JP4458945B2 - 監視カメラシステム、ビデオ処理装置およびその文字表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、監視カメラが撮影した映像画面に説明文字を表示する監視カメラシステム、そのビデオ処理装置、および文字表示方法に関する。

従来、広範囲、多数の監視対象を監視する監視カメラシステムでは、監視カメラが撮影した映像を表示しているディスプレイ画面で監視目標名や監視場所等の説明文字をカメラの撮影映像に重畳表示する。

図１１は、従来の監視カメラシステムの構成を示すブロック図である。
図１１において、監視カメラシステムは、ビデオ処理装置１０、およびビデオ処理装置１０に接続されたカメラ３０、架台・ズーム部４０とディスプレイ２０とを備える。

ビデオ処理装置１０は、カメラ３０で撮影した映像情報を受信し、監視目標名や監視場所等の説明文字の情報からなる合成ビデオ信号を生成してディスプレイ２０へ送信する。この合成ビデオ信号を受信したディスプレイ２０は、カメラ３０が撮影した映像情報に説明文字が重畳された映像の監視画面を表示する。

ビデオ処理装置１０は、入力部１５０、文字発生部１２０およびビデオ混合増幅部１１０とから構成される。

入力部１５０のスイッチ等（表示せず）から架台の旋回位置やズーム位置を設定する情報が入力され、架台・ズーム部４０の動作位置が設定される。そしてその設定された位置でカメラ２０が撮影した映像のビデオ信号が、ビデオ混合増幅部１１０に送信される。

また、文字発生部１２０は、入力部１５０のキーボード等（表示せず）から入力された文字情報を受信して画面に表示する説明文字の文字信号を生成し文字信号をビデオ混合増幅部１１０に送信する。

ビデオ混合増幅部１１０は、カメラ３０から受信した映像情報と文字発生部１２０から受信した文字信号とを混合した合成ビデオ信号を生成してディスプレイ２０に送信する。ディスプレイ２０は、この合成ビデオ信号を受信して画面上にカメラ３０が撮影した映像情報と説明文字を重畳して表示する。

図１２は、従来の監視カメラシステムにおける監視映像と説明文字との重畳表示画面の１例である。

図１２（ａ）は、ある架台の設定位置とカメラのズーム位置において、説明文字を右上に表示した場合の表示画面で、「ゲート１」付近で１台の車を撮影している。

この様な監視カメラシステムでは、説明文字の表示位置は、入力部１５０から、説明文字の文字情報と共に表示位置が設定される。しかし、監視対象の映像を架台により旋回して撮影目標を変えるか又は、カメラのズームにより撮影目標の表示状態を変えても文字表示位置は、最初に設定されたままの位置なので、監視目標の映像の上に文字情報が重畳表示され、文字情報、又は監視目標の映像が見にくくなることがある。

図１２（ｂ）は、監視対象を１台の車からその周囲の車を監視できるように広げるために図１２（ａ）の撮影条件の位置からカメラのズームを広げ、撮影方向を左に向けた場合の表示画面の例である。この例に示す画面の右上では、監視目標の一部の車に「ゲート１」の説明文字が重畳して目標が見難くなっている。

従来、架台を用いないで固定された複数の監視カメラを切り替えて監視目標を監視する場合に、監視カメラ毎の画面にディスプレイ画面上の説明文字を目標監視の支障にならない様に設定された表示位置に記憶させる方法がある（例えば、特許文献１。）。

しかし、この方法では、カメラの撮影方向や、ズーム角が変更される場合でも文字表示位置は固定されたままなので、その記憶された表示位置に監視目標の映像が表示される場合には監視目標に説明文字が重なる問題は改善できない。
特開２００３−２９７３３号公報 （第４頁、第２図）

広範囲、多数の監視対象を監視する監視カメラシステムでは、監視目標の映像を表示しているディスプレイ画面に監視目標名や監視場所等の説明文字をカメラの撮影映像と重畳表示する。

しかし、カメラの撮影方向が架台で旋回、又は画角がズームすることによりカメラの撮影条件が変更される場合であってもディスプレイ画面上の文字表示位置が最初に設定されたままで監視目標の映像の上に文字情報が重畳表示されることにより、説明文字、又は監視目標の映像が見にくくなる問題があった。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、カメラの撮影方向が架台で旋回、又は画角がズームすることによりカメラの撮影条件が変更される場合でもディスプレイ画面上の説明文字が監視目標の監視の支障にならない文字表示処理を行う監視カメラシステム、ビデオ処理装置、および文字表示方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の監視カメラシステムは、カメラと、ディスプレイと、前記カメラと前記ディスプレイに接続され、前記ディスプレイに表示する文字、記号、又は文字と記号との組合せからなる説明文字の情報を入力する入力手段と、前記カメラから映像情報を受信して前記説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ混合増幅手段と、前記カメラから受信する映像情報の前記ディスプレイの表示画面に対応して構成した複数の画素における輝度データを測定して出力する輝度処理手段と、第１の前記画素の輝度データが入力されると第１の前記画素と隣接する第２の前記画素との間の輝度差データを算出して出力する演算手段と、前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを行列のテーブルにして記憶するメモリ手段と、前記入力手段から前記入力された前記説明文字の情報から前記説明文字の外枠を構成するゲートを生成し、前記メモリ手段に前記輝度データおよび前記輝度差データを書き込み、読み出すことにより、前記ゲートに囲まれる範囲の前記輝度差データの総和が最小になるゲートの配置位置を探し出し、その位置を前記説明文字の表示位置とするゲート信号を生成して前記説明文字の情報とともに前記ビデオ混合増幅手段に出力する制御をする制御手段とを備えるビデオ処理装置とを具備することを特徴とする。

又本発明のビデオ処理装置は、カメラとディスプレイに接続され、前記カメラが撮影した映像情報を受信し、その映像情報に前記ディスプレイが表示する説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ処理装置において、前記ビデオ処理装置は、前記ディスプレイに表示する文字、記号、又は文字と記号との組合せからなる前記説明文字の情報を入力する入力手段と、前記受信する映像情報に前記ディスプレイが表示する説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ混合増幅手段と前記受信する前記映像情報から前記ディスプレイの表示画面に対応して構成した複数の画素の輝度データを測定して出力する輝度処理手段と、第１の前記画素の輝度データが入力されると第１の前記画素と隣接する第２の前記画素との間の輝度差データを算出して出力する演算手段と、前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを行列のテーブルにして記憶するメモリ手段と、前記入力手段から前記入力された説明文字の情報から前記説明文字の外枠を構成するゲートを生成し、前記メモリ手段に前記輝度データおよび前記輝度差データを書き込み、読み出すことにより前記ゲートに囲まれる範囲の前記輝度差データの総和が最小になるゲートの配置位置を探し出し、その位置を前記説明文字の表示位置に設定するゲート信号を生成して前記説明文字の情報とともに前記ビデオ混合増幅手段に出力する制御をする制御手段とを備えることを特徴とする。

更に又、本発明のビデオ処理装置の文字表示方法は、カメラとディスプレイに接続され、前記カメラが撮影した映像情報を受信し、その映像情報に前記映像情報の説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ処理装置の文字表示方法であって、前記ビデオ処理装置は、入力手段と、輝度処理手段と、演算手段と、メモリ手段と、制御処理手段と、ビデオ混合増幅手段とを備え、前記カメラから前記映像情報を受信した前記輝度処理手段は、前記ディスプレイの表示画面を構成する複数の画素の輝度データを各々測定して前記演算手段と前記制御処理手段へ出力し、前記輝度処理手段、又は、前記制御処理手段から前記複数の画素の第１の画素の輝度データが入力された前記演算手段は、前記第１の前記画素と隣接する第２の画素との間の輝度差データを算出して前記制御処理手段に出力し、前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを入力された前記制御処理手段は、前記入力された前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを行列のテーブルにして前記メモリ手段に書き込み記憶し、前記ディスプレイに表示する文字、記号、又は文字と記号との組合せからなる前記説明文字の情報を入力手段から入力されると、前記入力手段から前記入力された説明文字の情報から前記説明文字の外枠を構成するゲートを生成し、前記メモリ手段から前記輝度差データを読み出して前記ゲートに囲まれる範囲の前記輝度差データの総和が最小になるゲートの配置位置を探し出し、その位置を前記説明文字の表示位置とするゲート信号を生成して前記説明文字の情報と共に前記ビデオ混合増幅手段に出力し、前記制御処理手段から前記ゲート信号と前記説明文字の情報とを入力されたビデオ混合増幅手段は、前記カメラから受信している前記映像情報に前記ゲート信号と前記説明文字の情報とを加えて混合増幅した合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信することを特徴とする。

本発明による監視カメラシステムのビデオ処理装置は、カメラが撮影した映像情報を画素単位で輝度データを測定し、ディスプレイ画面上で説明文字の外枠に囲まれる範囲で隣り合う画素間の輝度差の総和が最小になる説明文字の外枠の配置位置を探し出し、その位置を説明文字の表示位置に設定することにより説明文字を監視の支障にならない位置に表示することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例に係わるビデオ処理装置を用いた監視カメラシステムの構成を示すブロック図である。

図１において、監視カメラシステムは、ビデオ処理装置１、およびビデオ処理装置１に接続されるカメラ２、架台・ズーム部３とディスプレイ４とを備える。架台・ズーム部３に取り付けられたカメラ２が撮影した映像情報をビデオ処理装置１が受信し、監視目標についての説明文字を重畳した合成ビデオ信号を生成して接続先のディスプレイ４へ送信して表示する。ディスプレイ４の表示画面では架台・ズーム部３の旋回、またはズーム操作によりカメラ２が撮影する映像が変化しても説明文字は、自動的に文字の背景となる映像が一様で監視の支障にならない画面上の表示位置に移動して表示される。

次に、ビデオ処理装置１の構成と、その動作処理概要を述べる。

図１においてビデオ処理装置１は、ビデオ混合増幅部１１、輝度処理部１２、演算部１３、制御処理部１４、入力部１５、および文字発生部１６とから構成される。

カメラ１から受信した映像情報は２分され、一方がビデオ混合増幅部１１へ、他方が輝度処理部１２へ入力される。

輝度処理部１２に入力された映像情報の輝度情報は、画面上を順に走査される画素単位で量子化した輝度データに変換され、内部バスへ出力される。演算部１３は、バスを介して入力される輝度データとその１つ前に入力された画素の輝度データとの差分を算出して隣り合った画素間の輝度差データとして内部バスを介して制御処理部１４へ出力する。

制御処理部１４は、内部メモリ上に輝度差データテーブル１４１と撮影条件テーブル１４２とを備え、内部バスを介して輝度処理部１２から受信する輝度データと演算部１３から受信する画素間の輝度差データを画面上で映像が一様で有るか否かを調べるために輝度差データテーブル１４１へ書き込んで記憶する。

ところで、制御処理部１４には、直接、又は、内部バスにより入力部１５が接続され、制御処理部１４は監視カメラシステムの操作員によって入力部１５からディスプレイ４に表示する監視画面の説明文字が入力されるとその説明文字の外枠（以下ゲートと称する。）を生成する。そして、制御処理部１４は、説明文字とディスプレイ４の画面上の説明文字の表示位置を設定するゲート信号を生成して文字発生部１６へ内部バスを介して送信する。

また、制御処理部１４は、輝度差データテーブル１４１の輝度差データを読み出して、ゲート内の輝度差が小さく、そのゲート部分の映像が一様になるゲートの設定位置を探し出して説明文字の表示位置を設定するゲート信号を、文字発生部１６へ内部バスを介して送信する制御を行うことも出来る。この処理制御により、操作員によって入力部１５から設定される説明文字の表示位置の代わりに説明文字を映像が一様な場所に自動的に表示することが出来る様になる。

文字発生部１６は、受信したゲート信号と説明文字からなる文字信号を生成してビデオ混合増幅部１１へ出力する。ビデオ混合増幅部１１は、入力された文字信号とカメラ２から入力された映像情報を混合して、ディスプレイ４の画面上の所定の位置に説明文字が表示される合成ビデオ信号を生成してディスプレイ４に出力する。

なお、説明文字の表示位置を設定するゲート信号は、映像情報（ビデオ信号）の水平、垂直の同期信号に基づいて生成される。これらの同期信号の発生方法は、カメラ２が発生して送信するビデオ信号に重畳する自己同期方法であっても、ビデオ処理装置１から同期信号を発生してカメラ２とディスプレイ４に送信する外部同期方法のいずれであっても良い。また、説明文字は、所定のフォントサイズ、および所定の最大文字数の文字、記号等の組合せから構成され、説明文字の外枠、即ち、ゲートのサイズは文字数に応じて定まる。

入力部１５は、キーボード、スイッチ、ジョイスティック等（表示せず）を備え、上記のディスプレイ４に表示する説明文字、および説明文字の表示位置等、文字情報の入力、およびカメラの架台の上下角と左右角（以下、必要が無い限り架台角と称する。）、カメラのズーム角を設定する架台角・ズーム情報の入力が監視カメラシステムの操作員によって行われ、入力された各情報は制御処理部１４に出力される。

また、制御処理部１４には、架台・ズーム部３が接続され、操作員が希望する監視映像をカメラ２が撮影する為に入力部１５から架台角・ズーム情報が入力される。そして、制御処理部１４は、入力された架台角・ズーム情報に基づいて架台・ズーム部３へ架台角・ズームを設定する制御信号を生成して送信し、また架台・ズーム部３の現在の状態の架台角・ズーム角のモニタ信号を受信する。

本発明の実施例による監視カメラシステムでは、操作員が選択して監視する複数の監視目標に対するそれぞれの撮影条件である架台・ズーム部３の設定条件とそれに対応する映像情報にプリセット番号と説明文字を入力部１５から入力して初期設定する。操作員は、初期設定する撮影条件毎にプリセット番号を入力し、制御処理部１４は、各プリセット番号と撮影条件を撮影条件テーブル１４２に書き込み記憶する。

そして、初期設定後、操作員によりプリセット番号が再び入力部１５から入力されると、制御処理部１４は、当該プリセット番号の撮影条件を撮影条件テーブル１４２から読み出して架台・ズーム部３を設定し、所要の監視画面の映像情報と説明文字をディスプレイ４に表示する制御を行う。操作員は、必要で有ればさらに入力部１５から架台角やズーム角を調整するコマンドを入力してカメラ２により監視を行う。その場合、ディスプレイ４に表示される映像が変化するのに伴い説明文字が監視目標に重畳し監視の支障になることを防ぐ様に説明文字の表示位置を移動する制御を制御処理部１４が行う。

以下、図２乃至図１０を参照して、本発明の実施例におけるビデオ処理装置１における各構成の処理、動作の流れを説明する。

（ビデオ処理部の初期設定）
監視カメラシステムの操作員によりビデオ処理装置１の入力部１５ジョイスティック等から架台・ズーム部３の架台角、ズーム角等を設定する入力が行われる（図２のステップｓ１０１）。そして監視目標（ここでは、駐車場の混雑状況を監視する。）の映像がディスプレイ４の画面上の監視員の所望する位置に表示される。

続いて操作員により、プリセット番号「１」と監視映像の目標の説明文字の「第１駐車場」とが入力部１５のキーボードから入力される（ステップｓ１０２）。

制御処理部１４は、入力された「第１駐車場」の説明文字と、それをディスプレイ４の画面の上で仮表示する位置（例えば、中央付近）と文字の外枠を示すゲート信号を文字発生部１６に送信する。文字発生部１６は、説明文字とゲート信号を受信すると画面の中央付近に所定の文字サイズで説明文字の「第１駐車場」を表示する文字信号を生成してビデオ混合増幅部１１に送信する（ステップｓ１０３）。

ビデオ混合増幅部１１は、文字発生部１６から受信した文字信号とカメラ２から受信したビデオ信号を混合して合成ビデオ信号を生成してディスプレイ４に送信し、ディスプレイ４の画面中央に説明文字の「第１駐車場」が仮表示される（ステップｓ１０４）。

操作員は、入力部１５の例えば、ジョイスティック又は、マウス等を用いて、この説明文字「第１駐車場」の表示位置を目標監視の邪魔にならない位置に表示位置を移動する。そして、設定確認のコマンドをするボタン等を押すことによりプリセット番号「１」に対する初期設定を終了する（ステップｓ１０５）。

図３は、監視映像の表示画面の例である。図３（ａ）は、プリセット番号「１」において説明文字「第１駐車場」が画面右下に表示された画面である。

制御処理部１４は、初期設定が終了する際に操作員に設定された説明文字の表示位置（「ゲート位置」）、説明文字の「第１駐車場」、および架台・ズーム部１４の架台角（「上下角」、「左右角」）、「ズーム角」、「プリセット番号」とを撮影条件テーブル１４２に記憶する（ステップｓ１０６）。

図４は、「プリセット番号」と、架台角、およびカメラの「ズーム角」、目標の「説明文字」、「ゲート位置」を組にして記憶している撮影条件テーブル１４２の図である。

「ゲート位置」は、水平、垂直同期信号から画面上の位置が設定され、ここでは、表示文字の外枠であるゲートの下辺と右辺部分がディスプレイ４上のどの位置にあるかを後述する８０×６０画素の位置によって示すものである。そして、ディスプレイ４の画面の左端、下端の位置を「１：１」で表示し、撮影条件テーブル１４２に記憶された「８０：１」は、ディスプレイ４の画面右端、および下端に説明文字を表示する位置にゲートがあることを示している。なお、ゲート位置の基準点は、ここではゲートの下辺と右辺の部分を基準点にしているが、他の方法としてゲートの左辺と上辺、もしくはゲートの中央などいずれかの基準点を選択するものであっても良い。

操作員は、プリセット番号と説明文字、その表示位置等を入力して初期設定するステップｓ１０１〜ｓ１０６の手順を繰り返す。そして、例えば、プリセット番号「５」までの初期設定を終了して、操作員により入力部１５からプリセット番号「１」が再入力されたとする。

制御処理部１４は、撮影条件テーブル１４２から、プリセット番号「１」に対応する「上下角」、「左右角」、およびカメラの「ズーム角」とを読み出して、架台角・ズーム情報の制御信号を生成して架台・ズーム部３に送信する。同様に撮影条件テーブル１４２から「第１駐車場」の説明文字と「ゲート位置」とを読み出し、説明文字とゲート信号を文字発生部１６に送信する。

文字発生部１６は、説明文字とゲート信号から文字信号を生成してビデオ混合増幅部１１に送信する。ビデオ混合増幅部１１は、受信した文字信号とカメラ２から受信する映像情報とを混合して合成ビデオ信号を生成してディスプレイ４に送信する。そしてプリセット番号「１」に対応する監視画面と説明文字が再びディスプレイ４に表示される。

そして、操作員がプリセット番号「１」の画面を監視している間に第１駐車場が混雑してきたので、ビデオ処理装置１の入力部１５を操作して初期設定（プリセット）した監視範囲よりも、多少広く、また左方向の映像をディスプレイ４に表示するよう調整したとする。その時図３（ｂ）の様に画面右下にも車両が映っている場合、説明文字の「第１駐車場」と車両映像とが重複して画面右下の車両の監視がし難くなる。

本実施例では、カメラ２が撮影した映像情報の輝度データをディスプレイ４に表示される画面全体で測定モニタし、その輝度差が小さく映像が一様な場所を探し出す。そして、説明文字の表示位置を背景の映像が一様な場所に移動修正することにより、撮影画面が調整により変更されても説明文字が監視の支障になることを防いでいる。

（映像情報の輝度データの処理）
最初に画面全体の輝度データを測定し、輝度差データを取得する処理について説明する。

図１において、カメラ２が撮影した映像情報は、水平および垂直走査されたビデオ信号で輝度処理部１２に入力される。輝度処理部１２は、その映像情報をディスプレイ４に表示される画面に対応して画素単位で順番に量子化する。そして連続した画素毎に輝度データを測定して演算部１３に送信する。

演算部１３は、受信した輝度データから１つ前の画素の輝度データとの差分を算出することにより隣り合った画素間での輝度差を算出する。従って、演算部１３は、画面の水平方向で、あたかも水平走査線上の輝度差を調べる如く、当該画素とその１つ前の画素との間の輝度差データを算出している。そして各画素の輝度とその輝度差データは制御処理部１４に出力され、制御部処理部１４は、各画素の輝度と輝度差データとを輝度差データテーブル１４１に書き込み記憶する。この輝度差データテーブルが記憶するデータは、１フレーム画面単位で構成され、新しいフレーム画面のデータが生成される毎に新しいデータに更新される。制御処理部１４は、画面上で輝度差が少ない映像を表示している場所を探し出すためにこの輝度差データテーブル１４１から輝度差データを利用する。

図５は、輝度差データテーブル１４１の例を示す図であって、ここでは、１画面を水平方向に８０画素、垂直方向に６０画素によって構成している。そして各画素の輝度データと隣合わせの画素間の輝度差（絶対値）を８０（ｎ＝１〜８０）列×６０（ｍ＝１〜６０）行の行列のテーブルで記憶している。なお、画素数は、上記の数に限ること無く、例えば、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃ Ａｒｒａｙ）画面の６４０×４８０画素等で有っても良い。

輝度差データテーブル１４１には、各画素のデータを示す欄の上段に輝度データ、下段に隣の画素との輝度差データ（絶対値）が記入されている。輝度差データは水平方向の１つ手前の画素との輝度差データが書き込まれるので左端（ｎ＝１）の１列は、輝度差データが書き込まれていない。

操作員によって初期設定が終了した直後では、説明文字は、背景が一様な場所に表示されている。従って、図５における区域１４１１の様に画面上の映像が一様な部分、例えば、各画素の輝度が「３」で続く場所では、隣合わせの画素間の輝度差データは、「０」になる。

一方、初期設定終了後、監視画面の映像の撮影条件が調整された場合、映像が目標などを撮影している部分では、区域１４１２の中の５７行の７１〜７９列の様に目標部分、又は目標と背景の映像との間に輝度差が生じ、特に目標と背景の境界付近では輝度差データは大きい値になる。

従って、説明文字の表示位置、即ちゲート位置を区域１４１１の様なテーブル上で画素間の輝度差データが「０」、又は出来る限り小さい場所に設定することにより、ゲートの内側の映像は一様になり、説明文字は目標監視の支障にならい。

（ゲート設定処理）
次に、映像が一様な場所にゲート位置の設定を行うゲート処理について説明する。ゲート設定処理は、ゲートサイズ以上の広さで映像が一様な場所（区域）を探し出す。

図６は、説明文字の外枠を設定するゲートと画素の配置関係を説明する図である。

図６（ａ）では、図３における説明文字「第１料金所」の外枠であるゲート位置が点線で示されている。制御処理部１４は、入力部１５のキーボードから説明文字が入力されると、その文字コードから説明文字の外枠であるゲートを生成する処理を行う。画面に表示される文字の情報は、文字コードと文字サイズを設定するフォント情報から生成される。

ここでは、この５文字を表示するのに文字サイズを１文字あたり水平方向に１．５画素、垂直方向に３画素に相当する大きさで、水平方向に７個、垂直方向に３画素で表示するサイズのゲートであるとする。

図６（ｂ）は、図３（ａ）に対応する初期設定時の文字表示位置におけるゲートに囲まれる部分の輝度差データテーブルの図である。説明文字は、一様な背景（輝度データが全て「３」）の場所に表示されていることからゲート内部で画素間の輝度差が無く各画素間における輝度差データは全て「０」であり、ゲート内の全ての輝度差データを加算した結果（以下「輝度差総和」と称する。）も「０」である。

テーブルの右側の列の欄に記されている数値は、ゲート内のその行（水平方向）にある画素間の輝度差の合計で最下段の「輝度差総和」は、それらの総和である。「輝度差総和」は、説明文字の背景となるゲート内の映像を判定するデータであって、ゲート内の映像が複雑な映像で監視目標に相当するのか、それとも一様な映像で監視対象とならない背景等の映像部分であるかを判断するためのデータである。

図６（ｃ）は、図３（ｂ）に相当する、監視画面を変化させた時の説明文字の表示位置におけるゲートの輝度差データテーブル１４１の図であり、ゲート内部は、車両の映像が映っている場所であることから一様な映像（背景）ではなくなり、各画素間の輝度データに輝度差が生じている。即ち、ゲート内の上から各行の輝度差の合計が「９」、「５」、「６」になり輝度差総和」が「０」から「２０」に大きくなっている。

（ゲート位置の移動処理）
以上の２つの処理によって、制御処理部１４はディスプレイ４の画面上で一様な映像の場所が判るようになり、説明文字を表示するのに必要なゲートサイズを知ることが出来たので、一様な映像の場所にゲートを設定する処理を行う。制御処理部１４は、輝度差データテーブル１４１を読み出してゲート内の「輝度差総和」を監視して、ディスプレイ４の画面上で「輝度差総和」が「０」又は、最小化する場所を探しだし、その場所にゲート位置を移動して説明文字の表示位置を設定する制御を行う。

図７は、初期設定終了後にカメラで監視を行う場合の監視カメラシステムの動作手順を示すフローチャートである。

ビデオ処理部の演算部１３は、輝度処理部１２からカメラ２から受信する映像情報の輝度差データを算出して制御処理部１４に送信し、制御処理部１４は受信した輝度差データを輝度差データテーブル１４１へ時々刻々更新記憶している（ステップｓ２０１）。

さて、初期設定後、再び操作員によりプリセット番号（ここでは、「１」とする。）が入力部１５から入力され、続いて、入力部１５のジョイスティック等により撮影条件が調整される（図７のステップｓ２０２）と、制御処理部１４は、プリセット番号「１」に対応する撮影条件を撮影条件テーブル１４２から読み出してゲート位置を判読する（ステップｓ２０３）。

制御処理部１４は、この読み出した説明文字からゲートサイズを設定する。そして制御処理部１４は、読み出したゲート位置の情報と輝度差データテーブル１４１とを照合してゲート内の「輝度差総和」を調べる（ステップｓ２０４）。

制御処理部１４は、撮影条件が調整され、調整後の映像情報から算出した「輝度差総和」が所定の数（例えば、５）を超える（ステップｓ２０５がＹｅｓ）場合にゲート内の映像が一様で無いと判断する。そして、輝度差データの総和が「５」以下となるような新しいゲートの設定位置を探す動作を開始する。

即ち、制御処理部１４は、「輝度差総和」が「５」を超えると、撮影条件テーブル１４２から現在のゲート位置「８０：１」を読み出し（ステップｓ２０６）、代わりのゲート位置の候補として、１画素分隣の「７９：１」を新たなゲート位置の候補とする。そして、ゲート位置を隣に移動して輝度差データテーブル１４１を読み出し、新たなゲート位置における輝度差データの総和を調べる（ステップｓ２０７）。この様に制御送信部１４は、輝度差データの総和が「５」以下（ステップｓ２０５がＮｏ）になるまでゲート位置を輝度差データテーブル１４１の上で順に左右、上下に走査して移動（ステップｓ２０６，ｓ２０７）する制御を繰り返す。

例えば、図２（ｃ）の様に、画面中央下部の「ゲート位置」「４０：１」で「輝度差総和」「５」以下が得られたとすれば（ステップｓ２０５がＮｏ）、制御処理部１４は、その位置を当面の文字表示位置（ゲート位置）に修正設定する（ステップｓ２０８）。そしてそのゲート位置を示すゲート信号を、文字表示部１６に送信し、その結果ディスプレイ４の中央下部に説明文字が表示される。

もし、この修正された表示位置を設定した画面を、以降プリセット番号「１」の初期設定位置として使用する（ステップｓ２０９がＹｅｓ）のであれば、操作員は入力部１５からプリセット番号「１」に対して「修正」のコマンドを入力する。このコマンドを入力部１５から受信した制御処理部１４は、撮影条件テーブル１４２が記憶している内容を、現在のゲート位置、および、モニタ信号で受信している現在の架台・ズーム部３の架台角とズーム角等の内容に書き換える（ステップｓ２１０）。

一方、プリセット番号「１」の設定位置に復帰して監視するか、又は、他のプリセット番号で監視を行うのであれば（ステップｓ２０９がＮｏ）、操作員は「修正」のコマンドを入力せずにそのまま監視作業を継続すれば良い。この場合は、当初のプリセット内容が撮影条件テーブル１４２に継続して記憶される。

以上の説明の様に、本実施例では初期設定（プリセット）後にカメラの撮影条件を調整しても説明文字は自動的に監視の邪魔にならない位置に表示される。

また、上記実施例の説明では、初期設定の際、図２のステップｓ１０４の様に説明文字を画面の中央の仮表示位置に表示し、その後、操作員が背景の一様な場所を探して表示位置に設定している。しかし、他の初期設定における表示位置設定方法としてステップｓ１０４において仮の説明文字の表示位置として例えば、デフォルトの表示位置（例えば、右下）に表示させる。そして、その説明文字が入力されると直ちにそのゲート位置とそのゲート内の「輝度差総和」を調べて図７のステップｓ２０３〜ｓ２０８と同様の手順を実行することにより、所定の「輝度差総和」になる説明文字の表示位置（ゲート位置）を最初から自動的に探し出して、説明文字を表示する位置を決めるようにしても良い。

最初から自動的に説明文字の表示位置を設定する方法は、上記のようにデフォルトの表示位置を設定しておき、そこに近い場所から遠い場所へ順番に走査するようにして所定の「輝度差総和」が得られるゲート位置を探す方法がある。また、他の方法として、画面全体について「輝度差総和」をゲート位置すべてにわたり算出しておき、その中から「輝度差総和」の最も低い値が得られるゲート位置を説明文字の表示位置に設定する方法を用いても良い。

なお、上記説明では、架台やズーム機構を備えて撮影方向等を変更することが出来るカメラの映像について説明文字の表示位置を自動的に設定する例を取り上げたが、カメラが架台等を用いず、固定されている場合であっても、本発明による説明文字の表示位置を自動的に設定する方法を適用することが出来る。

また、上述した水平方向以外の隣接関係にある各画素の間の輝度差データを算出する他の方法として、輝度処理部１２から出力される輝度データを最初に一度全て輝度差データテーブル１４１に書き込み、その後、演算部１３が各画素の輝度データを読み出して、例えば、当該画像の上下方向の画素の輝度データと差分を求めた輝度差データを輝度差データテーブル１４１に書き込むものであっても良い。また、映像の一様性の判断の精確さを高めるために更に、当該画素の上下左右等の周辺の画素との差分を求めてそれらを加え合わせる処理をして輝度差データとするものであっても良い。なお、方法にあっては、この輝度データを輝度差データテーブル１４１に書き込むのに、各画素から順番に走査して書き込むものでなくランダムに書き込まれるものであっても良い。

（第２の実施の形態）
上記の説明文字は、監視画面全体に対する説明として画面の右下に表示されるものであったが、本発明の第２の実施の形態では、説明文字が画面上の目標の近傍に添えて表示され、以下に説明する様に説明文字の表示位置が動的に変更修正されるものである。

図８は、画面上の特定の監視目標の自動車がマークされて、そのマークされた目標に説明文字を添える表示を行う場合の表示画面である。
図８（ａ）は、駐車場に駐車している車両を特別に観察するために、ズームアップした状態で対象目標の車両の下部に「Ａ号車」の説明文字を表示するようにプリセットされた画面を示している。

第２の形態における、操作員により監視目標の「Ａ号車」の説明文字が図８（ａ）に示される様に初期設定されるまでのビデオ処理装置の動作手順を図９のフローチャートにより説明する。

操作員は、監視目標の「Ａ号車」を画面の中心にした映像を表示するよう入力部１５を操作して架台角等を設定入力する（ステップｓ８０１）。そして入力部１５のキーボードから説明文字「Ａ号車」と目標を示すマーク「＋」を入力し、入力部１５のジョイスティックによりマーク「＋」を目標画面上に合わせる入力を行う（ステップｓ８０２）。

制御処理部１４は、入力部１５からの入力された「Ａ号車」、マーク「＋」の文字信号とゲート信号をビデオ混合増幅部１１に出力する（ステップｓ８０３）。ビデオ混合増幅部１１は、これらの入力された文字信号とカメラ２からの映像情報を混合した合成ビデオ信号を生成してディスプレイ４に送信する。

ディスプレイ４の画面上には、目標の上に「＋」マークが表示され、「Ａ号車」が目標付近に仮表示される（ステップｓ８０４）。操作員は、ジョイスティックにより「Ａ号車」の表示位置を映像が一様で監視の支障にならない目標の下に移動修正して、キーボードから確認のコマンドを入力してプリセット番号「１０」の撮影条件を初期設定する（ステップｓ８０５）。制御処理部１４は、この確認コマンドを受信すると「ゲート位置」、「目標位置」
「Ａ号車」、「＋」、架台角（「上下角」、「左右角」）、「ズーム角」、「プリセット番号」を撮影条件テーブル１４２に書き込み記憶する。

なお、第２の実施の形態では「ゲート位置」の基準点がゲートの右辺と下辺部分ではなくゲートの中央点を用いている。

図１０は、図８（ａ）に対応した撮影条件テーブル１４２の内容を示す図で、図５の撮影条件テーブル１４２に更に「目標位置」（「４０：３０」）、「マーク」（「＋」）の欄が追加され、「プリセット番号」が「１０」、「左右角」が「５」度、「上下角」が「−２」度、「説明文字」が「Ａ号車」、「ゲート位置」が「４０：２４」、「輝度差総和」が「０」である。

なお、「マーク」を目標毎に記号等で区別する必要が無い場合には全て「＋」で表示して、撮影条件テーブル１４２で「＋」を記憶しなくても良い。

第２の実施形態では、ズーム角および目標位置と説明文字の中心を示すゲート位置とが撮影条件テーブル１４２に記憶されている。そして、制御処理部１４は、撮影条件テーブル１４２から画面上の目標とゲートの位置を読み取り、カメラ２のズーム角から監視目標と文字の表示位置間の角度を換算している。例えば、縦方向で画面の視野角、即ちズーム角が１０度であるとすれば、画面中央から画面全体の１０分の１の長さだけ上下に離れた点の間の角度は、１度であると見なして、架台やズームを変化させても、その目標から同じ角度の１度の位置にゲート位置を合わせ、説明文字を画面上の目標に添えて表示している。なお、目標のマーク「＋」は、架台やズームを変化させても撮影条件テーブル１４２に目標位置が記憶されているので上記と同様の換算処理が行われて、目標と同じ位置に常に表示される。

図８（ａ）における「Ａ号車」の説明文字のゲート位置は「４０：２４」であるが目標の（Ａ号車）の映像の中心の位置は、画面中心の「４０：３０」にあるので目標から１度下方向にある。

図８（ｂ）は、図８（ａ）からズーム角を２０度に広げ、撮影の中心点を下方向に４度移動した場合の監視画面である。この図８（ｂ）では、目標の（Ａ号車）の映像中心は、（４０：４２）にあり、目標「Ａ号車」の説明文字のゲート位置が同じ下に２度ずれた「４０：３６」に表示されている。

ところが、このままでは、ズーム角を２０度に広げたことにより、画面上に映る監視目標等の映像は小さくなり多くの車両が映る様になるにも拘わらず、説明文字の大きさは、一定で変わらない。その為、目標と説明文字間の角度をズーム角１０度の場合と同じにして説明文字を表示すると周囲の別の車両に説明文字が重畳して、その車両の観察が難しくなる。以下、第２の実施例における説明文字と車両の映像の重なりを避けるための制御処理部１４の動作手順を図７のフローチャートを利用して説明する。この場合、説明文字数が３文字なのでゲートサイズも小さくなるので、「輝度差総和」の許容最大値は「５」から「３」に変更される。

制御処理部１４は、輝度差データテーブル１４１を読み出して「輝度差総和」を監視している（ステップｓ２０４）。「ゲート位置」が「４０：２４」の場合はゲート内に車両が写っているので「輝度差総和」が「３」を上回ることになり（ステップｓ２０５がＹｅｓ）（新たなゲート位置を探す処理を制御処理部１４が開始する。

制御処理部１４は、撮影条件テーブル１４２から現在のゲート位置「４０：３６」を読み出す（ステップｓ２０６）。そして、目標の中心位置「４０：４２」に対して上下左右の方向に対してゲート位置を順番に走査して各ゲート位置における輝度差データの総和を調べる（ステップｓ２０７）。そして、制御送信部１４は、輝度差データの総和が「３」以下（ステップｓ２０５がＹｅｓ）になるまでゲート位置を順に左右、上下に走査して移動（ステップｓ２０６、ｓ２０７）を繰り返す。そして、ゲート位置を目標の（Ａ号車）の上の位置に当たる「４０：４８」にしたところ、他の車両が映って居らず、「輝度差総和」が「３」以下になる（ステップｓ２０５がＮｏ）。

そして、制御処理部１４は、このゲート位置を説明文字「Ａ号車」を表示する位置に決定して説明文字を表示する（ステップｓ２０８）。図８（ｃ）は、目標車両（Ａ号車）の上に説明文字を表示する様にゲート位置が設定された場合の画面である。

また、操作員が監視画面の方向やズーム角の変更入力等に対する処理、動作手順、例えば、あるプリセット番号に対して架台の架台角設定を微調整した変更に伴う撮影条件テーブル１４２の書き換えは、前述の第１の実施の形態と同様である。

この様に本発明に係わる実施例の監視カメラシステムは、監視画面と監視画面における説明文字をプリセット、および記憶した後に監視画面の方向を変えるか、またはズーム操作を行っても、説明文字の外枠であるゲート内のビデオ信号の変化の少ない位置を文字表示位置に設定することにより説明文字が監視の支障にならない位置に表示される。

なお、上記説明では、１画面で１つの項目の説明文字を表示する場合を示したが、特に後者の実施例において、監視目標が複数で、複数の目標それぞれに説明文字を表示する場合にも本発明は適用可能である。

本発明の実施例に係わる監視カメラシステムの構成を示すブロック図。 本発明の実施例に係わる監視カメラシステムの初期設定における動作手順を示すフローチャート。 監視映像の表示画面の例を示す図。 撮影条件テーブルの１例を示す図。 輝度差データテーブルの１例を示す図。 ゲートと画素の配置関係を説明する図。 撮影条件変更が行われる場合のビデオ処理部の動作手順を示すフローチャート。 画面上の監視目標の自動車にマークをして説明表示を行う表示画面の例。 本発明の第２の実施例に係わるビデオ処理装置の初期設定における動作手順を示すフローチャート。 図８に対応する画面における撮影条件テーブルの図。 従来の監視カメラシステムの構成の１例を示すブロック図。 従来の監視カメラシステムが表示する監視画面の１例。

符号の説明

１ ビデオ処理装置
１１ ビデオ混合増幅部
１２ 輝度処理部
１３ 演算部
１４ 制御処理部
１４１ 輝度差データテーブル
１４２ 撮影条件テーブル
１５ 入力部
１６ 文字発生部
２ カメラ
３ 架台・ズーム部
４ ディスプレイ

Claims (14)

1. カメラと、
   ディスプレイと、
   前記カメラと前記ディスプレイに接続され、前記ディスプレイに表示する文字、記号、又は文字と記号との組合せからなる説明文字の情報を入力する入力手段と、前記カメラから映像情報を受信して前記説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ混合増幅手段と、前記カメラから受信する映像情報の前記ディスプレイの表示画面に対応して構成した複数の画素における輝度データを測定して出力する輝度処理手段と、第１の前記画素の輝度データが入力されると第１の前記画素と隣接する第２の前記画素との間の輝度差データを算出して出力する演算手段と、前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを行列のテーブルにして記憶するメモリ手段と、前記入力手段から前記入力された前記説明文字の情報から前記説明文字の外枠を構成するゲートを生成し、前記メモリ手段に前記輝度データおよび前記輝度差データを書き込み、読み出すことにより、前記ゲートに囲まれる範囲の前記輝度差データの総和が最小になるゲートの配置位置を探し出し、その位置を前記説明文字の表示位置とするゲート信号を生成して前記説明文字の情報とともに前記ビデオ混合増幅手段に出力する制御をする制御手段とを備えるビデオ処理装置とを
   具備することを特徴とする監視カメラシステム。
2. 前記映像情報は、旋回および俯仰する架台手段とズーム手段のうち少なくとも１つを備えるカメラから受信することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
3. 前記映像情報は、水平および垂直走査されたビデオ信号であって、
   前記輝度処理手段は、
   その映像情報を前記ディスプレイに表示される画面に対応する画素単位で順番に輝度データを測定して出力し、前記演算手段は、入力された画素の輝度データを当該画素の１つ前に入力された画素の輝度データとの輝度差を算出することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
4. 前記制御処理手段は、
   前記輝度処理手段から入力された輝度データを前記メモリ手段に書き込み、前記メモリ手段から第１の前記画素の前記輝度データを読み出し前記演算手段へ出力し、前記演算手段が、前記制御処理手段を介して前記メモリ手段の行列のテーブルから第１の前記画素と予め定めた隣接関係の前記第２の画素の輝度データを読み出して第１の前記画素と前記第２の画素の間の輝度差データを算出して出力した輝度差データを第１の前記画素の輝度差データとして前記メモリ手段に書き込み記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
5. 前記制御処理手段は、
   前記入力手段から前記説明文字の情報が入力されると、直ちに前記テーブルを読み出して前記輝度差データの総和が最小になる前記ゲートの配置位置を探し出して前記説明文字の表示位置として初期設定することを
   特徴とする請求項１、又は２に記載の監視カメラシステム。
6. 前記制御処理手段は、
   予め定められた説明文字の表示位置から順に離れた位置へ向かって前記輝度差データの総和が最小になる前記ゲートの配置位置を探し出して前記説明文字の表示位置として初期設定することを
   特徴とする請求項５に記載の監視カメラシステム。
7. 前記制御処理手段は、
   前記テーブルを常時読み出して監視し、前記架台手段、またはズーム手段が調整されて映像情報が変化することにより現在の説明文字の表示位置における前記ゲートの内側にある前記画素の前記輝度差の総和が予め定めた値を超えた場合、新たな前記説明文字の表示位置を探すことを特徴とする請求項２記載の監視カメラシステム。
8. 前記制御処理手段は、
   現在の説明文字の表示位置から順に離れた位置へ向かって前記輝度差データの総和が最小になる前記ゲートの配置位置を探し出すことを
   特徴とする請求項７に記載の監視カメラシステム。
9. カメラとディスプレイに接続され、前記カメラが撮影した映像情報を受信し、その映像情報に前記ディスプレイが表示する説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ処理装置において、
   前記ビデオ処理装置は、
   前記ディスプレイに表示する文字、記号、又は文字と記号との組合せからなる前記説明文字の情報を入力する入力手段と、
   前記受信する映像情報に前記ディスプレイが表示する説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ混合増幅手段と
   前記受信する前記映像情報から前記ディスプレイの表示画面に対応して構成した複数の画素の輝度データを測定して出力する輝度処理手段と、
   第１の前記画素の輝度データが入力されると第１の前記画素と隣接する第２の前記画素との間の輝度差データを算出して出力する演算手段と、
   前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを行列のテーブルにして記憶するメモリ手段と、
   前記入力手段から前記入力された説明文字の情報から前記説明文字の外枠を構成するゲートを生成し、前記メモリ手段に前記輝度データおよび前記輝度差データを書き込み、読み出すことにより前記ゲートに囲まれる範囲の前記輝度差データの総和が最小になるゲートの配置位置を探し出し、その位置を前記説明文字の表示位置に設定するゲート信号を生成して前記説明文字の情報とともに前記ビデオ混合増幅手段に出力する制御をする制御手段とを
   備えることを特徴とするビデオ処理装置。
10. 前記映像情報は、水平および垂直走査されたビデオ信号であって、
    前記輝度処理手段は、
    その映像情報を前記ディスプレイに表示される画面に対応する画素単位で順番に輝度データを測定して出力し、前記演算手段は、入力された画素の輝度データを当該画素の１つ前に入力された画素の輝度データとの輝度差を算出する
    ことを特徴とする請求項９に記載のビデオ処理装置。
11. 前記制御処理手段は、
    前記輝度処理手段から入力された輝度データを前記メモリ手段に書き込み、前記メモリ手段から第１の前記画素の前記輝度データを読み出し前記演算手段へ出力し、前記演算手段が、前記制御処理手段を介して前記メモリ手段の行列のテーブルから第１の前記画素と予め定めた隣接関係の前記第２の画素の輝度データを読み出して第１の前記画素と前記第２の画素の間の輝度差データを算出して出力した輝度差データを第１の前記画素の輝度差データとして前記メモリ手段に書き込み記憶する
    ことを特徴とする請求項９に記載のビデオ処理装置。
12. 前記制御処理手段は、
    前記入力手段から前記説明文字の情報が入力されると、直ちに前記テーブルを読み出して前記輝度差データの総和が最小になる前記ゲートの配置位置を探し出して前記説明文字の表示位置として初期設定することを特徴とする請求項９に記載のビデオ処理装置。
13. 前記制御処理手段は、
    予め定められた説明文字の表示位置から順に離れた位置へ向かって前記輝度差データの総和が最小になる前記ゲートの配置位置を探し出して前記説明文字の表示位置として初期設定することを特徴とする請求項１２に記載のビデオ処理装置。
14. カメラとディスプレイに接続され、前記カメラが撮影した映像情報を受信し、その映像情報に前記映像情報の説明文字の情報を加えた合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信するビデオ処理装置の文字表示方法であって、
    前記ビデオ処理装置は、
    入力手段と、輝度処理手段と、演算手段と、メモリ手段と、制御処理手段と、ビデオ混合増幅手段とを備え、
    前記カメラから前記映像情報を受信した前記輝度処理手段は、前記ディスプレイの表示画面を構成する複数の画素の輝度データを各々測定して前記演算手段と前記制御処理手段へ出力し、
    前記輝度処理手段、又は、前記制御処理手段から前記複数の画素の第１の画素の輝度データが入力された前記演算手段は、前記第１の前記画素と隣接する第２の画素との間の輝度差データを算出して前記制御処理手段に出力し、
    前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを入力された前記制御処理手段は、
    前記入力された前記各画素の前記輝度データおよび前記輝度差データを行列のテーブルにして前記メモリ手段に書き込み記憶し、前記ディスプレイに表示する文字、記号、又は文字と記号との組合せからなる前記説明文字の情報を入力手段から入力されると、前記入力手段から前記入力された説明文字の情報から前記説明文字の外枠を構成するゲートを生成し、前記メモリ手段から前記輝度差データを読み出して前記ゲートに囲まれる範囲の前記輝度差データの総和が最小になるゲートの配置位置を探し出し、その位置を前記説明文字の表示位置とするゲート信号を生成して前記説明文字の情報と共に前記ビデオ混合増幅手段に出力し、
    前記制御処理手段から前記ゲート信号と前記説明文字の情報とを入力されたビデオ混合増幅手段は、前記カメラから受信している前記映像情報に前記ゲート信号と前記説明文字の情報とを加えて混合増幅した合成ビデオ信号を生成して前記ディスプレイに送信する
    ことを特徴とするビデオ処理装置の文字表示方法。

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