JP4189755B2 - Method and apparatus for adjusting brightness of camera image - Google Patents

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Description

本発明は、カメラの監視領域に人などの物体が侵入した場合に、その物体の特徴のある部分(人の顔など)を、適正な露光量で撮影することができるカメラ画像の輝度調整方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a brightness adjustment method for a camera image that can capture a characteristic part (such as a human face) of an object with an appropriate exposure amount when an object such as a person enters the monitoring area of the camera. And the apparatus.

ある領域に物体が侵入したかどうかの監視を行う場合、カメラを設置してその領域を常時撮影し、撮影した画像を画像処理して物体の侵入判定を行っている。
特開平9-319879号公報
When monitoring whether an object has entered a certain area, a camera is installed, the area is constantly photographed, and the photographed image is processed to determine whether the object has entered.
JP-A-9-319879

ところが、カメラを設置した領域の中で、光線の条件が部分部分ごとに異なる場合がある。
物体がその領域を通過する場合、物体の動きに追従して撮影を行うと、物体の明るさが急に変化すると、カメラの露光条件の応答性がこれに追従しきれず、物体を適正に撮影できないという問題がある。
However, in the area where the camera is installed, the condition of the light beam may be different for each part.
When an object passes through that area, if shooting is performed following the movement of the object, if the brightness of the object changes suddenly, the responsiveness of the exposure conditions of the camera cannot follow this, and the object is properly captured. There is a problem that you can not.

例えば、物体が暗いところから急に明るいところに出てきた場合に、しばらくは物体が白っぽく映ってしまい、物体の特徴を判別できない。物体が明るいところから急に暗いところに入った場合も、同様である。
そこで本発明は、光線の条件が部分ごとに異なる領域の中を物体が移動して行く場合でも、次に移動する領域の光線の条件を予測し、物体の画像を常に適正な明るさに画像処理できるカメラ画像の輝度調整方法及び装置を提供することを目的とする。
For example, when an object suddenly appears from a dark place to a bright place, the object appears whitish for a while, and the characteristics of the object cannot be determined. The same applies when an object suddenly enters a dark place from a bright place.
Therefore, the present invention predicts the condition of the light beam in the next moving region even when the object moves in the region where the light beam condition is different for each part, and the image of the object is always set to an appropriate brightness. It is an object of the present invention to provide a brightness adjustment method and apparatus for camera images that can be processed.

本発明のカメラ画像の輝度調整方法は、カメラの監視領域の画面を、光線の強弱に応じてあらかじめブロック分けしておき、前記監視領域をカメラで撮影し、各ブロックごとに光線量を決定し、前記監視領域への物体の侵入を検知し、物体の侵入が検知された場合に、前記カメラの画面内で、当該物体を含むように設定されたエリアの移動を追跡し、前記監視領域へ侵入した物体がカメラの画面内でブロック間を移動する場合に、前記エリアが移動する先のブロックの光線の強弱に応じて、光線が強いブロックほど画面の輝度が低くなるように、光線が弱いブロックほど画面の輝度が高くなるように輝度調整をする方法である。 According to the brightness adjustment method of the camera image of the present invention, the screen of the monitoring area of the camera is divided into blocks according to the intensity of the light beam, the monitoring area is photographed by the camera, and the light amount is determined for each block. the detecting an object entering the surveillance area, when the object intrusion is detected, in the screen of the camera to track the movement of the set area to contain the object, to the monitoring area When an intruding object moves between blocks in the camera screen, the light beam is weak so that the stronger the light beam, the lower the screen brightness, depending on the light intensity of the block to which the area moves. This is a method of adjusting the luminance so that the luminance of the screen increases as the block increases.

前記物体が人であり、カメラの画面内で、人の顔を含むように設定されたエリアの移動を判定してもよい。
この方法によれば、カメラの監視領域の画像を、光線の強弱に応じてあらかじめブロック分けしておき、物体がこれから移動しようとするブロックの光線の強弱に応じて、画面の輝度調整をすることができる。この輝度調整方法は、輝度制御エリアがこれから移動しようとするブロックの光線の強弱を事前に予測しておくという意味で、フィードフォワード方式の輝度調整であるといえる。
The object may be a person, and movement of an area set to include a human face may be determined within a camera screen.
According to this method, the image of the monitoring area of the camera is divided into blocks according to the intensity of the light beam, and the brightness of the screen is adjusted according to the intensity of the light beam of the block to which the object will move. Can do. This brightness adjustment method can be said to be feed-forward brightness adjustment in the sense that the brightness control area predicts in advance the intensity of the light beam of the block to be moved.

したがって、光線の条件が部分ごとに異なる領域の中を物体が移動して行く場合、次に移動する領域の光線の条件を予測でき、物体の画像が常に適正な明るさになるよう画像処理することができる。
侵入した物体と、カメラと、光線の方向との位置関係に応じて逆光を判定した場合に、逆光に応じた輝度調整をすることとしてもよい。
Therefore, when an object moves in a region where the light ray conditions differ from one part to another, the light ray condition of the next moving region can be predicted, and image processing is performed so that the image of the object always has appropriate brightness. be able to.
When the backlight is determined according to the positional relationship between the intruding object, the camera, and the direction of the light beam, the luminance may be adjusted according to the backlight.

また、本発明のカメラ画像の輝度調整装置は、監視領域を撮影するカメラと、カメラの監視領域の画像を、光線の強弱に応じてあらかじめブロック分けして、各ブロックごとに光線量を決定するブロック分け手段と、前記監視領域への物体の侵入を検知する検知手段と、前記検知手段により前記監視領域への物体の侵入が検知された場合に、前記カメラの画面内で、当該物体を含むように設定されたエリアの移動を追跡する移動領域予測手段と、侵入した物体がカメラの画面内でブロック間を移動する場合に、前記エリアが移動する先のブロックの光線の強弱に応じて、光線が強いブロックほど画面の輝度が低くなるように、光線が弱いブロックほど画面の輝度が高くなるように、輝度調整をする輝度調整手段とを備えるものである。 The brightness adjustment apparatus for a camera image according to the present invention divides the image of the monitoring area and the image of the monitoring area of the camera into blocks according to the intensity of the light beam, and determines the light amount for each block. comprising a block division unit, a detecting means for detecting an object entering into the monitoring area, when the object intrusion into the surveillance region is detected by the detecting means, in the screen of the camera, the object In accordance with the intensity of the light beam of the block to which the area moves , when the intruding object moves between the blocks in the camera screen, the movement area prediction means for tracking the movement of the area set as described above , Luminance adjustment means for adjusting the luminance is provided so that the luminance of the screen is lowered as the block with the stronger light beam is lower, and the luminance of the screen is higher as the block with the weaker light beam.

前記物体が人であり、前記輝度調整手段は、カメラの画面内で、人の顔を含むように設定されたエリアの移動を判定するものであってもよい。
前記輝度調整手段は、カメラと光線の方向と物体との位置関係に応じて逆光を判定した場合に、逆光に応じた輝度調整をするものであってもよい。
このカメラ画像の輝度調整装置は、前記カメラの輝度調整方法と同一の発明に係る装置であり、同様の効果を奏する。
The object may be a person, and the brightness adjusting means may determine movement of an area set to include a human face within a camera screen.
The brightness adjusting unit may adjust the brightness according to the backlight when the backlight is determined according to the positional relationship between the camera, the direction of the light beam, and the object.
This camera image brightness adjusting apparatus is an apparatus according to the same invention as the camera brightness adjusting method, and has the same effects.

以下、監視領域として家の玄関を例にとった場合の本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、玄関1の斜視図であり、座標系を定義するための図でもある。水平にx,y方向をとり、垂直にz方向をとる。ドア2はy=0の面にあり、x=0の壁寄りに下駄箱3が設置されている。下駄箱3の上には光線を取り込む大きな窓4がある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention when a house entrance is taken as an example of a monitoring area will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view of the entrance 1 and is also a view for defining a coordinate system. The x and y directions are taken horizontally and the z direction is taken vertically. The door 2 is on the surface of y = 0, and a clog box 3 is installed near the wall of x = 0. Above the clog box 3 is a large window 4 for taking in light rays.

図2は、防犯監視装置のシステム構成図であり、この防犯監視装置は、室内に設置された防犯カメラ11、コンピュータ12、警報ブザー13及び携帯電話機14と、室外につながるインターネット回線とから構成される。防犯カメラ11は、定期的に写真を撮ることにより、玄関1を監視している。コンピュータ12は、人の侵入を検知すると、警報ブザー13に警報信号を送ったり、携帯電話機14に警報メッセージを送ったりする。   FIG. 2 is a system configuration diagram of the security monitoring device, which is composed of a security camera 11, a computer 12, an alarm buzzer 13, a mobile phone 14 installed in the room, and an Internet line connected to the outside. The The security camera 11 monitors the entrance 1 by taking pictures periodically. When the computer 12 detects a human intrusion, the computer 12 sends an alarm signal to the alarm buzzer 13 or sends an alarm message to the mobile phone 14.

図3は、防犯監視装置に備えられたコンピュータ12の輝度調整機能を示すブロック図である。
コンピュータ12は、映像監視機能B1、背景作成・テンプレート作成機能B2、侵入者判定機能B3、移動領域予測機能B4、画面の光線マップ作成機能B5及び輝度制御機能B6を備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the brightness adjustment function of the computer 12 provided in the crime prevention monitoring apparatus.
The computer 12 includes a video monitoring function B1, a background creation / template creation function B2, an intruder determination function B3, a moving area prediction function B4, a screen light map creation function B5, and a brightness control function B6.

前記映像監視機能B1において、コンピュータは、防犯カメラ11により撮影された画像を常に監視している。
前記背景作成・テンプレート作成機能B2においては、コンピュータは、監視画像の背景作成処理、テンプレート作成処理を行う。この背景作成処理は、人のいない状態で玄関を撮影した画像を背景画像として記憶する処理である(佐伯規夫、鈴木健志、岩田清「画像認識による侵入者検出方式」、[online]、1999年、[平成16年4月26日検索]、インターネット<http://www.fujitsugeneral.co.jp/japanese/techj/1999-01/pdf/05rgazou.pdf>)。テンプレート作成処理は、人が現れることを予想して、あらかじめ決まった大きさのテンプレートを複数作成し用意しておく処理である。
In the video monitoring function B1, the computer constantly monitors images taken by the security camera 11.
In the background creation / template creation function B2, the computer performs a background creation process and a template creation process for the monitoring image. This background creation process is a process of storing an image of the entrance in the absence of a person as a background image (Norio Saeki, Kenshi Suzuki, Kiyoshi Iwata “Intruder Detection Method by Image Recognition” [online], 1999 [Search on April 26, 2004], Internet <http://www.fujitsugeneral.co.jp/japanese/techj/1999-01/pdf/05rgazou.pdf>). The template creation process is a process for preparing and preparing a plurality of templates having a predetermined size in anticipation of a person appearing.

画面の光線マップ作成機能B5は、背景画像を光線の強さに応じていくつかのブロックに分割する機能である。この光線の強さは、背景画像に現れた輝度分布によって直接測定することはできない。これは、光線自体、カメラで捕らえられないからである。したがって、窓から差し込む光線の角度を予測して、光線の通る部分、通らない部分をブロック分けする。窓から差し込む光線の角度は、季節・日・時刻によって決まるので、防犯監視装置に内蔵している時計の示す時刻に基づいて、光線の角度を予想することができる。また、窓から差し込む光線の角度を実測してもよく、この実測方法は、後に図7に基づいて説明する。   The screen ray map creation function B5 is a function of dividing the background image into several blocks according to the intensity of the rays. The intensity of this light beam cannot be directly measured by the luminance distribution that appears in the background image. This is because the light beam itself cannot be captured by the camera. Therefore, the angle of the light beam inserted from the window is predicted, and the portion where the light beam passes and the portion where the light beam does not pass are divided into blocks. Since the angle of the light beam inserted from the window is determined by the season, date, and time, the angle of the light beam can be predicted based on the time indicated by the clock incorporated in the security monitoring device. Further, the angle of the light beam inserted from the window may be measured, and this measuring method will be described later with reference to FIG.

そして、各ブロックごとに、光線の強さを推定する。これには、光の当たる物体、例えば壁や玄関の床などに注目して、その部分の輝度をモニターして、光線の強さを間接的に推定するとよい。これにより、晴、曇、雨など日射量の違いに応じた光線の強さを正確に測定することができる。
図4は、このように光線の強さによって分割された画像を示す図である。クロスハッチングで描かれているブロックは、光線の弱い部分に対応し、ハッチングのないブロックは、光線の強い部分に対応する。
Then, the light intensity is estimated for each block. For this purpose, it is advisable to pay attention to an object that is exposed to light, for example, a wall or a floor of an entrance, and monitor the luminance of that part to indirectly estimate the light intensity. Thereby, the intensity of the light according to the difference in the amount of solar radiation such as clear, cloudy, rain, etc. can be accurately measured.
FIG. 4 is a diagram showing an image divided according to the intensity of light in this way. A block drawn with cross-hatching corresponds to a weak portion of light rays, and a block without hatching corresponds to a strong portion of light rays.

図3の侵入者判定機能B3では、コンピュータは、侵入物体の判定を行う。この判定機能を詳しく説明すると、玄関画像から前記背景画像を差し引く背景分離処理を行い、防犯カメラ11により撮影された玄関画像のドア2の領域に新しい物体画像が現れたかどうか検出する。
コンピュータは、新しい物体画像が現れたとき、その物体が人であるかどうかを判定するために前記テンプレートを適用する。
In the intruder determination function B3 in FIG. 3, the computer determines an intruding object. This determination function will be described in detail. A background separation process is performed to subtract the background image from the entrance image, and it is detected whether a new object image has appeared in the area of the door 2 of the entrance image taken by the security camera 11.
When a new object image appears, the computer applies the template to determine whether the object is a person.

こうして人を検知した後は、検知した画像を、テンプレートとして登録して用いる。
このテンプレートを用いて最も鮮明な画像を得たい部分(輝度制御エリアという)、例えば、テンプレートの一番上部にある顔の部分をとらえ、その部分の移動速度を計測し、追跡する。図4に、テンプレートの輝度制御エリアS0,S1,S2を示している。人が歩いて行くに従って、S0→S1→S2と移動して行く。
After detecting a person in this way, the detected image is registered and used as a template.
Using this template, a portion (a brightness control area) for which a clearest image is desired to be obtained, for example, a face portion at the top of the template, is captured, and the moving speed of the portion is measured and tracked. FIG. 4 shows the brightness control areas S0, S1, and S2 of the template. As people walk, they move from S0 to S1 to S2.

移動領域予測機能B4は、追跡している輝度制御エリアが、前記光線マップのどのブロックに移動しようとしているのかを予測する機能である。図4を例にとれば、輝度制御エリアS0,S1,S2のうち、S0は光線の弱いブロックから光線の強いブロックに移動しようとしている。S1,S2は、光線の強いブロックの中を移動中である。
輝度制御機能B6は、前記移動領域予測機能B4によって輝度制御エリアが移動しようとしているブロックの光線の強さに応じて、画面全体の輝度を制御する機能である。
The movement area prediction function B4 is a function for predicting which block of the ray map the luminance control area being tracked is about to move to. Taking FIG. 4 as an example, out of the luminance control areas S0, S1, and S2, S0 is about to move from a light-block to a light-block. S1 and S2 are moving in a block with strong light rays.
The brightness control function B6 is a function for controlling the brightness of the entire screen according to the intensity of the light beam of the block whose brightness control area is about to move by the movement area prediction function B4.

例えば図4の、クロスハッチングで描かれているブロックは、光線の弱い部分であり、そこに輝度制御エリアが現れると、低輝度に映るので、画面全体の輝度を上げて明るい画面にする。ハッチングのないブロックは、光線の強い部分であり、そこに輝度制御エリアが現れると、高輝度に映るので、画面全体の輝度を上げて暗い画面にする。
逆光判定機能B7は、侵入した物体と、カメラと、光線の方向との位置関係によって逆光を判定するものであり、その機能の詳細は後に説明する。
For example, the block shown by cross hatching in FIG. 4 is a weak portion of light rays, and when a luminance control area appears there, it appears as low luminance, so that the luminance of the entire screen is increased to make a bright screen. A block without hatching is a portion where light rays are strong, and when a luminance control area appears there, it is reflected in high luminance, so that the luminance of the entire screen is increased to make a dark screen.
The backlight determination function B7 determines the backlight based on the positional relationship among the intruding object, the camera, and the direction of the light beam. Details of the function will be described later.

以下、玄関の侵入検知、輝度制御処理の流れを、フローチャート(図5)を用いて説明する。
コンピュータは、輝度制御エリアを玄関入口に初期設定し、その部分が最もはっきりと映るように画面の輝度を調整している(ステップS1)。防犯カメラ11により撮影された玄関画像を入力し(ステップS2)、前述した背景画像作成・テンプレート作成処理を行う(ステップS3)。
Hereinafter, the flow of entrance detection and brightness control processing will be described with reference to a flowchart (FIG. 5).
The computer initially sets the brightness control area at the entrance of the entrance, and adjusts the brightness of the screen so that the portion is most clearly seen (step S1). The entrance image taken by the security camera 11 is input (step S2), and the background image creation / template creation processing described above is performed (step S3).

防犯カメラ11により撮影された玄関画像と背景画像との差分が出現したかどうか判定し(ステップS4)、この差分が出現すれば、テンプレートマッチングによりその大きさが人の大きさ程度であるかどうか判定する(ステップS5)。人の大きさ程度であれば、その人の顔部分を追跡する(ステップS6)。追跡できなかった場合、ステップS2の画像入力に戻る。   It is determined whether or not a difference between the entrance image captured by the security camera 11 and the background image has appeared (step S4). If this difference appears, whether or not the size is about the size of a person by template matching. Determine (step S5). If it is about the size of a person, the person's face is tracked (step S6). If tracking is not possible, the process returns to the image input in step S2.

追跡に成功すれば(ステップS7のYES)、人の顔部分が光線の異なるブロックに移動しようとしているかどうか判定する(ステップS8)。
この光線の異なるブロックへの移動があれば、移動後のブロック領域の光線量に合わせて、移動前に、画面全体の輝度を調節する(ステップS9)。
この画面全体の輝度調整方法を説明する。図6は、輝度調整方法を示すブロック図であり、輝度制御エリアが次のブロックへ移動すると(図6のC2)、そのブロックの光線の強さに応じて防犯カメラ11の絞り制御補正値をフィードフォワード制御する(C3)。このフィードフォワード制御により絞り制御値が決定される(C4)。なお、ここで「絞り制御値」とは、シャッター速度、露出径、ガンマ補正値などのいずれか又はこれらの組み合わせをいう。
If the tracking is successful (YES in step S7), it is determined whether or not the human face portion is about to move to a different block of rays (step S8).
If the light beam moves to a different block, the brightness of the entire screen is adjusted before the movement in accordance with the light amount of the block area after the movement (step S9).
A method for adjusting the brightness of the entire screen will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a brightness adjustment method. When the brightness control area moves to the next block (C2 in FIG. 6), the aperture control correction value of the security camera 11 is set in accordance with the intensity of the light beam of the block. Feed forward control is performed (C3). An aperture control value is determined by this feedforward control (C4). Here, the “aperture control value” refers to any one of shutter speed, exposure diameter, gamma correction value, or a combination thereof.

さらにこのフィードフォワード制御に合わせて、従来のフィードバックも組み合わされる。すなわち、現在の輝度制御エリアの輝度平均値を検出し(C5)、目標の輝度(C6)と比較する。この比較の結果を輝度差による絞り制御値(フィードバック制御値)として、前記絞り制御値(C4)に足し込む。
以上の輝度調整により、例えば、人が入って来たドア2の付近の領域から、窓4から光線の差し込む領域に移動する場合、人の顔が、明るくなって白ボケしてしまうので、画面全体の輝度を移動直前に落すことにより、人の顔の明暗がはっきり見えるようにすることができる。逆に人が光線の差し込む領域から玄関の奥の暗い領域に移動する場合、人の顔が、急に暗くなってしまうので、画面全体の輝度を移動直前に上げることにより、人の顔の明暗がはっきり見えるようにすることができる。
Further, conventional feedback is combined with this feedforward control. That is, the luminance average value of the current luminance control area is detected (C5) and compared with the target luminance (C6). The result of this comparison is added to the aperture control value (C4) as an aperture control value (feedback control value) based on a luminance difference.
With the above brightness adjustment, for example, when moving from the area near the door 2 where the person enters to the area where the light beam is inserted from the window 4, the face of the person becomes bright and white blurring occurs. By reducing the overall brightness just before the movement, it is possible to clearly see the brightness of a person's face. Conversely, when a person moves from the area where the light is inserted to the dark area behind the entrance, the person's face suddenly becomes dark, so by increasing the brightness of the entire screen just before moving, Can be clearly seen.

輝度制御エリアが光線の強いブロックに移るか、光線の弱いブロックに移るかに応じて、画面全体の輝度を上下させる処理をまとめて表1に示す。   Table 1 summarizes the processing for raising and lowering the brightness of the entire screen depending on whether the brightness control area moves to a block with a strong light beam or a block with a weak light beam.

Figure 0004189755
Figure 0004189755

以上の処理により、人がドア2から家の中に入った場合、室内の光線状態に関係なく、人の顔を常に適正な明るさで撮影することができる。
つぎに、監視領域への物体の侵入が検知された場合に、カメラと光線の方向と物体との位置関係に応じて逆光を判定した場合に、逆光に応じた輝度調整をする実施の形態を説明する。
With the above processing, when a person enters the house through the door 2, the person's face can always be photographed with appropriate brightness regardless of the state of light in the room.
Next, in the case where the intrusion of the object into the monitoring area is detected, when the backlight is determined according to the positional relationship between the direction of the camera, the light beam, and the object, the brightness adjustment according to the backlight is performed. explain.

図7は、光線の方向を算出する方法を説明するための説明図である。(a)はカメラから撮影した図であり、(b)は垂直面内の投影図である。
光線の方向を算出する場合、防犯カメラ11の画面で判定するのではなく、実空間(部屋の中の三次元座標)において判定する。そのためには、撮影する防犯カメラ11の画面上での位置と、実空間の位置との関係を予め把握しておく必要がある。このためには、防犯カメラ11の画面上の二次元座標と、実際の三次元座標との変換式を、防犯カメラ11の位置や姿勢をパラメータとしてコンピュータ2のプログラムに組み込んでおく必要がある(特開平4ー20189号公報、特開平6ー35443号公報など参照)。ただし、画面上の二次元座標を三次元座標に変換するには、三次元空間での座標の数を1つ減らす必要がある。これには、三次元空間での座標のわかっている物、例えば、ドア2、下駄箱3、窓4などを基準位置として利用すればよい。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating the direction of light rays. (A) is the figure image | photographed from the camera, (b) is the projection figure in a vertical surface.
When calculating the direction of the light ray, it is determined not in the screen of the security camera 11 but in real space (three-dimensional coordinates in the room). For this purpose, it is necessary to grasp in advance the relationship between the position of the security camera 11 to be photographed on the screen and the position of the real space. For this purpose, it is necessary to incorporate a conversion formula between the two-dimensional coordinates on the screen of the security camera 11 and the actual three-dimensional coordinates into the program of the computer 2 using the position and posture of the security camera 11 as parameters ( (See JP-A-4-20189, JP-A-6-35443, etc.). However, in order to convert two-dimensional coordinates on the screen into three-dimensional coordinates, it is necessary to reduce the number of coordinates in the three-dimensional space by one. For this purpose, an object whose coordinates in the three-dimensional space are known, for example, the door 2, the shoebox 3, the window 4, etc. may be used as the reference position.

前記座標変換を行った結果、窓4の高さをL、壁に映った光の高さをrとする。光線を垂直面内に投影した場合の方向θは、
θ=tan-1[(L−r)/w]
で計算できる。Wは玄関の幅である。
人の顔の高さをhとし、人の顔が窓4から差す光線の中に入るかどうかで、光線の強いブロックと光線の弱いブロックとの境界を規定することができる。図7(b)において、壁から人までの距離をaとし、(r+atanθ)≦hが満たされる領域では、顔に直接光が当たらないので、光線の強いブロックと光線の弱いブロックとの境界は、窓4に対向した壁から距離a=W1の線であることがわかる。なお、人の顔の高さhは、ドア2を開けて入ってきた時点の侵入者の身長とドア2の高さ(既知)との比較に基づいて侵入者の身長を決定し、それに一定の比(顔の高さと身長との統計的な比)をかけて、人の顔の高さhを決定することができる。
As a result of the coordinate conversion, the height of the window 4 is L, and the height of the light reflected on the wall is r. The direction θ when the light ray is projected in the vertical plane is
θ = tan −1 [(L−r) / w]
It can be calculated with W is the width of the entrance.
The height of a person's face is set to h, and the boundary between a block with a strong light beam and a block with a weak light beam can be defined by whether the person's face enters the light beam inserted through the window 4. In FIG. 7B, in a region where the distance from the wall to the person is a and (r + atan θ) ≦ h is satisfied, no light directly hits the face, so the boundary between the strong light block and the weak light block is From the wall facing the window 4, it can be seen that the line is a distance a = W1. The height h of the person's face is determined by determining the height of the intruder based on a comparison between the height of the intruder when the door 2 is opened and the height of the door 2 (known). The face height h can be determined by multiplying the ratio (statistical ratio between face height and height).

光線を水平面内に投影した場合の方向φ(図8(b)参照)は、
φ=tan-1[v/w]
で計算できる。vは、壁に映った光の境界を、窓4からy方向に計った場合の距離である。
図8は、逆光判定するための説明図である。(a)はカメラから撮影した図であり、(b)は水平面内の投影図である。
The direction φ (see FIG. 8B) when the light ray is projected in the horizontal plane is
φ = tan -1 [v / w]
It can be calculated with v is the distance when the boundary of the light reflected on the wall is measured from the window 4 in the y direction.
FIG. 8 is an explanatory diagram for determining backlight. (A) is the figure image | photographed from the camera, (b) is the projection figure in a horizontal surface.

カメラの光軸は、−y方向を向いているものとする。カメラの光軸方向と、光線を水平面内に投影した場合の方向φとの差(π/2−φ)を計算し、この角度が90°未満である場合、逆光と判定する。
逆光の条件では、輝度制御エリアが、符号S3に示すように、光線の強いブロック(図8(b)で陰を付けなかった部分)に入った場合に、輝度制御エリアが白けた画像にならないように、光線が投影されている壁や床の輝度と現在の絞り制御値とから、画像が暗くなる方向で最適な絞り制御値を算出して制御を行う。輝度制御エリアが、符号S4に示すように、光線の弱いブロック(図8(b)で陰を付けた部分)に入った場合、輝度制御エリアが黒つぶれの画像にならないように、侵入者が侵入してくる直前に玄関を監視していたときの絞り制御値になるような制御を行う。
The optical axis of the camera is assumed to be in the −y direction. The difference (π / 2−φ) between the optical axis direction of the camera and the direction φ when the light beam is projected in the horizontal plane is calculated. If this angle is less than 90 °, it is determined that the light is back.
Under the condition of backlight, the brightness control area does not become a whitened image when the brightness control area enters a block with strong light rays (a portion not shaded in FIG. 8B), as indicated by reference numeral S3. As described above, the control is performed by calculating the optimum aperture control value in the direction of darkening the image from the brightness of the wall or floor on which the light is projected and the current aperture control value. When the brightness control area enters a block with weak light rays (the shaded portion in FIG. 8B) as indicated by reference numeral S4, an intruder can prevent the brightness control area from becoming a blackout image. Control is performed so as to obtain the aperture control value when the entrance is monitored just before entering.

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

監視領域である玄関を見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the entrance which is a monitoring area. 防犯監視装置のシステム構成図である。It is a system block diagram of a crime prevention monitoring apparatus. 防犯監視装置に備えられたコンピュータの機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the computer with which the crime prevention monitoring apparatus was equipped. 光線の強弱によってブロック分けした玄関画像図である。It is the entrance image figure divided into blocks according to the strength of light. 玄関の侵入検知、輝度制御処理全体の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the intrusion detection of a front door, and the whole brightness | luminance control processing. 輝度調整方法を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the luminance adjustment method. 光線の方向を算出する方法を説明するための図である。(a)はカメラから撮影した図であり、(b)は垂直面内の投影図である。It is a figure for demonstrating the method to calculate the direction of a light ray. (A) is the figure image | photographed from the camera, (b) is the projection figure in a vertical surface. 逆光判定するための説明図である。(a)はカメラから撮影した図であり、(b)は水平面内の投影図である。It is explanatory drawing for backlight determination. (A) is the figure image | photographed from the camera, (b) is the projection figure in a horizontal surface.

符号の説明Explanation of symbols

1 玄関
2 ドア
3 下駄箱
4 窓
11 防犯カメラ
12 コンピュータ
S0,S1,S2 ,S3,S4 輝度制御エリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Entrance 2 Door 3 Clog box 4 Window 11 Security camera 12 Computer S0, S1, S2, S3, S4 Brightness control area

Claims (4)

カメラの監視領域の画面を、光線の強弱に応じてあらかじめブロック分けしておき、
前記監視領域をカメラで撮影し、
各ブロックごとに光線量を決定し、
前記監視領域への物体の侵入を検知し、
物体の侵入が検知された場合に、前記カメラの画面内で、当該物体を含むように設定されたエリアの移動を追跡し、
前記監視領域へ侵入した物体がカメラの画面内でブロック間を移動する場合に、前記エリアが移動する先のブロックの光線の強弱に応じて、光線が強いブロックほど画面の輝度が低くなるように、光線が弱いブロックほど画面の輝度が高くなるように輝度調整をすることを特徴とするカメラ画像の輝度調整方法。
The screen of the camera monitoring area is divided into blocks according to the intensity of the light beam,
Shoot the monitoring area with a camera,
Determine the amount of light for each block,
Detecting the intrusion of an object into the monitoring area,
When an intrusion of an object is detected , the movement of the area set to include the object is tracked within the camera screen,
When an object that has entered the monitoring area moves between blocks in the camera screen, the brightness of the screen is lower for blocks with stronger rays depending on the intensity of the rays of the block to which the area moves. A method for adjusting the brightness of a camera image, wherein the brightness is adjusted so that the brightness of the screen increases as the light beam blocks become weaker.
監視領域を撮影するカメラと、
カメラの監視領域の画像を、光線の強弱に応じてあらかじめブロック分けして、各ブロックごとに光線量を決定するブロック分け手段と、
前記監視領域への物体の侵入を検知する検知手段と、
前記検知手段により前記監視領域への物体の侵入が検知された場合に、前記カメラの画面内で、当該物体を含むように設定されたエリアの移動を追跡する移動領域予測手段と、
侵入した物体がカメラの画面内でブロック間を移動する場合に、前記エリアが移動する先のブロックの光線の強弱に応じて、光線が強いブロックほど画面の輝度が低くなるように、光線が弱いブロックほど画面の輝度が高くなるように、輝度調整をする輝度調整手段とを備えることを特徴とするカメラ画像の輝度調整装置。
A camera that captures the surveillance area;
Block dividing means for dividing the image of the monitoring area of the camera in advance according to the intensity of the light beam and determining the light amount for each block ;
Detection means for detecting an object entering into the monitoring area,
If the object entry into the monitoring region is detected by the detecting means, in the screen of the camera, a moving region prediction means for tracking the movement of the set area to contain the object,
When an intruding object moves between blocks in the camera screen, the light beam is weak so that the stronger the light beam, the lower the screen brightness, depending on the light intensity of the block to which the area moves. A brightness adjustment apparatus for a camera image, comprising brightness adjustment means for adjusting brightness so that the brightness of the screen increases as the block increases.
前記物体が人であり、
前記移動領域予測手段は、カメラの画面内で、人の顔を含むように設定されたエリアの移動を判定するものである請求項記載のカメラ画像の輝度調整装置。
The object is a person,
3. The camera image brightness adjusting apparatus according to claim 2, wherein the moving area predicting means determines movement of an area set to include a human face in the camera screen.
前記輝度調整手段は、カメラと光線の方向と物体との位置関係に応じて逆光を判定した場合に、逆光に応じた輝度調整をする請求項又は請求項記載のカメラ画像の輝度調整装置。 Said luminance adjusting means, a camera and when it detects backlight in accordance with the positional relationship between the direction and the object beam, the brightness adjusting device according to claim 2 or claim 3, wherein the camera image to the brightness adjustment corresponding to the backlight .
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