JPH0337354B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、テレビカメラ等の画像入力手段を用
いて監視したい領域の異常発生の有無を検出する
画像認識型の異常監視装置に関するものであり、
主として侵入、盗難等の防犯用途の他、火災検
知、工場内での異常発生に伴う事故防止等の用途
に用いられるものである。

（背景技術） 従来のこの種の装置は、画像処理部で入力画像
と参照画像との各画素間での輝度差を求め、ある
設定レベルで２値化した後、設定値以上の輝度差
が生じた画素数を計数して、その値がある設定値
を越えた時、異常があつたと判定していた。した
がつて、画面内に広く分布する樹木の揺れ、降
雨、雷光等による輝度変化で誤動作する他、画像
処理手段のみでは識別が困難な疑似ターゲツト、
たとえば侵入監視装置における侵入者以外の家人
や来客、通行人等によつて誤動作することが多か
つた。

（発明の目的） 本発明の目的とするところは、上述のような環
境要因による誤動作のみでなく、犬猫等の小動
物、さらには侵入監視装置における通行人や家人
のような疑似ターゲツトによる誤動作を低減し、
検知信頼性を飛躍的に向上せしめた異常監視装置
を提供するにある。

（発明の開示） 第１図に本発明の全体構成図を示す。第１図に
おいて、画像入力手段１は、ビジコン、CCD等
の可視・近赤外域撮像カメラの他、特に侵入者検
出、火災検出等に有効な焦電型ビジコン式の遠赤
外域カメラ等からなる撮像装置を含む。画像入力
手段１における撮像装置としては、このほかに
も、カラーカメラや、画像信号をワイヤレス伝送
するワイヤレスカメラ等を用いることもできる。
画像入力手段１の撮像装置によつて取り込まれた
監視領域の画像信号は、Ａ／Ｄ変換された後、画
像処理手段２に送り込まれる。

画像処理手段２における画像処理のアルゴリズ
ムの一例を第２図に示した。第２図のフローチヤ
ートに基づいて動作を説明すると、まず一定周期
で更新される異常信号が含まれない参照画像と、
時々刻々と画像入力手段１より取り込まれる現画
像との画素間減算が行われ、輝度変化のあつた画
素のみが値を持つような画像に変換される。その
後、３×３等のマスクによるフイルタリング処理
が行われ、ノイズ除去がなされる。次に各画素に
ついて上下限値でスライシング処理がなされ、あ
る範囲に入つている画素のみが２値化され強調さ
れる。さらに再度フイルタリング処理によりノイ
ズ除去を行つた後、ラベリング処理に入る。ラベ
リングされた各オブジエクトの内、ある面積、即
ち、ある画素数以下のものが除去された後、ある
面積以上のものについて、その重心位置、２次モ
ーメント等の特徴量が算出される。以上の手順を
各現画像フレーム毎に実行し、抽出されたオブジ
エクトのフレーム間追跡を行い、後述する予め設
定されている監視領域における警戒度の値と共
に、次段の異常判定手段３の部分に送られる。

次に、本発明の特徴をなす異常判定手段３を具
体例を上げながら説明する。異常判定手段３の部
分は、いわゆるエキスパート・システム（専門家
システム）を構成している。即ち、画像処理手段
２で得られた情報から、予め格納された知識ベー
ス３２をもとに、推論部３１で異常の有無を判定
する機能を有する。第３図で、侵入監視装置の場
合の最も簡単な例を説明する。図のように、テレ
ビカメラで住宅の窓を外部から監視しているもの
とし、仮に画面上における警戒領域を警戒度
（０）、(1)、(2)のランク付けをして設定する。この
場合、警戒度の数字が大きくなる程、警戒要求度
が高くなることを示す。いま、ターゲツトとして
抽出された画像が、このように設定された警戒領
域をどのように移動していくか、その時間的な推
移特性によつてそのターゲツトが異常（即ち侵入
者）か、そうでないか（家人・通行人等）を判定
するルールを異常判定のための知識として知識ベ
ース３２に格納しておけば、画像処理手段２で得
られた情報から異常の有無の判定ができる。たと
えば、ターゲツトが窓内（警戒度(2)内）のみ存在
すれば家人であり、警戒度（０）から(1)、(2)と高
い方へ移動して、警戒度(2)内にとどまれば侵入者
と判定する。尚、監視対象によつて、１台のカメ
ラでは死角が生じる場合には、その死角の部分
に、別のセンサ（人体検知センサ等）を設置し
て、その情報をも用いたルールで判定することも
できる。さらに、別の監視対象において、夜と昼
とによつて警戒度が変わるような場合、（例えば、
昼は警戒を要しないが、夜は警戒を要するような
場合）、別の光センサ又はタイマーによつて昼夜
を判定し、その情報を用いたルールで判定するこ
とも可能である。

次に、出力手段４について説明する。この出力
手段４は、異常判定手段３によつて異常判定がな
された場合、その状況を表示する機能を持ち、
種々の形式を採用することができる。例えば、異
常発生部分をモニタテレビ上に点滅表示したり、
あるいはカラー表示したり、さらには、その異常
部の移動軌跡を表示してもよい。また、プリンタ
により異常発生場所・時刻等の打出し、LED、
ブザー等による危険度に従つた異なる警報度の異
常表示を行うことも可能である。さらに、異常信
号のワイヤレス伝送や、異常画像のワイヤレス伝
送、電話線伝送等を行うことも可能である。

ここで、第１図には図示していない警戒領域の
設定方法について述べる、これは、監視領域に本
発明の装置を設置した時点で予め設定しておくも
のであり、画面上で警戒を必要とする程度（すな
わち、警戒度）に従つて、ライトペン、又はカー
ソル等で設定するものである。また、監視対象の
図や、写真等からグラフイツクタブレツトを用い
て設定することも可能である。

以上で基本構成の説明を終えるが、種々の変形
が可能である。例えば、１台の監視装置で監視領
域を広くするために複数台の画像入力手段を順次
切り換えて用いることが可能である。また、カメ
ラにズーム機能を持たせて、異常らしき情報が得
られた場合には、その部分を拡大表示するように
してもよい。

なお、第３図では本発明の具体例として、侵入
監視装置を挙げて説明したが、その他、本発明は
画像による監視が行われる各種の用途に有効であ
り、その用途に適した知識ベース（ルール）を格
納することによつて容易に対応することができる
ものである。

第４図は、本発明の第１実施例を示すブロツク
図である。本実施例にあつては、侵入者の判定機
能を有している。一般に、ある場所の異常を監視
しようとする場合に、撮像装置１１によつて監視
領域の画像を撮像するが、この監視領域全体が同
程度に危険であるわけではない。そこで、監視領
域内を複数個の検知領域に分割し、各検知領域に
その検知領域で異常が発生したときの危険度を設
定しておく。これを行うのが検知領域設定手段３
３であり、参照画面を見ながらライトペンやグラ
フイツクタブレツト等のポインテイングデバイス
を用いて、任意の形状の検知領域を設定する。こ
の検知領域の形状及び危険度は、検知領域メモリ
３４に記憶される。第５図はこの設定例であり、
監視領域５０が、危険度１の検知領域５１と、危
険度２の検知領域５２、及び危険度３の検知領域
５３に分割されている。以下、危険度は数字が大
きいほど危険性が高いものとする。

実際の異常監視に際しては、撮像装置１１から
入力画像メモリ２１′へ現在の画像が入力され、
画像処理部２２は、参照画像メモリ２４と入力画
像メモリ２１′から画像の変化分を抽出する。参
照画像メモリ２４には、撮像装置１１から異常の
無いときの監視領域の画像を参照画像として予め
入力してある。異常判定手段３は、この画像の変
化分と、予め設定してあつた検知領域メモリ３４
の記憶内容とから、どの検知領域で異常が発生し
たかを判定するものである。出力手段４は、異常
判定手段３からの出力に基づいて警報を発する。
このとき、単に異常の発生を警報するだけではな
く、危険度に応じて警報度を変えて警報すれば、
より適切な警報を発することができる。どの危険
度で、どの警報度の警報を発するかについては、
予め警報度設定メモリ４１に設定しておいて、こ
のメモリ４１を参照しながら警報を発するように
すれば、監視者の希望通りの警報を発生させるこ
とができる。

次に本発明の第２実施例を第６図及び第７図に
基づいて説明する。前実施例では、敷地内のある
検知領域での異常の有無を判定し、その判定結果
を出力していたが、本実施例では、例えば工場等
において機械の状態を示すランプ６１を監視する
ために、ランプ６１を取り囲むように検知領域６
２を設定する場合について検討する。このとき、
ランプ６１ａが点灯し、その後ランプ６１ｂが点
灯したときは異常だが、ランプ６１ａとランプ６
１ｂとが同時に点灯したときは異常ではない、と
いう場合を想定する。このような監視対象では、
検知領域で異常（ランプの点灯）が発生しても、
そのまま警報を発生することはできない。そこ
で、本実施例にあつては、検知領域における異常
の変化に基づき、危険度を判定するような構成を
採用している。第６図に本実施例の主要部の構成
を示す。検知領域メモリ３４と画像処理部２２
は、前実施例と同様である。本実施例では、検知
領域での異常の変化で、どのような変化が生じる
と異常であるか、という情報を予め変化パターン
記憶手段３５に設定しておくものである。異常判
定手段３は、検知領域設定メモリ３４、画像処理
部２２に加え、この変化パターン記憶手段３５を
用いて、検知領域の異常変化が、予め設定した変
化パターンと一致したときに、予め設定した危険
度を出力する。以上の構成によつて、上述のよう
な検知領域の異常の変化パターンに基づいて危険
度を判定することが可能となるものである。

次に、本発明の第３実施例を第８図に基づいて
説明する。本実施例は、異常監視の中でも特に侵
入監視に有効な例である。第８図のように、家屋
７１への侵入を監視する場合を想定する。このと
き、家屋７１を遠巻きに囲む検知領域７４を危険
度１の検知領域とし、家屋７１の近傍及び家屋７
１そのものを含む検知領域７５を危険度２の検知
領域とし、それ以外の領域を危険度０の検知領域
とする。このとき、ある物体を検知し、その物体
が危険度０の検知領域から危険度１の検知領域を
経て危険度２の検知領域に移動した場合には、異
常発生（侵入者あり）と判定する。このような異
常判定手段を用いれば、誤報の発生回数は少なく
なる。

従来のこの種装置では、検知領域内での輝度変
化にのみ注目していたので、例えば、窓７６から
漏れる光や、樹木７７の揺れによる輝度変化をも
異常発生と判定してしまい、誤報発生の原因とな
つていたが、本発明のような異常判定方式によれ
ば、危険度１の検知領域のみでの輝度変化や、危
険度２の検知領域のみでの輝度変化だけでは異常
発生とは判定しないために、誤報の発生が抑制さ
れるものである。さらに、侵入監視において特に
有効な手段は、物体の移動を判定のための情報と
して用いることである。つまり、従来のように、
ある領域での異常だけではなく、ある領域でどの
物体がその異常の原因となつたかを記憶し、その
情報から侵入を判定することによつて、実際に侵
入してきた物体のみを検知することができる。

更に、本発明の第４実施例を第９図及び第１０
図に基づいて説明する。第１０図のように、美術
館などの絵８１を監視する場合を考える。この事
例においては、美術館が開館している間は、危険
度１の検知領域８３のみの異常を検知すればよい
が、閉館後においては、美術間自体への侵入をも
検知する必要があるから、通路８２も検知領域と
しなければならない。第９図に、本実施例の主要
部の構成を示す。検知領域設定手段３３によつ
て、複数の検知領域メモリ３４の内容を設定す
る。切換器３６は、例えば、デジタル時計からの
クロツク信号や、外部の明るさを測定する照度計
からの照度信号のような外部信号を用いて、どの
検知領域メモリ３４を使用するかを選択し、いず
れかの検知領域メモリ３４を異常判定手段に接続
するものである。

次に、本発明の第５実施例を第１１図及び第１
２図に基づいて説明する。本実施例は、入力画像
の単なる輝度変化だけではなく、輝度変化のパタ
ーンを利用することによつて異常を検出するもの
である。本実施例の構成を第１１図に示す。撮像
装置１１、参照画像メモリ２４、入力画像メモリ
２１′、画像処理部２２によつて、画像の変化分
のみが抽出されるのは前記各実施例と同様であ
る。上述のように従来例では、この変化分がある
閾値を越えるか否かで異常の発生を判定していた
が、本実施例では、異常の無い時の正常な画像の
変化パターン及び異常発生時の画像の変化パター
ンを記憶した変化パターン記憶手段３５と、画像
処理部２２によつて得られた画像の変化分とを利
用して、異常判定手段３が異常の有無を判定す
る。異常が判定されれば、出力手段４は警報を発
生するものである。

第１２図は、監視対象例を示したものであり、
撮像装置１１にて捕らえた画像９１の中に、扉９
２があり、この扉９２の異常（例えば、侵入者の
存在）を監視しているものである。このような場
合、従来例では検知領域９３を設け、この中に輝
度変化があれば、異常発生として警報を発するよ
うになつていたものである。ところが、特に工場
などにおいては、監視対象となつている扉９２の
上部に常時点滅しているランプ９４が存在するこ
とがある。この場合、異常が無い場合でも検知領
域９３内における輝度変化が生じるために、従来
例ではこのような場合の侵入者検知を行うことが
できない。本実施例にあつては、このような場合
の侵入者検知を可能にしたものであり、変化パタ
ーン記憶手段３５にランプ９４の点滅による輝度
変化のパターンを予め記憶させておき、画像処理
部２２の出力に輝度変化が存在しても、それがラ
ンプ９４の点滅による輝度変化と判断される場合
には、異常発生とは判定せず、輝度変化が存在
し、かつその変化パターンがランプ９４の点滅に
よるものではないと判断される場合にのみ、異常
発生（侵入者あり）と判定するものである。

次に、本発明の第６実施例を第１３図及び第１
４図に基づいて説明する。本実施例は、前実施例
のように異常の無い時の画像が一定の変化を繰り
返すような領域について異常検知を行う装置にお
いて、更に、変化パターンを複数個記載できるよ
うにしたものである。画像処理部２２より画像の
変化分を得るところまでは、前実施例と同じであ
る。この画像と、前以て変化パターン記憶手段３
５に与えておいたＮ個の異常の無い時の変化パタ
ーンとを比較し、Ｎ個の変化パターンの中で現在
の変化分に最も類似しているパターンとの類似度
を類似度計算手段３７で求める。この類似度の値
と、ある閾値とを比較手段３８で比較し、類似度
が小さければ、どの変化パターンとも似ていない
ので何等かの異常が発生したと判定する。このよ
うな構成を採用することにより、例えば第１４図
に示すように、検知領域９５内でレール９６上を
常時往復運動しているような機械９７の監視を行
うことが可能となる。

以上述べたように、異常のない時の変化パター
ンがある定まつた変化パターンである時には、第
５実施例及び第６実施例のような方法で異常を検
知することができる。

次に、本発明の第７実施例を第１５図及び第１
６図に基づいて説明する。例えば、第１６図に示
すような十字路８１で、右折禁止区域の監視を行
う場合を仮定する。このような場合、ある車が右
折車８２のように右折して来た車なのか、直進車
８３のように直進して来た車なのかは、現画像だ
けでは識別することができない。このように時系
列的な変化パターンから異常を判定する装置の主
要部を第１５図に示す。画像処理部２２より画像
の変化分を得るところまでは前記各実施例と同じ
である。本実施例では、これをＮ枚の画像メモリ
３９に記憶させる。この画像メモリ３９の記憶内
容と、正常な場合の変化パターン及び異常な場合
の変化パターンを記憶している変化パターン記憶
手段３５の記憶内容とを比較して、異常判定手段
３により異常を判定するものである。

上記第７実施例では、画像処理手段が差分絶対
値回路と２値化回路とを含む程度のものとした
が、画像処理手段をより高度なものとし、物体の
位置、大きさ、速度等の情報を得られるものとす
れば、この情報の変化パターンにより異常を適確
に検知できるようになる。さらには、家人と侵入
者との行動パターンを識別できるような変化パタ
ーンを設定しておけば、家人と侵入者とを識別す
ることも可能である。

次に、本発明の第８実施例を第１７図及び第１
８図に基づいて説明する。本発明は、検知領域内
を検知領域とは独立に複数の領域に分割し、各領
域にその領域の属性を設定し、異常判定の際に輝
度変化だけではなく属性情報をも考慮することに
よつて、監視領域の多様性に対応しようとするも
のである。第１７図に本実施例の構成を示す。撮
像装置１１、参照画像メモリ２４、入力画像メモ
リ２１′、画像処理部２２、出力手段４は前記各
実施例の場合と同様である。本実施例にあつて
は、第１８図のような、家の庭への侵入を異常発
生として検出する場合を考える。家屋７１、塀７
２、樹木７７を含むような敷地を検知領域７８と
し、この領域への侵入を検知する。この検知領域
７８は、領域設定手段３０１を用いて検知領域メ
モリ３０２に設定される。従来の方法では、検知
領域内の輝度変化のみで異常を検知しているため
に、家７１内の照明の点滅による輝度変化や、樹
木７７の揺れによる輝度変化で誤動作することが
あつた。また、樹木７７の陰に侵入者が隠れたり
すると、その時点で警報が解除されてしまう等の
不都合があつた。本実施例はこのような点を改善
するものであり、検知領域とは別に属性領域を設
け、各領域の性質を属性として記述し、この属性
情報を用いることによつて誤報や失報を低減して
いる。例えば、第１８図の例では、家７１、及び
樹木７７のような、その他の敷地とは異なつた領
域を属性領域７９ａ、属性領域７９ｂというよう
に、領域設定手段３０１を用いて設定し、属性領
域メモリ３０３に記憶させる。各属性領域の持つ
属性については、属性領域と１対１に対応した属
性データベース３０４に格納する。

以上のような設定をしておけば、実際の監視の
際に、例えば樹木７７の揺れが起こつたような場
合に、それによつて起こされた輝度変化と、属性
データベース３０４の情報とから、この輝度変化
が樹木７７の揺れによつて起こされたものである
ということを判定することができ、誤報の発生を
防止することができる。また、侵入者が樹木７７
の方向に移動して行き、やがて画面から消えたよ
うな場合においても、侵入者は単に樹木７７の陰
に隠れたに過ぎないものと判断して警報を続行す
ることができる。

次に、本発明の第９実施例を第１９図に基づい
て説明する。本実施例にあつては、画像入力手段
１と、画像処理手段２と、異常判定手段３と、出
力手段４とを有する異常監視装置における異常判
定手段３に、補助センサ５を接続しており、画像
入力手段１の死角に補助センサ５を配置すること
により、画像処理では得られない警報を異常判定
手段３に与え得るようにしたものである。例え
ば、本実施例において、補助センサ５として人体
検知センサを使用する例を考える。画像入力手段
１の死角に存在する人体は、入力画像上には現れ
ない。このため、画像処理結果だけでは異常発生
と判定することができない。この死角に人体検知
センサを配置すれば、このセンサの作動により人
体の存在の有無を判定することができる。また、
本実施例において、補助センサ５として赤外線セ
ンサを使用する例を考える。このようにすると、
画像入力手段１の死角に存在する人体、及び、死
角で発生する火災に対しても異常発生と判定する
ことができるものである。

第２０図は本発明の第10実施例の要部ブロツク
図である。本実施例は、画像処理手段２における
参照画像の更新について特に工夫を施されてい
る。第２０図に示される画像処理手段２は、現画
像メモリ２１及び参照画像メモリ２４を有してい
る。画像処理部２２は、例えば減算回路と２値化
回路とを含み、量メモリ２１，２４の輝度データ
を画素間で減算後、適当な閾値で２値化するもの
である。異常判定手段３は、上述のように、画像
処理手段２の出力を受けて異常判断を行う手段で
ある。異常判定手段３の出力は、否定回路２５を
介して論理積回路２７に入力されている。論理積
回路２７の他方の入力には、タイマー２６の出力
が入力されており、このタイマー２６は参照画像
の更新周期を規定している。メモリ転送回路２３
は、現画像メモリ２１の記憶内容を参照画像メモ
リ２４に転送する回路であり、論理積回路２７の
出力をメモリ転送指令信号としている。論理積回
路２７は、否定回路２５に出力が有る場合、すな
わち、異常判定手段３が異常発生とは判定しなか
つた場合に、タイマー２６の出力が有る毎にメモ
リ転送回路２３に転送指令信号を送るように動作
するものである。

第２１図は第２０図実施例の動作を説明するた
めのタイムチヤートである。図において、現画像
取り込み周期は、カメラから現画像メモリ２１へ
の現画像の取り込み周期を示しており、参照画像
取り込み周期は、タイマー２６による更新周期を
示している。異常検知信号がない場合には、参照
画像の更新はタイマー２６の更新周期にしたがつ
て行われるが、ｔ＝ｎのときのように異常検知信
号が生じているときには、参照画像の更新は行わ
れない。このように、本実施例にあつては画像上
に異常が認められないことが確認されたときにの
み、参照画像が取り込まれるので、一定時間毎の
画像を自動的に参照画像とする場合に比べると、
異常、特に時間的にゆつくりと変化する異常を見
逃すことがなく、有効に異常発生を検知すること
ができるものである。

第２２図は、本発明の第11実施例の要部ブロツ
ク図であり、参照画像の更新について更に改良を
施して、検知信頼令をより向上させたものであ
る。本実施例では、前実施例に対して単安定マル
チ回路２８及び画素間平均値演算回路２９が追加
されている以外は前実施例と同一の構成である。
単安定マルチ回路２８は、タイマー２６の出力パ
ルスを伸張し、一定周期で、ある時間幅を有する
パルスを発生するものである。このパルスの時間
幅は、通常、現画像取り込み周期の整数倍に設定
される。画素間平均値演算回路２９は、論理積回
路２７の出力信号によつて動作状態となり、連続
する複数個の現画像を加算した後、平均化する演
算回路である。例えば、連続する５回の現画像に
異常信号が見出されなければ、５回分の現画像の
各画素間平均値が演算され、その結果が参照画像
として更新される。この更新は、この種装置の用
途によつて異なるが、通常、数分毎に行われる。

以上の構成によつて、本実施例では、時間的に
ゆつくりと変化する異常に対し失報することがな
いと同時に、樹木の揺れ等に伴う細かい輝度変化
に対しては、時間的に平均化された画像を参照画
像とするために、これらの要因に基づく後動作を
極めて少なくすることができるものである。

第２３図は本発明の第12実施例の要部フローチ
ヤートであり、画像処理手段２に面積判別機能を
備えたものである。テレビカメラ等の画像入力手
段１によつて取り込まれた監視対象の画像信号
は、Ａ／Ｄ変換された後、現画像メモリに格納さ
れる。この時、一定周期毎に参照画像メモリにも
入力しておき、現画像メモリとの間で画素間の輝
度比較（画素間減算）を行う。次に輝度差がある
設定レベルを越えたかどうかによつて２値化を行
つた後、既知のラベリングアルゴリズムにより、
画像変化部分にラベル付け（ｉ＝１〜ｎ）を行
い、ラベル付けされたクラスタ毎に面積、即ち画
素数が求められる。その後、各クラスタ毎に、予
め設定された面積の閾値との間で面積比較が行わ
れ、ある範囲S_L≦Si≦S_H（ここで、ｉはクラスタ
のナンバー、Siは第ｉ番目のクラスタ面積、S_L、
S_Hは各々設定面積の最小値、最大値）に入つたク
ラスタのみが異常信号として出力されるものであ
る。

これによつて、画面内に広く分布する樹木の揺
れ、降雨、電気ノイズ等の小さな面積を有する輝
度変化等による誤動作を防止することができるも
のである。

次に、第２４図は本発明の第13実施例のフロー
チヤートであり、本実施例にあつては、画像処理
手段２における面積判別機能に更に工夫を施して
ある。本実施例では、前実施例のように面積を求
めた各クラスタを全て同一の閾値で面積比較する
のではなく、各クラスタの重心座標に従つて閾値
を変化させている。一般的に、本発明の技術を実
施するに際しては、テレビカメラ等の画像入力手
段１は、広い視野を監視できるようにするため
に、第２５図に示されるように、高所から斜め下
向きを見るように設置されるものである。このと
き、カメラの視野に入る地面（床面）のうち、手
前の方は画面下方に、遠方は画面上方に映し出さ
れるが、手前の方と遠方とでは、地面とカメラ間
の距離が異なるために、同一の物体でも画面上で
は手前にある物が大きく、遠方の物が小さくなつ
てしまう。したがつて、画面全体に発生したクラ
スタを同一の閾値で面積比較することは好ましく
ない。本実施例では、この点に鑑みて、警戒領域
内の監視対象物体の位置に拘わらず検出感度を一
定とし、かつ、種々の誤動作要因の影響を低減す
るようにしたものである。

以下、第２５図及び第２６図に従つて、可変閾
値の設定方法を述べる。第２５図において、カメ
ラの光軸が地面と交わる点とカメラとの距離R₀
は次式で求められる。

R₀＝Ｈ・cosecθ ここで、 Ｈ：カメラの高さ θ：カメラ光軸と地面のなす角 また、画面上方限界の実際の距離R_H及び画面
下方限界の実際の距離R_Lは次式で与えられる。

R_H＝Ｈ・cosec（θ−α／２） R_L＝Ｈ・cosec（θ＋α／２） ここで、α：カメラの視野角 次に第２６図に示すようにＸ軸をとり、画面下
方をＸ＝０、上方をＸ＝Ａとしたとき、一般に画
面上にある点の実際の距離Ｒは、 Ｒ＝Ｈ・cosec（θ−α（Ｘ／Ａ−１／２）） で与えられる。画面上に映る地面上の物体の大き
さは、距離の２乗に逆比例するため、面積比較を
する際の設定上限値S_Hと下限値S_Lに対し、各クラ
スタ毎に求められた重心位置によつて定まる補正
を行つて、即ち１／R²を乗じて求めた新たな設
定上限値S_H′と下限値S_L′によつて各クラスタの面
積比較を行えばよい。実際には、１／R²を乗じ
るような演算を行わずに、前以て、座標−距離補
正係数の換算テーブルをメモリ上に準備しておい
てもよい。

これによつて、異常信号がどうかの判定、例え
ば侵入者か、犬猫のような小動物かどうかという
ような判定の際の面積上・下限値の設定をきめ細
かく行うことができ、検知信頼性が極めて向上す
るものである。

第２７図は、本発明の第14実施例を示すブロツ
ク図である。本実施例にあつては、２値化レベル
の自動設定機能を有している。監視領域の画像
は、撮像装置１１にて撮像され、入力画像メモリ
２１′に入力される。参照画像メモリ２４には、
異常が無いときの監視領域の画像を予め記憶させ
ておく。差分絶対値回路２０１においては参照画
像メモリ２４と入力画像メモリ２１′との画素間
の差分絶対値を算出する。この差分絶対値は２値
化回路２０３に入力され、所定の閾値と比較され
て２値化される。２値化回路２０３における２値
化のための閾値は、閾値メモリ２０２から入力さ
れている。異常判定手段３は、２値化回路２０３
にて得られた２値化信号を入力されて、この信号
から異常を検出する。異常検出のためには、例え
ば２値化回路２０３から得られる信号をカウント
し、ある一定の計数値以上になれば異常発生と判
定するような手段を用いることができる。出力手
段４は、異常を検出した場合にその旨を出力する
ものである。

このような装置においては、２値化のための閾
値の設定が重要となる。本実施例においては、異
常発生のとき画像の変化の方が、異常の無い時の
画像の変化よりも大きいことを利用して、閾値を
決定している。具体的には、異常の無いときの監
視領域の画像をＮ回入力し、それによつて閾値を
決定する。第ｉ回目の画像入力時における、ある
座標Ｐの輝度をfipとする。異常の無い時の画像
の変化が正規分布に従い、かつＮが十分に大きけ
れば、 μp＝（１／Ｎ）_N 〓ⁱ⁼¹ fip …… σp²＝（１／Ｎ）_N 〓ⁱ⁼¹ fip²−μp² …… なる式によつて、任意の時点での異常の無い時の
画素の輝度をfpとすると、 ｜fp−μp｜＜kσp …… が（１−ψ）の確率で成り立つようなｋを求める
ことができることは周知である。これらのことか
ら、異常の無い時にＮ回画像を入力し、式、
よりμp、σpを求めて、座標Ｐの輝度をμpとする
ような参照画像を作成し、kσpを閾値とすれば、
式より閾値を越えるような変化を生じた点Ｑに
おける変化が異常によつて生じたのではない確率
はψとなる。

以上のことから、例えばＮ＝100、ｋ＝３とす
れば、異常監視装置として十分に信頼性のある参
照画像と閾値が得られる。具体的には、マイクロ
コンピユータを用いて計算すればよいものであ
り、そのためのフローチヤートを第２８図に示
す。このフローチヤートにおいて、fpは座標Ｐの
入力画像の輝度、S₁p、S₂pは、μp、σpを求める
ための変数である。

次に、本発明の第15実施例を第２９図に基づい
て説明する。前実施例では、２値化回路２０３か
らの出力をそのまま異常判定手段３に入力してい
たが、本実施例では、より高度な画像処理を行う
ために２値化回路２０３からの出力によつて２値
化画像を作成し、ノイズ処理等の画像処理を行う
ものである。撮像装置１１、参照画像メモリ２
４、入力画像メモリ２１′、差分絶対値回路２０
１、閾値メモリ２０２、２値化回路２０３は、前
実施例と同様である。本実施例では、２値化回路
２０３の出力から作成された２値化画像を２値化
画像メモリ２０４に入力している。このとき得ら
れる画像は、各点でのψの確率で誤りを含んだ画
像である。この画像に対して画像処理回路２０５
で次に例示するような適当な画像処理を行う。例
えば、侵入監視の場合のように、異常の発生時に
はある領域内の全ての点で輝度変化を起こすよう
な異常に対しては、一般に孤立点除去と呼ばれる
処理を行えば、誤り率ψをより低くすることがで
きる。この画像処理結果を用いて、前実施例と同
様に異常判定手段３によつて異常を判定し、判定
結果を出力手段４によつて出力する。

次に、本発明の第16実施例を第３０図に基づい
て説明する。本実施例は、画像処理手段２に対象
物の計数機能を持たせたものである。第３０図に
示す装置にあつては、まず参照画像と入力画像と
の差分画像について、２値化装置２１１において
予め設定しておいた閾値ａにより２値化を行う。
次に、この２値化された画像について、ラベリン
グ装置２１１において、周知のラベリングの手法
を適用し、対象物を識別するためのラベル付けを
行い、さらに、比較装置２１３において、面積が
所定の閾値ｂ以上である対象物を計数し、その員
数を所定の閾値ｃと比較する。対象物の員数が閾
値ｃ以上である場合には、２値化の閾値ａを更に
大きな値に変更し、再度、２値化処理、ラベリン
グ処理を行う。これによつて、雨などのように、
背景との輝度の差が小さな対象物は除去されるも
のであり、したがつて異常部分を正確に抽出する
ことができ、異常判定手段３に対してより適確な
情報を与えることが可能となるものである。

更に、本発明の第17実施例を第１３図に基づい
て説明する。本実施例においては、対象物の員数
が閾値ｃ以上であるときに、面積の閾値ｂを更に
大きな値に変更し、再度ラベリング処理を行うこ
と以外は前実施例と同様である。これにより、雨
や雪などの面積の小さな対象物は除去され、異常
判定手段に対して更に正確な情報を供給できるこ
とになる。

第３２図は、本発明の第18実施例を示すブロツ
ク図である。本実施例にあつては、マルチチヤン
ネル方式を用いた画像入力手段１を有している。
同図において、異常監視装置本体２３４は、第１
図における画像処理手段２と、異常判定手段３
と、出力手段４とを包含している。ｎ個の撮像装
置１１の夫々の後段には、参照画像メモリ１２と
比較回路１３との１対が配置されている。参照画
像メモリ１２には、予め夫々の監視領域の参照画
像が記憶されている。比較回路１３は、入力画像
と参照画像とを比較し、入力画像に輝度変化があ
れば、チヤンネル切換制御回路１４に変化検出信
号を出力し、また、その比較結果の画像（一般に
は差分絶対値画像）をマルチプレクサ１５に出力
する。

次にこれらの動作を説明する。撮像装置１１、
参照画像メモリ１２、比較回路１３を含むブロツ
クを総称してチヤンネルと呼ぶ。１〜ｎの各チヤ
ンネルは常時動作し、今チヤンネルｉに異常が発
生したとする。このとき、チヤンネルｉの比較回
路１３よりチヤンネル切換制御回路１４に変化検
出信号が伝達され、チヤンネル切換制御回路１４
は、チヤンネルｉを異常監視装置本体２３４に接
続するようにマルチプレクサ１５にチヤンネル選
択信号を出力すると共に、異常監視装置本体２３
４にチヤンネルｉの画像を入力したことを知らせ
るものである。チヤンネル切換制御回路１４は、
以後、異常監視装置本体２３４により制御され
る。異常監視装置本体２３４はチヤンネルｉの異
常を処理し終わるまでの間は、チヤンネル切換制
御回路１４にチヤンネルｉを入力するように指示
し、チヤンネルｉの異常処理終了後、チヤンネル
切換制御回路１４の制御を解除する。異常がどの
チヤンネルにも存在しない場合には、どの画像も
入力する必要はない。もし、２チヤンネル以上に
同時に輝度変化が生じた場合には、異常監視装置
本体２３４はそれらのチヤンネルだけを選択し切
換えながら処理する。

以上のように、輝度変化のあるチヤンネルのみ
を処理すれば、ｎチヤンネルを常時切り換えなが
らタイムシエアリング方式で監視する場合に比べ
て、各チヤンネルについての処理を行えない時間
（不感時間）を飛躍的に短縮することができるも
のであり、１つのチヤンネルを監視している間に
他のチヤンネルで発生した異常を見逃すような不
都合は防止できるものである。

第３３図は、本発明の第19実施例を示すブロツ
ク図である。本実施例にあつては、インパルス光
検出機能を備えた画像入力手段１を有している。
第３３図の装置は、複数台（ｎ台とする）の撮像
装置１１と、撮像装置１１の画像信号を選択する
マルチプレクサ１５と、マルチプレクサ１５から
出力されるアナログ画像信号を量子化するＡ／Ｄ
変換器１６と、Ａ／Ｄ変換器１６のオーバーフロ
ー信号（OVF）にてゲートされたクロツク
（CLK）を計数するカウンタ１８とを含んでい
る。Ａ／Ｄ変換器１６は、入力信号が予め定めら
れた範囲を越えた時にオーバーフロー信号を発生
するオーバーフロー端子を備えているものを使用
することが好ましいが、このような端子を備えて
いないＡ／Ｄ変換器を用いた場合でも、デジタル
出力を入力信号のフルレンジ値とデジタル的に比
較し、その比較出力をオーバーフロー信号として
使用すればよい。異常監視装置本体２３４（以下
「本体２３４」と呼ぶ）は、第１図の画像処理手
段２と、異常判定手段３と、出力手段４とを包含
するものである。

本実施例の動作を説明する。ｎ台の撮像装置１
１からの入力画像は、通常は、本体２３４からの
指令を受けてマルチプレクサ１５により順次選択
され、Ａ／Ｄ変換器１６にてＡ／Ｄ変換されて本
体２３４に入力される。いま仮に、チヤンネルｉ
に雷やフラツシユ等による異常なインパルス光が
入つたとする。このインパルス光により、Ａ／Ｄ
変換器１６はオーバーフロー信号（OVF）を発
生する。このオーバーフロー信号によつて、ゲー
ト１７が開き、クロツク（CLK）がカウンタ１
８に入力され、カウンタ１８はクロツクの計数を
開始する。このクロツクは、Ａ／Ｄ変換器１６に
供給される画像サンプリングクロツクと同一のも
のでよい。さて、オーバーフロー信号は異常なイ
ンパルス光が入つている間は出力されるが、もし
１水平期間以上継続する場合には、この画像は
“異常画像”、即ち本体２３４の処理に供すべきで
ない不要な画像として棄却すべきである。この１
水平期間以上継続するかどうかの時間計測を行う
ために、前記のカウンタ１８が設けられている。
このカウンタ１８のオーバーフロー信号
（OVF′）は本体２３４に入力され、本体２３４
はこのオーバーフロー信号によつてその画像が
“異常画像”であることを検知する。カウンタ１
８は、処理する画像が例えば512×512画素であれ
ば、９ビツト（1FF_H）あればよい。なお、カウ
ンタ１８は水平同期信号によりリセツトされるよ
うになつている。

さて、前記カウンタ１８のオーバーフロー信号
（OVF′）により“異常画像”を検知した本体２
３４は、その画像の処理・判定を中止する。そし
て、この中止したチヤンネルｉをもう一度入力す
るようにマルチプレクサ１５をコントロールす
る。このように構成することにより、“異常画像”
が生じたチヤンネルを飛ばすことなく監視するこ
とができ、不感時間と発生を少なくすることがで
きるものである。

第３４図は、本発明の第20実施例の要部ブロツ
ク図である。本実施例にあつては、ゲイン設定機
能を備えた画像入力手段１を有している。第３４
図の装置は、複数の参照電圧源Vr₁，Vr₂，…と、
それぞれに対応するアナログスイツチSW₁，
SW₂，…と、それらを制御するためのゲイン設定
用メモリ１０１と、このメモリ１０１の出力をデ
コードするデゴーダ１０２とを含んでいる。ゲイ
ン設定用メモリ１０１は、グラフイツクメモリの
ように画素に１対１で対応しており、画像が例え
ば512×512画素であれば、このメモリは512×512
×ｍビツトとなる。このｍビツトは領域設定数に
依存し、例えば８箇所の領域が必要ならば３ビツ
トとなる。このメモリはあらかじめグラフイツク
タブレツトやライトペンにより設定されるもので
あるから、領域の形状は任意のものを設定するこ
とができる。

今、第３５図のような夜間の建物の前の街路燈
を含む情景を監視しているとする。街路燈付近の
点線内は明るい領域である。この情景に対して第
３６図のように画像に合わせて領域“１”を予め
設定しておく。そして、前記情景を画像入力する
際には、第３４図のゲイン設定用メモリ１０１を
読み出すものである。読み出されたデータは、デ
コーダ１０２に入力され、デコーダ１０２の2ⁿ本
の出力のうち対応する１本だけがオンになり、そ
の出力線に対応するアナログスイツチSWiが導通
になり、参照電圧源VriがＡ／Ｄ変換器１６に入
力され、ゲインが設定される。第３５図に示す情
景の場合には、第３６図における“０”の領域は
高いゲインで強調され、“１”の領域は低いゲイ
ンで抑制されるものであり、画像全体について均
一な感度での検出が可能となるものである。な
お、本実施例においてはＡ／Ｄ変換器１６の参照
電圧を変化させて輝度レベルの調整を行つている
が、アナログアンプのゲインによりゲイン調整す
ることも可能である。

第３７図は本発明の第２１実施例の要部ブロツ
ク図である。本実施例にあつては、画像入力手段
１におけるゲイン設定機能を更に改良している。
本実施例は、参照電圧の異なるＡ／Ｄ変換器１６
を複数台設けて、このＡ／Ｄ変換器１６の出力を
アナログスイツチSW₁，SW₂，…で切り換える方
式であつて、この方式を採用した場合には、前実
施例のようにアナログ電圧信号をスイツチングせ
ずにデジタル信号をスイツチングすることになる
ので、スイツチング時のノイズ発生が抑制される
という利点がある。

第３８図は、本発明の第22実施例を示すブロツ
ク図である。本実施例にあつては、急激な照度変
化領域についての警戒機能を備えた画像入力手段
１を有している。撮像装置１１よりの入力画像
は、複数のＡ／Ｄ変換器１６（ｎ個とする）に入
力される。このｎ個のＡ／Ｄ変換器１６は、それ
ぞれ異なる参照電圧源Vr₁，Vr₂，…，Vri，…，
Vrnを有しており、異なるゲインに設定されてい
る。ここで、ｉ番目のＡ／Ｄ変換器１６（以下、
Ａ／Ｄ変換器１６ｉと呼ぶ）が中間的なゲインに
設定されているとすると、通常は、このＡ／Ｄ変
換器１６ｉと参照画像との差分絶対値が以後の異
常監視に用いられる。今、突然に自動車のヘツド
ライト等に起因する高輝度の領域が画面内に出現
したとすると、入力画像と参照画像との差は急激
に増大する。この差データは、減算回路１１４に
よつて求められ、多段階比較器１１３に入力さ
れ、その差データに応じたゲインのＡ／Ｄ変換器
１６がマルチプレクサ１１１により選択され、後
段の差分絶対値回路１１７に入力される。多段階
比較器１１３は複数の参照電圧Vs₁，Vs₂，…，
Vsnによるｎ個の閾値を有しており、入力される
差データがどのゲイン補正をされるかを決定し、
ゲイン選択用のマルチプレクサ１１１と参照画像
補正用のマルチプレクサ１１２とを制御する。参
照画像補正回路１１６は、入力画像のゲイン変更
に伴い、そのゲイン変更比率と同じ係数（Cr₁，
…，Crn）を参照画像データに乗算して参照画像
を補正するものである。仮に、自動車のヘツドラ
イトからの光によりゲインの低いＡ／Ｄ変換器１
６が選択され、0.8倍のゲインとなつた場合には、
参照画像に対しても0.8倍のゲイン補正を行う。
これとは逆に、１以上のゲイン補正が行われる場
合もあり得る。例えば、夜間の照明が急に消えた
場合に、暗くなつた部分のゲインを増加する場合
がこれに該当する。

以上の構成により、画面内の任意の場所の輝度
が急激に変動してもリアルタイムでゲインが調整
されるので、画面内の感度が均一になり装置の検
知信頼性が向上するものである。

第３９図は本発明を侵入警戒装置として具体化
した場合におけるシステムの外観を例示したもの
であり、第４０図は同システムにおける情報処理
の概略を示すものである。上記各図に示されるよ
うに、本システムは、テレビカメラによつて監視
領域を撮影し、入力画像を参照画像と比較し、そ
の差画像を演算出力することにより、侵入者の映
像を抽出し、侵入者の位置・大きさ・速度等の情
報を得る画像処理部と、グラフイツクタブレツト
のようなポインテイングデバイスにより、監視領
域を複数の検知領域に分割し、各検知領域毎に異
なる危険度Risk（０）、Risk(1)、Risk(2)，…を割
り当てる領域設定部と、画像処理部にて得られた
侵入者の位置・大きさ・速度等の情報と領域設定
部にて設定された各検知領域の危険度の情報とを
“事実“として入力し、これを危険度評価ルール
のライブラリに予め記憶された“規則”と照らし
合わせながら、質問とそれに対する解答の形式よ
りなる推論処理によつて侵入者の有無を判定する
侵入者判定部とを有するものであり、付加的な機
能として、画像をVTR録画したり、監視結果を
プリンタにより打ち出したり、CRTにより侵入
者の位置や侵入軌跡を表示したり、侵入者がある
ときにスピーカからの警報音やランプの点滅によ
り注意を喚起したり、侵入者を含む画像を光フア
イバや電話線を介して伝送したりする機能を有し
ているものである。

第４１図乃至第４８図は、本発明に係る異常監
視装置の応用範囲を参考までに例示する説明図で
あり、第４１図は住宅外周からの侵入警戒、第４
２図は工場建屋・倉庫内への侵入警戒、第４３図
は自営業者の夜間の盗難監視、第４４図は美術
館・博物館の展示品の盗難・犯罪防止、第４５図
は飛行場での犯罪防止、第４６図は火災検知、第
４７図は工場・倉庫におけるロボツト・無人搬送
車の監視、そして、第４８図は子供の安全監視
に、本発明の異常監視装置を応用した例を示して
いる。上記各図において、枠で囲まれた図は、テ
レビカメラによつて撮影された監視領域の画像を
例示したものである。また、Ｒ（０）、Ｒ(1)、Ｒ(2)
などの記号は、各領域に設定される危険度を例示
したものである。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明にあつては、主とし
て画像処理手段によつて種々の環境要因による誤
動作防止を行い、異常判定手段によつて疑似ター
ゲツトによる誤動作が低減できるので、検知信頼
性が従来装置に比べて飛躍的に向上するという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すクレーム対応
図、第２図は同上の画像処理アルゴリズムを示す
フローチヤート、第３図は異常判定アルゴリズム
を説明するための説明図、第４図は本発明の第１
実施例のブロツク図、第５図は同上の動作を説明
するための説明図、第６図は本発明の第２実施例
の要部ブロツク図、第７図は同上の動作を説明す
るための説明図、第８図は本発明の第３実施例の
動作を説明するための説明図、第９図は本発明の
第４実施例の要部ブロツク図、第１０図は同上の
動作を説明するための説明図、第１１図は本発明
の第５実施例のブロツク図、第１２図は同上の動
作を説明するための説明図、第１３図は本発明の
第６実施例の要部ブロツク図、第１４図は同上の
動作を説明するための説明図、第１５図は本発明
の第７実施例の要部ブロツク図、第１６図は同上
の動作を説明するための説明図、第１７図は本発
明の第８実施例のブロツク図、第１８図は同上の
動作を説明するための説明図、第１９図は本発明
の第９実施例のブロツク図、第２０図は本発明の
第10実施例の要部ブロツク図、第２１図は同上の
動作を説明するためのタイムチヤート、第２２図
は本発明の第11実施例の要部ブロツク図、第２３
図は本発明の第12実施例の要部フローチヤート、
第２４図は本発明の第13実施例の要部フローチヤ
ート、第２５図は同上の実施例におけるカメラ取
付状態を説明するための側面図、第２６図は同上
の実施例における画面上座標と実際距離との対応
関係を示す図、第２７図は本発明の第14実施例の
ブロツク図、第２８図は同上の実施例において閾
値を求めるためのフローチヤート、第２９図は本
発明の第15実施例のブロツク図、第３０図は本発
明の第16実施例の要部ブロツク図、第３１図は本
発明の第17実施例の要部ブロツク図、第３２図は
本発明の第18実施例のブロツク図、第３３図は本
発明の第19実施例のブロツク図、第３４図は本発
明の第20実施例の要部ブロツク図、第３５図は同
上の実施例における入力画像の一例を示す図、第
３６図は同上の実施例におけるゲイン設定用メモ
リの記憶内容の一例を示す図、第３７図は本発明
の第21実施例の要部ブロツク図、第３８図は本発
明の第22実施例の要部ブロツク図、第３９図は本
発明を侵入警戒装置として具体化した場合の概略
構成図、第４０図は同上の内部構成の概略を示す
図、第４１図乃至第４８図はそれぞれ本発明の異
なる用途を例示する説明図である。 １は画像入力手段、２は画像処理手段、３は異
常判定手段、４は出力手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 監視領域を撮像し画像信号を量子化する画像
   入力手段と、画像入力手段により得られた画像と
   参照画像とを比較し、異常判定に必要な情報を得
   る画像処理手段と、あらかじめ格納された異常判
   定のための知識をもとに、上記の画像処理手段に
   よつて得られた情報から異常の有無を判定する異
   常判定手段と、この判定結果を出力する出力手段
   とを含むことを特徴とする異常監視装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   異常判定のための知識が、予め監視領域毎に画面
   上で設定された複数レベルの警戒領域における画
   像処理後の抽出ターゲツトの時間的な推移特性か
   ら異常の有無を判定する規則の形式で記述されて
   いることを特徴とする異常監視装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   異常判定のための知識が、外部に設置される他の
   センサの情報をもとに異常の有無を判定する規則
   を含んで記述されていることを特徴とする異常監
   視装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   異常判定手段は、監視領域を複数の検知領域に分
   割し、各検知領域にそれぞれ固有の危険度を設定
   する危険度設定手段と、危険度設定手段の設定内
   容と画像処理手段により得られた情報とから複数
   の危険度を判定する危険度判定手段とを含み、出
   力手段は、異常判定手段にて判定された複数の危
   険度に応じて複数の警報度を出力する手段である
   ことを特徴とする異常監視装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   危険度判定手段は、複数の検知領域における異常
   発生の変化パターンに基づいて危険度を判定する
   判定手段であることを特徴とする異常監視装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、
   複数の検知領域における異常発生の変化パターン
   は、検知物体が危険度の低い検知領域から、より
   高い危険度の検知領域に移動する変化パターンで
   あり、危険度判定手段は前記変化パターンの発生
   時には侵入者ありと判定する判定手段であること
   を特徴とする異常監視装置。 ７ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   危険度設定手段は、画面を見ながら任意の形状の
   検知領域を複数個設定し、各検知領域に固有の危
   険度を割り当てる設定手段であることを特徴とす
   る異常監視装置。 ８ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   危険度設定手段は、各検知領域について設定され
   た複数の危険度を、外部信号に応じて切り替える
   危険度切換手段を含むことを特徴とする異常監視
   装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   異常判定手段は、画像の正常な変化パターンと、
   異常が発生したときの変化パターンとを識別する
   変化パターン識別手段を含むことを特徴とする異
   常監視装置。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の装置におい
   て、変化パターン識別手段は、画像の正常な変化
   パターンと、異常が発生したときの変化パターン
   とを記憶する変化パターン記憶手段と、画像処理
   手段から得られる現在の入力画像の変化パターン
   を前記変化パターンと比較して異常の有無を判定
   するパターン照合手段とを含むことを特徴とする
   異常監視装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の装置におい
   て、パターン照合手段は、画像処理手段から得ら
   れる入力画像を時系列的に複数枚記憶する手段
   と、この複数枚の入力画像の変化パターンから異
   常の有無を判定する手段とを含むことを特徴とす
   る異常監視装置。 １２ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、異常判定手段は、異常を検知すべき検知領域
   とは別の属性を有する属性領域を設定する設定手
   段と、前記属性領域の情報を用いて異常判定を行
   う判定手段とを含むことを特徴とする異常監視装
   置。 １３ 特許請求の範囲第１２項記載の装置におい
   て、設定手段は、異常を検知すべき検知領域を設
   定する検知領域設定手段と、属性領域を設定する
   属性領域設定手段と、検知領域及び属性領域を記
   憶する領域記憶手段とを含むことを特徴とする異
   常監視装置。 １４ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、異常判定手段は、撮像装置の死角となる場所
   に設けられた補助センサと、補助センサからの検
   知情報から異常判定を行う手段とを含むことを特
   徴とする異常監視装置。 １５ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像処理手段は、一定の周期で更新しようと
   する新たな参照画像に、前の参照画像と有意な変
   化が検知された場合に、参照画像の更新を禁止す
   る手段を含むことを特徴とする異常監視装置。 １６ 特許請求の範囲第１５項記載の装置におい
   て、画像処理手段は、一定の周期で更新しようと
   する新たな参照画像に、前の参照画像と有意な変
   化信号が認められない場合に、連続する複数の画
   像信号を画素間平均して、新たな参照画像として
   更新する手段を含むことを特徴とする異常監視装
   置。 １７ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像処理手段は、予め定められた閾値を有す
   る面積判別手段を含むことを特徴とする異常監視
   装置。 １８ 特許請求の範囲第１７項記載の装置におい
   て、面積判別手段は、面積判別の閾値が、画面上
   の位置によつて異なる値を設定された面積判別手
   段であることを特徴とする異常監視装置。 １９ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像処理手段は、画像を２値化するための閾
   値を自動設定する閾値自動設定手段を含むことを
   特徴とする異常監視装置。 ２０ 特許請求の範囲第１９項記載の装置におい
   て、閾値自動設定手段は、入力画像と参照画像と
   の差画像を求める手段と、複数枚の差画像から各
   画素毎の輝度の平均値と標準偏差とを求める手段
   と、各画素毎の輝度の平均値と標準偏差とから各
   画素毎の閾値を決定する閾値決定手段とを含むこ
   とを特徴とする異常監視装置。 ２１ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像処理手段は、対象物を計数する手段を含
   むことを特徴とする異常監視装置。 ２２ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像入力手段は、複数のテレビカメラと、各
   テレビカメラに対応する画像前処理回路と、画像
   前処理回路の出力を画像処理手段以降に選択的に
   接続するマルチプレクサと、画像前処理回路から
   の変化検出信号に基づいてマルチプレクサにチヤ
   ンネル選択信号を与えるチヤンネル切換制御回路
   とを含み、各画像前処理回路は、各テレビカメラ
   に対応する参照画像を予め記憶された参照画像メ
   モリと、参照画像と入力画像の間の比較を行い所
   定のレベル以上の輝度変化が生じたときにチヤン
   ネル切換制御回路に変化検出信号を与える比較回
   路とを含むことを特徴とする異常監視装置。 ２３ 特許請求の範囲第２２項記載の装置におい
   て、チヤンネル切換制御回路は、変化検出信号が
   ないときには画像処理手段以降に画像を入力せ
   ず、変化検出信号があるときには画像処理手段以
   降に画像を入力し、以後のチヤンネル切換は画像
   処理手段以降の命令下で行うようにマルチプレク
   サを制御する回路であることを特徴とする異常監
   視装置。 ２４ 特許請求の範囲第２３項記載の装置におい
   て、チヤンネル切換制御回路は、２以上の変化検
   出信号があるときには画像処理手段以降にその旨
   を伝達し、画像処理手段以降の命令下で複数のチ
   ヤンネルを切り換えながら画像処理を行い得るよ
   うにマルチプレクサを切換制御する回路であるこ
   とを特徴とする異常監視装置。 ２５ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像入力手段は、アナログ画像信号をデジタ
   ル化するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段から
   のオーバーフロー信号にてゲートされたクロツク
   を計数し、計数値が予め設定された値以上になつ
   た時点で異常監視装置本体にインパルス光検出信
   号を出力するカウンタとを含むことを特徴とする
   異常監視装置。 ２６ 特許請求の範囲第２５項記載の装置におい
   て、画像入力手段は、複数の撮像装置からの出力
   を順次切り換えるマルチプレクサを含み、複数の
   監視領域を１台の異常監視装置本体にて監視する
   ようにしたマルチチヤンネル方式の画像入力手段
   であり、前記マルチプレクサは、インパルス光検
   出信号の発生時にチヤンネルの順次走査を中断
   し、インパルス光検出信号の消失後直ちに、前記
   インパルス光検出信号が発生したチヤンネルの画
   像処理が行われるようにチヤンネル切換を行うマ
   ルチプレクサであることを特徴とする異常監視装
   置。 ２７ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像入力手段は、アナログ画像信号をデジタ
   ル化するＡ／Ｄ変換手段と、入力画像中の輝度レ
   ベルの異なる複数の領域に対して略等しい感度で
   異常判定ができるように、各部の輝度レベルに対
   応してＡ／Ｄ変換手段の参照電圧を変更するため
   のデータを予め記憶させるゲイン設定用メモリ
   と、ゲイン設定用メモリの出力に応じて選択さ
   れ、Ａ／Ｄ変換手段に相異なる参照電圧を供給す
   る複数の参照電圧源とを含むことを特徴とする異
   常監視装置。 ２８ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、画像入力手段は、ゲインの異なる複数のＡ／
   Ｄ変換手段と、いずれか１つのＡ／Ｄ変換手段の
   出力を選択するマルチプレクサと、１つのＡ／Ｄ
   変換手段の出力と参照画像との差を予め設定した
   複数の閾値と比較して前記マルチプレクサを自動
   利得調整が行なわれるように切換制御する多段階
   比較出力を生じる多段階比較手段と、前記多段階
   比較出力に応じて入力画像と略同じ自動利得調整
   が行われるように参照画像に対して複数の補正係
   数を選択的に乗算する参照画像補正回路と、前記
   マルチプレクサの出力と前記参照画像補正回路の
   出力との差分絶対値を求める差分絶対値回路とを
   含むことを特徴とする異常監視装置。