JP4122634B2 - 遠隔監視システム及び遠隔監視方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔監視システム及び遠隔監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラを用いて被監視対象を監視する技術として、公衆回線やＬＡＮ（Local Earea Network）を用いることにより被監視対象を遠隔地の監視センターから監視する遠隔監視技術がある。
【０００３】
例えば、特開平３−２３５５９５号公報には、公衆回線を用いて被監視対象を遠隔監視する監視システムが開示されている。この監視システムは、センサが被監視対象の異常を検出すると、撮像手段に被監視対象の動画の撮影を開始させ、この動画をモデム及び公衆回線を介して遠隔の監視センターに備えられた処理手段まで伝送して表示させるものである。また、特開平６−２１５２７５号公報には、監視画像の画像と音声とを取得伝送する手段と、異常を検出する手段として画像データや音声データを基準データと比較する手段とを備え、異常時の画像・音声を監視センターに伝送する技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術において、監視システムの不具合は、被監視対象に異常が発生した際に、被監視対象の映像が監視センターあるいは管理人室に正常に送られてこないことによって発見される。すなわち、被監視対象に異常が発生して初めて、監視システムの不具合が発見されることになる。したがって、例えば何らかの原因によって、撮像手段やテレビカメラあるいはこれらから出力されて監視センターや管理人室まで伝送される映像信号の伝送系に故障が生じていた場合等、監視センターでは異常発生時に被監視対象の正しい映像が得られないため、異常に対して対処することができず、よって監視システムの信頼性が不十分である。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）遠隔監視システムの信頼性を向上させる。
（２）被監視対象の異常発生前に遠隔監視システムの不具合を発見する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、遠隔監視システムに係わる第１の手段として、監視現場の画像（現場画像）を遠隔地の監視センターに送信する現場監視システム（Ａ）を備え、該現場監視システムから受信した現場画像に基づいて監視センターで監視現場の状態を遠隔監視する遠隔監視システムにおいて、前記現場監視システムは、自らの異常を自主的に検出して監視センターに通報する自己異常検出報知手段（Ｂ）を備え、前記自己異常検出報知手段は、撮影装置（１）から取得された現場画像の輝度情報から輝度信号の立上がり部分あるいは立下り部分のレベル変化率を抽出し、当該レベル変化率と所定の閾値と比較することにより撮影環境の異常を検出して監視センターに通報する、という手段を採用する。
【００１１】
また、本発明では、遠隔監視方法に係わる第１の手段として、監視現場の現場監視システムから受信した監視現場の画像（現場画像）に基づいて遠隔地の監視センターで監視現場の状態を監視する遠隔監視方法において、前記現場監視システムに自らの異常を自主的に検知させると共に撮影装置（１）から取得された現場画像の輝度情報から輝度信号の立上がり部分あるいは立下り部分のレベル変化率を抽出させ、当該レベル変化率と所定の閾値と比較することにより撮影環境の異常を検出させて監視センターに通報させる、という手段を採用する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる遠隔監視システム及び遠隔監視方法の実施形態について説明する。
【００１７】
〔第１実施形態〕
まず最初に、図１に示す遠隔監視システムのブロック図を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。この図において、符号Ａは監視現場に備えられる現場監視システムであり、カメラ１と画像ケーブル１Ａとセンサ２と現場監視装置３とから構成されている。また、現場監視装置３は、無信号検出部３ａ、Ａ／Ｄ変換器３ｂ、画像圧縮部３ｃ、データ送信装置３ｄ、故障通報部３ｅ及び発報制御部３ｆから構成されている。
【００１８】
ここで、上記カメラ１と画像ケーブル１Ａとは、本発明における撮像系を構成し、また無信号検出部３ａとデータ送信装置３ｄと故障通報部３ｅとは、本発明における自己異常検出報知手段Ｂを構成するものである。
【００１９】
カメラ１は、監視現場における所定の監視領域の画像（現場画像）を撮影し、その画像信号Ｓgを画像ケーブル１Ａを介して無信号検出部３ａに出力するものである。センサ２は、例えば赤外線センサであり、上記監視領域への不審物の侵入を検出し、その検出信号を発報制御部３ｆに出力するものである。また、場合によっては、センサ２を設けることなく、画像圧縮部３ｃにおいて画像圧縮と同時に侵入者像の検出のための画像処理を行うこともある。
【００２０】
無信号検出部３ａは、画像信号Ｓgの有無を検出するものであり、より具体的には画像信号Ｓgの一部である同期信号の有無を検出し、この検出信号を故障通報部３ｅに出力する。この無信号検出部３ａは、同期信号の有無を常時監視しており、同期信号が検出されなくなると、この旨の検出信号を故障通報部３ｅに出力する。また、無信号検出部３ａにカメラ１から出力された画像信号Ｓgは、無信号検出部３ａを経由してＡ／Ｄ変換器３ｂに供給されるようになっている。なお、同期信号の有無を検出する方法としては、同期信号を積分するアナログ処理的な方法やデジタル処理を用いる方法等、種々の方法が周知であるので特に説明しない。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器３ｂは、画像信号Ｓgを量子化して画像圧縮部３ｃに出力するものである。画像圧縮部３ｃは、Ａ／Ｄ変換器３ｂから入力された量子化画像信号を所定の圧縮アルゴリズムを用いて画像圧縮して圧縮画像符号としてデータ送信装置３ｄに出力する。上記故障通報部３ｅは、無信号検出部３ａから同期信号が検出されない旨の検出信号が入力された場合に、上記撮像系の異常発生の通報をデータ送信装置３ｄに指示するものである。
【００２２】
また、上記発報制御部３ｆは、センサ２から不審物の侵入を検出した旨の検出信号が入力された場合、あるいは画像圧縮部３ｃの画像処理によって侵入者像が検出された場合に、監視現場の異常発生の通報をデータ送信装置３ｄに指示するものである。データ送信装置３ｄは、上記故障通報部３ｅから入力された撮像系の異常発生の報知、画像圧縮部３ｃから入力された画像信号Ｓgの圧縮画像符号及び発報制御部３ｆから入力された監視現場の異常発生の通報を通信回線４を介して監視センターに送信するものである。
【００２３】
通信回線４は、上記現場監視システムＡと監視センターとを接続するものであり、例えば公衆回線あるいはＬＡＮ等である。監視センターには、通信回線４によって現場監視システムＡと接続された画像受信処理装置５及びモニタ６が備えられている。また、画像受信処理装置５は、データ受信装置５ａ、画像展開部５ｂ、Ｄ／Ａ変換器５ｃ及び現場異常報知部５ｄから構成されている。
【００２４】
データ受信装置５ａは、上記現場監視システムＡのデータ送信装置３ｄと通信回線４を介して交信するものであり、具体的にはデータ送信装置３ｄから送信されてきた上記撮像系の異常発生の報知及び監視現場の異常発生の通報を受信して現場異常報知部５ｄに出力すると共に、画像信号Ｓgの圧縮画像符号を受信して画像展開部５ｂに出力する。画像展開部５ｂは、圧縮画像符号を上記圧縮アルゴリズムに対応した展開アルゴリズムを用いて画像伸張し、該画像伸張によって得られた量子化画像信号をＤ／Ａ変換器５ｃに出力するものである。
【００２５】
Ｄ／Ａ変換器５ｃは、量子化画像信号に基づいて上記画像信号Ｓgを再生し、モニタ６に出力する。モニタ６は、画像信号Ｓgに基づいて現場画像を表示するものである。また、現場異常報知部５ｄは、データ受信装置５ａから入力された撮像系の異常発生及び監視現場の異常発生の各通報を監視センターの監視員に報知するものである。
【００２６】
次に、このように構成された遠隔監視システムの動作について説明する。
【００２７】
現場監視システムＡに異常が発生していない通常監視動作時において、センサ２によって監視現場の異常が検出されると、発報制御部３ｆは、監視現場の異常発生の通報をデータ送信装置３ｄに出力して監視センターの画像受信処理装置５に送信させる。データ送信装置３ｄは、監視現場の異常発生の通報を画像受信処理装置５に送信すると、画像圧縮部３ｃから画像信号Ｓgの圧縮画像符号を取り込んで引き続き画像受信処理装置５に送信する。
【００２８】
このようなデータ送信装置３ｄに対して、監視センターのデータ受信装置５ａは、監視現場の異常発生の通報及び画像信号Ｓgの圧縮画像符号を順次受信し、監視現場の異常発生の通報を現場異常通報部５ｄに出力すると共に、画像信号Ｓgの圧縮画像符号を画像展開部５ｂに出力する。この結果、現場異常通報部５ｄを介して監視員に監視現場の異常発生が報知されると共に、画像展開部５ｂ及びＤ／Ａ変換器５ｃを経由して画像信号Ｓgが再生されてモニタ６に現場画像が表示される。
【００２９】
このような通常監視動作に対して、撮像系に異常が発生した場合には、以下のように動作する。すなわち、撮像系が正常に機能している場合には、無信号検出部３ａには画像信号Ｓgが常時入力されており、その同期信号が検出される。しかし、カメラ１の故障、画像ケーブル１Ａの断線あるいはカメラ１と画像ケーブル１Ａとを接続するコネクタの解離等に起因して撮像系が異常状態に至ると、無信号検出部３ａには画像信号Ｓgが入力されてなくなるので、同期信号が検出されなくなる。
【００３０】
この結果、無信号検出部３ａは、同期信号が検出されない旨の検出信号を故障報知部３ｅに出力するので、故障報知部３ｅは、データ送信装置３ｄに対して、撮像系の異常発生の通報を監視センターに通信するように指示する。この撮像系の異常発生の通報は、データ送信装置３ｄから通信回線４を介してデータ受信装置５ａに受信され、データ受信装置５ａから現場異常通報部５ｄに出力される。そして、現場異常通報部５ｄを介して監視員に通報される。監視員は、この通報に対して撮像系の異常状態を改善すべく、適切な処置を執ることができる。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、撮像系の異常発生が現場監視システムＡによって自主的に検出されて監視センターに通報される。したがって、監視センターの監視員は、撮像系の異常に対して適切な対応を取ることにより、監視現場の異常発生前に撮像系の異常状態を修復することができるので、監視現場の異常発生じに現場画像を確実に取得することができる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
次に、図２に示すブロック図を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、この図２では、上記図１に示した構成要素と同一の構成要素について同一符号を付してある。以下の説明では、これら既に説明した構成要素については説明を省略し、上記第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。
【００３３】
本実施形態では、上記第１実施形態の無信号検出部３ａに代えて、不正画像検出部３ｇを備えることを特徴としている。すなわち、監視現場には、不正画像検出部３ｇを備えた現場監視装置３’とカメラ１とセンサ２とからなる現場監視システムＡ’が設置され、不正画像検出部３ｇとデータ送信装置３ｄと故障通報部３ｅとによって本発明の自己異常検出報知手段Ｂ’が構成されている。
【００３４】
この不正画像検出部３ｇは、Ａ／Ｄ変換器３ｂから出力される画像信号Ｓgの量子化画像信号を入力とし、該量子化画像信号に種々の画像処理を施すことにより画像信号Ｓgの画像情報の異常つまり現場画像の異常を検出するものである。そして、不正画像検出部３ｇは、当該画像情報の異常が検出されると、この検出信号を故障通報部３ｅに出力する。
【００３５】
上記第１実施形態では、画像信号Ｓgの同期信号の有無を検出することによって撮像系（カメラ１及び画像ケーブル１Ａ）の異常を検出したが、本実施形態は、画像信号Ｓgに含まれる画像情報の異常を画像処理に基づいて検出し、これによってカメラ１を含む現場画像の撮影環境の異常を検出するものである。
【００３６】
画像信号Ｓgの画像情報の異常とは、例えば監視現場の照明が何らかの原因で消灯した場合、撮影現場の照度が著しく低下するので、現場画像は、正常な状態に比べて極めて暗い画像となり、監視現場の状況を正確に反映したものとならない。このような異常画像を監視センターに送信しても、監視センターでは監視現場の正確な状況を把握することができない。
【００３７】
このような撮影環境下では、画像信号Ｓgの画像情報中の輝度情報（輝度信号）は異常に低下する。この輝度信号の異常低下は、画像信号Ｓgの量子化画像信号から輝度情報を抽出することによって容易に検出することができる。不正画像検出部３ｇは、複数行う画像処理の１つとして量子化画像信号から輝度情報を抽出し、該輝度情報を所定のしきい値と比較することにより撮影環境の異常を検出する。
【００３８】
また、何らかの原因でカメラ１のフォーカスがずれた場合、現場画像はぼやけた画像となり、監視現場の状況を正確に反映したものとならない。このような状況は、カメラ１の故障やカメラ１に対する故意のいたずら等によって生じ得る。このようなカメラ１の異常については、輝度信号の立上がり部分あるいは立下がり部分のレベル変化率（エッジ特性）を抽出することによって検出することができる。すなわち、不正画像検出部３ｇは、複数行う画像処理の１つとして量子化画像信号から輝度情報から立上がり部分あるいは立下がり部分のレベル変化率を抽出し、このレベル変化率を所定のしきい値と比較することによりカメラ１の異常を検出する。
【００３９】
さらには、故意のいたずら等によってカメラ１のレンズ部に半透明の遮蔽物が貼付され、撮影が妨害されるような事態が想定される。このような場合、現場画像の輝度は異常に至らないが、現場画像が極めて輝度変化の少ない単色画像となる。このような事態に対して、不正画像検出部３ｇは、複数行う画像処理の１つとして、Ａ／Ｄ変換器３ｂから入力される量子化画像信号から輝度変化部の多少や色変化の多少を抽出し、これらを所定のしきい値と比較することにより撮影環境の異常を検出する。
【００４０】
このように、不正画像検出部３ｇは、量子化画像信号の画像情報に含まれる輝度情報や色情報について種々の画像処理を施すことにより、カメラ１から現場監視装置３’に対して画像信号Ｓgは正常に供給されているが、カメラ１単体及び該カメラ１を取り巻く撮影環境に起因する異常を多角的に検出する。したがって、監視センターでは、この種の異常に対して、本来監視しようとする監視現場の異常発生の前に、監視現場に人員を派遣する等の適切な対応を取ることにより、カメラ１単体や撮影環境の異常状態を除去することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる遠隔監視システム及び遠隔監視方法によれば、以下のような効果を奏する。
【００４２】
（１）請求項１及び請求項６記載の発明によれば、現場監視システムは自らの異常を自主的に検出して監視センターに通報するので、現場監視システム自身に発生した異常は、監視現場の異常発生に先立って監視センターに通報される。この結果、監視センターでは、現場監視システムの異常に対して事前に解消を図る対応を取ることができるので、監視現場の異常発生時に現場監視システムの異常によって現場画像を受信できないという事態を未然に防ぐことができる。したがって、遠隔監視システムの信頼性を向上させることが可能である。
【００４３】
（２）請求項２及び請求項７記載の発明によれば、撮影装置から取得された現場画像の画像信号の有無に基づいて撮像系の異常を検出して監視センターに通報するので、監視センターでは、撮影装置や画像信号の画像ケーブル等の撮像系の異常を事前に把握することができる。したがって、監視センターでは、撮像系の異常に対して解消を図る対応を取ることができるので、遠隔監視システムの信頼性を向上させることが可能である。
【００４４】
（３）請求項３及び請求項８記載の発明によれば、画像信号の一部である同期信号の有無に基づいて撮像系の異常を検出するので、当該撮像系の異常を確実に検出することが可能であり、よって遠隔監視システムの信頼性を向上させることができる。
【００４５】
（４）請求項４及び請求項９記載の発明によれば、撮影装置から取得された現場画像の画像信号の画像情報の異常に基づいて撮影環境の異常を検出して監視センターに通報するので、撮影環境の異常を現場画像の面で検出することができる。例えば、撮影装置の撮影方向に異常が生じた場合つまり撮影装置の向きが何らかの原因で変化した場合、撮像装置から画像信号が出力されるが、画像信号の画像情報は、本来意図した現場画像のものではない。したがって、監視センターでは、撮影環境の異常に対して解消を図る対応を取ることができるので、遠隔監視システムの信頼性を向上させることができる。
【００４６】
（５）請求項５及び請求項１０記載の発明によれば、画像信号の画像情報に所定の画像処理を施すことによって撮影環境の異常を検出するので、現場画像の異常をより確実に検出することができる。したがって、遠隔監視システムの信頼性を向上させることができる。また、種々の画像処理を組み合わせて画像情報の異常を検出することにより、現場監視システム及び環境の異常を多角的に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係わる遠隔監視システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の第２実施形態に係わる遠隔監視システムの機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ，Ａ’……現場監視システム
Ｂ，Ｂ’……自己異常検出報知手段
１……カメラ
１Ａ……画像ケーブル
２……センサ
３……現場監視装置
３ａ……無信号検出部
３ｂ……Ａ／Ｄ変換器
３ｃ……画像圧縮部
３ｄ……データ送信装置
３ｅ……故障通報部
３ｆ……発報制御部
３ｇ……不正画像検出部
４……通信回線
５……画像受信処理装置
５ａ……データ受信装置
５ｂ……画像展開部
５ｃ……Ｄ／Ａ変換器
５ｄ……現場異常報知部
６……モニタ

Claims (2)

1. 監視現場の画像（現場画像）を遠隔地の監視センターに送信する現場監視システム（Ａ）を備え、該現場監視システムから受信した現場画像に基づいて監視センターで監視現場の状態を遠隔監視する遠隔監視システムにおいて、
   前記現場監視システムは、自らの異常を自主的に検出して監視センターに通報する自己異常検出報知手段（Ｂ）を備え、
   前記自己異常検出報知手段は、撮影装置（１）から取得された現場画像の輝度情報から輝度信号の立上がり部分あるいは立下り部分のレベル変化率を抽出し、当該レベル変化率と所定の閾値と比較することにより撮影環境の異常を検出して監視センターに通報する、
   ことを特徴とする遠隔監視システム。
2. 監視現場の現場監視システム（Ａ）から受信した監視現場の画像（現場画像）に基づいて遠隔地の監視センターで監視現場の状態を監視する遠隔監視方法において、
   前記現場監視システムに自らの異常を自主的に検知させると共に撮影装置（１）から取得された現場画像の輝度情報から輝度信号の立上がり部分あるいは立下り部分のレベル変化率を抽出させ、当該レベル変化率と所定の閾値と比較することにより撮影環境の異常を検出させて監視センターに通報させる、
   ことを特徴とする遠隔監視方法。

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