JP4773998B2 - 監視カメラ・システム,動画検索装置および顔画像データベース更新装置ならびにそれらの動作制御方法 - Google Patents

監視カメラ・システム,動画検索装置および顔画像データベース更新装置ならびにそれらの動作制御方法 Download PDF

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Description

この発明は,監視カメラ・システム,動画検索装置および顔画像データベース更新装置ならびにそれらの動作制御方法に関する。
監視カメラ・システムには,監視カメラを用いて監視対象領域を撮像し,得られた動画の中から顔画像を抽出するものがある(特許文献1)。抽出された顔画像から,監視対象領域に侵入した人物が同定される。このような監視カメラ・システムにおいては,顔画像が明瞭に撮像されているフレームは少なく,多くのシーンでは人物を同定できていない。
特開2004−192646号公報
この発明は,一連の動きのある動画部分に含まれる人物を同定することを目的とする。また,この発明は,記録された動画データの中から不審人物の動画データを比較的簡単に見つけ出すことを目的とする。
第1の発明による監視カメラ・システムは,一定周期で監視対象領域を撮像し,監視対象領域内の画像を表わす動画データを出力する監視用ディジタル・カメラ,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる監視対象領域内の画像に動きがあるかどうかを検知する動き検知手段,上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる動画から顔画像を検出する顔画像検出手段,上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出す人物名検索手段,および上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,動きが検知されている間に上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データを,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名を表わすデータに関連づけて記録媒体に記録する記録制御手段を備えていることを特徴とする。
第1の発明は,上記監視カメラ・システムに適した動作制御方法も提供している。すなわち,この方法は,監視用ディジタル・カメラが,一定周期で監視対象領域を撮像し,監視対象領域内の画像を表わす動画データを出力し,動き検知手段が,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる監視対象領域内の画像に動きがあるかどうかを検知し,顔画像検出手段が,上記動き検知手段によって,監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる動画から顔画像を検出し,人物名検索手段が,上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出し,記録制御手段が,上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,動きが検知されている間に上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データを,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名を表わすデータに関連づけて記録媒体に記録するものである。
第1の発明によると,監視用ディジタル・カメラによって,一定周期で監視対象領域が撮像され,監視対象領域内の画像を表わす動画データが出力される。監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる監視対象領域内の画像に動きがあるかどうかが検知される。動きがあると,監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる動画から顔画像が検出される。検出された顔画像によって特定される人物名が,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースから見つけ出される。動きが検出されている間に監視用ディジタル・カメラから出力された動画データが,見つけ出された人物名と関連づけられて記録媒体に記録される。記録された動画データによって表わされる動画に含まれている一連の動きのある人物は,見つけ出された人物名をもつ人物であるとみなすことができる。一連の動きのある動画部分に含まれる人物を同定できる。また,動画データは動きのある部分が記録され,動きの無い部分は記録されないので無駄な記録を未然に防止できる。
上記記録制御手段は,上記人物名検索手段によって人物名が見つけられなかったことに応じて,人物名が不明であることを表わすデータに関連づけて記録媒体に記録するものでもよい。
上記記録媒体に記録されている動画データのファイル名および上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名または人物名が不明であることを示す情報を出力する出力手段をさらに備えてもよい。
上記出力手段は,たとえば,人物名が不明であることが,見つけ出された人物名に比べて強調されるように出力するものである。
第2の発明による動画検索装置は,認識された人物名もしくは認識されなかったことまたは撮像時刻を入力する入力手段,監視対象領域内の動画であって,監視対象領域内に動いている人物または物体が存在する動画を表わす動画データ,上記動画データの撮像時刻および上記動いている人物の人物名または人物名が不明であることを表わすデータが互いに関連づけられて記録されている記録媒体から,上記入力手段によって入力された,認識された人物名もしくは認識されなかったことまたは撮像時刻に対応する動画データを読み取る読取手段,および上記読取手段によって読み取られた動画データによって表わされる動画を表示するように表示装置を制御する表示制御手段を備えていることを特徴とする。
第2の発明は,上記動画検索装置に適した動作制御方法も提供している。すなわち,この方法は,入力手段が,認識された人物名もしくは認識されなかったことまたは撮像時刻を入力し,読取手段が,監視対象領域内の動画であって,監視対象領域内に動いている人物または物体が存在する動画を表わす動画データ,上記動画データの撮像時刻および上記動いている人物の人物名または人物名が不明であることを表わすデータが互いに関連づけられて記録されている記録媒体から,上記入力手段によって入力された,認識された人物名もしくは認識されなかったことまたは撮像時刻に対応する動画データを読み取り,表示制御手段が,上記読取手段によって読み取られた動画データによって表わされる動画を表示するように表示装置を制御するものである。
第2の発明によると,認識された人物名もしくは認識されなかったこと(不明)または撮像時刻が入力される。すると,監視対象領域内の動画であって,監視対象領域内に動いている人物または物体が存在する動画を表わす動画データ,撮影時刻および人物名または人物名が不明であることを表わすデータが互いに関連づけられて記録されている記録媒体から,入力された人物名もしくは認識されなかったこと(不明)または撮像時刻に対応する動画データが読み取られる。読み取られた動画データによって表わされる動画が表示装置に表示される。記録媒体に記録されている動画データの中から不審者が含まれている動画データを比較的簡単に見つけることができる。
第3の発明による顔画像データベース更新装置は,一連の動きがある動画(特定の人物が連続して動く動画)を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像を検出する顔画像検出手段,上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出す人物名検索手段,および上記多数駒の被写体像のうち,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像を,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名の顔画像として,顔画像と人物名とを対応づけて記憶するように上記顔画像データベースを更新する更新手段を備えていることを特徴とする。
第3の発明は,上記顔画像データベース更新装置の動作制御方法も提供している。すなわち,この方法は,顔画像検出手段が,一連の動きがある動画を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像を検出し,人物名検索手段が,上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出し,更新手段が,上記多数駒の被写体像のうち,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像を,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名の顔画像として,顔画像と人物名とを対応づけて記憶するように上記顔画像データベースを更新するものである。
第3の発明によると,一連の動きがある動画を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像が検出され,検出された顔画像によって特定される人物名が,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出される。動画を構成する多数駒の被写体像のうち,人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像が,見つけ出された人物名の顔画像として,顔画像と人物名とが対応づけられて記憶するように顔画像データベースが更新される。人物名が分からなかった顔画像についても人物名が対応付けられるように顔画像データベースが更新される。顔画像にもとづく人物名を見つけ出す確率が高くなる。
図1は,この発明の実施例を示すもので,監視カメラ・システムの電気的構成を示すブロック図である。
監視用ディジタル・カメラ1によって監視対象領域が一定周期で撮像される。監視対象領域内の画像を表わす動画データが順にフレーム・バッファ2に与えられ,一時的に記憶される。動画データは,フレーム・バッファ2から読み取られ,動き検知回路3において,入力した動画データのフレーム間の画像の変化から監視対象領域内の画像に動きがあったかどうかが検知される。動きがあると,動画記録装置8によって,動画データベース9への動画データの記録が開始される。監視カメラ・システムには,時計7も含まれており,動画データが動画データベース9に記録されると,その動画データの撮像時刻を表わすデータも動画データベース9に記録される。
動き検知回路3によって,動きが検知されると動画データは顔検出回路4にも与えられる。顔検出回路4は,与えられた動画データによって表わされる動画を構成する各被写体像の中から顔画像を検出する回路である。顔画像が検出されると,検出された顔画像を表わす画像データは顔照合回路5に入力する。
監視カメラ・システムには,顔データベース6が含まれている。この顔データベース6は,顔画像とその顔画像の人物の人物名とが対応して格納されている。たとえば,監視対象領域が会社の特定の部署であれば,その部署に所属している人物の顔画像と人物名とが対応して顔データベース6に格納されていることとなろう。
顔検出回路4によって検出された顔画像と,顔データベース6に格納されている顔画像とが顔照合回路5によって照合される。照合された結果,顔検出回路4によって検出された顔画像に対応する顔画像が顔データベース6に格納されていると,顔データベース6に格納されている顔画像に対応した人物名を表わすデータが顔データベース6から読み取られる。読み取られた人物名を表わすデータは動画記録装置8に与えられ,動きがある動画データによって表わされる動画に含まれている人物の人物名として動画データとともに動画データベース9に記録される。顔照合回路5によって照合された結果,顔検出回路4によって検出された顔画像に対応する顔画像が顔データベース6に格納されていないと,不審人物が撮像されたとして,顔照合ができなかったことを表わす「不明」を表わすデータが動画記録装置8に与えられ,動画データとともに動画データベース9に記録される。
動き検知回路3によって一連の動きが検知されなくなると,動画データベース9への動画データの記録は停止する。後述するように,動画データベース9に記録された時刻等を出力(表示,プリントなど)するための出力回路10も監視カメラ・システムに含まれている。
図2は,監視カメラ・システムの処理手順を示すフローチャートである。
上述したように,監視用ディジタル・カメラによって,監視対象領域が一定周期(たとえば,1秒周期であるが,1/15秒周期,1/30秒周期,1/60秒周期などその他の周期でもよい)で,撮像される(ステップ11)。
監視対象領域内の画像の動きが検知されると(ステップ12でYES),上述のように動画データベース9への動画データの記録が開始する(ステップ13)。記録が開始された動画データによって順に得られる各被写体像において顔画像検出処理が行われる。得られた被写体像において顔画像が検出されると(ステップ14でYES),監視対象領域を撮像することによって得られた顔画像と,顔データベース6に格納されている顔画像との照合が行われる。撮像によって得られた顔画像が,顔データベース6に格納されている顔画像と照合されると(ステップ15でYES),照合された顔画像と対応づけられて顔データベース6に格納されている人物名を表すデータが顔データベース6から読み取られて,動画データベース9に記録されている動画データに関連づけられて動画データベース9に記録される。顔画像との照合ができないと(ステップ15でNO),ステップ16の処理はスキップされる。
動き検知回路5によって動きが検知されていると,ステップ13から16の処理が繰り返される(ステップ17)。一連の動き検知が無くなると(ステップ17でNO),動画データベース9への動画データの記録が終了する(ステップ18)。動画データベース9に記録される動画データによって表される動画を構成する各被写体像において顔画像が検出されたが,すべての被写体像において顔照合ができなかった場合には,動画には不明人物が撮像されていることを示す「不明」を表すデータが動画データに関連づけられて顔データベース9に記録される。
一連の動きのある動画を構成する多数駒の被写体像の中で顔照合できた顔の人物名が,顔照合できなかった顔の人物名として顔画像と人物名とが対応付けられて顔データベース6に記録される(ステップ19)。顔照合ができなかった顔画像についても人物名が対応付けられるように顔画像データベースが更新されることとなる。顔画像にもとづく人物名を見つけ出す確率が高くなる。
図3は,監視カメラ・システムによって撮像された動画の各フレームの被写体像を示している。各フレームの被写体像に対応して撮影時刻も表示されている。
上述のように,一定周期で監視対象領域が撮像されて1フレーム目の被写体像I1からnフレーム目の被写体像Inが得られる。(n+1)フレーム目の被写体像I3が撮像されたときに,監視対象領域に人物が侵入すると,被写体像I3には人物像i3が含まれる。人物像i3の顔検出処理が行われ,顔画像が検出されると,上述した顔照合処理が行われる。顔照合ができると,一連の動きのある動画に含まれている人物は,その顔照合処理により分かる人物名であることを示す人物名データが動画データとともに記録される。
撮像が繰り返されて,(n+2)フレーム目の被写体像I4から(n+m)フレーム目の被写体像I6が得られる。これらの被写体像I4〜I6には,動き検知があったもので,これらの被写体像I4〜I6を表す動画データは動画データベース9に記録される。(n+m+1)フレーム目の被写体像I7が撮像された時には監視対象領域内には人物はいなくなり,被写体像I7には人物像は含まれなくなる。したがって,(n+m+2)フレーム目以降の被写体像を表す動画データは,動きが検知されなければ動画データベース9に記録されない。
一連の動きの動画を表す(n+1)フレーム目の被写体像I3から(n+m)フレーム目の被写体像I6には,人物像i3〜i6が含まれている。上述したように,顔画像が検出され顔照合ができると,その一連の動画に含まれるすべての顔画像が検出できなくとも,検出できた顔画像にもとづいて顔照合によって分かる人物がその一連の動画に含まれているものと見なされる。動きのある動画部分の一部で顔検出ができなくともその動きのある動画部分全体に含まれる人物を同定できるようになる。たとえば,(n+1)フレーム目の被写体像I3に含まれる人物像i3からは顔画像が検出できなかったとしても,次の(n+2)フレーム目の被写体像I4に含まれる被写体像i4から顔画像が検出できたとすると,その検出された顔画像から特定できる人物が,(n+1)フレーム目の被写体像I3から(n+m)フレーム目の被写体像I6(被写体像I7を含めてもよい)から構成される動画全体に含まれているものと見なされる。また,上述のように,(n+1)フレーム目の被写体像I3に含まれる人物像i3の顔画像の照合ができずに,人物名が分からなかったとしても,次の(n+2)フレーム目の被写体像I4に含まれる被写体像i4から顔画像が検出でき,人物名が検出されたとすると,(n+1)フレーム目の被写体像I3に含まれる人物像i3の顔画像が検出された人物名のものとして上述した顔データベースが更新される。
上述した顔照合処理は,一連の動きのある動画のうち最初に照合できた顔画像の人物名を表すデータを動画データに関連づけて記録するようにしてもよいし,一連の動きのある動画において,別の顔画像が検出され,かつ照合できた場合には,別の人物名を表すデータも最初の人物名を表すデータに加えて記録するようにしてもよい。また,複数の人物の顔画像が検出され,顔照合ができた場合には,複数の人物名を表すデータを記録するようにしてもよいし,複数の人物の中の一部の人物のみが顔照合できた場合には顔照合できた人物名と「不明者あり」とを表すデータを記録するようにしてもよい。
図4は,動画データベース9に記録されている動画データについての監視情報を示している。
動画データベース9には,上述したように,動画データが記録されるだけでなく,それらの動画データが格納されているファイル名,動画データの記録開始時刻(撮像開始時刻に相当し,動き検知が開始した時刻である),動画データの記録終了時刻(撮像終了時刻に相当し,動きが検知されなくなった時刻である)および認識人物名(上述のように顔照合できた人物名)を表すデータが記録されている。記録開始時刻,記録終了時刻および認識人物をそれぞれ表すデータは,画像データと関連づけて記録されるために,画像データが格納されている画像ファイルのヘッダにも記録されているのはいうまでもない。
図3に示すように,ファイル名「00001.avi」のファイルに含まれている3:15:15(3時15分15秒)から3:16:23に記録された動画データによって表される動画に含まれる人物は「特許太郎」であることが認識される。同様に,ファイル名「00002.avi」のファイルに含まれている3:17:20から3:19:55に記録された動画データおよびファイル名「00005.avi」のファイルに含まれている8:40:15:から8:40:23に記録された動画データによってそれぞれ表される動画に含まれる人物は「実用新子」および「意匠二郎」であることがそれぞれ認識される。ファイル名「00003.avi」のファイルに含まれている7:44:20から7:48:30に記録された動画データによって表される動画に含まれる人物は,顔照合できず「不明」であることが分かる。このように,一連の動きのある動画に含まれている人物を同定できるようになる。
これらの監視情報が上述したように監視カメラ・システムから出力(プリント,表示)される。動きのある動画に含まれる人物が認識できない場合には(認識人物が「不明」),監視対象領域に不審者が侵入したことが考えられる。このために監視カメラ・システムから出力される監視情報には,「不明」の文字が他の文字と比べて強調されて出力される(ハッチングで示す)。不審者と思われる人物が記録されている動画が一見して分かるようになる。
図5および図6は,他の実施例を示すもので,上述のようにして動画データベース9に記録された動画データを検索する動画検索装置についてのものである。
図5は,動画検索装置の電気的構成を示すブロック図である。図6は,動画検索装置の処理手順を示すフローチャートである。
上述のようにして一連の動き単位の動画データならびにファイル名,記録開始時刻,記録終了時刻および認識人物を表すデータが動画データベース9に記録されている。
所望の動画を探し出すユーザまたはオペレータは,入力装置21から記録開始時刻または認識人物名を入力する(ステップ31)。認識人物が「不明」の場合,「不明」と入力される。すると,検索装置20によって動画データベース9が検索されて,入力された記録開始時刻または認識人物名に対応する動画データが見つけ出される(ステップ32)。見つけ出された動画データが表示装置22に与えられて表示装置22の表示画面に,見つけ出された動画データによって表される動画が表示される(ステップ33)。記録された動画データによって表される動画を比較的簡単に探し出すことができる。
上述の動画検索装置は,監視カメラ・システムとは別のものであるが監視カメラ・システムに設けられるようにしてもよい。
監視カメラ・システムの電気的構成を示すブロック図である。 監視カメラ・システムの処理手順を示すフローチャートである。 撮像により得られた動画を構成する被写体像の一例である。 監視情報の一例である。 動画検索装置の電気的構成を示すブロック図である。 動画検索装置の処理手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1 監視用ディジタル・カメラ
3 動く検知回路
4 顔検出回路
5 顔照合回路
6 顔データベース
8 動画記録装置
9 顔データベース
20 検索装置
21 入力装置
22 表示装置

Claims (7)

  1. 一定周期で監視対象領域を撮像し,監視対象領域内の画像を表わす動画データを出力する監視用ディジタル・カメラ,
    上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる監視対象領域内の画像に動きがあるかどうかを検知する動き検知手段,
    上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる一連の動きのある動画を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像を検出する顔画像検出手段,
    上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出す人物名検索手段,
    上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,動きが検知されている間に上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データを,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名を表わすデータに関連づけて記録媒体に記録する記録制御手段,および
    上記多数駒の被写体像のうち,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像を,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名の顔画像とみなして,顔画像と人物名とを対応づけて記憶するように上記顔画像データベースを更新する更新手段,
    を備えた監視カメラ・システム。
  2. 上記記録制御手段は,上記人物名検索手段によって人物名が見つけられなかったことに応じて,人物名が不明であることを表わすデータに関連づけて記録媒体に記録するものである,
    請求項1に記載の監視カメラ・システム。
  3. 上記記録媒体に記録されている動画データのファイル名および上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名または人物名が不明であることを示す情報を出力する出力手段,
    をさらに備えた請求項2に記載の監視カメラ・システム。
  4. 上記出力手段は,人物名が不明であることが,見つけ出された人物名に比べて強調されるように出力するものである,請求項3に記載の監視カメラ・システム。
  5. 一連の動きがある動画を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像を検出する顔画像検出手段,
    上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出す人物名検索手段,および
    上記多数駒の被写体像のうち,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像を,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名の顔画像とみなして,顔画像と人物名とを対応づけて記憶するように上記顔画像データベースを更新する更新手段,
    を備えた顔画像データベース更新装置。
  6. 監視用ディジタル・カメラが,一定周期で監視対象領域を撮像し,監視対象領域内の画像を表わす動画データを出力し,
    動き検知手段が,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる監視対象領域内の画像に動きがあるかどうかを検知し,
    顔画像検出手段が,上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データによって表わされる一連の動きのある動画を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像を検出し,
    人物名検索手段が,上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出し,
    記録制御手段が,上記動き検知手段によって監視対象領域内の画像の動きが検知されたことに応じて,動きが検知されている間に上記監視用ディジタル・カメラから出力された動画データを,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名を表わすデータに関連づけて記録媒体に記録し,
    更新手段が,上記多数駒の被写体像のうち,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像を,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名の顔画像とみなして,顔画像と人物名とを対応づけて記憶するように上記顔画像データベースを更新する,
    監視カメラ・システムの動作制御方法。
  7. 顔画像検出手段が,一連の動きがある動画を構成する多数駒の被写体像の中から顔画像を検出し,
    人物名検索手段が,上記顔画像検出手段によって検出された顔画像によって特定される人物名を,あらかじめ顔画像と人物名とが対応して記憶されている顔画像データベースの中から見つけ出し,
    更新手段が,上記多数駒の被写体像のうち,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すのに用いられた被写体像を除く被写体像であって,上記人物名検索手段によって人物名を見つけ出すことができなかった被写体像に含まれている顔画像を,上記人物名検索手段によって見つけ出された人物名の顔画像とみなして,顔画像と人物名とを対応づけて記憶するように上記顔画像データベースを更新する,
    顔画像データベース更新装置の動作制御方法。
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