JPH03162188A - 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、建物の出入り口とか作業現場等に設置して、
人の出入り、または危険領域への大または物体の侵入の
有無を監視する監視装置に関するものである。

〔従来の技術］ ビル等の建物にあっては、この建物内への不正侵入を防
止する目的から、特定の建物の出入り口を監視し、建物
内への不正侵入を防止する手段を講じる必要があり、ま
た土木工事現場とか建築工事現場等にあっては、大また
は他の物体が侵入してはならない危険領域が必ず形成さ
れるので、この危険領域への侵入を事前に防止するため
の手段を講しる必要がある。

この手段の一つとして、建物の出入り口への接近、また
は出入り口の通過を物理的に不可能とする手段があるが
、この手段は、例外なしに設備費が嵩むと共に、監視を
必要としない通常時に通行に多大な不便を生じると云う
不都合がある。同様に、危険領域を他の領域から隔離す
るヘエンスを設ける手段があるが、この手段は、一般的
に狭い工事現場で大きな設置スペースを必要とすると共
に、設置に多大な経費を要するばかりか、作業の邪魔と
なり、さらに設置変更のための作業が極めて面倒である
と云う不都合がある。

このため、最近は、建物の出入りロ一帯または危険領域
を光学的に連続して監視する手段が採られるようになっ
ている。

この建物の出入りロー帯をまたは危険領域を光学的に監
視する手段の最も進んでいると思われる従来のものは、
建物の出入り口一帯または危険領域一帯をテレビカメラ
装置でモニターテレビに撮影し、このモニターテレビの
画像を利用して建物の出入り口一帯または危険領域を囲
む監視点の集合を設定し、個々の監視点の画像信号に変
化が発生したならば、建物の出入り口一帯または危険領
域への侵入が発生したと判断するようにしたものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した監視手段は、監視装置そのものの設置および監
視領域の設定操作が容易であると共に、監視領域への侵
入を確実に検出することができると云う優れた作用を発
揮するのであるが、個々の監視点の画像信号の変化を基
にして検出判断動作をするので、人または人により操作
されている作業物体の侵入と、飛来する落葉とか紙屑等
の侵入とを区別することができないと云う問題がある。

また、屋外に設置される場合には、監視領域付近で操作
されている工事設備の影とか、樹木の影の監視領域への
侵入によっても検出信号を出力してしまうと云う問題が
ある。

さらに、天候の急変、設置されたカメラ装置の揺れ、映
像信号に対するノイズ等により誤って検出信号を出力す
ると云う問題がある。

上記した従来技術における不都合および問題点の発生原
囚は、その監視動作が個々の監視点の画素信号の変化を
捕らえ、この個々の画素信号の変化量が予め設定された
変化量よりも大きい時に検出１３号を出力するようにし
ていることであり、このように検出動作が個々の画素信
号値の予め設定された一定値に対する変化に従って行わ
れているので、個々の画素信号の変化が監視領域の局部
的な変化なのか、地域的な変化なのかを判断することが
できず、また予め設定された一定値に対する変化量の大
小関係により検出信号を出力するようにしているので、
監視すべき領域の昼と夜、または晴れと曇り等の状況変
化を検出動作に反映することができず、さらにモニタ装
置の画面上に複数の画素に股がって写し出される侵入物
体を、個々の画素信号の輝度変化で捕らえようとするの
で、侵入物体の大きさを判別することが原理的にできな
いことにある。

そこで、本発明は、上記した従来技術における問題を解
消すべく創案されたもので、監視領域への侵入の監視の
対象となるのは、人とか設備機器等の成る程度の大きさ
範囲をもったものであることに着眼し、輝度変化した画
素数により、この輝度変化が監視対象物であるか否かを
判断できるようにすることを技術的課題とし、もって安
定したかつ正確な監視動作を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達或する本発明の手段は、 監視したい領域一帯をテレビカメラ部で撮影して監視を
行う監視装置であること、 テレビカメラ部のモニタ装置の画像上に、複数の画素を
集合させたブロック単位で監視領域を設定すること、 予め設定された輝度変化率のしきい値以上の輝度変化を
生じた画素の数が、予め設定された一定値以上となるブ
ロックを求め、このブロックの数が予め設定された一定
値以下である時に、侵入有りと判断すること、 にある。

より具体的には、 監視したい領域一帯を撮影して映像化するテレビカメラ
部を有すること、 このテレビカメラ部のモニタ装置の画像上に、ライトペ
ン等のブロック設定装置により、複数の画素を集合させ
たブロック単位で監視領域を設定して記憶すると共に、
各画素の輝度変化率のしきい値である輝度変化率しきい
値と、各ブロック内の輝度変化率しきい値を越える輝度
変化をした画素数のしきい値である画素数しきい値と、
この画素数しきい値を越える画素数を有するブロック数
のしきい値であるブロック数しきい値と、を設定する設
定部を有すること、 テレビカメラ部からの画像信号を記憶して、同一画素の
前回の輝度と今回の輝度とを比較し、輝度変化率が設定
された輝度変化率しきい値以上である画素の数が画素数
しきい値以上のブロックを判定し、このブロックの数が
ブロック数しきい値以下である場合に、監視領域内に侵
入があったと判断して信号を出力する制御部を有するこ
と、この制御部からの信号力咄刀されたことを表示する
表示部を有すること、 にある。

制御部から表示部に出力される信号の一部を、テレビカ
メラ部のモニタ装置に入力させて、このモニタ装置の画
面上に、侵入があったと判−断されタフロックを表示す
るのが良い。

〔作用〕

テレビカメラ部のカメラ装置で監視したい領域全体を含
む一帯を撮影し、そのままカメラ装置を不動に固定する
。このように、カメラ装置を固定することにより、モニ
タ装置の画面上における監視したい領域の映像位置を不
動とし、ブロック設定装置によりモニタ装置の画面上に
監視したい領域全域を含む監視領域を設定する。このブ
ロック設定装置による監視領域の設定は、予め設定した
複数の画素の集合であるブロックを、モニタ装置の画面
上に配置することにより達威され、この監視領域を設定
する各ブロックは、各ブロック毎にその画素の番地が記
憶される。

また、モニタ装置の画面上に監視領域を形成するブロッ
クを設定する設定部では、モニタ装置の画面上に写し出
される監視領域の大きさ、侵入物体の大きさ等を考慮し
て、輝度変化率しきい値、画素数しきい値、そしてブロ
ック数しきい値のそれぞれをパラメータとして設定する
。

この状態から、カメラ装置からの映像信号の一部を制御
部に人力し、これを記憶して監視動作が行われる。

制御部では、記憶した各画素の前回の輝度と今回入力さ
れた同し画素の輝度とを比較し、前回の輝度と今回の輝
度との輝度変化率が、設定部で予め設定された輝度変化
率しきい値よりも大きい場合、その画素の番地を記憶す
る。この記憶された画素、すなわち輝度変化率が輝度変
化率しきい値よりも大きい画素は、設定部に記憶された
ブロックにおける画素番地と突き合わされ、単一ブロッ
ク内の輝度変化率しきい値を越えた画素数が、画素数し
きい値以上であるか否かを判断する。ブロック内の輝度
変化率しきい値を越えた画素数が画素しきい値以上であ
るブロックがある場合には、その数が集計されてプロ・
ンク散しきい値と比較され、ブロック数しきい値以下で
あると、制御部から表示部に検出信号が出力され、表示
部で監視領域への侵入が発生したことが表示される。

また、制御部から表示部に入力された検出信号の一部を
テレビカメラ部のモニタ装置に人力させることにより、
モニタ装置の画面上に設定した監視領域のどの部分で侵
入が有ったかを表示させることかできる。

このように、本発明は、輝度変化率しきい値以上の輝度
変化をした画素の数が、画素数しきい値以上であるブロ
ックの数をカウントし、その数がブロック数しきい値以
下であることを検出信号出力条件としているので、天候
の急変や照明光線の移動、および大きな物体の影の移動
等による監視領域周囲の輝度変化、さらにカメラ装置の
描れに伴うモニタ装置の画面上の全画素の輝度変化を、
侵入有りと判断せずにキャンセルする。

また、一つのブッロク内の輝度変化率しきい値以上とな
る画素数が、画素数しきい値以上であることを検出信号
出力条件としているので、映像信号に対するノイズとか
、監視領域内への落葉または紙屑さらには猫等の警戒対
象外の小さい物体が侵入した場合には、一つのブロック
内における輝度変化率しきい値以上の輝度変化率で輝度
変化する画素の数が、画素数しきい値以上となることが
ないので、この場合も侵入有りと判断せずにキャンセル
する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

テレビカメラ部工は、従来からのテレビカメラ装置と同
様の構成で、モニタＴＶ等のカメラ装置１ａと、このカ
メラ装置１ａからの映像信号を増幅する初段増幅器１ｂ
と、映像信号をＡ／Ｄ変換するためのバッファ増幅器１
ｅと、表示部４のアラームメモリ４ａからの検出信号を
映像信号に重畳させる加算増幅器】Ｃと、映像信号を映
像として写し出すテレビ受像機等のモニタ装置１ｄとか
ら構成されている。このテレビカメラ部１のモニタ装Ｒ
ｉｄは、台である必要はなく、例えば監視領域５の設定
された建物内に設置したモニタ装置１ｄの他に、遠隔地
の集中監視ステーションに設けられたモニタ装置１ｄ’
　を加えても良い。

このテレビカメラ部１のモニタ装置１ｄの側近に設けら
れた設定部２は、モニタ装置１ｄに写し出された画像中
に監視領域５を設定するためのライトペンまたはマウス
等のブロック設定装置２ａと、このブロック設定装置２
ａにより監視領域５を形或すべく設定されたブロック５
ａ毎に、このブロンク５ａ内の画素５ｂの番地を記憶す
るプロソクメモリ回路２ｂと、各画素５ｂの輝度変化率
しきい値ｋ、画素数しきい値ｍ、そしてブロック数しき
い値ｎを設定するパラメータ設定部２Ｃと、このパラメ
ータ設定部２ｃで設定された各値を信号として目的箇所
に出力する出力回路２ｄとから構成されている。この設
定部２のブロック設定装置２ａによるブロック５ａの設
定は、隣接して集合した複数の画素５ｂをまとめて一つ
のブロック５ａとするのであり、例えば第２図に示すよ
うに、水平方向と垂直方向とに４個づつマトリックス状
に並んだ１６個の画素５ｂにより一つのブロック５ａを
形戒し、このようにして形威されたブロック５ａをモニ
タ装置１ｄの画面上に配列することにより監視領域５を
設定する。

設定された監視領域５内への侵入の有無を判断する制御
部３は、テレビカメラ部ｌのバッファ増幅器１ｅから人
力される映像信号から、この映像信号に同期した信号を
取り出す同期信号分離回路３ａと、この同期信号分離回
路３ａで分離した同期信号に従って、この同期信号に同
期したクロックパルスを発生する発振器３ｂと、この発
振器３ｂからのクロックパルスと同期信号分離回路３ａ
からの同期信号とを一緒に入力することにより、映像信
号の各画素５ｂの水平方向および垂直方向の番地を確認
決定し、この各画素５ｂの番地を設定部２のブロックメ
モリ回路２ｂに出力して、ブロックメモリ回路２ｂにブ
ロック設定装置２ａで設定されたブロック５ａ内の画素
５ｂの番地を記憶させるＨ・■カウンタ回路３ｃと、テ
レビカメラ部１から入力した映像信号から、発振器３ｂ
からのクロックパルスに従って順に各画素５ｂの輝度を
電圧値に変換するＡ／Ｄ変換回路３ｄと、このＡ／Ｄ変
換回路３ｄからの各画素５ｂの輝度信号を順に記憶し、
次回の同じ番地の画素５ｂの輝度信号が入力されたなら
ば、記憶したその番地の画素５ｂの前回の輝度信号を出
力するビデオメモリ回路３ｅと、Ａ／Ｄ変換回路３ｄか
らの輝度信号とビデオメモリ回路３ｅからの輝度信号と
を入力してその差から輝度変化率を計算し、この計算結
果と予め人力されている輝度変化率しきい値ｋとを比較
して、計算結果が輝度変化率しきい値ｋよりも大きい時
に出力するコンバレータ３ｒと、このコンバレータ３ｆ
が出力した時点に対応する画素５ｂの番地を記憶し、モ
ニタ装置１ｄの走査点が任意の画素５ｂに戻ってくるの
での一定時間の間、この記憶した画素５ｂの番地信号を
出力する変化画素メモリ回路３ｇと、ブロックメモリ回
路２ｂに記憶された各ブロック５ａ別の画素５ｂ番地と
変化画素メモリ回路３ｇから入力される画素５ｂ番地と
を突き合わせ、各ブロック５ａ内の画素５ｂの変化画素
メモリ回路３ｇからの画素５ｂとの一敗数が、予め入カ
されている画素数しきい値ｍよりも大きいか否かを判定
し、大きい場合には信号を出力する変化画素判定回路３
ｈと、前記した一定時間の間、この変化画素判定回路３
ｈから出力される信号の数をカウントし、その数が予め
入力されているブロック数しきい値ｎよりも小さい場合
に検出信号を出刀するブロック判定回路３１と、から構
或されている。

表示部４は、ブロック判定回路３１からの検出信号を入
力すべく制御部３に接続されており、制御部３からの検
出信号の入力されるアラームメモリ４ａと、ブザーとか
ランプ等を作動させて監視領域５への侵入が有ったこと
を知らせる警報体４ｂとから構威されている。この表示
部４のアラームメモ’Ｊ４ａに入力された検出信号の一
部は、テレビカメラ部１の加算増幅器１ｃの一方の入カ
端子に人刀されて映像信号と一緒にモニタ装置１ｄに入
力され、このモニタ装置１ｄの画面上の侵入を検出した
ブロック５ａを表示し、この表示により設定した監視頌
域５内の侵入発生箇所を具体的に表示する。

監視領域５を形戒する各ブロック５ａにおける画素５ｂ
の数および画素５ｂの配列は、モニタ装置１ｄに写し出
される監視領域５一帯の映像形状および大きさ、侵入監
視対象物の監視領域５における画面上での大きさ等に応
じて設定される。例えば、第３図に示すように、カメラ
装置１ａが監視碩域５を含む一帯を斜め上方から撮影し
ている場合には、同じ大きさの物体でも、第４図に示す
ように、遠方のものは小さく、近いものは大きく写し出
される。そこで、画面上で設定したい監視領域５内での
侵入監視対象物の映像の大きさを基に、監視領域５内に
侵入した侵入監視対象物の全体が複数のブロック５ａ　
（第４図図示実施例の場合、６個）に股がって位置する
ように、ブロック５ａ内の画素５ｂの数および配列を設
定する。

また、第４図に示すように、監視領域５である道路上で
、近い距離の領域では、大きさの異なる侵入監視対象物
である人間も自動車も検出可能ではあるが、遠い距離の
領域では、人間を検出することなしに、人間に比べて大
きい自動車だけを検出したい場合には、遠い距離の領域
における画面上での人間の大きさに合わせて、例えば第
５図に示すように、遠い距離の領域の人間の映像が、多
くてブロック５ａの４つの画素５ｂに股がる時には、画
素数しきい値ｍを５に設定することにより、この遠い距
離の領域では、人間の侵入は検出しないが、自動車の侵
入は検出できると云う侵入検出動作を得ることができる
。

〔発明の効果〕

本発明は、上記した構戒となっているので、以下に示す
効果を奏する。

モニタ装置の画像上に、監視領域を書き込み手法により
設定できるので、監視領域の設定が極めて容易であると
共に、監視領域設定のために多大な経費を要することが
なく、さらに監視領域の変更を簡単に達成できる。

監視したい現場に監視領域を設定する構造物を設置する
必要がないので、監視したい現場に邪魔な設置物を置く
必要がなく、これにより監視したい現場の作業環境とか
運行環境そして美観環境を劣化させることがない。

監視領域一帯の気候の急変、雷の発生、不意の照明光線
の侵入、大きな物体の影の侵入等の輝度変化、カメラ装
置の揺れ、映像信号に対するノイズ、落葉や紙屑そして
猫等の侵入監視対象物以外の物体の侵入等による検出誤
動作がなく、安定したかつ確実な検出動作を発揮する。

監視領域の設定とブロックの設定とによって、大きさの
異なる侵入監視対象物を同時に、かつ区別にて監視する
ことができ、これにより広い監視能力範囲を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の一実施例の電気的構成を示す電
気プロンク線図である。 第２図は、監視領域を設定するブロックの、画素による
構成例を示す図である。 第３図は、カメラ装置による監視領域一帯の撮影姿勢例
を示す説明図である。 第４図は、第３図により得られるモニタ装置の画像を示
す説明図である。 第５図は、ブロックの各画素と撮影された侵入監視対象
物としての人間との位置関係の例を示す説明図である。 符号の説明 １；テレビカメラ部、ｌａｉカメラ装置、１ｂ；初段増
幅器、１ｃ；加算増幅器、１ｄ，　１ｄ’　　；　；モ
ニタ装置、１ｅ；バッファ増幅器、２；設定部、２ａ；
ブロック設定装置、２ｂ；ブロックメモリ回路、２ｃｉ
パラメータ設定部、２ｄｉ出力回路、３；制御部、３ａ
；同期信号分離回路、３ｂ；発振器、３ｃ；Ｈ−Ｖカウ
ンタ回路、３ｄｉ＾／Ｄ変換回路、３ｅ；ビデオメモリ
回路、３ｆｉコンバレータ、３ｇ；変化画素メモリ回路
、３ｈ：変化画素判定回路、３１；ブロンク判定回路、
４；表示部、４ａ；アラームメモリ、４ｂ；警報体、５
；監視領域、５ａ；ブロック、５ｂ；画素、ｋ：輝度変
化率しきい値、ｍ；画素数しきい値、ｎ；ブロック数し
きい値。 ５ａ−−　７゛ロ・・７ ５ｂ−一画素 ５ ５一監鐘少＃ｊ＾

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視したい領域一帯をテレビカメラ部（１）で撮
   影して監視を行う監視装置において、前記テレビカメラ
   部（１）のモニタ装置（１ｄ）の画像上に、複数の画素
   （５ｂ）を集合させたブロック（５ａ）単位で監視領域
   （５）を設定し、予め設定された輝度変化率のしきい値
   以上の輝度変化を生じた画素（５ｂ）の数が、予め設定
   された一定値以上となるブロック（５ａ）を求め、該ブ
   ロック（５ａ）の数が、予め設定された一定値以下であ
   る時に侵入有りと判断する監視装置。
2. （２）監視したい領域一帯を撮影して画像化するテレビ
   カメラ部（１）と、 該テレビカメラ部（１）のモニタ装置（１ｄ）の画像上
   に、ライトペン等のブロック設定装置（２ａ）により、
   複数の画素（５ｂ）を集合させたブロック（５ａ）単位
   で監視領域（５）を設定記憶すると共に、各画素（５ｂ
   ）の輝度変化率のしきい値である輝度変化率しきい値（
   ｋ）と、各ブロック（５ａ）内の輝度変化率しきい値（
   ｋ）を越える輝度変化をした画素（５ｂ）の数のしきい
   値である画素数しきい値（ｍ）と、該画素数しきい値（
   ｍ）を越える画素（５ｂ）数を有するブロック（５ａ）
   の数のしきい値であるブロック数しきい値（ｎ）と、を
   設定する設定部（２）と、 前記テレビカメラ部（１）からの画像信号を記憶して、
   同一画素（５ｂ）の前回の輝度と今回の輝度とを比較し
   、輝度変化率が設定された前記輝度変化率しきい値（ｋ
   ）以上である画素（５ｂ）の数が前記画素数しきい値（
   ｍ）以上のブロック（５ａ）を判定し、該ブロック（５
   ａ）の数が前記ブロック数しきい値（ｎ）以下である場
   合に、前記監視領域（５）内に侵入があったと判断して
   信号を出力する制御部（３）と、 該制御部（３）から信号が出力されたことを表示する表
   示部（４）と、 から成る請求項１に記載の監視装置。
3. （３）制御部（３）から表示部（４）に出力された信号
   の一部を、テレビカメラ部（１）のモニタ装置（１ｄ）
   に入力させて、該モニタ装置（１ｄ）の画面上に、侵入
   があったと判断されたブロック（５ａ）を表示するよう
   にした請求項１または２に記載の監視装置。