JP4162003B2 - 画像記憶装置、監視システム、記憶媒体 - Google Patents
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Description
タイムラプスビデオレコーダとは、通常のビデオカムコーダを基に、数百時間分の映像を蓄積できるよう、通常秒当たり30回行うフレーム画像録画の間隔を1秒間に数フレーム程度からに広げて、散発的に映像を記録できるように改変したものである。一般的なビデオカムコーダベースのタイムラプスビデオレコーダでは、120分録画可能なテープメディアを使って1フレーム/秒で録画することにより約180時間(約8日間分)の記録が可能である。フレーム録画の間隔を広げればさらに長時間の記録が可能であるが、監視対象が記録映像から欠落してしまう危険があるために実際の運用上は1秒以上間隔を広げることはほとんどない。また、120分以上の記録時間を持つテープメディアを使うことも可能であるが、テープメディアの耐久性(破断)の問題があるため120分テープが使われる。こうした状況から、ビデオカムコーダベースのタイムラプスビデオレコーダの最長録画時間はほぼ180時間となっている。映像記録はテープの先頭から終わりに向かって順に行われる。テープの終わりまで記録すると、自動的に巻き戻しを行い、テープの先頭から上書きを行って行く。このようにして、常に最大180時間前までの映像を蓄えるようになっている。映像の閲覧方法は、通常のビデオカムコーダとほぼ同じである。ただ、そのまま普通に録画されたビデオテープと同じように再生すると30倍速になってしまうので、秒数枚の割合でも再生できるようになっている。
また、一部のタイムラプスビデオレコーダでは、記録方式をデジタル化しハードディスク上に記録するものもある。これは、VHSビデオカムコーダベースのタイムラプスビデオレコーダでは、機械的に記録・停止を繰り返してテープヘッドが故障したり、再生時にテープメディアが劣化したりといった問題点を解決するものである。こうしたデジタル記録方式を採用したものは、従来のテープメディアに記録する方式のものと区別してデジタル・タイムラプス・ビデオレコーダと呼ばれる。
このようにタイムラプスビデオレコーダでは長時間の蓄積が可能であるが、蓄積した映像の再生・閲覧には大きな問題があった。まず、第一に、180時間分すべてを確認するのに記録メディアの持つ録画時間(テープでは120分)の数倍の時間がかかってしまうという点である。第二に、監視映像として意味のあるものと無いものが同時かつ交互に、記録・再生されており、探すべき箇所の整理がされない状態で検索・閲覧を行うため、非常に効率が悪いという点である。現状では、テープ先頭から単純に再生を行い、漠然とした閲覧を行わざるを得ないため、目的とする映像を見落としやすい状況になっている。
以上のように、タイムラプスビデオレコーダでの蓄積映像の閲覧では、長時間に渡って映像の判別に集中することが求められ、ユーザの苦痛となっていた。
これに対し、赤外線センサのような人感センサと組み合わせるアプローチが既にあり、解決が可能であるように思われるが、(1) VHSビデオカムコーダベースのタイムラプスビデオレコーダでは、録画・停止操作を行う機械部分が頻繁なオンオフによって故障率が激増する、(2) 人感センサの有効距離やセンサの感度の点で信頼性が乏しい、(3)新たな設置コストがかかる、などの問題点から、実際のタイムラプスビデオレコーダの運用ではほとんど使われておらず、問題の解決には至っていなかった。
従来のタイムラプスビデオレコーダにおける根源的な問題点は、入力される映像を何ら分類すること無く、単に時間順で蓄積することにある。もし、人間が直接監視を行なってメモをとるのであれば、監視場所に生ずる変化(例:人の出入り、備品配置の変化など)に合わせて分類・整理を行なうなどして後で探しやすくするであろう。また、閲覧の場合にも、探したい内容(例:侵入者の顔映像、備品の破壊・盗難の有無)に合わせて、要求に合いそうな部分だけを大まかに取り出しておいて、そこからじっくり探すといった工夫を施す。監視を行なう時間が長くなればこうした工夫はいっそう重要である。
タイムラプスビデオレコーダでも、先に述べたような人間が行なっている整理・分類・絞込みを行なうことができれば、これまで検索にかかっていた時間を大幅に減らすともに、ユーザにかかる精神的な負担を著しく低減することが可能になる。
本発明が解決しようとする課題は、監視対象となる場所に生ずるさまざまな監視イベント(人の出入り、顔が映っているかどうか、環境の物理的変化など)を検出し、そのイベントの種類に応じて映像を分類・整理して蓄積し、ユーザが閲覧・検索する際に要する時間を大幅に短縮するインターフェイスを備えた、画像記憶装置、監視システム、監視方法が記録されたコンピュータ読みとり可能な記録媒体の提供にある。
110…ビデオ入力端子、
111…A/D変換器、
119…D/A変換器、
120…ビデオ出力端子、
130…タッチパネル、
139…ネットワークインターフェイスカード(NIC)、
140…LAN端子、
150…CPU、
160…補助記憶装置、
170…メモリ、
180…データバス、
190…ポインティングデバイス
200…監視カメラ、
210…ディスプレイ、
220…パソコン。
Claims (32)
- 入力される映像信号をディジタル化し時系列画像として取り込む手段と
現在入力中の画像を表示する入力画像手段と
入力画像から監視イベントを検出する手段と
検出した監視イベントに基づいて入力画像を記憶するか判定する手段と
「録画する」と判定された画像を記憶する手段と
記憶した画像の格納場所と対応する監視イベント情報を関連付けて記録する手段と
ユーザの閲覧要求に従って監視イベント情報と画像を検索する手段と、
選別された監視イベント情報と画像をレイアウトする手段と
レイアウト結果をひとつまたは複数表示する手段と
を具備することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベントを検出する手段において、
入力フレーム画像中において相違度大と判定される領域数が所定の値を超えたときに、「移動物体」または「照明変化」という監視イベントが有ると判定することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベントを検出する手段において、
入力フレーム画像中において相違度大と判定される領域数の時間変動が所定の値を超えたときに、「背景構造の変化」という監視イベントが有ると判定することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベントを検出する手段において、
入力フレーム画像中において肌色と判定される領域数が所定の値を超えたときに、「顔候補領域あり」という監視イベントが有ると判定することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項2の相異度は、
ある過去の画像と現在入力された画像のそれぞれから、ブロック毎に色または輝度の平均値を計算し、対応するブロック間の差の絶対値をそれぞれ求め、それらの最大値とすることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項2の相異度は、
ある過去の画像と現在までの入力画像について、ブロック毎に色または輝度の平均値について対応するブロック間の差の絶対値をそれぞれ求めて得られた、時系列値の移動平均値とすることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の画像記憶判定手段において、
ユーザが登録した監視イベントが生じたときのみ録画することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の画像記憶判定手段において、
検出した監視イベントの強度の変化に応じて録画間隔を動的に変化させることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の画像記憶判定手段において、
検出した監視イベントの種類に応じて、あらかじめ決めておいた複数の録画間隔のパターンを切り替えることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の画像記憶手段の媒体は、
ハードディスク、DVD-RAM、フラッシュメモリのいずれかであることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベント情報として、
イベントの識別ID、場所、時間、イベントを表す特徴量、イベントの判定に用いた計算結果を各領域ごとに格納し、監視イベントの種類や特徴量に検索・分別できるようにしたことを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、
時系列で格納されている監視イベント情報と画像について、代表画像を一枚あるいは複数用いて、これらを二次元的に配置することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項12記載の監視イベントの代表画像として、
監視イベントが発生している時間区間の中から一番最初、一番最後、あるいは、ちょうど中間にあたるフレーム画像を用いることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項12記載の監視イベントの代表画像として、
監視イベントを表す特徴量が極大あるいは極小あるいは急激に変化している箇所のフレーム画像を用いることを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、
時系列で格納されている監視イベント情報と画像について、時間的に連続する、あるいは、近しいことを用いて、複数の単位に分類し、それに応じて物理的に近傍に配置すること、を特徴とする画像記憶装置。 - 請求項15記載の監視イベント情報と画像の配置法として、日、午前・午後、時、15分ごとなどの時間単位で、時間見だしと共に二次元的に配置すること、を特徴とする画像記憶装置。
- 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、監視イベント情報を、場所、日、午前・午後、時、15分ごとなどの時間単位で木構造に配置し、監視イベントの内容と発生時刻を木構造の葉として配置することを特徴とする画像記憶装置。
- 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、監視イベント単位で、それに含まれるすべてのフレーム画像を時間順にアニメーションとして表示することを特徴とする画像記憶装置。
- 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、
監視イベントの過去の履歴を示す、特徴量の遷移グラフを表示することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、監視イベントの過去の履歴を示す一覧表示を持ち、常の複数の最新代表画像が表示されるように順に入れ替えて配置することを特徴とする画像記憶装置。
- 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段として、請求項12〜20記載のレイアウト結果を二つ以上組み合わせ、それぞれの領域に対するユーザ操作に応じて、残る他の領域の表示を動的に切り替えることを特徴とする画像記憶装置。
- 請求項1記載の監視画像を記憶する手段とレイアウト結果を表示する手段において、
それぞれ独立させることにより、監視映像を記録しながら監視結果を閲覧することを可能としたことを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項22記載の画像記憶装置において、監視結果を閲覧する際に、現在監視記録中の状態がわかるような表示を持たせることを特徴とする画像記憶装置。
- 請求項1記載の監視イベント情報と画像をレイアウトする手段ならびにレイアウト結果を表示する手段において、
監視イベント情報と画像をレイアウトする手段を、監視イベント情報と画像から、請求項12〜21記載のレイアウト結果をHTML(Hyper Text Markup Language)データとして生成する手段とし、
レイアウト結果を表示する手段として、生成したHTMLデータを送出するWEBサーバを組み合わせ、
遠隔地であっても監視結果を簡単に閲覧可能としたこと、を特徴とする画像記憶装置。 - 請求項24記載のレイアウト結果をHTMLデータとして生成する手段において、
代表画像をWEBで表示可能な画像フォーマットでフレーム毎に格納しておき、これを表示するHTMLデータとしてHTMLタグ<IMG SRC=画像データ格納パス名>を出力することにより、サーバ内部での画像データのコピー・移動をなくすこと、を特徴とする画像記憶装置。 - 請求項24記載のレイアウト結果をHTMLデータとして生成する手段において、
代表画像を表示するHTMLタグ、あるいは監視イベントを表す文字列を<A HREF=別レイアウト表示?パラメータ>と</A>ではさんだ文字列として出力することにより、これをクリックするだけで簡単に移動・表示できるようにしたことを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項25、26記載のレイアウト結果をHTMLデータとして生成する手段において、
時々刻々と追加更新される監視イベント情報と画像から、これらのHTMLデータを動的に生成する手段を有すること、を特徴とする画像記憶装置。 - 入力された画像から画像変化を検出する検出手段と、
上記画像変化の特徴に基づいて上記入力された画像を選択的に記憶する画像記憶手段と、
上記画像変化をその特徴量に基づき分類し、該変化に関する情報と対応する画像の上記画像記憶手段の格納位置とを記憶する手段とを有することを特徴とする画像記憶装置。 - 請求項28に記載の画像記憶装置において、上記変化に関する情報に基づき対応する画像を検索して表示する表示手段とを有することを特徴とする画像記憶装置。
- 入力された画像から監視イベントを検出する検出手段と、上記監視イベントに応じて上記画像を録画するか否か判定する判定手段と、録画すると判定された画像をディジタル信号化して記憶する手段と、記憶された画像に対応する監視イベントの情報を該監視イベントの種類に応じて分類し、該記憶された画像の格納場所情報と共に記憶する手段と、上記監視イベントに関する情報に基づき、対応する画像を検索する検索手段とを有することを特徴とする画像記憶装置。
- 入力された画像を表示する画像表示手段と、入力された画像から監視イベントを検出する検出手段と、上記監視イベントに応じて上記画像を録画するか否か判定する判定手段と、録画すると判定された画像を記憶する手段と、記憶された画像に対応する監視イベントの情報を該監視イベントの種類に応じて分類し、該記憶された画像の格納場所情報と共に記憶する手段と、上記監視イベントに関する情報に基づき、対応する画像を検索する検索手段と、上記監視イベントに関する情報を表示する表示手段とを有し、表示画面上で選択された監視イベントに関する情報に基づき、対応する画像を表示することを特徴とする監視システム。
- 入力された画像から監視イベントを検出し該画像をメモリに録画するか否か判定するステップと録画すると判定した画像をメモリに記憶するステップと、記憶された画像に対応する監視イベントに係る情報を該記憶された画像と関連づけて記憶するステップと、メモリに記憶された画像から特定の監視イベントに係る情報に対応する画像を検索するステップと、検索された画像をディスプレイに表示するステップとを有する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読みとり可能な記録媒体。
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