JP5061843B2

JP5061843B2 - 侵入者検知装置

Info

Publication number: JP5061843B2
Application number: JP2007273461A
Authority: JP
Inventors: 伸行藤原; 誠庭川
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP2009104279A

Description

本発明は、侵入者検知装置に関する。

従来から施設や道路等の立ち入り禁止箇所に設置された監視カメラの映像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検知するため、監視カメラと画像処理部とにより侵入者検知装置を構成する技術が知られている。従来の侵入者検知装置では、監視カメラは立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺部を撮像し、その画像を画像処理部へ伝送している。

そして、画像処理部は、監視カメラの画像を入力し、画像を適当な小領域に分割し、一つ一つの小領域ごとに予め取得しておいた背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との相関計算を行い、その時間的な変化を基にして画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出し、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定し、変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内であるときに、その変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知してその画像中における位置を特定している。このような従来の侵入者検知装置の一例が下記特許文献１に開示されている。

特開２００６−２５２２４８号公報

しかしながら、上述した従来の侵入者検知装置では、侵入者を検知するために設置した検知領域に車が駐車したり、夏場に水播きした後の水溜りができた場合のように、長時間の静止物が検出領域に入った場合、その静止物が無くなるまで侵入者が検知されている状態が続いてしまう。

また、監視員が駐車や水溜りによる検知の発生を確認し、再度背景更新を行って侵入者検知処理を継続した場合でも、駐車車両や水溜り等の元在った静止物が無くなった場合、その静止物が無くなった場所に侵入者が検知され、この検知状態が元の静止物が元通りの位置へ戻るまで継続してしまう。

また、静止物が発生する度に検知状態をクリアするために、監視員が背景更新を従来の侵入者検知装置へ指令を出す必要がある。また、複数の静止物が検知状態のまま存在すると、新たに侵入してきた侵入者による検知を、監視員が見落とす虞がある。

以上のことから、本発明は、長時間連続して、安定して侵入者の検知を行うことができる侵入者検知装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に対応）に係る侵入者検知装置は、
立ち入り禁止区域と該立ち入り禁止区域の周辺部とを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段において撮像された画像を解析する画像処理手段とを備える侵入者検知装置において、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段で撮像した画像を入力画像として前記画像処理手段に入力する画像入力手段と、
前記入力画像を適当な小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と前記入力画像中の背景画像と対応する前記小領域の画像との相関計算を行う相関計算手段と、
前記背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との時間的な変化を基にして、前記入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する変化検出手段と、
前記小領域の変化が静止した状態が一定期間継続しているかどうかを検査する静止物保持回数検査手段と、
前記背景画像データが整っていない場合には前記背景画像を作成し、また、前記小領域の変化が静止した状態が一定期間継続したときに、自動的に該小領域の背景画像データの更新を行う背景画像生成手段と、
隣接する前記変化小領域を結合して変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する特徴量評価手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、該変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して前記入力画像中の位置を特定する侵入者検知手段と、
前記侵入者検知手段に対して、静止物として検知された物体の検知状態を保持するか否かを指定できる機能と、保持を指定した場合静止物として検知された物体の検知状態を保持する機能と、静止物として検知された物体の検知状態を保持した保持状態をクリアする機能とを有する静止検知物出力保持指定手段とを備え、
前記静止検知物出力保持指定手段で、前記検知状態を保持した場合には、前記背景画像データの更新を行っても、静止物として検知された物体の検知出力を前記侵入者検知手段において保持し、前記検知状態を保持した保持状態をクリアした場合には、静止物として検知された物体の検知出力を前記侵入者検知手段において停止する
ことを特徴とする。

本発明によれば、侵入者を検知するために設置した検知領域に駐車車両や水溜りができた場合でも、それらを検地した後、静止物保持回数の期間が経てば自動的に背景更新を行うため、監視員が侵入して静止した監視対象物を確認した後、全体の背景画像データを再度更新する必要が無く、長期間連続して安定した監視システムの運用を行うことができる。これにより、長期間連続して安定した侵入者の検知を行うことができる。

また、元在った駐車車両や水溜り等の静止物がなくなった場合でも、元在った物が無くなったことを検知した一定期間後に、自動的に背景更新を行うため、監視員が確認した後、全体の背景画像データを再度更新する必要が無く、長期間連続して安定した監視システムの運用を行うことができる。これにより、長期間連続して安定した侵入者の検知を行うことができる。

また、静止物が監視している検知領域内に止まっていれば一定期間後に自動的に背景更新を行うため、静止物による検知が発生する度に監視員が背景更新指令を出す必要が無く、監視員の負担を軽減することができる。

また、静止物を自動的に背景化していくため、進入した静止物が検知され続けることが無く、新たに侵入してきた侵入者の検知を見落とすことを無くすことができる。

また、静止物として検知された物体の検知出力状態を保持する機能を用いることで、背景更新に伴い検知出力が停止されること無く、静止物として検知された物体を見落とすことなく確認することができる。

本発明に係る侵入者検知装置の種々の参考形態、実施形態について、図１から図２を用いて説明する。なお、図１は本発明の第１の参考形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図、図２は本発明の第１の実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図である。

〔第１の参考形態〕
以下、本発明の第１の参考形態に係る侵入者検知装置について説明する。図１は、本参考形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図である。図１に示すように、本参考形態に係る侵入者検知装置は、施設や道路等の立ち入り禁止箇所に設置した監視カメラ１（撮像手段）と、この監視カメラ１により撮像した画像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検知する画像処理部２とを備えている。監視カメラ１は、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺部を撮像して、その画像を画像処理部２（画像処理手段）へ伝送する。

画像処理部２は、画像入力手段１０により、監視カメラ１で撮像した画像を入力画像として入力する。画像入力手段１０における処理が終了した後、小領域分割手段１１により、入力画像を適当な小領域に分割する。小領域分割手段１１又は後述する背景画像生成手段１４における処理が終了した後、相関計算手段１２により、一つ一つの小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との相関計算を行う。

相関計算手段１２における処理が終了した後、変化検出手段１３により、背景画像と入力画像中の背景画像と対応する小領域の画像との時間的な変化を基にして、入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する。また、変化検出手段１３は、処理を始めたばかりで背景画像データが整っていない場合には、背景画像生成手段１４により、背景候補小領域から全体の背景画像データを作成する。

変化検出手段１３における処理が終了した後、静止物保持回数検査手段１５により、小領域の変化が静止した状態（小領域変化静止状態）をカウントするカウンタを用い、このカウンタの値が予め設定しておいた一定値（この一定値を「静止物保持回数」と呼ぶ）に達した否か検査する。

そして、カウンタの値が静止物保持回数に達した場合、背景画像生成手段１４により、この小領域の現在の画像データをこの小領域の背景画像データとして更新することで、小領域変化静止状態が一定期間継続したときに、自動的にその小領域の背景画像データの更新を行う。なお、小領域の背景画像データ更新を行ったときは、今まで静止物として検知されていた検知物に関する検知出力を停止する。

静止物保持回数検査手段１５における処理が終了した後、既に背景画像データが存在する場合には、変化領域結合手段１６により、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定する。変化領域結合手段１６における処理が終了した後、特徴量評価手段１７により、変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する。

特徴量評価手段１７における処理が終了した後、侵入者検知手段１８により、変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、その変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して入力画像中の位置を特定する。

以上のように、本参考形態に係る侵入者検知装置によれば、侵入者を検知するために設定した検知領域に駐車車両や水溜り等ができた場合でも、それらを検知した後、静止物保持回数の期間が経てば自動的に背景画像データの更新を行うため、監視員が検知領域に侵入して静止した監視対象物を確認した後、全体の背景画像データを再度更新する必要が無い。

また、逆に元在った駐車車両や水溜り等の静止物が無くなった場合でも、同様に、検知した一定期間後に自動的に背景画像データの更新を行うため、監視員が確認した後、全体の背景画像データを再度更新する必要が無い。また、静止物を自動的に背景化していくため、侵入した静止物が検知され続けることが無く、新たに侵入してきた侵入者の検知を見落とすことを無くすことができる。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る侵入者検知装置について説明する。図２は、本実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図である。図２に示すように、本実施形態に係る侵入者検知装置では、第１の参考形態に係る侵入者検知装置の構成に加え、侵入者検知手段１８に対し、静止物として検知された物体の検知状態を保持するか否かを指定できる機能と、保持を指定した場合静止物として検知された物体の検知状態を保持させる機能と、静止物として検知された物体の検知状態を保持した保持状態をクリアさせる機能とを有する静止検知物出力保持指定手段１９を備えている。

以上のように、本実施形態に係る侵入者検知装置によれば、第１の参考形態に係る侵入者検知装置による効果に加え、静止物として検知された物体の検知状態を背景データの更新に伴って検知出力を停止するか否かを監視員が設定することができるため、静止物として検知された物体の検知出力を保持する設定にしておけば、静止物として検知された物体を見落とすことなく確認することができる。また、確認後は、現在の静止物に関する検知状態をクリアすることで、検知出力を停止することが可能であり、次に侵入してくる物体に備えることができる。

本発明は、例えば、立ち入り禁止箇所を監視する監視カメラを設置して、この監視カメラにより撮像して得た入力画像を画像解析することにより、入力画像中の立ち入り禁止箇所に侵入する人物等を検出する侵入者検出装置に適用することが可能である。

本発明の第１の参考形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図本発明の第１の実施形態に係る侵入者検知装置の装置構成を示した模式図

符号の説明

１監視カメラ
２画像処理部
１０画像入力手段
１１小領域分割手段
１２相関計算手段
１３変化検出手段
１４背景画像生成手段
１５静止物保持回数検査手段
１６変化領域結合手段
１７特徴量評価手段
１８侵入者検知手段
１９静止検知物出力保持指定手段

Claims

立ち入り禁止区域と該立ち入り禁止区域の周辺部とを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段において撮像された画像を解析する画像処理手段とを備える侵入者検知装置において、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段で撮像した画像を入力画像として前記画像処理手段に入力する画像入力手段と、
前記入力画像を適当な小領域に分割する小領域分割手段と、
一つ一つの前記小領域ごとに、予め取得しておいた背景画像と前記入力画像中の背景画像と対応する前記小領域の画像との相関計算を行う相関計算手段と、
前記背景画像と前記入力画像中の対応する前記小領域の画像との時間的な変化を基にして、前記入力画像中の変化小領域と背景候補小領域とを検出する変化検出手段と、
前記小領域の変化が静止した状態が一定期間継続しているかどうかを検査する静止物保持回数検査手段と、
前記背景画像データが整っていない場合には前記背景画像を作成し、また、前記小領域の変化が静止した状態が一定期間継続したときに、自動的に該小領域の背景画像データの更新を行う背景画像生成手段と、
隣接する前記変化小領域を結合して変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にあるか否か評価する特徴量評価手段と、
前記変化検出領域の幾何学的特徴量が予め設定した侵入者に対応する特徴量範囲内にある場合、該変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検知して前記入力画像中の位置を特定する侵入者検知手段と、
前記侵入者検知手段に対して、静止物として検知された物体の検知状態を保持するか否かを指定できる機能と、保持を指定した場合静止物として検知された物体の検知状態を保持する機能と、静止物として検知された物体の検知状態を保持した保持状態をクリアする機能とを有する静止検知物出力保持指定手段とを備え、
前記静止検知物出力保持指定手段で、前記検知状態を保持した場合には、前記背景画像データの更新を行っても、静止物として検知された物体の検知出力を前記侵入者検知手段において保持し、前記検知状態を保持した保持状態をクリアした場合には、静止物として検知された物体の検知出力を前記侵入者検知手段において停止する
ことを特徴とする侵入者検知装置。