとなる。したがって、継続しきい値より小さい時間しきい値を設定して、継続しきい値は越さないが、この時間しきい値を超えている場合は、ステップＳ３７へ進んで、第１の計時手段のみをクリアして、次の３０分まで判定ブロック数と継続時間の算出を続ける。
【００４６】
ステップＳ３０で画策行為があったと判断された場合には、現画像を異常画像記憶領域２２９に記憶すると共に、状態記憶領域２２４を異常と記憶する（ステップＳ３２）。
画像センサ２は、ステップＳ３３で、コントローラ１から状態呼出信号を通信手段２０７を介して受信すると、状態記憶領域２２４に記憶している状態信号を通信手段２０７を介してコントローラ１へ送信する。また、異常信号を送信すると、コントローラ１から異常画像送信要求信号が送信される。画像センサ２は、これに対して、異常画像記憶領域２２９に記憶してある画像を画像出力手段２０８を介してコントローラ１へ送信する。そして、コントローラ１は、警備センタ装置７に異常信号及び異常画像を送信する（ステップＳ３４）。
【００４７】
次に、監視員は、ステップＳ３４で、モニタ７０４で送信されてきた異常画像を見て確認し（ステップＳ３８）、異常か否かを判断し（ステップＳ３９）、異常と判断しない場合（例えば、太陽光の監視領域内への差し込みや、監視を妨げない物の搬入など）、操作部７０５にて異常復旧信号をコントローラ１に送信し、コントローラ１は、異常復旧信号を受信すると、画像センサ２に基準画像書き換え信号を送信する（ステップＳ４０）。画像センサ２は、この基準画像書き換え信号を受信すると（ステップＳ４１）、ステップＳ３６へ進む。
【００４８】
前述のステップＳ３９で異常と判断した場合は、監視員は最寄りの緊急発進基地に異常への対応を指示する（ステップＳ４２）。
前述のステップＳ２８で、しきい値を超える判定ブロック数がブロック所定値未満であればステップＳ３５へ進む。
ステップＳ３５では、第１の計時手段が３０分を超えているか否かを判断する。ここで、第１の計時手段が３０分を超えない場合は、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ３５で第１の計時手段が３０分を超えた場合、ステップＳ３６に進み、現画像を第２の記憶メモリ２２７へ記憶して、画策検出用基準画像を更新すると共に、各判定ブロックの判定カウンタ記憶領域２２６のカウント値をクリアする。そして、各判定ブロック所定値ごとの継続時間もクリアする。これは、監視領域内の例えばレイアウトなどが変更されていないことを示している。このように、照明変化や後述する復旧信号を受信しない場合には、３０分ごとに画策検出用基準画像が更新される。そして、ステップＳ３７で、第１の計時手段をリセットする。
【００４９】
次に、画策検出用基準画像とマスター画像とを比較照合し、類似度を算出する（ステップＳ４３）。ここでは、ステップＳ３６で更新された画策検出用基準画像とマスター画像とを、例えば、４８のブロックごとに比較照合し、図１１に示したステップで類似度を算出する。
類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数を算出し、所定数以上かを判断する（ステップＳ４４）。類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数が所定数以上であれば（似ている）、ステップＳ４５で、正常と判断し、図示しない第２の計時手段をクリアーし、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ４４で類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数が所定数以下であれば（似ていない）、ステップＳ４６で、基準画像とマスター画像との非類似が継続しているか否かを判断する。所定時間以下であれば、基準画像と非類似が継続していることとなり、第２の計時手段をスタートする。または、第２の計時手段が計時しているときには、そのまま計時を続け、ステップＳ２１に戻る（ステップＳ４７）。
【００５０】
ステップＳ４６で所定時間以上であれば、画策検出用基準画像の改ざんと見做し、異常と判断し（ステップＳ４８）、ステップＳ３２に戻る。
なお、ステップＳ４４で画策検出用基準画像が正常と判断されても、この画策検出用基準画像をマスター画像に記憶させてマスター画像を更新することはしない。また、この所定時間の好ましい例は、５日から１０日くらいである。
【００５１】
そして、ステップＳ４８で、異常と判断されたときには、上記したように、ステップＳ３２に戻り、画策検出用基準画像を異常画像記憶領域２２９に記憶すると共に、状態記憶領域２２４に異常を記憶する。
本実施例においては、画策行為の検出の例として、ステップＳ３１でＹＥＳの場合、第１の計時手段をリセットして、次の３０分間で画策行為を検出するように説明したが、次の３０分以内で判定ブロック数が継続しきい値を超えた場合、その時点で画策異常と判断しても良い。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、環境変動など（例えば、外乱光の監視領域への差し込みなど）の徐々に変化する状態に応じて画策検出用基準画像を更新できると共に、環境変動を装った画策検出用基準画像の改ざんに伴う画策行為も検出でき、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の監視システムの全体構成を示す図。
【図２】図１の画像センサの構成を示す図。
【図３】図２の画像センサの記憶手段の内容を示す図。
【図４】図１のコントローラの構成を示す図。
【図５】図１の警備センタ装置の構成を示す図。
【図６】図２の画像センサの立ち上げ時の操作を示すフローチャート。
【図７】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その１）。
【図８】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その２）。
【図９】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その３）。
【図１０】図２の画像センサの画策異常検出ロジックを示すフローチャート（その４）。
【図１１】図２の画像センサの類似度を算出するロジックを示すフローチャート。
【図１２】図７における継続時間を説明する図。
【図１３】画策異常の判定ロジックを説明する図。
【符号の説明】
１…コントローラ
１０１…制御部
１０２…電源回路
１０３…センサ監視回路
１０４…モデム
１０５…画像センサ通信制御部
１０６…映像入出力制御部
１０７…表示部
１０８…設定手段
２…画像センサ
２０１…制御手段
２０２…電源
２０３…撮像手段
２０４…赤外線投光手段
２０５…画像処理手段
２０６…表示手段
２０７…通信手段
２０８…画像出力手段
２０９…切換手段
２１０…アドレス設定部
２１１…操作手段
２２０…記憶手段
２２１…プログラム領域
２２２…パラメータ領域
２２３…ワークエリア
２２４…状態記憶領域
２２５…モード記憶領域
２２６…カウンタ記憶領域
２２７…画策検出用基準画像記憶領域（記憶メモリ）
２２８…現画像記憶領域
２２９…異常画像記憶領域
２３０…マスター画像記憶領域
２３１…輝度値記憶領域
３…火災センサ
４…非常ボタン
５…モード設定器
６…電話回線
７…警備センタ装置
７０１…制御部
７０２…通信インターフェース
７０３…画像情報記憶部
７０４…モニタ
７０５…操作部
７０６…画像出力部
８…アナログ信号センタ
９…ディジタル信号センタ
１０…モニター装置
３１…ドア
３２…カバー
３３…太陽光が差し込んだ領域
Claims (5)
- 監視領域を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段で撮影された画像であって、順次更新される基準画像と、前記監視領域を予め撮影した画像であるマスター画像とを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段が撮影した現画像と前記記憶手段に記憶した基準画像とを比較照合して該現画像と該基準画像との間に生じた変化の有無を判断するする第１の判断手段と、
前記第１の判断手段にて変化無しと判断された現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより前記基準画像を更新する更新手段と、
前記基準画像と前記マスター画像とを比較照合して該基準画像と該マスター画像とが異なることを検出すると該基準画像の改ざん有りと判断する第２の判断手段と、
を具備することを特徴とする画像センサ。 - 前記更新手段は、前記第１の判断手段が変化無しと判断したとき、前記基準画像の更新を行う請求項１に記載の画像センサ。
- 前記第２の判断手段は、前記基準画像が更新されたときに、前記改ざんの有無を判断する請求項１又は２に記載の画像センサ。
- 前記第２の判断手段は、前記基準画像と前記マスター画像をそれぞれ複数のブロックに分割し、前記基準画像の各ブロックについて、対応する前記マスター画像のブロックとの間でそれぞれ類似度を算出し、算出した類似度が基準画像の改ざん用しきい値を超えるブロックの数が所定数以下の状態が所定時間継続した場合に前記基準画像の改ざん有りと判断する請求項１〜３の何れか一項に記載の画像センサ。
- 監視領域を撮影し、得られた画像から異常の発生の有無を判定する画像センサと、この画像センサに接続されたコントローラとを具備する画像監視システムであって、
前記画像センサは、
前記監視領域を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段で撮影された画像であって、順次更新される基準画像と前記監視領域を予め撮影した画像であるマスター画像とを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段が撮影した現画像と前記記憶手段に記憶した基準画像とを比較照合して該現画像と該基準画像画像との間に生じた変化の有無を判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段にて変化無しと判断された現画像を前記基準画像として前記記憶手段に記憶することにより基準画像を更新する更新手段と、
前記更新手段により前記基準画像が更新されたときに、更新された基準画像と前記マスター画像とを比較照合して該基準画像と該マスター画像とが異なることを検出すると該基準画像の改ざん有りと判断する第２の判断手段と、
この第２の判断手段が改ざん有りと判断したときに、前記基準画像を前記コントローラへ出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする画像監視システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37429198A JP3986193B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 画像センサ、及び、画像監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37429198A JP3986193B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 画像センサ、及び、画像監視システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000194962A JP2000194962A (ja) | 2000-07-14 |
| JP3986193B2 true JP3986193B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=18503597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37429198A Expired - Fee Related JP3986193B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 画像センサ、及び、画像監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3986193B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002247567A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Fujitsu General Ltd | 監視カメラ装置 |
| JP3965943B2 (ja) * | 2001-07-12 | 2007-08-29 | 株式会社ノーリツ | 人体検出装置 |
| JP5217106B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2013-06-19 | 沖電気工業株式会社 | 映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラム |
| EP2048871B1 (en) * | 2007-10-09 | 2011-08-31 | Tektronix International Sales GmbH | Image evaluation |
| JP4295344B1 (ja) * | 2008-03-12 | 2009-07-15 | 株式会社日立国際電気 | 監視システム |
| JP5674954B2 (ja) * | 2011-09-12 | 2015-02-25 | 株式会社日立製作所 | ストリームデータの異常検知方法および装置 |
| JP6295191B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2018-03-14 | 株式会社日立ビルシステム | エレベータ乗りかごの画像監視装置 |
| GB2585276B (en) * | 2018-01-19 | 2022-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | Surveillance assist device |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37429198A patent/JP3986193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000194962A (ja) | 2000-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3986193B2 (ja) | 画像センサ、及び、画像監視システム | |
| JPH0520559A (ja) | 画像処理を用いた防災監視装置 | |
| JPH0644483A (ja) | 遠隔監視警備システム | |
| JPH11272965A (ja) | 画像監視システム | |
| JP3878338B2 (ja) | 画像監視装置 | |
| JP3888793B2 (ja) | 画像センサ | |
| JP4051151B2 (ja) | 画像センサ、これを含む監視システム | |
| JP2001218189A (ja) | 監視カメラシステム | |
| JP3797525B2 (ja) | 画像監視システム | |
| JP3874539B2 (ja) | 画像監視装置 | |
| JP2003324726A (ja) | 監視カメラを用いた物体検出装置 | |
| JP3886246B2 (ja) | 画像監視システム | |
| JP3939023B2 (ja) | 画像監視システム | |
| JP3890155B2 (ja) | 画像センサ | |
| JP3969839B2 (ja) | 画像監視装置 | |
| JP3577231B2 (ja) | 画像監視システム | |
| JP3897471B2 (ja) | 画像センサ | |
| JP3922804B2 (ja) | 画像監視システム | |
| JP2000222646A (ja) | 監視カメラシステム | |
| JPH10188183A (ja) | 自火報設備用表示操作装置 | |
| JP3838791B2 (ja) | 画像監視装置 | |
| JP3830292B2 (ja) | 画像センサ | |
| JP2001006057A (ja) | 異常検出監視システム | |
| JP4070307B2 (ja) | 画像監視システム及び画像監視装置 | |
| JP3523786B2 (ja) | 集合住宅監視システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041215 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060911 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061017 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070306 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070425 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070612 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070710 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130720 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |