JP4055790B2 - Door phone system - Google Patents
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Description
本発明は、ドアホンシステムに関するものである。 The present invention relates to a door phone system.
従来、屋内に設置したドアホン親機と屋外に設置したドアホン子器とを具備して住宅屋内外間で通話を行うドアホンシステムとして、検知領域への侵入者や来客の存在を映像として映し出し、確認するために、屋外に監視カメラを設置し、ドアホン親機側でモニターするものがあり、このようなドアホンシステムでは、検知領域へ人が侵入したときに報知するとともにドアホン親機に画像を伝送して録画している。 Conventionally, as a doorphone system that has a doorphone main unit installed indoors and a doorphone slave unit installed outdoors, and makes calls between indoors and outdoors, the presence of intruders and visitors in the detection area is projected and confirmed as a video. For this reason, some surveillance cameras are installed outdoors and monitored by the doorphone master unit. In such doorphone systems, when a person enters the detection area, an image is transmitted to the doorphone master unit. Recording.
そして、検知領域への人の侵入を検知する人体センシング方式としては、監視カメラの画像信号を画像処理する画像処理型の人体検知器を用いて検知する方式や、あるいは熱線式センサを用いて検知する方式がある(例えば、特許文献1参照)。 As a human body sensing method for detecting the intrusion of a person into the detection area, a detection method using an image processing type human body detector that performs image processing on the image signal of the surveillance camera, or a detection using a hot-wire sensor (For example, refer to Patent Document 1).
図9は、人体センシング方式に熱線式センサを用いた場合のドアホンのシステム構成例を示しており、住宅Hの屋内にドアホン親機100を設置し、屋外にドアホン子器200を設置し、さらに庭にはセンサ付カメラ400を具備したライト300を設置している。センサ付カメラ400は、監視カメラ400aと熱線式センサ400bとで構成され、熱線式センサ400bの検知領域内に人体を検知した場合は、監視カメラ400aで撮像した画像をドアホン親機100へ伝送するとともに、ライト300を点灯させる。
人体センシング方式としては、検知領域に人が侵入したとき、検知領域内の移動体の横切り、近付き等の移動方向に関わらず確実にセンシングして報知するとともに、ドアホン親機に画像を伝送して録画することが要求される。 As a human body sensing method, when a person enters the detection area, it is surely sensed and notified regardless of the movement direction such as crossing or approaching the moving body in the detection area, and transmitting an image to the door phone master unit It is required to record.
しかし、上記監視カメラの画像信号を画像処理することによる人体センシング方式では、夜間、照度不足によって感度低下を引き起こすという問題があった。 However, the human body sensing system that performs image processing on the image signal of the surveillance camera has a problem that the sensitivity is lowered at night due to insufficient illuminance.
また、上記熱線式センサによる人体センシング方式は、コスト面や、設計的な利便性によって一般的に用いられており、センサライトやワイアレス送信器等に内蔵されて屋外センサ商品として提供されたり、監視カメラに内蔵されてセンサ付カメラとしても提供されている。しかし、図10(a)(b)に示すように検知領域A10内で人体Bが熱線式センサ400bに近付く状況では、熱線式センサ400bが背景との熱変化を検出し難く、検知感度が鈍くなって人体に反応し難くなるという問題があった。
In addition, the human body sensing method using the hot wire sensor is generally used for cost and design convenience, and is provided as an outdoor sensor product built in a sensor light, a wireless transmitter, or the like. It is also provided as a camera with a sensor built in the camera. However, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), in a situation where the human body B approaches the
このように、従来の人体センシング方式では、人体検知の信頼性、耐誤動作性に課題があった。 As described above, the conventional human body sensing method has problems in reliability of human body detection and malfunction resistance.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、人体検知の信頼性および耐誤動作性の向上を図ったドアホンシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a door phone system that is improved in the reliability of human body detection and in malfunction resistance.
請求項1の発明は、屋内に設置したドアホン親機と屋外に設置したドアホン子器とを具備して住宅屋内外間の通話を可能としてさらに屋外の人の動きを検知してドアホン親機でモニタするドアホンシステムにおいて、検知領域を連続して撮像する撮像手段を備えて、撮像した画像に基づいて検知領域内の人の滞在を検知する画像処理型の第1の人体検知手段と、夜間においても感度低下を引き起こすことなく検知領域内の人の滞在を検知する第2の人体検知手段との両検知結果に基づいて人体検知の判断処理を行い、人体を検知したと判断した場合、撮像画像をドアホン親機に対して伝送し、撮像手段で撮像した画像に基づいて検知した周囲の明るさが所定の明るさより明るいときに、第1の人体検知手段で人体を検知した場合、第2の人体検知手段の感度を高くすることを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、画像処理型の第1の人体検知手段と第2の人体検知手段とを複合させることで、夜間の照度不足による第1の人体検知手段の人体検知感度の低下時には、第2の人体検知手段の人体検知によって報知動作を行い、人体検知の信頼性および耐誤動作性の向上を図ることができる。さらに、検知感度と耐誤動作性とを考慮し、効率よく感度を上下させることで、最適な検知制御が可能となる。 According to the present invention, when the first human body detecting means and the second human body detecting means are combined with each other, the first human body detecting means due to insufficient illuminance at night reduces the human body detection sensitivity. The notification operation is performed by the human body detection of the human body detection means 2 to improve the reliability of the human body detection and the malfunction resistance. Furthermore, optimum detection control can be performed by increasing and decreasing the sensitivity efficiently in consideration of detection sensitivity and malfunction resistance.
請求項2の発明は、請求項1において、人体を検知したと判断した場合、報知動作を行い、さらに撮像した画像から移動体の移動方向を検知し、移動方向に応じて報知内容を変更することを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、外出者であるか、侵入者であるかを判別することができる。 According to the present invention, it is possible to determine whether the person is an outing person or an intruder.
以上説明したように、本発明では、画像処理型の第1の人体検知手段と第2の人体検知手段とを複合させることで、夜間の照度不足による第1の人体検知手段の人体検知感度の低下時には、第2の人体検知手段の人体検知によって報知動作を行い、人体検知の信頼性および耐誤動作性の向上を図ることができ、さらに、検知感度と耐誤動作性とを考慮し、効率よく感度を上下させることで、最適な検知制御が可能となるという効果がある。 As described above, in the present invention, by combining the image processing type first human body detection unit and the second human body detection unit, the human body detection sensitivity of the first human body detection unit due to insufficient illuminance at night is reduced. At the time of decrease, the notification operation is performed by the human body detection of the second human body detection means, and the reliability of the human body detection and the malfunction resistance can be improved, and further, the detection sensitivity and the malfunction resistance are taken into consideration efficiently. By increasing or decreasing the sensitivity, there is an effect that optimum detection control can be performed .
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(参考例1)
図1は本参考例のドアホンシステムの機能ブロックを示しており、画像処理型人体検知器1(第1の人体検知手段)と、人体検知器2(第2の人体検知手段)と、報知部3とで構成される。
(Reference Example 1)
FIG. 1 shows functional blocks of the door phone system of the present reference example. The image processing type human body detector 1 (first human body detection means), the human body detector 2 (second human body detection means), and a
画像処理型人体検知器1は、撮像部10と、画像処理部11と、輪郭画像記憶手段12と、YUV/NTSC変換部13と、伝送部14と、信号処理部15とを備えて、撮像した画像に画像処理を施すことで、人体検知を行うものである。
The image processing
撮像部10は、視野領域を時系列で連続して撮像する撮像素子と、撮像素子から出力される画像をデジタルデータに変換して濃淡画像データを生成し、そのYUV信号を出力するA/D変換器とで構成される。撮像素子には、CCD等の固体撮像素子やCMOSイメージセンサ等を使用する。また、一般的なCMOSカメラのようにデバイス自体がデジタル信号を出力するものであれば後段のA/D変換器は必要ない。
The
画像処理部11は、輪郭抽出手段11aと、移動輪郭抽出手段11bと、移動領域検出手段11cと、領域特徴量検出手段11dとで構成される。
The
輪郭抽出手段11aは、撮像部10から得られる濃淡画像データを、一般的に知られたSOBELフィルタ等を使用して微分処理してエッジ(輪郭)の抽出を行い、各画像毎のエッジ画像を輪郭画像記憶手段12に一定期間保存する。
The contour extraction means 11a performs differential processing on the grayscale image data obtained from the
移動輪郭抽出手段11bは、輪郭画像記憶手段12に保存された時系列のエッジ画像を用いて論理合成を行い、移動体のエッジのみを抽出した合成画像を作成する。
The moving
移動領域検出手段11cは、移動輪郭抽出手段11bで作成した合成画像をラベリングして移動体に相当する領域(以下、移動領域と称す)を検出する。この移動領域は、移動体の輪郭に外接する四角形等の移動枠で表せばデータ量が減って、計算が容易となり、この手法を用いればフレーム差分等とは異なり、残像がなく、移動した領域のエッジのみを抽出することができる。
The movement area detection unit 11c labels the composite image created by the movement
領域特徴量検出手段11dは、輪郭画像記憶手段12に保存されたエッジ画像と、移動領域検出手段11cで検出した移動体の移動領域とに基いて、移動領域内の移動エッジ部分の方向値を抽出してそのエッジ方向値分布を作成する。そして、このエッジ方向値分布を移動領域のエッジ方向の特徴量として、このエッジ方向の特徴量に基づいて領域移動が外乱によるものか、人によるものかを判定し、領域移動が人によるものであれば人体検知信号を信号処理部15へ出力する。ここで、人体のエッジには直線部分より曲線部分が多く且つ複雑な形状のため、そのエッジ方向はあらゆる方向に分布しており、対して構造物の影等のエッジは直線的な成分が多く、エッジの分布は偏った分布になりやすい。
The area feature quantity detection means 11d determines the direction value of the moving edge portion in the movement area based on the edge image stored in the contour image storage means 12 and the movement area of the moving object detected by the movement area detection means 11c. Extract and create the edge direction value distribution. Then, using this edge direction value distribution as the feature quantity in the edge direction of the moving area, it is determined whether the area movement is caused by disturbance or by a person based on the feature quantity in the edge direction. If there is, the human body detection signal is output to the
また、ある移動領域が人体を表しているか否かを判定するために、エッジ方向値分布をテーブルに格納し、人体の動きによるエッジ方向値分布テーブルと互いの分布を比較することも可能である。 In addition, in order to determine whether or not a certain moving area represents a human body, it is also possible to store the edge direction value distribution in a table and compare the distribution with the edge direction value distribution table based on the movement of the human body. .
輪郭画像記憶手段12は、輪郭抽出手段11aで抽出されたエッジ画像を一定期間保存する。
The contour
YUV/NTSC変換部13は、撮像部10から出力されたYUV信号をNTSC信号に変換する。
The YUV /
伝送部14は、YUV/NTSC変換部13から出力されるNTSC信号をドアホン親機100(図9参照)へ出力することで、撮像された画像を伝送する
信号処理部15は、CPU等で構成されるもので、人体検知器2が接続されて画像処理型人体検知器1の各部の動作を制御するとともに、報知部3の報知制御を行う。
The
人体検知器2は、上記画像処理型人体検知器1とは異なる方法で検知領域内の人体検知を行い、夜間においても感度低下を引き起こすことのないもので、本参考例では図2に示す熱線式センサ(PIR)20を用いる。熱線式センサ20は、検知領域A1からの熱線Cを集光する光学系を構成するレンズ20aと、集光した熱線Cの変化を電気信号に変換する焦電素子20bと、電気信号を増幅する増幅回路20cと、増幅した信号のレベルをしきい値と比較して検知領域内の人Bの滞在を検知する比較器20dとを備え、人体Bから放出される熱線によって人体を検知した時には人体検知信号を信号処理部15へ出力する。
The
そして、信号処理部15は、人体検知が成立する検知論理として、画像処理部11からの人体検知信号と熱線式センサ20からの人体検知信号との論理和処理を行い、いずれかの人体検知信号が入力されたときに人体を検知したと判定して、報知部3で報知動作を行うとともに、YUV/NTSC変換部13、伝送部14を介して画像をドアホン親機100へ伝送して、ドアホン親機100で撮像画像をモニタ可能とする。
Then, the
すなわち、夜間の照度不足による画像処理部11の人体検知感度の低下時には、熱線式センサ20の人体検知によって報知動作を行い、さらに検知領域内を人体Bが近付く状況であって熱線式センサ20による人体検知感度が低下しているときには、画像処理部11の人体検知によって報知動作を行うことができ、画像処理型人体検知器1による人体検知と熱線式センサ20による人体検知とを複合させることで、人体検知の信頼性および耐誤動作性の向上を図っている。さらに、熱線式センサ20を用いることでコストを抑えることができる。
That is, when the human body detection sensitivity of the
また、報知部3の報知動作は、照明の点滅や、ブザーによる警報音出力によって侵入者に対する威嚇を行うもので、上記のように人体検知の信頼性および耐誤動作性が向上することで、報知部3による威嚇効果も増大する。
In addition, the notification operation of the
(参考例2)
本参考例のドアホンシステムは、参考例1の人体検知器2に図3に示すマイクロ波センサ21を用いたものであり、その検知動作を図4に示す。
(Reference Example 2)
The door phone system of this reference example uses the
マイクロ波センサ21は、マイクロ波アンテナモジュール21aと、信号処理部21bとで構成される。
The
マイクロ波アンテナモジュール21aは、マイクロ波を生成する発振部21cと、マイクロ波D1(図4(b)参照)を送信する送信アンテナ21dと、人体B等で反射したマイクロ波D2(図4(c)参照)を受信する受信アンテナ21eと、受信したマイクロ波を検波するミキサー部21fとで構成される。
The
信号処理部21bは、各部に電源を供給する電源部21gと、マイクロ波アンテナモジュール21aからの検波信号を増幅する増幅回路21hと、増幅した検波信号(受信信号)と送信信号とを比較して検知領域A2内の人B(図4(a)参照)の滞在を検知する比較器21iとを備え、人体検知時には人体検知信号を信号処理部15へ出力する。
The
そして、信号処理部15は、人体検知が成立する検知論理として、画像処理部11からの人体検知信号とマイクロ波センサ21からの人体検知信号との論理和処理を行い、いずれかの人体検知信号が入力されたときに人体を検知したと判定して、報知部3で報知動作を行うとともに、YUV/NTSC変換部13、伝送部14を介して画像をドアホン親機100へ伝送して、ドアホン親機100で撮像画像をモニタ可能とする。
Then, the
すなわち、夜間の照度不足による画像処理部11の人体検知感度の低下時には、マイクロ波センサ21の人体検知によって報知動作を行い、さらに検知領域内を人体Bが近付く状況であってマイクロ波センサ21による人体検知感度が低下しているときには、画像処理部11の人体検知によって報知動作を行うことができ、画像処理型人体検知器1による人体検知とマイクロ波センサ21による人体検知とを複合させることで、人体検知の信頼性および耐誤動作性の向上を図っている。
That is, when the human body detection sensitivity of the
なお、人体検知器2として、対象物との距離を測定するパルスレーダ方式を用いるものであってもよい。
The
(参考例3)
図5は本参考例のドアホンシステムの機能ブロックを示しており、参考例1の構成に、人体検知が成立する検知論理を切り替える論理積/論理和切替スイッチ4を設けたもので、信号処理部15内で人体検知が成立する検知論理として、画像処理部11からの人体検知信号と人体検知器2(熱線式センサ20)からの人体検知信号との論理積処理と、上記2つの人体検知信号の論理和処理とを、論理積/論理和切替スイッチ4の操作によって切替可能に構成している。
( Reference Example 3 )
FIG. 5 shows a functional block of the door phone system of the present reference example . In the configuration of the reference example 1, a logical product / logical sum changeover switch 4 for switching detection logic for establishing human body detection is provided. 15 includes a logical product process of a human body detection signal from the
すなわち、論理積/論理和切替スイッチ4によって論理積処理に切り替えているときは、画像処理部11からの人体検知信号と人体検知器2からの人体検知信号との両方が入力されたときに人体を検知したと判定し、論理和処理に切り替えているときは、いずれかの人体検知信号が入力されたときに人体を検知したと判定する。
That is, when the logical product / logical sum switch 4 is switched to the logical product processing, the human body is detected when both the human body detection signal from the
このように、本参考例では、論理積/論理和切替スイッチ4を切り替えることで、環境条件に応じた検知感度の設定が可能となり、人体検知の信頼性および耐誤動作性をさらに向上させることができる。 As described above, in this reference example , by switching the logical product / logical sum switch 4, it is possible to set the detection sensitivity according to the environmental conditions, and to further improve the reliability of the human body detection and the malfunction resistance. it can.
(参考例4)
本参考例のドアホンシステムは、参考例1と同様の構成を備えるが、以下の点で相違するものである。
( Reference Example 4 )
The door phone system of the present reference example has the same configuration as that of the reference example 1, but differs in the following points.
信号処理部15は、撮像部10の撮像画像に基づいて周囲の明るさを検知し、周囲の明るさが所定の明るさより明るいときは、人体検知が成立する検知論理として、画像処理部11からの人体検知信号と人体検知器2(熱線式センサ20)からの人体検知信号との論理積処理を行う。一方、周囲の明るさが所定の明るさより暗いときは、画像処理部11の人体検知の感度が低下するので、人体検知が成立する検知論理として、上記2つの人体検知信号の論理和処理を行う。
The
このように、本参考例では、周囲の明るさに応じて自動的に、環境条件に応じた検知感度の設定が可能となり、人体検知の信頼性および耐誤動作性をさらに向上させることができる。さらに、参考例3の論理積/論理和切替スイッチ4を用いる場合に比べてコストを抑えることができる。 As described above, in this reference example, it is possible to automatically set the detection sensitivity according to the environmental conditions according to the ambient brightness, and it is possible to further improve the reliability and malfunction resistance of human body detection. Furthermore, the cost can be reduced compared to the case where the logical product / logical sum changeover switch 4 of the reference example 3 is used.
(実施形態1)
熱線式センサ20は、夏場の昼間は地面での温度揺らぎの影響等によって誤動作する恐れがあるため検知感度をあまり高くできず、昼間の明るいときは画像処理型人体検知器1の画像処理による人体検知のほうが小さい動きも検出可能で感度が高いため、画像処理型人体検知器1のほうが熱線式センサ20よりも侵入者を先に検知する。
( Embodiment 1 )
The hot-
そこで、本実施形態のドアホンシステムは、参考例1と同様の構成を備えるが、信号処理部15は、周囲の明るさに応じて熱線式センサ20の感度を変化させており、その動作を図6に示す。
Therefore, the door phone system of the present embodiment has the same configuration as in Reference Example 1, but the
まず、信号処理部15は、撮像部10の撮像画像に基づいて周囲の明るさを検知し、周囲の明るさが所定の明るさ(例えば10Lx)より明るいときは昼間と判断して、熱線式センサ20の感度X1を低くするとともに、画像処理部11からの人体検知信号と熱線式センサ20からの人体検知信号との論理積処理を行う。このとき、画像処理型人体検知器1の感度X2は周囲が明るいため高くなる。そして、画像処理型人体検知器1が人体を検知すれば(時間t1)、熱線式センサ20の感度X1を一定時間高くして、論理積処理による人体検知を成立しやすくして失報を防止している。
First, the
次に、周囲の明るさが所定の明るさより暗いときは夜間と判断し(時間t2)、信号処理部15は、画像処理部11からの人体検知信号と熱線式センサ20からの人体検知信号との論理和処理を行う。夜間は周囲照度が低く、画像処理型人体検知器1による人体検知は照度不足によって困難になるため、熱線式センサ20による人体検知をメインとするのであるが、夜間は夏場の昼間のような地面での温度揺らぎは少ないので、熱線式センサ20の感度X1を高くしておく。そして、熱線式センサ20が人体を検知した場合は(時間t3)、侵入者に対する威嚇として報知部3の照明を点灯させることで画像処理型人体検知器1の感度X2を確保する。
Next, when the surrounding brightness is darker than the predetermined brightness, it is determined that it is night (time t2), and the
このように、昼夜に応じた感度調整を行うことで失報を防止し、人体検知の信頼性および耐誤動作性をさらに向上させている。 As described above, the sensitivity adjustment according to day and night is performed to prevent the false alarm, and the reliability of human body detection and the malfunction resistance are further improved.
(実施形態2)
本実施形態では、実施形態1において、信号処理部15が、撮像手段10で撮像した画像から人体Bの進行方向を確認し、人体Bが住宅Hに近付いているのかあるいは遠のいているのかを、人体Bの重心の移動方向および面積変化等を用いて判断して、その判断結果に応じて報知部3での報知内容を変更する。
( Embodiment 2 )
In the present embodiment, in the first embodiment , the
具体的には、図7(a)(b)に近付き時、図8(a)(b)に遠のき時の各動作を示すように、画像処理部11が人体Bの輪郭の移動枠Eを生成し、信号処理部15は移動枠Eの移動方向を検出して、人体Bが住宅Hに近付いているのかあるいは遠のいているのかを判断する。そして、人体Bが住宅Hに近付いている場合には、報知部3は照明を点灯させるとともにブザーにより警報音を発する。一方、人体Bが住宅Hから遠のいている場合には、報知部3は照明を点灯させるとともにブザーにより報知音を発する。
Specifically, the
なお、実施形態1,2の画像処理型人体検知器1、人体検知器2、報知部3はドアホン子器と別体にしているが、実施形態1,2いずれかの画像処理型人体検知器1、人体検知器2、報知部3の各機能を、ドアホン子器に内蔵してもよい。
Note that the image processing type
1 画像処理型人体検知器
2 人体検知器
3 報知部
10 撮像部
11 画像処理部
11a 輪郭抽出手段
11b 移動輪郭抽出手段
11c 移動領域検出手段
11d 領域特徴量検出手段
14 伝送部
15 信号処理部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
検知領域を連続して撮像する撮像手段を備えて、撮像した画像に基づいて検知領域内の人の滞在を検知する画像処理型の第1の人体検知手段と、夜間においても感度低下を引き起こすことなく検知領域内の人の滞在を検知する第2の人体検知手段との両検知結果に基づいて人体検知の判断処理を行い、 An image processing type first human body detection unit that includes an imaging unit that continuously captures the detection region and detects a person's stay in the detection region based on the captured image, and causes a decrease in sensitivity even at night Without performing human body detection determination processing based on both detection results with the second human body detection means for detecting a person's stay in the detection area without
人体を検知したと判断した場合、撮像画像をドアホン親機に対して伝送し、 When it is determined that a human body has been detected, the captured image is transmitted to the doorphone master unit,
撮像手段で撮像した画像に基づいて検知した周囲の明るさが所定の明るさより明るいときに、第1の人体検知手段で人体を検知した場合、第2の人体検知手段の感度を高くすることを特徴とするドアホンシステム。 When the human body is detected by the first human body detection unit when the ambient brightness detected based on the image captured by the imaging unit is brighter than the predetermined brightness, the sensitivity of the second human body detection unit is increased. A featured door phone system.
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