JP4415508B2 - 監視画像録画装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は監視画像録画装置に係り、監視カメラからの画像をタイムラプス録画するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力映像信号を間欠的に録画するタイムラプス録画装置は、限られた録画媒体に長時間録画するもので、例えば、監視カメラ（以降、カメラと略す）からの画像を長時間にわたって録画し、異常があった場合に、後に録画を再生して異常を確認するような用途に用いられる。しかし、例えば、１本のビデオテープで24時間録画しようとすると、通常の録画で６時間用のビデオテープの場合、画像４フレームごとに１フレームを録画することになり、カメラが８台設置され、８台のカメラからの画像をフレームスイッチャで切換える場合、４×８＝32フレームごとに１フレームの録画となり、１台のカメラに対する録画間隔は約１秒となる。従って、例えば、１本のビデオテープで一週間録画しようとすると、１台のカメラに対する録画間隔は約７秒間隔となり、事故や窃盗、スリ等の決定的瞬間が間引かれた間に発生した場合、再生されたその前後の画像からでは発生時の様子を確認できない場合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような点に鑑み、間引きされたフレーム（またはフィールド）を含めた複数フレームの平均画像または動き差分を加算した画像を生成し、タイムラプス画像と共に録画しておき、この平均画像または動き差分加算画像を再生することにより、タイムラプス録画されなかった間に発生した大まかな現象を確認できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の監視画像録画装置は、監視カメラからの画像信号をｎ−１フレームまたはｎ−１フィールド間引いてｎフレームまたはｎフィールドごとに録画するタイムラプス方式での監視画像録画装置であって、前記監視カメラからの画像信号を輝度信号と色信号とに分離するＹ／Ｃ分離部と、前記Ｙ／Ｃ分離部からの輝度信号を１フレームまたは１フィールド記憶する第３フレームメモリまたは第３フィールドメモリと、 前記第３フレームメモリまたは第３フィールドメモリに記憶した輝度信号と、前記Ｙ／Ｃ分離部から出力したフレームまたはフィールドの輝度信号とを画素ごとまたは所定画素単位で比較し、所定値以上の差がある場合に動き検出信号を出力する比較部と、タイムラプス画像を録画する第１録画部と、タイムラプス画像を録画する第１録画部とは別に監視カメラからの画像信号をｎフレームまたはｎフィールド分加算して録画する第４録画部と、前記比較部が動き検出信号を出力した場合、前記Ｙ／Ｃ分離部から出力した色信号を記憶する第４フレームメモリまたは第４フィールドメモリを備え、前記比較部が動き検出信号を出力した場合、前記第４録画部がｎフレームまたはｎフィールドごとに第３フィールドメモリと第４フィールドメモリに蓄積された輝度信号と色信号を合成し、動きのあった部分がカラーになり、動きの無かった部分が白黒になる画像信号を作成し、録画することを特徴とする監視画像録画装置。
【０００８】
この場合、第３制御部を設け、前記第３フレームメモリまたは第３フィールドメモリ、および前記第４フレームメモリまたは第４フィールドメモリを前記ｎフレーム目またはｎフィールド目ごとにクリアするようにしてもよい。
【０００９】
また、前記カメラおよび前記平均画像生成部、第１動き差分加算画像生成部または第２動き差分加算画像生成部を複数配置すると共に、同カメラと前記第１録画部との間に前記複数のカメラからの画像を切換える第１フレームスイッチャを、前記複数の平均画像生成部、第１動き差分加算画像生成部または第２動き差分加算画像生成部と、前記第２録画部、第３録画部または第４録画部との間に同平均画像生成部、第１動き差分加算画像生成部または第２動き差分加算画像生成部からの画像を切換える第２フレームスイッチャをそれぞれ介挿し、前記第１録画部に同第１フレームスイッチャで切換えられた画像を録画し、前記第２録画部、第３録画部または第４録画部に同第２フレームスイッチャで切換えられた画像を録画するようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１乃至図４は本発明による監視画像録画装置の実施例の要部ブロック図で、図１の１はカメラ、２は第１録画部、３は平均画像生成部、４は第２録画部、５は乗算部、６は加算部、７は第１スイッチ（ＳＷ）、８は第１フレームメモリ、９は第１制御部、図２の11は第１動き差分加算画像生成部、12は第３録画部、13は第１比較部、14は第２ＳＷ、15は第２フレームメモリ、16は第２制御部、図３の21は第２動き差分加算画像生成部、22は第４録画部、23はＹ／Ｃ分離部、24は第２比較部、25は第３ＳＷ、26は第３フレームメモリ、27は第４ＳＷ、28は第４フレームメモリ、29は第３制御部、図４の1a〜1nはカメラ、3a〜3nは平均画像生成部（符号３と同じ）、11a 〜11n 、21a 〜21n は第１、第２動き差分加算画像生成部（符号11、21とそれぞれ同じ）、31は第１フレームスイッチャ、32は第２フレームスイッチャである。
【００１１】
次に、本発明による監視画像録画装置の動作を図５の画像図を参照して説明する。図１の場合、監視用に設置されたカメラ１からのタイムラプス録画用の画像は第１録画部２に入力し、ｎ−１フレームを間引いてｎフレームごとにタイムラプス録画する。図５のイ、ロは、フレーム▲１▼からフレーム▲４▼までの４フレームを間引いてフレーム▲５▼を録画する場合の説明図である。フレーム▲５▼が上記ｎフレームに該当する。この第１録画部２への録画と同時に、カメラ１からの画像は平均画像生成部３に入力し、乗算部５により、上記ｎ（間引かれるフレーム数に１を加えた数）の逆数（１／５）を係数として乗算する。乗算部５からの画像は加算部６を経て第１ＳＷ７のａ側に加わる。第１ＳＷ７は、第１制御部９の制御でフレーム▲１▼からフレーム▲４▼まではａ側に切換わっており、フレーム▲１▼〜▲４▼は入力の都度第１フレームメモリ８に入力して書込まれ、読出され、加算部６に帰還され、その都度次に入力されるフレームに加算され、第１フレームメモリ８に書込まれ、これにより第１フレームメモリ８には１／５に減算（圧縮）したフレーム▲１▼〜▲４▼を加算したものが記憶され、これがｎフレーム目（フレーム▲５▼目）に読出され、加算部６でフレーム▲５▼（１／５に減算（圧縮）されている）に加算される。このとき第１ＳＷ７はｂ側に切換わり、第１フレームメモリ８はクリアされる。加算部６で加算された画像は第２録画部４に入力するので、ｎフレーム（フレーム▲５▼）ごとに録画すれば、間引きされたフレームを含む５フレームの平均画像（図５のハ）が録画されるので、これを再生することにより、第１録画部２に録画されなかった間の大まかな現象を確認することができる。
【００１２】
図２の場合、カメラ１からの画像は第１録画部２に入力し、図１と同様にタイムラプス録画され、同時に動き差分加算画像生成部11に入力し、第１比較部13と第２ＳＷ14に入力し、第１比較部13は第２フレームメモリ15から読出される画像と比較するが、フレーム▲１▼では第２フレームメモリ15から読出される画像がないため、全画素で所定以上の差があることになり、第１比較部13は信号（Ｈレベル）を出力し、この信号で第２ＳＷ14は全画素でａ側に切換わり、フレーム▲１▼の画像が第２フレームメモリ15に書込まれる。そして、次のフレーム▲２▼の画像が入力されるタイミングで読出され、第１比較部13に入力し、フレーム▲２▼の画像と画素ごとに比較を行い、所定以上の差のない画素の間は信号を出力せず（Ｌレベル）、第２ＳＷ14はｂ側に切換わり、第２フレームメモリ15から読出された画像が再度書込まれるが、所定以上の差があった画素では第１比較部13から信号（Ｈレベル）を出力し、この信号にて、第２ＳＷ14はａ側に切換わり、図５イのフレーム▲２▼の丸で示す部分が第２フレームメモリ15に書込まれる。これらの動作をフレーム画像の入力の都度行い、これにより、複数フレームで動き差分（変化）のあった部分が最初のフレーム（フレーム▲１▼）に加算（上書き）された画像が生成される。そして、第２ＳＷ14からの画像を第３録画部12に入力し、ｎフレーム（フレーム▲５▼）ごとに録画すれば、間引きされたフレームを含む動き差分加算画像（図５のニ）が累積録画されるので、これを再生することにより、第１録画部２に録画されなかった間の大まかな現象を確認することができる。
なお、第１比較部13でカメラ１からの画像と第２フレームメモリ15から読出される画像とを所定画素数単位（ブロック）で比較し、所定値以上の差がある場合に信号を出力するようにすれば、第１比較部13の容量を小さくすることができ、また、第２制御部16を設け、第２フレームメモリ15をｎフレーム目ごとにクリアするようにすれば、ｎフレーム間（５フレーム）の動き差分加算画像が録画されるので、監視範囲に生じたｎフレーム間ごとの現象を確認することができる。
【００１３】
図３は画像に動きがあった部分のみを色付きで、それ以外を白黒で録画し、動き差分が目につきやすくする例である。すなわち、カメラ１からの画像は第１録画部２に入力し、図１、２と同様にタイムラプス録画され、同時に動き差分加算画像生成部21に入力し、Ｙ／Ｃ分離部23で輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号に分離され、Ｙ信号は第２比較部24と第３ＳＷ25に入力し、第２比較部24は第３フレームメモリ26（Ｙ信号用）から読出されるＹ信号と比較するが、フレーム▲１▼では第３フレームメモリ26から読出されるＹ信号がないため、全画素で所定以上の差があることになり、第２比較部24は信号（Ｈレベル）を出力し、この信号で第３制御部29を介し第３ＳＷ25を全画素でａ側に切換え、フレーム▲１▼のＹ信号が第３フレームメモリ26に書込まれる。そして、次のフレーム▲２▼のＹ信号が入力されるタイミングで読出され、第２比較部24に入力し、フレーム▲２▼のＹ信号と画素ごとに（または所定画素数のブロックで）比較を行い、所定以上の差のない画素（またはブロック）の間は信号を出力せず（Ｌレベル）、第３制御部29を介し第３ＳＷ25をｂ側に切換え、第３フレームメモリ26から読出されたＹ信号が再度書込まれるが、所定以上の差のあった画素（またはブロック）では第２比較部24から信号（Ｈレベル）を出力し、この信号にて、第３制御部29を介し第３ＳＷ25をａ側に切換え、図5イのフレーム▲２▼の丸で示す部分を第３フレームメモリ26に書込む。これらの動作をフレーム画像の入力の都度行い、これにより、複数フレームで動き差分（変化）のあった部分のＹ信号が最初のフレーム（フレーム▲１▼）のＹ信号に加算（上書き）されて第３フレームメモリ26に書込まれ、同時に第３ＳＷ25から第４録画部22に出力される。
【００１４】
Ｙ／Ｃ分離部23からのＣ信号は第４ＳＷ27のａ側に入力されるが、フレーム▲１▼の入力時、第４ＳＷ27は第３制御部29によりｃ側に切換えられ、第４フレームメモリ28（Ｃ信号用）には書込まれない。そして、フレーム▲２▼以降、第４ＳＷ27は第３制御部29により第３ＳＷ25と同時にａ側またはｂ側に切換わるので、Ｙ／Ｃ分離部23からのフレームと第３フレームメモリ26から読出されるＹ信号とに所定以上の差のある画素（またはブロック）のとき、すなわち動きのある画素（またはブロック）のときのＹ／Ｃ分離部23からのＣ信号が第４ＳＷ27を経て第４フレームメモリ28に書込まれ（加算され）、これにより、複数フレームで動き差分（変化）のあった部分のＣ信号が第４フレームメモリ28に蓄積され、同時に第４ＳＷ27から第４録画部22に出力されるので、第４録画部22でｎフレーム（フレーム▲５▼）ごとに録画すれば、間引きされたフレームを含む動き差分加算画像（図５のニ）が、動きのあった部分のみが色付きで、動きのない部分は白黒（Ｙ信号のみ）で録画されるので、これを再生することにより、第１録画部２に録画されなかった間の大まかな現象を色付きで確認することができる。なお、第３制御部29により第３、第４フレームメモリ26、28をｎフレーム目ごとにクリアするようにすれば、ｎフレーム間（５フレーム）の動き差分加算画像が録画されるので、監視範囲に生じたｎフレーム間ごとの現象を確認することができる。
【００１５】
図４はカメラを複数（1a〜1n）設置する場合の例で、各カメラにそれぞれ平均画像生成部3a〜3nまたは第１動き差分加算画像生成部11a 〜11n または第２動き差分加算画像生成部21a 〜21n を設ける。そして、タイムラプス録画用の画像は第１フレームスイッチャ31でフレーム単位で時分割切換えを行い、第１録画部２に録画し、平均画像生成部3a〜3nからの平均画像、または第１動き差分加算画像生成部11a 〜11n または第２動き差分加算画像生成部21a 〜21n からの動き差分加算画像は第２フレームスイッチャ32でフレーム単位で時分割切換えを行い、第２、第３または第４録画部４、12または22に入力し、ｎフレームごとに録画する例である。これにより、複数のカメラからのタイムラプス画像と間引かれたフレームを含む平均画像または動き差分加算画像を録画することができる。
【００１６】
これらにより、監視範囲に異常が発生したが、タイムラプス録画の再生画像からは異常内容を確認しにくい場合でも、同時に再生される平均画像あるいは動き差分加算画像により、タイムラプス録画で間引きされた間に生じた大まかな内容を確認することができる。なお、上記では画像をフレーム単位で処理する場合で説明したが、フィールド単位で処理するようにしてもよい。この場合、第１〜第４フレームメモリ８、15、26、28をそれぞれ１フィールド記憶するフィールドメモリとする。また、第１〜第４録画部２、４、12、22は、ＶＴＲを用いてビデオテープに録画するか、ＤＶＤ装置を用いてビデオディスクにディジタル録画するか、またはＨＤＤ装置を用いてハードディスクに記録するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明による監視画像録画装置によれば、カメラからの画像をタイムラプス録画すると同時に、タイムラプスで間引きされたフレーム（またはフィールド）を含めた平均画像、あるいは動き差分を加算した画像を生成し、タイムラプス画像と共に録画するものであるから、平均画像あるいは動き差分加算画像の録画を再生することにより、タイムラプス録画されなかった間に発生した大まかな現象を確認することができる。これは、カメラの数が多い場合にカメラ１台当たりの録画間隔が長くなるので、このような場合になお一層効果を発揮する。なお、動き差分加算画像の録画の際、動きのない間は白黒で録画し、動きがあった部分のみをカラーで録画することにより、異常発生箇所が目につきやすくなり、探索するのに好都合である。また、第１、第２比較部で所定画素数ずつのブロック単位で比較することにより、比較部のメモリ容量を小さくしてコストの低減が可能となり、また、第２フレーム（フィールド）メモリをｎフレームごとにクリアすればｎフレームごとの画像の大まかな動きを確認することができ、クリアしなければカメラが動作している全時間の画像の大まかな動きを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による監視画像録画装置の一実施例の要部ブロック図である。
【図２】本発明による監視画像録画装置の他の実施例の要部ブロック図である。
【図３】本発明による監視画像録画装置の他の実施例の要部ブロック図である。
【図４】本発明による監視画像録画装置の他の実施例の要部ブロック図である。
【図５】監視カメラからの画像と録画画像との関係の説明図である。
【符号の説明】
１、1a〜1n カメラ
２ 第１録画部
３、3a〜3n 平均画像生成部
４、12、22 第２、第３第４録画部
５ 乗算部
６ 加算部
７、14、25、27 第１、第２、第３、第４ＳＷ
８、15、26、28 第１、第２、第３、第４フレーム（フィールド）メモリ
９、16、29 第１、第２、第３制御部
11、11a 〜11n 第１動き差分加算画像生成部
21、21a 〜21n 第２動き差分加算画像生成部
13、24 第１、第２比較部
23 Ｙ／Ｃ分離部
31、32 第１、第２フレームスイッチャ

Claims (1)

1. 監視カメラからの画像信号をｎ−１フレームまたはｎ−１フィールド間引いてｎフレームまたはｎフィールドごとに録画するタイムラプス方式での監視画像録画装置であって、
   前記監視カメラからの画像信号を輝度信号と色信号とに分離するＹ／Ｃ分離部と、
   前記Ｙ／Ｃ分離部からの輝度信号を１フレームまたは１フィールド記憶する第３フレームメモリまたは第３フィールドメモリと、
   前記第３フレームメモリまたは第３フィールドメモリに記憶した輝度信号と、前記Ｙ／Ｃ分離部から出力したフレームまたはフィールドの輝度信号とを画素ごとまたは所定画素単位で比較し、所定値以上の差がある場合に動き検出信号を出力する比較部と、
   タイムラプス画像を録画する第１録画部と、
   タイムラプス画像を録画する第１録画部とは別に監視カメラからの画像信号をｎフレームまたはｎフィールド分加算して録画する第４録画部と、
   前記比較部が動き検出信号を出力した場合、前記Ｙ／Ｃ分離部から出力した色信号を記憶する第４フレームメモリまたは第４フィールドメモリを備え、
   前記比較部が動き検出信号を出力した場合、
   前記第４録画部がｎフレームまたはｎフィールドごとに第３フィールドメモリと第４フィールドメモリに蓄積された輝度信号と色信号を合成し、動きのあった部分がカラーになり、動きの無かった部分が白黒になる画像信号を作成し、録画することを特徴とする監視画像録画装置。

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