JPH02155096A - 監視装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、テレビカメラにより侵入者等を監視し、映像
内に変化が生じたときに警報等を発する監視装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、テレビカメラを用いた監視ＩＩｔ置では、テレビ
カメラと超音波センサ又は赤外線センサ等を併用して侵
入者を検出するものが多く、映像信号の変化により侵入
者等を検出するものとしては、テレビ画像の成るフレー
ムにおける特定の水平走査線における映像信号を微分し
て整流した波形のピーク値を記憶し、更に異なるフレー
ムにおける前記水平走査線と同一の水平走査線における
前記と同様にして得られたピーク値をも記憶し、両ピー
ク値に変化が生じたことを検出し、以て画像の変化即ち
侵入者等が有るとして警報を発するもの（例えば特開昭
５８−１７９０７９号）が有る。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の監視装置は、超音波センサ又は赤外線センサを併
用するものではセンサのビームが遮断されることにより
侵入者等を検出するのみであり、又、走査線のピーク値
を比較するものでは単にモニター画面に変化を生じたこ
とを検出するのみである故、これら従来の監視装置では
モニター画面を横切った物体の大きさを識別することが
できず、被検出物が画面を通過してしまった場合、被検
出物が侵入者であるか、単なる塵芥等が横切−）だもの
なのか判別できなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は３値レベル信号出力回路により映像信号から３
値レベル信号を形成し、更にｚ値化回路によりｚ値のレ
ベル信号に変換すると共に、モニターテレビの画面上に
検出範囲となるウィンドウ部分を３個画像により設定し
、このウィンドウ部分における２値レベルの映像信号を
１フイールドにつき積分する積分回路を２個設け、この
第１積分回路と第２積分回路とは一定数だけ異なるクレ
ームにおいて積分を行なわせる様にすると共に、所定時
間だけ積分値を保持させる様にし、比較増幅回路により
第１ｆ積分回路の積分値と第２桔分回路の積分値とを比
較して積分値の差をｌａ幅した検知信号を出力させるも
のとし、この検知信号の大きさをレベル判定回路により
判定し、検知信号の大きさにより異なる報知信号を報知
回路に出力させ、報知回路では報知信号に応じた段階表
示を行ない得る様にする。

［作用］ 本発明は映像信号を３値のレベル信号とすることにより
ウィンドウ内の背景を中間値とし、閾値の設定を容易と
すると共に背景の輝度レベルよりも高い輝度及び低い輝
度の両者を検出可能とする。

そしてこの３値レベル信号を２値のレベル信号に変換す
る故、背景よりも白い物及び黒い物を２値のレベル信号
で背景と区別することができ１画面１−、におけるウィ
ンドウ部分の２値レベル信号とした映像信号を積分する
故、ウィンドウ部分の白面積及び黒面積の両者又は一方
が変化すると積分値が変化することとなり、２個の積分
回路により異なるフレームの映像信号を積分して保持さ
せ。

この積分値を比較増幅回路で比較して積分値の差を増幅
した検知信号を出力させる故、ウィンドウ部分における
白画面や黒画面の変化した面積に対応した電圧の検知信
号を得ることができる。

更に、レベル判定回路により検知信号の大きさによって
異なる報知信号を出力させ、この報知信号に応じて報知
回路は段階表示を行なう故、ウィンドウ部分における映
像の変化した面積を報知回路で表示し５画面を横切った
物体の大きさを知ることができる。

［実施例１ 本発明の実施例は、第１図に示す様に、カメラ部である
モニターカメラ１０からの映像信号を直接映像合成回路
２２に送ると共に、該映像信号を３値レベル信号出力回
路３０を介して映像合成回路２２に送ることにより通常
の映像信号と３値レベル信号とを合成してモニターテレ
ビ２６に映し、カメラ１０の視界をモニターするもので
あり、又、３値レベル信号を更に２値化回路５０により
２値レベル信号として第１積分回路５５及び第２積分回
路ｅＯに送り、第１ｍ分回路５５及び第２積分回路６０
で積分された積分値を比較増幅回路６５で比較して２つ
の積分値の差を増幅した検知信号を作り、この検知信号
をレベル判定回路７０に送り、検知信号の大きさに応じ
た報知信号を報知回路９０に送るものである。そして、
前記映像合成回路２２から出力される垂直同期信号をタ
イミング信号発生回路８０に入力し、この垂直同期信号
に基づいて出力される複数のタイミング信号により前記
第ｘｍ分回路５５及び第２積分回路８０における積分の
タイミングを、又、比較増幅回路θ５における比較のタ
イミング等を制御し、更に、積分する範囲を決定すると
共に検知範囲であるウィンドウを設定するウィンドウ設
定回路４０に映像合成回路２２から出力される垂直同期
信号及び水平同期信号を入力し、通常の映像信号と３値
レベル信号とを合成させる為の制御信号を該ウィンドウ
設定回路４０から映像合成回路２２に出力させることと
している。

即ち、カメラ部であるモモターカメラｌＯから出力され
る同期信号を含む映像信号を、先ず映像合成回路２２に
入力すると共に、バッファ回路１２にて信号処理に適す
る電圧に増幅して３値レベル信号出力回路３０に入力す
る。尚、バッファ回路１２にて映像信号を増幅するに際
しては、ペデスタルレベル調整回路１４からの調整信号
を利用して映像信号のペデスタルレベルを揺らさない様
にする。

この映像信号が入力される３値レベル信号出力回路３０
としては、第２図に示す如く、２個の比較器３１．３２
により２種類の閾値ｖｘ、ｖ２を設定し、第１比較器３
１の出力をダイオードを介した後第１抵抗器３５と第３
抵抗器３７とで分圧し、第２比較Ｗ３２の出力をダイオ
ードを介して第２抵抗器３６と第３抵抗器３７とで分圧
するものであり、第１比較器３１の基準電圧を第２比較
器３２の基準電圧よりも高く設定し、′ＮＳＸ抵抗器３
５の抵抗値を第２抵抗器３Ｂの抵抗値よりも充分小さく
設定しておく。

従って３値レベル信号発生回路３０では、第３図の（ａ
）　（ｂ）に示す様に、映像信号の電圧が低い闇値ｖ１
よりも低い場合には第３抵抗器３７による分圧出力がＯ
となり、映像信号の電圧が閾値■ｌを越えると第２比較
器３２の出力がＨレベルとなって第２抵抗器３６と第３
抵抗器３７とによる分圧出力は中間電位となり、映像信
号の電圧が高い閾値■２を越えると第１比較器３１及び
第２比較器３２の出力がＨレベルとなって第３抵抗！１
３７と抵抗値の小さい第１抵抗器３５どの分圧比により
分圧出力もＨレベルとなる。

即ち３値レベル信号発生回路３０は、第３図の（ａ）　
（ｂ）に示す様に、通常の映像信号を白黒灰色の３階調
信号に変換して出力するものである。

この３値レベル信号を電圧０１整回路ｉ６を介して同期
合成回路１Ｂに送り、３値レベル信号に映像合成回路２
２からの垂直同期信号と水平同期信号とを含む同期信号
（以下単にコンポジット信号とい一部））を合成した後
、輝度調整回路２０を介して映像合成回路２２に送る。

この映像合成回路２２は映像信号加算用ＩＣ（例えば新
日本無線製ＮＪＭ２２０７　）とコンデンサ及び抵抗器
により構成し、映像信号加算用ＩＣは入力される複数の
映像信号の重畳切り変えを行なって合成映像信号とする
ものであり、又、同期分離回路及び垂直同期再生回路を
内蔵してコンポジット信号及び垂直同期信号を映像信号
から分離して出力し得るものである。

従・】て映像合成回路２２は、後述のウィンドウ設定回
路４０からの制御信号により、テレビカメラＩＱからの
映像信号と３値レベル信号とを合成し、テレビ画面の一
部を３階調の画像として映し出す合成映像信号を出力す
るものであり、この合成映像信号を出力増幅回路２４を
介してモニターテレビ２６に送る。

又、映像合成回路２２での映像信号と３値レベル信号と
の合成を制御するウィンドウ設定回路４０は、４個のワ
ンショットマルチバイブレータを主として構成し、各マ
ルチバイブレータは外部抵抗器により出力パルス幅を可
変とするものであり。

この４個のマルチバイブレータの内の２個を直列として
ｆｆ１１段マルチバイブレータのクロック入力にコンポ
ジット信号を入力し、残る２個のマルチバイブレータも
直列として第１段マルチバイブレータのクロック入力に
垂直同期信号を入力する。

従ってコンボジフト信号が入力される第１段マルチバイ
ブレータは水平同期信号の入力時から一定時間幅ｔ１の
Ｈパルス信号を出力し、このＨパルスをダウンエツジト
リガ式の第２段マルチバイブレータに入力すると、第２
段マルチバイブレータは水平同期信号からｔ１時間遅れ
で一定時間輻ｔ２のＨパルス信号を出力する。この第２
段マルチパイブレ・−夕のＨパルスを水モ制御信号とす
るものであり、第１段マルチバイブレータの出力パルス
幅ｔ１は第１抵抗器４２で可変とし、第２段マルチバイ
ブレータの出力パルス幅ｔ２は第２抵抗器４４で可変と
しておく、又、残る垂直同期信号が第１段マルチバイブ
レータに入力される２個のマルチバイブレータも、水平
制御信号の形成と同様に、第１段マルチバイブレータの
パルス幅ｔ３だけ垂直同期信号から時間遅れを有するパ
ルス幅ｔ４の１１パルスを第２段マルチバイブレータか
ら垂直制御信号として出力する。この垂直制御信号と前
記水平制御信号とをアンド回路で重畳すれば、第４図に
示す様に、テレビ画面において電子ビームが画面の上端
からｔ３時間走った位置から１４時間内にして１画面の
左端からｔ１時間走った位置から１２時間幅だけＨレベ
ルの制御信号を映像合成回路２２に出力することとなり
、映像合成回路２２はＨレベルの制御信号が入力された
ときは３値レベル信号を、制御信号がＬレベルのときは
通常の映像信号を出力する故、モニターテレビ２６の画
面上にｔｌ乃至ｔ４で定められる区画のみを３値レベル
信号による映像とすることができる。

即ち、ウィンドウ設定回路４０は第１抵抗器４２乃至第
４抵抗２１４８の調整によりｔｌ乃至ｔ４を調整して侵
入物を検出するウィンドウ部分の位置及び太きさを設定
調整回部とするものである。

又、ｚ値化回路５０は前記３値レベル信号を更にｚ値の
レベル信号として積分及び比較の後処理を容易とするも
のであり、第２図に示す様に、３ｆ直レしル信号発生回
路３０における第１比較３３１の出力と、第２比較為′
！２の出力を反転させた第２山力と、をダイオードを介
して出力用抵抗器５１により重畳し、第３図（Ｃ）に示
す様に、画面の黒レベル及び白レベルの信号を共にＨレ
ベルに変換するものであり、この２値レベル信号を増幅
回路５２により増幅すると共に、直流バイアス成分を適
宜調整して第１植分回路５５及び第２積分回路６０に入
力する。

この第１積分回路５５及び第２積分回路６０は各々ミラ
ー積分回路で構成するものとし、第５図に示す様に、第
１積分回路５５の演算増幅器５７及び第２積分回路６０
の演算増幅器６２の一人力にはＨ電源電圧を入力し、第
１ｍ分回路５５は、後述のタイミング信号発生回路８０
からのタイミング信号Ｓｌによりスイッチ回路５６を導
通させて特定のフィールドにおける２値レベル信号を演
算増幅器５７に入力して積分し、スイッチ回路５Ｂが開
状態とされた後、タイミング信号Ｒ１が入力されてスイ
ッチ回路５８が導通状態とされるまで該積分値を保持す
るものであり、第２Ｊ積分回路６０は、タイミング信号
Ｓ２により第１積分回路５５と異なるフィールドにおけ
る２値レベル信号を第１積分回路５５と同様に演算増幅
器Ｂ２に入力して積分し、タイミング信号Ｒ２が入力さ
れる迄この積分値を保持する。

尚、演算増幅器５７及び演算増幅器８２等に入力する局
電源電圧は、第１！１分回路５５の演算増幅器５７、第
２ｆ積分回路６０の演算増幅器８２及び比較増幅回路Ｂ
５の演算増幅器８７が単一極性の電源により駆動されて
いる為に、仮想グランドレベルとして入力するものであ
る。

この第１積分回路５５及び第２積分回路８０の出力を比
較増幅回路６５に入力し、比較増幅回路６５はタイミン
グ信号発生回路８０からのタイミング信号Ｃ１により、
第１積分回路５５の積分値及び第２積分回路６０の積分
値を演算増幅器θ７に入力し、両積分値の差を増幅して
検知信号とし、この検知信号をレベル判定回路７０に送
る。

この検知信号が入力されるレベル判定回路７０は、第６
図に示す様に、閾値のみを変化させた複数の比較回路７
１，７３．７５で構成し、この比較回路７１．７３．７
５の出力を各比較回路に対応し７たアンド回路７Ｂ、７
７．７８を介して報知信号とするものであり、各比較回
路は２個の比較器とオア回路とで構成し、比較器を並列
に配して前記比較増幅回路６５からの検知信号が基準値
から正又は負の方向に所定値以上変動したときに比較器
の出力が入力されるオア回路からＨレベル信号を出力さ
せ、このオア回路の出力とタイミング信号発生回路８０
からのタイミング信号Ｃ２とを各々比較回路？１，７３
．７５に対応したアンド回路？８，７７．７８に入力す
るものである。

従ってレベル判定回路７０では、第１積分回路５５及び
第２積分回路８Ｇの積分値を比較増幅回路６５が比較し
た検知信号の変化に基づきながらタイミング信号Ｃ２に
より適圧なタイミングで各アンド回路？１１１，７７．
７８から報知信号としてのＨレベル信号を出力させるこ
とができ、このレベル判定回路７０は、内偵が順次異な
る比較回路を複数有している故、検知信号が小さく変動
した場合は第１比較回路７１の出力により第１アンド回
路７６のみから報知信号を出力し、検知信号が多少大き
く変動した場合は第１比較回路７１と第２比較回路７３
とがＨレベル信号を出力する故、第１アンド回路７Ｇ及
び第２アンド回路７７から報知信号を出力し、検知信号
が更に大きく変動すると第１比較回路７１乃至第３比較
回路７５の各出力を受ける第１アンド回路７６、第２ア
ンド回路７７、及び第３アンド回路７８から報知信号を
出力する様にして検知信号の変動蓋に応じた報知信号を
出力する。

上記第１８を分回路５５及び１Ｚｔｉ１分回路６０や比
較増幅回路６５．更にレベル判定回路７０ヘタイミング
信号を送るタイミング信号発生回路８０は、第７図に示
す様に、垂直同期信号が入力される双安定マルチバイブ
レータ８１と１２段のリングカウンタ８２、及び論理ゲ
ートで構成し、マルチバイブレータ８１には垂直同期信
号を入力することによりマルチ／（イブレータ８１のＱ
出力を垂直同期信号に従って反転させ、このＱ出力信号
をリングカウンタ８２のφλ力信号としてリングカウン
タ８２のＱＩ出力乃至Ｑ１２出力に垂直同期信号Ｖｓの
２パスル毎、即ち映像の１フレーム毎に順次Ｈレベル信
号を出力させる（第８図参照）。

そして、第１アンド回路８５にはマルチ／くイブレータ
８１のＱ出力信号とウィンドウ設定回路４０からの制御
信号を入力し、各フレームにおける第１フイールドの内
、制御信号がＨレベルのとき、即ち、モニターテレビ２
６の電子ビームがウィンドウ部分を通過するタイミング
のみ第１アンド回路８５の出力をＨレベルとする。この
第１アンド回路８５の出力信号をリングカウンタのＱ８
出力信号と共に第２アンド回路８Ｂに入力し、第２アン
ド回路８Ｂの出力信号をタイミング信号Ｓ１とする故、
タイミンク信号Ｓ１は第８フレームの第１フイールドに
おけるウィンドウ部分を電子ビームが通過するタイミン
グに同期して１２フレーム毎にＨレベルとされる。又、
第３アンド回路８７には前記第１アンド回路８５の出力
信号とリングカウンタ８２のＱ２出力信号とを入力する
故、第３アンド回路８７の出力信号であるタイミング信
号Ｓ２は第２フレームの第１フイールドにおけるウィン
ドウ部分を電子ビームが通過するタイミングに同期して
１２フレーム毎にＨレベルとされる。そして、リングカ
ウンタ８２のＱ６出力信号をタイミング信号Ｒ１として
前記タイミング信号Ｓｌ　と共に第１積分回路５５に、
又、ＱＩ２出力信号をタイミング信号Ｒ２として前記タ
イミング信号Ｓ２と共に第２積分回路８０に送る。更に
、第１オア回路８８にはリングカウンタ８２のＱ４出力
信号、Ｑｓ出力信号及びＱ＋ｏ出力信畦、Ｑｚ出力信号
を入力し、第１オア回路８８の出力をタイミング信号Ｃ
２としてレベル判定回路７０に送り、第１オア回路８８
の出力信号とリングカウンタ８２のＱ３出力及びＱ９出
力とを第２オア回路８９の入力とし、この第２オア回路
８３の出力をタイミング信号Ｃ１として比較増幅回路６
５ハ送る。

従って、タイミング信号発生回路８０は各タイミング信
号を第９図に示す様に出力することとなり、第１積分回
路５５はタイミング信号Ｒ１により第６フレームで積分
値を０とした後タイミング信号Ｓ＋により第８フレーム
の第１フイールドでウィンドウ部分の映像信号を積分す
ることを１２フレーム毎に繰り返し、第２積分回路６０
はタイミング信号Ｒ２により第１２フレームで積分値を
０とした後タイミング信号Ｓ２により第２フレームにお
ける第１フイールドのウィンドウ部分の映像信号を積分
することを１２フレーム毎に繰り返す、そしてタイミン
グ信号Ｃ１により比較増幅回路は第３乃至第５フレーム
の３フレ一ム区間で第１積分回路５５の枦分値と第２積
分回路６０の積分値とを比較することを６フレーム毎に
繰り返し、１／ベベル定回路７０は検知信号の立ち上り
時の不安定領域を除く第４フレーム及び第５フレームの
２フレ一ム区間で検知信号のレベル判定をすることを６
フレーム毎に繰り返す。

又、報知回路９０は、第１０図に示す様に、報知信号の
数に応じたラッチ回路９１，９２，１３３と表示素子９
９、及び１個のタイマー回路９５と発音回路９７とで構
成し、検知信号の最も小さな変動で出力された報知信号
をタイマー回路３５と第１のラッチ回路３１に入力する
他、各報知信号も各々他のラッチ回路９２．９３に入力
する。

このタイマー回路８５は報知信号の入力をトリガとして
数十秒等の所定時間だけＨレベルのタイマー信号ＴＩを
出力し、且つ、タイマー信号ＴＩの出力中にＩＨｌ等の
点滅信号Ｔ３を出力し、又、タイマー信号Ｔｌの出力停
止時にリセットパルス信号Ｔ２を出力するものである。

そして、各ラッチ回路！１１，９２．９３は報知信号が
入力されるとＨレベル信号を出力し、タイマー回路９５
からリセットパルス信号Ｔ２が入力される迄出力信号を
Ｈレベルとするものであり、各ラッチ回路９１，１３２
．９３の各…力信号はタイマー回路ｓ５からの点滅信号
Ｔ３と夫々アンド回路により重畳されて各表示素子９９
に送られ、報知信号の出力時から一定時間だけ各々対応
する表示素子９９を点滅させるものであり、この間、タ
イマー信号Ｔ１の出力により発音回路９７が警報音を発
音する。

従って報知回路９０は、検知信号の大きさに応じてレベ
ル判定回路７０から出力される報知信号の数に対応した
個数の表示素子９９を点滅させつつ警報音を一定時間だ
け発行させることになる。

尚１表示素子Ｓ９を点滅させる点滅信号Ｔ３をアンド回
路１００により制御信号と重畳して映像合成回路２２に
入力する様にしておけば、報知回路９０が警報を発する
迄はモニターテレビ２６の画面は通常画面とされ、警報
が発せられたときにのみ画面のウィンドウ部分を３値画
像とし１点滅上号Ｔ３に従って通常画像と３値画像とに
切り換えさせることができる。

そして本実施例は、ウィンドウ設定回路４０．タイミン
グ信号発生回路８０．及び報知回路９０には初期リセッ
ト回路１０５からリセット信号を入力するものとし、該
監視装ごに電源電圧を投入する時の各信号の立上りに際
して生じるノイズにより、報知回路９０から誤報を発し
ない様にしている。

又、報知回路９０の表示素子３９は報知信号の出力数、
即ち検知信号の大きさに比例した個数を点滅させる場合
に限ることなく、報知信号を組み合せ、順次具なる表示
素子を点灯して検知信号の大きさを区別することも可能
である。

［発明の効果］ 本発明に係る監視装置は、カメラの視界内に特定のウィ
ンドウ部分を設け、映像信号を２値レベル信号として前
記ウィンドウ部分の映像信号を積分する故、ウィンドウ
部分における黒画面又は白画面の面積に応じた積分値を
容易に得ることができ、フレームの異なる画面の積分値
を比較して積分値の差即ち変化面積の大きさに比例した
検知信号を得ることができ、この検知信号の大きさに応
じて異なる表示を行なう故、警報発音時にモニター画面
で侵入物を視認するのみでなく、侵入物がモニター画面
を通過した後であっても１表示の種類により画面上にお
け′る変化の大きさを識別することができ、侵入物の大
きさを推察することが可ｆ先となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る監視装置のブロック図、第２図は
３偵レベル信号出力回路及び２値化回路の例を示す図、 第３図は３値レベル信号及び２値レベル信号を示す図。 第４図はモニター画面のウィンドウを示す図、第５図は
第１及び第２桔分回路と比較増幅回路との例を示す図、 第６図はレベル判定回路の例を示す図、第７図はタイミ
ング信号発生回路の例を示す図にして。 第８図及び第９図はタイミング信号発生回路の信号を示
すタイムチャート図、 第１０図は報知回路の例を示す図である。 ５０＝２ｆｌｆｉ化回路、 ６０＝第２植分回路、 ７０＝レベル判定回路、 生回路、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同期信号を含む映像信号を出力するカメラ部と、 映像信号を３値のレベル信号に変換し、映像の背景画を
   中間レベル値に調整する３値レベル信号出力回路と、 ３値レベル信号出力回路の出力信号を２値のレベル信号
   に変換する２値化回路と、 前記映像信号と３値レベル信号とを合成してモニターテ
   レビに出力すると共に、映像信号から同期信号を分離し
   て出力し得る映像合成回路と、 映像合成回路からの同期信号が入力され、画面内の検出
   位置及び検出面積を決定する制御信号を前記映像合成回
   路及びタイミング信号発生回路に出力するウィンドウ設
   定回路と、 映像合成回路からの垂直同期信号が入力さ れ、垂直同期信号に基づいて複数のタイミング信号を出
   力するタイミング信号発生回路と、前記２値化回路から
   の２値レベル信号が入力され、前記タイミング信号によ
   り、映像の内のウィンドウ部分の２値レベル信号を１フ
   ィールド分だけ積分して保持することを一定周期で繰り
   返す第１積分回路と、 前記２値化回路からの２値レベル信号が入力され、前記
   タイミング信号発生回路からのタイミング信号により、
   第１積分回路と異なるフレームにおいて、映像の内のウ
   ィンドウ部分の２値レベル信号を１フィールド分だけ積
   分して保持することを一定周期で繰り返す第２積分回路
   と、 前記タイミング信号発生回路からのタイミング信号によ
   り、一定周期で第１積分回路の積分値と第２積分回路の
   積分値を比較し、両積分値の差に比例した検知信号を出
   力する比較増幅回路と、 検知信号が入力され、検知信号の大きさに応じて異なる
   報知信号を報知回路に出力するレベル判定回路と、 報知信号が入力されると報知信号の種類に応じて異なる
   表示を行なう報知回路と、 を有することを特徴とする監視装置。