JP5665580B2

JP5665580B2 - 映像監視装置

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Publication number: JP5665580B2
Application number: JP2011021709A
Authority: JP
Inventors: 貴司古畑
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2031-02-03
Also published as: JP2012165051A

Description

この発明は、旋回可能なカメラが広範囲な監視領域（例えば、河川、道路など）を撮影し、その監視領域の映像を表示する映像監視装置に関するものである。

映像監視装置は、河川や道路の監視／防災などに供する映像監視システム等に適用される。
例えば、以下の特許文献１に開示されている映像監視装置では、固定の情報を示す映像を背景映像として、複数の可変な情報を指定の順番で背景映像に合成することで監視映像を生成するようにしている。
また、以下の特許文献２に開示されている映像監視装置では、カメラユニットにより撮影される広域の被写体に対応している地図情報や写真情報を格納しているデータベースを備え、カメラユニットにより撮影された映像を表示しているとき、その映像上の所定位置が指定されると、データベースから指定位置に対応する地図情報や写真情報を取得して、その地図情報や写真情報を表示するようにしている。

映像監視におけるカメラの画角は一般的に固定ではなく、監視者が必要に応じて画角を変更させる場合がある。
カメラの画角を変更することでカメラの撮影範囲が切り替わるが、監視者が、どこの場所が撮影されているのかを把握する際には、カメラの映像内の背景を確認することで識別することが想定される。

特開２００７−３１６８１３号公報（段落番号［００１２］、図１）特開２００８−２４４９４６号公報（段落番号［０００６］、図１）

従来の映像監視装置は以上のように構成されているので、カメラの画角を変更することでカメラの撮影範囲が切り替えられる場合でも、カメラの映像の全体が鮮明であれば、どこの場所が撮影されているのかを容易に把握することができる。しかし、夜間や霧発生時等の監視では、カメラの映像の全体が不鮮明であるため、映像内の背景を確認することが困難であり、どこの場所が撮影されているのかを容易に把握することができないことがある課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、夜間や霧の発生等が原因でカメラの映像が不鮮明である場合でも、カメラにより撮影されている場所を容易に把握することができる映像監視装置を得ることを目的とする。

この発明に係る映像監視装置は、監視領域を撮影して、その監視領域の映像を出力する旋回制御可能なカメラと、カメラの旋回を制御する撮影範囲制御手段と、カメラから出力された映像の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、カメラの撮影範囲を参照して、輪郭抽出手段により抽出された輪郭の映像内の表示座標を特定する座標特定手段と、輪郭抽出手段により抽出された輪郭を示す輪郭データ及び座標特定手段により特定された表示座標をカメラの撮影範囲と関連付けて格納するデータベースと、撮影範囲制御手段からカメラの撮影範囲を取得して、データベースから撮影範囲に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得するデータ取得手段とを設け、映像出力手段が、カメラから出力された映像内のデータ取得手段により取得された表示座標に、データ取得手段により取得された輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を出力するようにしたものである。

この発明によれば、監視領域を撮影して、その監視領域の映像を出力するカメラと、カメラの撮影範囲を制御する撮影範囲制御手段と、カメラから出力された映像の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、カメラの撮影範囲を参照して、輪郭抽出手段により抽出された輪郭の上記映像内の表示座標を特定する座標特定手段と、輪郭抽出手段により抽出された輪郭を示す輪郭データ及び座標特定手段により特定された表示座標をカメラの撮影範囲と関連付けて格納するデータベースと、輪郭の重畳要求を受け付ける重畳要求受付手段と、重畳要求受付手段により輪郭の重畳要求が受け付けられると、撮影範囲制御手段からカメラの撮影範囲を取得して、データベースから上記撮影範囲に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得するデータ取得手段とを設け、映像出力手段が、カメラから出力された映像内の上記表示座標に、データ取得手段により取得された輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を出力するように構成したので、夜間や霧の発生等が原因でカメラの映像が不鮮明である場合でも、カメラにより撮影されている場所を容易に把握することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による映像監視装置を含む映像監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態１による映像監視装置が複数台用いられている映像監視システムを示す構成図である。図２の映像監視システムで使用される表示装置２の画面構成例を示す説明図である。この発明の実施の形態１による映像監視装置の画角制御部１２の処理内容（カメラ制御処理）を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による映像監視装置の映像輪郭抽出部１３の処理内容を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による映像監視装置の画角制御部１２の処理内容（ＰＴＺ値の取得処理）を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による映像監視装置の座標特定部１４ａの処理内容を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による映像監視装置のデータ取得部１４ｂの処理内容を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による映像監視装置の映像出力部１６の処理内容を示すフローチャートである。映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されていない映像（霧が発生していない昼間の映像）の一例を示す説明図である。映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されていない映像（夜間の映像）の一例を示す説明図である。映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されている映像（夜間の映像）の一例を示す説明図である。映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されていない映像（霧が発生している昼間の映像）の一例を示す説明図である。映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されている映像（霧が発生している昼間の映像）の一例を示す説明図である。この発明の実施の形態２による映像監視装置を含む映像監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態２による映像監視装置の昼夜判定部１７の処理内容を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による映像監視装置を含む映像監視システムを示す構成図である。
図１において、映像監視装置１は旋回可能なカメラ１１が広範囲な監視領域（例えば、河川、道路など）を撮影し、その監視領域の映像を出力する装置である。
表示装置２は例えばＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やディスプレイなどから構成されており、映像監視装置１から出力された映像を表示する処理を実施する。
図１の例では、表示装置２が映像監視装置１の外部に設置されているが、表示装置２が映像監視装置１の内部に設置されていてもよい。

操作入力装置３は例えばマウスやキーボードなどのマンマシンインタフェースなどから構成されており、例えば、監視者の操作の下で、カメラ１１のパン・チルト・ズーム値（以下、「ＰＴＺ値」と称する）を示す操作信号を映像監視装置１に出力する処理のほか、輪郭の重畳要求を受け付けて、その重畳要求を示す操作信号を映像監視装置１に出力する処理などを実施する。
図１の例では、操作入力装置３が映像監視装置１の外部に設置されているが、操作入力装置３が映像監視装置１の内部に設置されていてもよい。
なお、操作入力装置３は重畳要求受付手段を構成している。

映像監視装置１のカメラ１１は横方向に旋回するパン動作、縦方向に旋回するチルト動作及びズーム動作が可能なカメラであり、例えば、監視領域（例えば、河川、道路など）に設置されて、その監視領域を撮影し、その監視領域の映像を出力する。
即ち、カメラ１１は撮影可能な監視領域の全範囲からパン・チルト・ズーム動作（旋回・ズーム動作）による画角に応じた範囲（撮影範囲）を撮影し、その撮影範囲の映像を示す映像信号（垂直同期信号、水平同期信号を含む）を出力する。

画角制御部１２はカメラ１１のＰＴＺ値が、操作入力装置３から出力された操作信号が示すＰＴＺ値と一致するようにカメラ１１のパン・チルト・ズームを制御することで、カメラ１１の画角（撮影範囲）を制御する処理を実施する。なお、画角制御部１２は撮影範囲制御手段を構成している。
ここで、画角制御部１２は、カメラ１１の旋回・ズームを実現するアクチュエータなどから構成されているものが想定されるが、例えば、カメラ１１の画角を制御するモータ等が、カメラ１１と一体化されているような場合には、画角制御部１２は、当該モータを制御するためのＰＴＺ値を当該モータに送信すれば足りるため、アクチュエータなどではなく、例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されていてもよい。
また、ここでは、画角制御部１２が、操作入力装置３から出力された操作信号にしたがってカメラ１１のパン・チルト・ズームを制御している例を示しているが、監視者が図示せぬグラフィカルユーザインタフェースを操作することで入力された操作信号にしたがってカメラ１１のパン・チルト・ズームを制御するようにしてもよい。

映像輪郭抽出部１３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、操作入力装置３から輪郭の抽出要求を示す操作信号を受けると、カメラ１１から出力された映像の輪郭を抽出して、その輪郭を示す輪郭データを情報表示制御部１４に出力する処理を実施する。なお、映像輪郭抽出部１３は輪郭抽出手段を構成している。

情報表示制御部１４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されている座標特定部１４ａ及びデータ取得部１４ｂを実装している。
座標特定部１４ａは操作入力装置３から輪郭の抽出要求を示す操作信号を受けると、画角制御部１２からカメラ１１の撮影範囲を示すＰＴＺ値を取得し、そのＰＴＺ値を参照して、映像輪郭抽出部１３から出力された輪郭データが示す輪郭のカメラ１１の映像内の表示座標を特定する処理を実施する。
また、座標特定部１４ａは映像輪郭抽出部１３から出力された輪郭データ及び上記表示座標をカメラ１１のＰＴＺ値と関連付けてデータベース１５に格納する処理を実施する。
なお、座標特定部１４ａは座標特定手段を構成している。

データ取得部１４ｂは操作入力装置３から輪郭の重畳要求を示す操作信号を受けると、画角制御部１２からカメラ１１のＰＴＺ値を取得して、データベース１５から当該ＰＴＺ値に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得する処理を実施する。なお、データ取得部１４ｂはデータ取得手段を構成している。
データベース１５は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録装置から構成されており、カメラ１１のＰＴＺ値と関連付けられている輪郭データ及び表示座標を格納する。

映像出力部１６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、操作入力装置３から輪郭の重畳要求を示す操作信号が出力されていなければ、カメラ１１から出力された映像を監視映像として表示装置２に出力し、操作入力装置３から輪郭の重畳要求を示す操作信号が出力されていれば、カメラ１１から出力された映像内の表示座標（データ取得部１４ｂにより取得された表示座標）に、データ取得部１４ｂにより取得された輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を監視映像として表示装置２に出力する処理を実施する。なお、映像出力部１６は映像出力手段を構成している。

図１の例では、映像監視装置１の構成要素であるカメラ１１、画角制御部１２、映像輪郭抽出部１３、情報表示制御部１４、データベース１５及び映像出力部１６のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを示しているが、映像監視装置１の全部又は一部がコンピュータで構成されるようにしてもよい。この場合、画角制御部１２、映像輪郭抽出部１３、情報表示制御部１４及び映像出力部１６の処理内容の全部又は一部を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。

図４はこの発明の実施の形態１による映像監視装置の画角制御部１２の処理内容（カメラ制御処理）を示すフローチャートであり、図５はこの発明の実施の形態１による映像監視装置の映像輪郭抽出部１３の処理内容を示すフローチャートである。
また、図６はこの発明の実施の形態１による映像監視装置の画角制御部１２の処理内容（ＰＴＺ値の取得処理）を示すフローチャートである。
また、図７はこの発明の実施の形態１による映像監視装置の座標特定部１４ａの処理内容を示すフローチャートであり、図８はこの発明の実施の形態１による映像監視装置のデータ取得部１４ｂの処理内容を示すフローチャートである。
また、図９はこの発明の実施の形態１による映像監視装置の映像出力部１８の処理内容を示すフローチャートである。

図２はこの発明の実施の形態１による映像監視装置が複数台用いられている映像監視システムを示す構成図である。
図２において、切替器４は複数台の映像監視装置１の中から、操作入力装置３から出力された操作信号（所望の映像監視装置１の選択結果を示す操作信号）にしたがって、数台（例えば、４台）の映像監視装置１を選択し、その映像監視装置１から出力された映像を表示装置２に出力する処理を実施する。
なお、図２の映像監視システムは、例えば、２０台〜１００台以上のカメラを複数の地点に設置し、河川や道路等を広範囲に亘って監視する際に適用される。

図３は図２の映像監視システムで使用される表示装置２の画面構成例を示す説明図である。
図２の映像監視システムのように複数台の映像監視装置１が用いられる場合、複数台の表示装置２が映像監視システムに実装される場合もあるが、図３に示すように、１台の表示装置２の画面を分割して、数台の映像監視装置１から出力された映像を同時に表示する場合がある。また、複数台の表示装置２のディスプレイを分割して使用することもある。
また、表示するカメラ１１の映像についても、複数の映像監視装置１を時分割で切り替え、映像監視装置１の台数が多くなっても、表示装置２の増加を抑える等の構成となっている。

具体的には、図３の表示装置が図２の映像監視システムに適用される場合、例えば、図３の画面１に表示されるカメラ１１の映像が、下記のように順番に一定時間で切り替えられる運用が行われる。
カメラ番号（１−１）のカメラ映像→カメラ番号（１−２）のカメラ映像
→カメラ番号（１−３）のカメラ映像→カメラ番号（１−４）のカメラ映像
→カメラ番号（１−１）のカメラ映像・・・
なお、表示装置２の表示画面上には、カメラ映像のほかに、当該映像に対応するカメラのカメラ番号や、カメラ番号に対応するカメラの設置位置などの文字を表示させることも可能である。

次に動作について説明する。
監視者は、カメラ１１の撮影範囲を切り替えることを希望する場合、操作入力装置３を用いて、カメラ１１の撮影範囲の切替操作を行う。
切替操作方法は特に問わないが、例えば、キーボードの旋回ボタンやズームボタンなどを押すことで切り替える方法などが考えられる。
操作入力装置３は、切替操作後の撮影範囲に対応するカメラ１１のＰＴＺ値を示す操作信号を画角制御部１２に出力する。
ここでは、操作入力装置３が、切替操作後の撮影範囲に対応するカメラ１１のＰＴＺ値を示す操作信号を画角制御部１２に出力する例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、カメラ１１の撮影範囲の切替操作に伴うＰＴＺ値の変更量を示す操作信号を画角制御部１２に出力するようにしてもよい。

画角制御部１２は、操作入力装置３からカメラ１１のＰＴＺ値を示す操作信号が出力されると、その操作信号が示すＰＴＺ値を取得する（図４のステップＳＴ１）。
画角制御部１２は、操作入力装置３から出力された操作信号が示すＰＴＺ値を取得すると、その操作信号が示すＰＴＺ値と、カメラ１１のＰＴＺ値とが一致するようにカメラ１１のパン・チルト・ズームを制御することで、カメラ１１の画角（撮影範囲）を制御する（ステップＳＴ２）。
即ち、画角制御部１２は、操作入力装置３から出力された操作信号が示すＰＴＺ値を取得すると、そのＰＴＺ値をカメラ１１に送信する。
カメラ１１は、画角制御部１２から送信されたＰＴＺ値を受信すると、そのＰＴＺ値にしたがって図示しないモータを駆動することで、パン・チルト・ズームを変化させる。

監視者は、カメラ１１の映像の全体が鮮明である昼間に、操作入力装置３を操作して、輪郭の抽出要求を入力する。
操作入力装置３は、監視者が輪郭の抽出要求を入力すると、輪郭の抽出要求を示す操作信号を映像輪郭抽出部１３及び座標特定部１４ａに出力する。

映像輪郭抽出部１３は、操作入力装置３から輪郭の抽出要求を示す操作信号を受けると（図５のステップＳＴ１１）、カメラ１１から出力された映像を取り込み（ステップＳＴ１２）、その映像の輪郭を抽出する（ステップＳＴ１３）。
即ち、映像輪郭抽出部１３は、操作入力装置３から輪郭の抽出要求を示す操作信号を受けると、カメラ１１から垂直／水平同期信号を含むアナログの映像信号を入力し、その垂直／水平同期信号に基づいて、アナログの映像信号を映像フレーム毎にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換する。
映像輪郭抽出部１３は、アナログの映像信号を映像フレーム毎にＡ／Ｄ変換すると、デジタルの映像信号に含まれている輝度値と色信号値を用いて、画像のエッジを検出することで、輪郭を抽出する。

画像のエッジ検出手法は、以下の非特許文献１に記載されている微分法によるエッジ検出手法等を用いることができる。
・非特許文献１
「神奈川工科大学情報学部情報工学科 “木村誠聡の研究室” デジタル信号処理、画像エッジ検出（http://www.f-kmr.com/index.html）。」

画像のエッジは信号が変化する部分であるため、信号の変化分を取り出す微分（Ｇｒａｄｉｅｎｔ）を用いるのが一般的な方法である。
画像（２次元）の微分によるエッジ検出は以下のようになる。
［各方向の微分量の算出］
fx = s(i+1,j) - s(i,j)
fy = s(i,j+1) - s(i,j)
［画像のエッジの強さ］
y(i,j) = （fx² ＋ fy²)^1/2
または
y(i,j) = |fx| + |fy|
［画像のエッジの方向］
θ = tan^-1 (fy/fx)
このようにして、映像の変化点を輪郭として抽出する。

映像輪郭抽出部１３は、映像の輪郭を抽出すると、その輪郭を示す輪郭データを図示せぬメモリに格納する（ステップＳＴ１４）。
映像輪郭抽出部１３は、次の垂直同期信号が入力されるまで待機し（ステップＳＴ１５）、カメラ１１から出力される映像の入力が終了したか否かを判定し（ステップＳＴ１６）、映像の入力が終了していなければ、ステップＳＴ１１の処理に戻り、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１５の処理を繰り返し実施する。
一方、映像の入力が終了していれば、輪郭の抽出処理を終了する。

情報表示制御部１４の座標特定部１４ａは、操作入力装置３から輪郭の抽出要求を示す操作信号を受けると、ＰＴＺ値の取得要求を画角制御部１２に出力する。
画角制御部１２は、情報表示制御部１４の座標特定部１４ａからＰＴＺ値の取得要求を受けると、ＰＴＺ値の問い合わせ信号をカメラ１１に送信する（図６のステップＳＴ２１）。
カメラ１１は、画角制御部１２から送信されたＰＴＺ値の問い合わせ信号を受信すると、その問い合わせ信号の応答信号として、現在のＰＴＺ値を画角制御部１２に返信する。
画角制御部１２は、カメラ１１から返信されたＰＴＺ値を受信し（ステップＳＴ２２）、そのＰＴＺ値を図示せぬメモリに格納する（ステップＳＴ２３）。

情報表示制御部１４の座標特定部１４ａは、画角制御部１２からカメラ１１のＰＴＺ値を取得し、そのＰＴＺ値を参照して、映像輪郭抽出部１３から出力された輪郭データが示す輪郭のカメラ１１の映像内の表示座標を特定する。
即ち、座標特定部１４ａは、画角制御部１２がカメラ１１から返信されたＰＴＺ値を図示せぬメモリに格納すると、そのメモリからＰＴＺ値の読み出しを行う（図７のステップＳＴ３１）。
また、座標特定部１４ａは、映像輪郭抽出部１３によって輪郭データが格納されている図示せぬメモリから輪郭データの読み出しを行う（ステップＳＴ３２）。

座標特定部１４ａは、カメラ１１のＰＴＺ値と輪郭データの読み出しを行うと、そのＰＴＺ値を参照して、その輪郭データが示す輪郭のカメラ映像内の表示座標を特定する（ステップＳＴ３３）。
ＰＴＺ値はカメラ１１のパン値、チルト値及びズーム値を示すものであるため、ＰＴＺ値が分かれば、カメラ１１により撮影された映像の範囲が一義的に決定される。カメラ１１により撮影された映像の範囲が分かれば、その映像と映像輪郭抽出部１３により抽出された輪郭の対応付けが可能であるため、その輪郭のカメラ映像内の表示座標を特定することができる。
なお、輪郭のカメラ映像内の表示座標は、公知の技術で特定することができるため詳細な説明を省略する。

座標特定部１４ａは、輪郭データが示す輪郭のカメラ映像内の表示座標を特定すると、その輪郭データ及び表示座標をカメラ１１のＰＴＺ値と関連付けてデータベース１５に格納する（ステップＳＴ３４，ＳＴ３５）。
関連付けの形式は、輪郭を表す線を映像に重畳する際に、カメラ１１のＰＴＺ値を指定すれば、そのＰＴＺ値に対応する輪郭データ及び表示座標を特定することが可能な形式であれば、どのような形式でもかまわない。

ここでは、カメラ１１が撮影可能な全撮影範囲の中の１つの撮影範囲（カメラ１１のＰＴＺ値から一義的に決定される撮影範囲）において、輪郭データ及び表示座標をＰＴＺ値と関連付けてデータベース１５に格納しているが、カメラ１１の映像が不鮮明になる夜間等において、カメラ１１の撮影範囲がどのように切り替えられても、輪郭を表す線を映像に重畳できるようにするには、切替可能な撮影範囲の全てについて、輪郭データ及び表示座標をＰＴＺ値と関連付けてデータベース１５に格納しておくことが望ましい。

監視者は、カメラ１１の映像の全体が不鮮明である夜間や霧の発生時等に、操作入力装置３を操作して、輪郭の重畳要求を入力する。
操作入力装置３は、監視者が輪郭の重畳要求を入力すると、輪郭の重畳要求を示す操作信号をデータ取得部１４ｂ及び映像出力部１６に出力する。

情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｂは、操作入力装置３から輪郭の重畳要求を示す操作信号を受けると、ＰＴＺ値の取得要求を画角制御部１２に出力する。
画角制御部１２は、情報表示制御部１４の座標特定部１４ａからＰＴＺ値の取得要求を受けると、ＰＴＺ値の問い合わせ信号をカメラ１１に送信する（図６のステップＳＴ２１）。
カメラ１１は、画角制御部１２から送信されたＰＴＺ値の問い合わせ信号を受信すると、その問い合わせ信号の応答信号として、現在のＰＴＺ値を画角制御部１２に返信する。
画角制御部１２は、カメラ１１から返信されたＰＴＺ値を受信し（ステップＳＴ２２）、そのＰＴＺ値を図示せぬメモリに格納する（ステップＳＴ２３）。

情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｂは、画角制御部１２がカメラ１１から返信されたＰＴＺ値を図示せぬメモリに格納すると、そのメモリからＰＴＺ値の読み出しを行う（図８のステップＳＴ４１）。
データ取得部１４ｂは、メモリからＰＴＺ値を読み出すと、データベース１５から当該ＰＴＺ値に関連付けられている輪郭データ及び表示座標の読み出しを行う（ステップＳＴ４２）。
データ取得部１４ｂは、データベース１５から輪郭データ及び表示座標を読み出すと、その輪郭データ及び表示座標を映像出力部１６に出力する（ステップＳＴ４３）。

映像出力部１６は、操作入力装置３から輪郭の重畳要求を示す操作信号を受けると、カメラ１１から出力された映像を入力するとともに（図９のステップＳＴ５１）、データ取得部１４ｂから出力された輪郭データ及び表示座標を入力する（ステップＳＴ５２）。
映像出力部１６は、映像、輪郭データ及び表示座標を入力すると、その映像内の当該表示座標に、その輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を監視映像として表示装置２に出力する（ステップＳＴ５３）。

映像出力部１６は、輪郭を表す線を重畳する際、予め設定されている表示色（例えば、黄色）、線種（例えば、破線、太線）で輪郭を表す線が表示されるように映像内に重畳する。
ただし、監視者が、変更受付手段を構成している操作入力装置３を操作して、輪郭を表す線の色及び線種の変更要求を入力している場合には、その変更要求に沿う表示色・線種で輪郭を表す線が表示されるように映像内に重畳する。

なお、映像出力部１６は、操作入力装置３から輪郭の重畳要求を示す操作信号が出力されていなければ、カメラ１１から出力された映像に輪郭を表す線を重畳することなく、その映像を監視映像として表示装置２に出力する。

ここで、図１０及び図１１は映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されていない映像の一例を示す説明図である。
図１０の映像は、昼間に撮影された全体が鮮明な映像である。監視対象は手前の河川であり、監視項目は例えば水位である。
図１１の映像は、図１０と同じ場所が撮影された映像であるが、夜間に撮影されているため、全体が不鮮明な映像になっている。このため、監視対象の河川だけでなく、河川の背景に見える川岸、森、遠景の山並みの確認が困難になっている。

図１２は映像監視装置１から出力される映像のうち、輪郭を表す線が重畳されている映像の一例を示す説明図である。
図１２の映像は、図１０と同じ場所が撮影された映像であり、図１１と同様に夜間に撮影されている映像である。
しかし、映像内に輪郭を表す線が重畳されているため、夜間の映像であっても、背景の確認が容易であり、カメラ１１により撮影されている場所を容易に把握することができる。

図１３の映像は、図１０と同じ場所が撮影された映像であるが、霧発生時に撮影されているため、全体が不鮮明な映像になっている。このため、監視対象の河川だけでなく、河川の背景に見える川岸、森、遠景の山並みの確認が困難になっている。
図１４の映像は、図１０と同じ場所が撮影された映像であり、図１３と同様に霧発生時に撮影されている映像である。
しかし、映像内に輪郭を表す線が重畳されているため、霧発生時の映像であっても、背景の確認が容易であり、カメラ１１により撮影されている場所を容易に把握することができる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、監視領域を撮影して、その監視領域の映像を出力するカメラ１１と、カメラ１１の画角（撮影範囲）を制御する画角制御部１２と、カメラ１１から出力された映像の輪郭を抽出する映像輪郭抽出部１３と、カメラ１１の撮影範囲を示すＰＴＺ値を参照して、映像輪郭抽出部１３により抽出された輪郭の上記映像内の表示座標を特定する座標特定部１４ａと、映像輪郭抽出部１３により抽出された輪郭を示す輪郭データ及び座標特定部１４ａにより特定された表示座標をカメラ１１のＰＴＺ値と関連付けて格納するデータベース１５と、輪郭の重畳要求を受け付ける操作入力装置３と、操作入力装置３により輪郭の重畳要求が受け付けられると、画角制御部１２からカメラ１１のＰＴＺ値を取得して、データベース１５から上記ＰＴＺ値に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得するデータ取得部１４ｂとを設け、映像出力部１６が、カメラ１１から出力された映像内の上記表示座標に、データ取得部１４ｂにより取得された輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を出力するように構成したので、夜間や霧の発生等が原因でカメラ１１の映像が不鮮明である場合でも、カメラ１１により撮影されている場所を容易に把握することができる効果を奏する。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、監視者が操作入力装置３を操作して、輪郭の重畳要求を入力すると、データベース１５に格納されている輪郭データが示す輪郭を表す線をカメラ１１の映像内に重畳するものを示したが、昼夜を判定して、夜間である場合には、自動的にデータベース１５に格納されている輪郭データが示す輪郭を表す線をカメラ１１の映像内に重畳するようにしてもよい。

図１５はこの発明の実施の形態２による映像監視装置を含む映像監視システムを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
昼夜判定部１７はＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、カメラ１１から出力された映像の振幅値又は現在の時刻から昼夜を判定する処理を実施する。なお、昼夜判定部１７は昼夜判定手段を構成している。

情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｃはＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、昼夜判定部１７の判定結果が夜である旨を示す場合、画角制御部１２からカメラ１１のＰＴＺ値を取得して、データベース１５から当該ＰＴＺ値に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得する処理を実施する。なお、データ取得部１４ｃはデータ取得手段を構成している。

図１５の例では、映像監視装置１の構成要素であるカメラ１１、画角制御部１２、映像輪郭抽出部１３、情報表示制御部１４、データベース１５、映像出力部１６及び昼夜判定部１７のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを示しているが、映像監視装置１の全部又は一部がコンピュータで構成されるようにしてもよい。この場合、画角制御部１２、映像輪郭抽出部１３、情報表示制御部１４、映像出力部１６及び昼夜判定部１７の処理内容の全部又は一部を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図１６はこの発明の実施の形態２による映像監視装置の昼夜判定部１７の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
ただし、昼夜判定部１７及び情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｃ以外は、上記実施の形態１と同様であるため詳細な説明を省略する。
この実施の形態２では、上記実施の形態１と同様の方法で、映像の輪郭が抽出され、その輪郭を示す輪郭データ及び表示座標がＰＴＺ値と関連付けられてデータベース１５に格納されているものとして説明する。

昼夜判定部１７は、カメラ１１から出力された映像の振幅値から昼夜を判定する。
即ち、昼夜判定部１７は、最初に、カウンタＮを“０”に初期化する（図１６のステップＳＴ６１）。
カウンタＮは、昼夜判定部１７の保護段数をカウントする変数であり、昼夜判定部１７が夜である旨の判定を行う毎に、１つずつインクリメントされるものである。

次に、昼夜判定部１７は、カメラ１１から出力された映像（垂直／水平同期信号を除く）を取り込み、その映像の振幅値と予め設定されている昼夜検出閾値を比較して、昼夜を判定する（ステップＳＴ６２，ＳＴ６３）
昼夜判定部１７は、その映像の振幅値が昼夜検出閾値より小さければ、夜である旨の判定を行い（ステップＳＴ６４）、カウンタＮの値を１だけインクリメントする（ステップＳＴ６５）。
一方、その映像の振幅値が昼夜検出閾値より大きければ、昼である旨の判定を行い（ステップＳＴ６４）、カウンタＮの値をクリア（Ｎ＝０）する（ステップＳＴ６６）。

昼夜判定部１７は、カウンタＮの値を１だけインクリメントすると、そのカウンタＮの値が所定の閾値Ｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ６７）。
昼夜判定部１７は、カウンタＮの値が閾値Ｍより大きい場合（Ｎ＞Ｍ）、カウンタＮの値を閾値Ｍに置き換える（ステップＳＴ６８）。
ここで、閾値Ｍは、ステップＳＴ６３，ＳＴ６４の昼夜判定での誤検出を防止する目的で設定された設定値である。

昼夜判定部１７は、カウンタＮの値が閾値Ｍと一致すると（ステップＳＴ６９）、夜である旨を示す判定結果を情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｃに出力する（ステップＳＴ７０）。
昼夜判定部１７は、夜である旨を示す判定結果を出力すると、次の垂直同期信号が入力されるまで待機する（ステップＳＴ７１）。
カウンタＮの値が閾値Ｍと一致しない場合や（ステップＳＴ６９）、カウンタＮの値がクリア（Ｎ＝０）された場合も（ステップＳＴ６６）、次の垂直同期信号が入力されるまで待機する（ステップＳＴ７１）。
その後、カメラ１１の映像の入力が終了したか否かを判定し（ステップＳＴ７２）、その映像の入力が終了していなければ、ステップＳＴ６２の処理に戻り、ステップＳＴ６２〜ＳＴ７１の処理を繰り返し実施する。一方、その映像の入力が終了していれば、昼夜判定処理を終了する。

情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｃは、昼夜判定部１７から夜である旨を示す判定結果を受けると、ＰＴＺ値の取得要求を画角制御部１２に出力する。
画角制御部１２は、情報表示制御部１４の座標特定部１４ａからＰＴＺ値の取得要求を受けると、ＰＴＺ値の問い合わせ信号をカメラ１１に送信する（図６のステップＳＴ２１）。
カメラ１１は、画角制御部１２から送信されたＰＴＺ値の問い合わせ信号を受信すると、その問い合わせ信号の応答信号として、現在のＰＴＺ値を画角制御部１２に返信する。
画角制御部１２は、カメラ１１から返信されたＰＴＺ値を受信し（ステップＳＴ２２）、そのＰＴＺ値を図示せぬメモリに格納する（ステップＳＴ２３）。

情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｃは、画角制御部１２がカメラ１１から返信されたＰＴＺ値を図示せぬメモリに格納すると、図１のデータ取得部１４ｂと同様に、そのメモリからＰＴＺ値の読み出しを行う。
データ取得部１４ｃは、メモリからＰＴＺ値を読み出すと、図１のデータ取得部１４ｂと同様に、データベース１５から当該ＰＴＺ値に関連付けられている輪郭データ及び表示座標の読み出しを行う。
データ取得部１４ｃは、データベース１５から輪郭データ及び表示座標を読み出すと、図１のデータ取得部１４ｂと同様に、その輪郭データ及び表示座標を映像出力部１６に出力する。

ここでは、昼夜判定部１７がカメラ１１から出力された映像の振幅値と昼夜検出閾値を比較することで昼夜を判定するものを示したが、時計に類するものを内蔵し、その時計が示す現在の時刻と設定時刻を比較することで昼夜を判定するようにしてもよい。
なお、監視者が、変更受付手段を構成している操作入力装置３を操作して、昼夜検出閾値や閾値Ｍの変更を要求している場合には、変更後の昼夜検出閾値や閾値Ｍを用いて、昼夜を判定するようにする。
また、監視者が、変更受付手段を構成している操作入力装置３を操作して、その設定時刻の変更を要求している場合には、変更後の設定時刻を用いて、昼夜を判定するようにする。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、カメラ１１から出力された映像の振幅値又は現在の時刻から昼夜を判定する昼夜判定部１７を設け、情報表示制御部１４のデータ取得部１４ｃが、昼夜判定部１７の判定結果が夜である旨を示す場合、画角制御部１２からカメラ１１のＰＴＺ値を取得して、データベース１５から当該ＰＴＺ値に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏するほかに、夜になれば、自動的に輪郭を表す線を映像内に重畳することができるようになり、監視者の監視作業を軽減することができる効果を奏する。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１映像監視装置、２表示装置、３操作入力装置（重畳要求受付手段、変更受付手段）、１１カメラ、１２画角制御部（撮影範囲制御手段）、１３映像輪郭抽出部（輪郭抽出手段）、１４情報表示制御部、１４ａ座標特定部（座標特定手段）、１４ｂ，１４ｃデータ取得部（データ取得手段）、１５データベース、１６映像出力部（映像出力手段）、１７昼夜判定部（昼夜判定手段）。

Claims

監視領域を撮影して、上記監視領域の映像を出力する旋回制御可能なカメラと、
上記カメラの旋回を制御する撮影範囲制御手段と、
上記カメラから出力された映像の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
上記カメラの撮影範囲を参照して、上記輪郭抽出手段により抽出された輪郭の上記映像内の表示座標を特定する座標特定手段と、
上記輪郭抽出手段により抽出された輪郭を示す輪郭データ及び上記座標特定手段により特定された表示座標を上記カメラの撮影範囲と関連付けて格納するデータベースと、
上記撮影範囲制御手段からカメラの撮影範囲を取得して、上記データベースから上記撮影範囲に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得するデータ取得手段と、
上記カメラから出力された映像内の上記データ取得手段により取得された上記表示座標に、上記データ取得手段により取得された輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を出力する映像出力手段とを備えた映像監視装置。
監視領域を撮影して、上記監視領域の映像を出力する旋回制御可能なカメラと、
上記カメラの旋回を制御する撮影範囲制御手段と、
上記カメラから出力された映像の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
上記カメラの撮影範囲を参照して、上記輪郭抽出手段により抽出された輪郭の上記映像内の表示座標を特定する座標特定手段と、
上記輪郭抽出手段により抽出された輪郭を示す輪郭データ及び上記座標特定手段により特定された表示座標を上記カメラの撮影範囲と関連付けて格納するデータベースと、
上記カメラから出力された映像の振幅値又は現在の時刻から昼夜を判定する昼夜判定手段と、
上記昼夜判定手段の判定結果が夜である旨を示す場合、上記撮影範囲制御手段からカメラの撮影範囲を取得して、上記データベースから上記撮影範囲に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得するデータ取得手段と、
上記カメラから出力された映像内の上記データ取得手段により取得された上記表示座標に、上記データ取得手段により取得された輪郭データが示す輪郭を表す線を重畳し、輪郭重畳後の映像を出力する映像出力手段とを備えた映像監視装置。
輪郭の重畳要求を受け付ける重畳要求受付手段を備え、
データ取得手段は、上記重畳要求受付手段により上記輪郭の重畳要求が受け付けられると、撮影範囲制御手段からカメラの撮影範囲を取得して、データベースから上記撮影範囲に関連付けられている輪郭データ及び表示座標を取得する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像監視装置。
映像の振幅値と所定の閾値を比較することで、昼夜判定手段が昼夜を判定する場合、上記閾値の変更を受け付ける変更受付手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の映像監視装置。
現在の時刻と設定時刻を比較することで、昼夜判定手段が昼夜を判定する場合、上記設定時刻の変更を受け付ける変更受付手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の映像監視装置。
映像出力手段により重畳される輪郭を表す線の色及び線種の変更を受け付ける変更受付手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の映像監視装置。