JPH01240988A

JPH01240988A - 座標変換装置

Info

Publication number: JPH01240988A
Application number: JP6871788A
Authority: JP
Inventors: Arisa Fujioka; 藤岡　ありさ; Takashi Kondo; 隆志近藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、例えば画像を用いて浸入者等の監視を行う
監視装置に使用される座標変換装置に関する。

（従来の技術）画像監視装置は従来から行われている監視業務を無人化
しようとするものである。したがって、従来から人間が
判断すべき情報として必要としていた監視域の画像情報
の他に、侵入物または変化のあった場所の位置情報ある
いはこれらの場所までの距離情報を必要とすることがあ
る。例えば特開昭６２−１３８９８９号公報に記載され
た監視装置は従来の画像監視装置に例えば超音波等の送
信から受信までの時間変化を利用した距離検出用のセン
サを具備し、位置情報あるいは距離情報を得ている。

しかしながら、このような距離センサを用いた場合、外
乱による音波の乱れ等により正確な測定が行えないとい
う問題がある。また、例えば火災のように画面上に変化
はあるが物体が存在しない場合には測定不可能であると
いう問題がある。

（発明が解決しようとする課題）このように従来の画像監視装置は距離検出用のセンサを
用いて位置情報あるいは距離情報を得ているが、正確な
４ｐｊ定値が得られない場合や測定不可能な場合が生じ
ることがある。

そこで、この発明は、正確かつ確実に位置情報あるいは
距離情報を得ることができる座標変換装置を提供するこ
とを目的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、所定の空間を所定の位置から第１の平面と
して捕え、この空間内の第１の平面と交叉する第２の平
面の各座標と第１の平面における各座標との関係式を求
め、この関係式から第１の平面における所定の座標に対
応する第２の平面における座標を算出するものである。

（作　用）この発明では、上述した関係式を求めれば、第１の平面
の座ほから位置情報あるいは距離情報を得ることができ
る。すなわち、第１の平面を画像情報とすると、画像情
報のみから得られるので、正確かつ確実なものとなる。

（実施例）次に、この、発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明の一実施例の画像監視装置の構成を説
明するためのブロック図でアル。

同図に示す画（象監視装置は、監視領域を撮像する画像
人力装置１、この画像入力装置１から入力された画像情
報を処理する画像処理装置２、監視領域内に異常が発生
したとき可視光あるいは可聴音による警報を発する警報
装置３からその主要部が構成される。

画像処理装置２は、背景画像用メモリ２１、監視画像用
メモリ２２、変化検出部２３、距離計算部２４、面積算
出部２５、警報判断部２６から構成されている。

背景画像用メモリ２１は例えば監視を開始する以前に画
像人力装置１により撮像された正常状態にある監視領域
の画像のデータを背景画像データとして記憶する。監視
画像用メモリ２２は監視中に画像人力装置１により撮像
された監視領域の画像のデータを監視画像データとして
順次記憶する。

変化検出部２３は監視画像用メモリ２２に記憶された監
視画像データと背景画像用メモリ２１に記憶された背景
画像データとの差分を取り侵入物等による画像の変化を
検出する。距離計算部２４は監視領域内の道路あるいは
床の平面の座標を（Ｘ。

Ｚ）とし、監視画像の平面の座標を（Ｘｅ、Ｙｅ）とす
ると、Ｘ、、ＫＩ　＋に２　・Ｘｅ　十に３　・Ｙｅ　　　−
（１）１＋に４　＠Ｘｅ＋に５　ΦＹｅＺ−に６　＋に７−Ｘｅ＋ＫＢ　・Ｙｅ　　　−（２）
１＋に４　＠Ｘｅ＋に５　・Ｙｅの式を記憶している。なお、これらの式（１）、（２）
における８つの係数に１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４　、Ｋｓ　
、Ｋ６　、Ｋ７　、Ｋｓは監視領域内の道路あるいは床
の平面の４点の座標値（Ｘ＋、Ｚ＋）、（Ｘ２．Ｚ２）
、（ｘ３．ｚ３）、（Ｘ４．Ｚ４）と監視画像の平面の
前記４点に対応する４点の座標値（Ｘｅ１．Ｙｅｌ）、
（Ｘｅ２．Ｙｅ２）、（Ｘｅ３．Ｙｅ３）、（Ｘｅ４．
Ｙｅ４）とを求めることにより、あらかじめ設定してお
く。すなわち・係数に１・Ｋ２・Ｋ３・Ｋ４・Ｋｓ・Ｋ
６・Ｋ　７　、ＫｓはＸ１ヨに１＋に２　＋Ｘｅ１＋に３ＩＩＹｅ１１＋に４
ａＸｅ１＋に５・Ｙｅｌ・・・（３）ｚ、　−に６　＋に７　　・Ｘｅ　ｌ　＋に６　　’　
Ｙｅ　１１＋に４・Ｘｅ１＋に５・Ｙｅｌ・・・（４）１＋に４・Ｘｅ２＋に５・Ｙｅ２・・・（５）Ｚ、、、に６　＋に７　　・Ｘｅ２　＋に６　　・Ｙｅ
２１＋に４・Ｘｅ２＋に５・Ｙｅ２・・・（６）ｘ　３−、ＩＮ　Ｉ　十に２　　°Ｘｅ３＋に３　　°
Ｙｅ３１＋に４　ψＸｅ３　＋に、、　・Ｙｅ３・・（
７）・・・　（８）・・・　（９）・・・　（１０）の８連立方程式をに１〜に８について解くことで、それ
ぞれＸ１〜Ｘ４、Ｚ１〜Ｚ４、Ｘｅ１〜Ｘｅ＜　、Ｙｅ
４　、Ｙｅｌ−Ｙｅ４の関係として求まり、これらに１
〜に８を式（１）、（２）に代入することで任意の２平
面間の座標変換式を求めることができる。距離計算部２
４は変化検出部２３で検出された変化領域の最下端点を
道路または床に接している部分とみなし、その座標値に
対応する監視領域における道路または床の平面の座標値
を上述した座標変換式から求め、距離を算出する。面積
算出部２５は変化検出部２３で検出された変化領域の大
きさか・ら面積を算出する。警報判断部２６は距離計算
部２４で得られる距離と面積算出部２５て得られる変化
の領域の大きさからユーザに警報を発する必要があるか
否かを判断する。そして、警報を発する必要があると判
断された場合、その旨の信号を警報装置３に送信する。

次に、この画像監視装置の動作を第２図に示すフローチ
ャートに基づき説明する。

まず、距離計算部２４において、各平面の４点の座標値
により座標変換式（１）、（２）の係数を決定しておく
　（ステップ２０１．２ｏ２）。また、背景画像用メモ
リ２１には背景画像データを記憶させておく　（ステッ
プ２０３）。なお、これらの動作は監視領域が変更にな
った場合、再度行う必要がある（ステップ２０４）。

次に、監視画像データは監視画像用メモリ２２に保（」
ｊされ（ステップ２０５）　、変化検出部２３において
この監視画像データと背景画像データとの差分を取るこ
とにより変化領域が検出される（ステップ２０Ｇ）。

これに続き、距離計算部２４では変化領域までの距離が
算出され（ステップ２０７〜２０９）　、面積算出部２
５では変化領域の面積が算出される（ステップ２１０）
。

次に、警報判断部２６では、これらの距離情報および面
積情報から、ユーザに警報を発する必要があるか否かが
判断される（ステップ２１１）。そして、警報を発する
必要があると判断された場合（ステップ２１２）警報装
置３より可視光あるいは可聴音による警報が発せられる
（ステップ２１３）。

以上のように、この画像監視装置は、監視領域内の任意
の平面上の任意の４点の座標値と該４点に対応する監視
画像上の４点の座標値を与えることで監視領域内の任意
の平面と監視画像との間の座標変換式の係数を求めるこ
とができ、この変換式により監視画像上に写った任意の
点の監視領域内における座標値を計算することができ、
その点までの任意の点からの距離を算出することができ
る。したがって、外乱による影響はなくなり、正確な測
定が行える。また、例えば火災のように画面上に変化は
あるが物体が存在しない場合にも測定可能である。

また、計算された距離と検出された変化領域の大きさに
より警報を発する必要があるが否かを判断しているので
、正確な警報を行える。

さらに、監視領域の変更に伴う座標変換の係数の変更は
新たに４点の座標値を入力することにより対応すること
ができるので、初期設定が極めて容品である。

なお、この画像監視装置では、画像入力装置１として可
視光領域に反応するものでもよいが、例えば夜間の屋外
における監視に使用するときには、熱映像装置でもよい
。この場合、座標変換式の係数を求めるときに与える４
点の監視領域内の座標値と監視画像上での座標値は赤外
線を放射する４つのマーカーあるいは、熱を放射する４
つのマーカーで示すことにより与え、可視光領域に反応
する画像入力装置と併用しなくても１台の近赤外線用の
画像入力装置あるいは熱画像入力装置で監視・を行うこ
とができる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明では、正確かつ確実に位
置情報あるいは距離情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る画像監視装置の構成
を示すブロック図、第２図はこの画像監視装置の動作を
示すフローチャートである。１・・・画像入力装置、２・・・画像処理装置、２１・
・背景画像用メモリ、２２・・・監視画像用メモリ、２
３・・変化検出部、２４・・・距離計算部、２５・・・
面積算出部、２６・・・警報判断部、３・・・・・・警
報装置。出願人　　　　　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− １−−−−−−−−−−−−−−−−−−−、−−−−
−−−−−画像処理装置第１図Ｃ翠り第２図

Claims

【特許請求の範囲】所定の空間を所定の位置から第１の平面として捕える第
１の手段と、前記空間内の少なくとも前記第１の平面と交叉する第２
の平面の各座標と前記第１の手段で捕えられた第１の平
面における各座標との関係式を求める第２の手段と、この第２の手段により求められた関係式から前記第１の
手段で捕えられた第１の平面における所定の座標に対応
する前記第２の平面における座標を算出する第３の手段
とを具備する座標変換装置。