JPH04207887A - 画像監視装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、監視領域内における侵入物の検知を行なう画
像監視装置に関する。

（従来の技術） この種の画像監視装置の一例として、たとえば第５図に
示すものかある。すなわち、ＩＴＶカメラ（撮像手段）
１は監視領域７内の画像を撮像し、電気信号に変換する
。このＩＴＶカメラ１て撮像された画像は、伝送路２に
よって処理装置３および表示装置５に送られる。表示装
置５は、ＩＴＶカメラ１て撮像された画像を表示し、処
理装置３は、ＩＴＶカメラ１て撮像された画像を連続的
に取込み、侵入物検知のための画像処理と判断を行なう
。その結果、侵入物を検知すると、表示装置５の画面上
に侵入物検知の表示を行なったり、警報装置６によりア
ラーム音を発したりするようになっている。

処理装置３ては、次のような侵入物検知処理か行なわれ
る。すなわち、ますＩ　Ｔ　Ｖカメラ１からは、監視領
域７内の画像か処理装置３に連続的に取込まれる。処理
装置３は、取込んだ画像信号を一定時間おきにアナロク
ーデシタル変換し、図示しない画像メモリに記岱、する
。

ここで、仮に、時刻ｔ＝ｔｉに監視領域７内の画像か取
込まれたとすると、時刻ｔ＝ｔ　ｉ−１に取込んだ画像
と時刻１−１．に取込んだ画像とを画素単位で比較し、
全ての画素データか同してあれば、時刻ｔ　＝　ｔ　Ｈ
から時刻ｔ＝ｔ１　まての時間には監視領域７内では変
化かないと判断する。両者に違いか生しているならば、
監視領域７内に侵入物かある可能性かあるため、たとえ
ば次に述べるような侵入物判別手法（アルゴリズム）に
よって変化画像の解析を行ない、侵入物であると判別し
た場合は、警報装置６を鳴らすことなとによって侵入物
の存在を知らせる。

侵入物判別手法はさまざまあるか、その−例を第６図を
用いて説明する。たとえば、第６図（ａ）に示すような
変化画像か得られたとすると、第６図（ｂ）に示すよう
に、Ｘ軸方向およびｙ軸方向に変化画像の射影情報１６
ａ、１６ｂを計算する。

さらに、この射影情報１６ａ、１６ｂによって変化領域
を含む矩形領域１７を計算する。そして、二の矩形領域
１７の面積を計算し、設定値よりも大きい場合は侵入物
ありと判断し、小さい場合は侵入物なしと判断する。

また、一般に、この種の画像監視装置は昼夜ともに対応
しなければならないため、ＩＴＶカメラ１は撮像画像の
明暗を調整する調整手段として、たとえば絞り装置を備
えている。ＩＴＶカメラ１か二のような絞り装置を持っ
ているとき、この絞り装置を調整することによって監視
領域７内の明暗に対応することかできる。この絞り装置
を調整する方法には、たとえば監視者か手動で行なうも
のや、ＩＴＶカメラ１自身のオートアイリス機能によっ
て行なうものかある。

なお、上記説明では、監視領域７内の全ての画像データ
について比較を行なうとしたか、全画素の比較には時間
かかかるため、あらかしめ侵入物検知を行なう領域を設
定するのか一般的である。

また、デンタル化された画像は一般にノイズ成分を含む
ため、フィルタリングを行なったり、比較時に所定の検
知レベル以上の差かなければ画像に変化かなかったとみ
なすような処理をするのか一般的である。

次に、監視を行なうための手順を説明する。ます、ＩＴ
Ｖカメラ１で撮像する監視領域７のうち、処理装置３て
侵入物の検知を行なう領域を設定する。この設定に当た
っては、第８図に示すように、たとえば表示装置５にＩ
ＴＶカメラｌから送られた監視領域７内の画像を表示し
、ライトベン４で表示装置５の画面上に侵入物検知領域
（斜線部分）１４を指示することによって行なう。この
操作により、処理装置３は、侵入物検知領域１４内の画
素についてのみ処理を行なうようになる。次に、侵入物
を検知するための感度レベルを設定する。

この値は、後に時刻ｔ　−ｔ　ｌ−、から時刻１−１．
の比較をする際に、変化か生しているとみなすための閾
値である。

以上か監視を始めるための前準備である。こうして前準
備を終えると、処理装置３では、ＩＴＶカメラ１から取
込んだ画像信号をＡ／Ｄ変換し、画像メモリに取込む。

仮に、時刻１　＝　１　、、に取込んだ画像を第９図（
ａ）、時刻１−１．に取込んだ画像を第９図（ｂ）とす
ると、第１０図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第９図（ａ）（
ｂ）の侵入物１５の周辺を表した画像データである。処
理装置３では、この画像データを画素単位で比較する。

すなわち、画素単位で差分が計算され、第１０図（Ｃ）
に示すような差分画像が得られる。本来、この差分画像
か時刻ｔ　−ｔ　ｌ−］から時刻１＝１．での侵入物の
動きを含んだ画像変化を示すわけだか、ノイズ成分も混
さっているので、その差分画像を適当な検知レベルによ
って２値化して真の変化を抽出する。これか差分２値化
画像（第１０図ｄ参照）である。

そして、処理装置３は、前述したように、差分２値化画
像のＸ軸方向への射影情報１６ａとＸ軸方向への射影情
報１６ｂを用いて侵入物の検知処理を行なう。ここで、
侵入物ありと判断した場合は、警報装置６を鳴らす二と
によって侵入物の存在を知らせる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記した従来の画像監視装置では、監視中に
監視領域７内の明るさか変化し、ＩＴＶカメラ１の絞り
装置を調整することか必要となったとき、監視者が手動
で絞り装置の調整を行なっても、あるいは、ＩＴＶカメ
ラ１自身力１オートアイリス機能で自動的に絞り装置を
調整したとしても、その絞り装置の調整動作は、処理装
置３とは無関係に行なわれる。したがって、たとえ侵入
物かなかったとしても、取込んだ画像の明るさが違うた
めに、処理装置３からみれば、絞り装置の調整動作の前
後では画像が異なったものとなる。このため、処理装置
３は、人力画像中に変化を検まし、侵入物かあると誤検
知することかある。

また、上記した従来の画像監視装置では、Ｘ軸およびＸ
軸方向への射影情報１６ａ、１６ｂによって求めた矩形
領域１７の大きさ（面積）による侵入物の判別手法では
、監視領域７内が暗くなると、得られる変化画像は、第
７図（ａ）に示すように、変化点かまばらとなり、射影
情報１６ａ。

１６ｂから求めた矩形領域１７は、第７図（ｂ）に示す
ように、小さく細切れになる。このため、侵入物がある
のに侵入物かないと判断することかあった。

そこで、本発明は、撮像手段の撮像画像の明暗を調整す
る調整手段か動作している際、その調整動作に伴なう誤
検知を防止することかできる画像監視装置を提供するこ
とを目的とする。

また、本発明は、監視領域内の明暗が変化しても、その
影響を受けに＜＜、常に確実な侵入物の検知か可能とな
る画像監視装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 第１の発明に係る画像監視装置は、監視領域内の明るさ
に応して撮像画像の明暗を調整する調整手段を備え、前
記監視領域内の画像を撮像する撮像手段と、この撮像手
段で撮像された画像を連続的に取込み、この取込んだ画
像を処理することにより前記監視領域内における侵入物
の検知を行なう検知手段と、前記撮像手段の調整手段か
動作しているとき、前記検知手段の検知動作を停止せし
める制御手段とを具備している。

第２の発明に係る画像監視装置は、監視領域内の画像を
撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像された画像の
明暗を測定し、この測定した明暗に最適な侵入物判別手
法を決定する侵入物判別手法決定手段と、前記撮像手段
で撮像された画像を連続的に取込み、この取込んだ画像
を前記侵入物判別手法決定手段で決定された侵入物判別
手法を用いて処理することにより前記監視領域内におけ
る侵入物の検知を行なう検知手段とを具備している。

（作　用） 第１の発明に係る画像監視装置によれば、監視領域内の
明るさに応して撮像手段の撮像画像の明暗を調整する調
整手段を調整しているときには、侵入物の検知動作を行
なわないようにすることにより、その調整動作に伴なう
誤検知を防止することかできる。

第２の発明に係る画像監視装置によれば、監視領域内の
明暗か変化したとき、その明暗に応じた最適な侵入物判
別手法を用いることにより、監視領域内の明暗か変化し
ても、その影響を受けにくく、常に確実な侵入物の検知
が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、第１の実施例に係る画像監視装置の構成を示
すもので、第５図と同一部分には同一符号を付しである
。すなわち、たとえばＩＴＶカメラ１は監視領域７内の
画像を撮像し、電気信号に変換する。このＩＴＶカメラ
１て撮像された画像は、伝送路２によって処理装置３と
表示装置５に送られる。表示装置５は、ＩＴＶカメラ１
によって撮像された画像を表示する。また、処理装置３
ては、ＩＴＶカメラ１から連続的に取込まれた画像信号
を、Ａ／Ｄ変換変換器−０り、サンプリングパルス生成
回路１１によって生成されるサンプリングパルスでデジ
タル信号に変換し、画像メモリ１２に取込む。

ここで、仮に、時刻１＝１．に画像か取込まれたとする
と、ＣＰＵ１Ｂは、以前に取込んだ時刻ｔ　＝　ｔ　ｉ
−１の画像と画素単位で比較し、従来の手法によって設
定された侵入物検知領域１４内で全ての画素データか同
してあれば、時刻ｔ　＝　ｔ　ｉ−１から時刻ｊｘｊｔ
までの時間には監視領域７内では変化かないと判断する
。両者に違いか生じているならば、監視領域７内に侵入
物かある可能性かあるため、ＣＰＵ１３は、所定の侵入
物判別アルゴリズムによって変化画像の解析を行ない、
侵入物であると判断した場合は、警報装置６を鳴らすこ
となとによって侵入物の存在を知らせる。

ＩＴＶカメラ１は、撮像画像の明暗を調整する調整手段
として、たとえば絞り装置を備えている。

この絞り装置の変化を検出する絞り変化検出装置１６は
、ＩＴＶカメラ１の絞り装置か固定しているときは、絞
り装置か固定していることを意味する電気信号をＣＰＵ
１Ｂに伝送している。そして、絞り装置の変化を検出す
ると、絞り装置か変化したことを意味する電気信号をＣ
ＰＵ１３に伝送する。いま仮に、ＣＰＵ１Ｂが絞り変化
検出装置１６から、ＩＴＶカメラ１の絞り装置か変化し
たことを意味する電気信号を受取ったとすると、ＣＰＵ
Ｉ　Ｂは一旦検知動作を停止する。そして、絞り変化検
出装置１６からの信号か、再びＩＴＶカメラ１の絞り装
置か固定していることを意味する信号となると、ＣＰＵ
Ｉ３は検知動作を再開する。

以下、第２図に示すフローチャートを用いて本実施例の
監視の手順について説明する。ます、ＩＴＶカメラ１て
撮像する監視領域７のうち、処理装置３て侵入物の検知
を行なう領域を設定する。

この設定に当たっては、第８図に示すように、たとえば
表示装置５にＩＴＶカメラ１から送られた監視領域７内
の画像を表示し、ライトペン４て表示装置５の画面上の
侵入物検知領域１４を指示することによって行なう。次
に、侵入物を検知するための感度レベルを設定する。こ
の値は、後に時刻１−１　＋−＋から時刻１＝１．の比
較をする際に、変化か生しているとみなすための閾値で
ある。

以上か監視を始めるだめの前準備である。こうして前準
備を終えると、処理装置３では、ＩＴＶカメラ１から取
込んだ画像信号をＡ／Ｄ変換器１０でＡ／Ｄ変換し、画
像メモリ１２に取込む。

絞り変化検出装置１６は、通常、ＩＴＶカメラ］の絞り
装置の状態を調べ、それをＣＰＵＩ　Ｂに伝送している
。もし、絞り装置が変化しているのであれば、絞り変化
検出装置１６は、絞り装置が変化していることを示す信
号を発生し、ＣＰＵ１３に伝送する。ＣＰＵ１３では、
絞り装置が変化していることを示す信号を受信すると、
次の処理を行なわすに待機状態となる。ＣＰＵＩ３は、
この待機状態を絞り変化検出装置１６から絞り装置か固
定したことを示す信号を受けとるまで続ける。

絞り変化検出装置１６が、絞り装置か固定していること
を示す信号を出力している場合は、たとえば次のような
侵入物判別アルゴリズムによって侵入物の検知か行なわ
れる。すなわち、仮に、時刻１　＝　１　＋−＋に取込
んだ画像を第９図（ａ）、時刻ｔ＝ｔｉに取込んだ画像
を第９図（ｂ）とすると、第１０図（ａ）（ｂ）はそれ
ぞれ第９図（ａ）（ｂ）の侵入者１５の周辺を表した画
像データである。ＣＰＵ１３は、この画像データを画素
単位で比較する。すなわち、画素単位で差分か計算され
、第１０図（ｃ）に示すような差分画像が得られる。本
来、この差分画像か時刻１−１　＋−＋から時刻１＝１
．ての侵入物の動きを含んだ画像変化を示すわけたが、
ノイズ成分も混ざっているので、その差分画像を適当な
検知レベルによって２値化して真の変化を抽出する。こ
れか差分２値化画像（第１０図ｄ参照）である。

そして、ＣＰＵ１３は、上記差分２値化画像を解析し、
たとえば差分２値化画像において侵入物検知領域１４内
での“１”の画素数の和を求め、この値が所定値よりも
多かった場合、あるいは差分２値化画像の“１″の領域
の形状を所定のノくターンと比較することによって、侵
入物ありと判断する。侵入物ありと判断した場合は、警
報装置６を鳴らすことなどによって侵入物の存在を知ら
せる。

このように、第１の実施例によれば、監視領域７内の明
るさに応じてＩＴＶカメラ１の絞り装置を調整している
ときには、ＣＰＵ１３か侵入物の検知動作を行なわない
ようにすることにより、絞り装置の調整動作に伴なう侵
入物の誤検知を確実に防止することかできる。

なお、前記第１の実施例では、絞り変化検出装置１６に
よって絞り装置の変化を検出するとしたか、ＣＰＵ１３
によって絞り装置を調整するようにすると、絞り変化検
出装置１６を除いたシステム構成も可能である。

また、ＣＰ　Ｕ’ｌ　３か待機状態にあるときは、監視
者に注意をうながす表示をすれば絞り装置を調整してい
るときの侵入物に対応できる。

第３図は、第２の実施例に係る画像監視装置の構成を示
すもので、第１図と同一部分には同一符号を付しである
。すなわち、たとえばＩＴＶカメラ１は監視領域７内の
画像を撮像し、電気信号に変換する。このＩＴＶカメラ
１て撮像された画像は、伝送路２によって処理装置３と
表示装置５に送られる。表示装置５は、ＩＴＶカメラ１
によって撮像された画像を表示する。また、処理装置３
では、ＩＴＶカメラ１から連続的に取込まれた画像信号
を、Ａ／Ｄ変換器１０により、サンプリンタパルス生成
回路１１によって生成されるサンプリングパルスでデジ
タル信号に変換し、画像メモリ１２に取込む。

ここで、仮に、時刻ｔ＝ｔｉに画像が取込まれたとする
と、ＣＰＵ１Ｂは、以前に取込んだ時刻ｔ　＝　ｔ　Ｈ
の画像と画素単位で比較し、従来の手法によって設定さ
れた侵入物検知領域１４内で全ての画素データか同じで
あれば、時刻ｔ　＝　ｔ　ｌ−、から時刻１−１．まて
の時間には監視領域７内では変化かないと判断する。両
者に違いが生しているならば、監視領域７内に侵入物か
ある可能性かあるため、ＣＰＵ１３は、所定の侵入物判
別手法によって変化画像の解析を行ない、侵入物の検知
を行なう。

すなわち、従来では、一種類の侵入物判別手法を用いて
侵入物の検知を行なっていたか、本実施例では、取込ま
れた画像の明るさを測定し、その明るさに応じた最適な
侵入物判別手法を用いて侵入物の検知を行なう。たとえ
ば、測定した画像の明るさを、監視領域７内が明るい場
合と、暗い場合の２つに分類する。そして、取込まれた
画像が明るいと判断した場合は、従来と同様に、Ｘ軸お
よびｙ軸方向への射影情報に１６ａ、１６ｂよって求め
た変化領域を含む矩形領域１７の大きさを用いて侵入物
の検知を行ない、暗いと判断した場合は、変化点かまば
らとなり、変化領域を含む矩形領域１７を求めることか
できない場合かあるため、単に単位面積当たりの変化点
の画素数を計数し、これか設定値よりも大きいか小さい
かを判断することによって、侵入物の検知を行なう。こ
こで、侵入物を検知した場合は、警報装置６を鳴らすこ
となどによって侵入物の存在を知らせる。

以下、第４図に示すフローチャートを用いて本実施例の
監視の手順について説明する。ます、ＩＴＶカメラ１で
撮像する監視領域７のうち、処理装置３で侵入物の検知
を行なう領域を設定する。

この設定に当たっては、第８図に示すように、たとえば
表示装置５にＩＴＶカメラユから送られた監視領域７内
の画像を表示し、ライトペン４て表示装置５の画面上の
侵入物検知領域１４を指示することによって行なう。次
に、侵入物を検知するための感度レベルを設定する。こ
の値は、後に時刻ｔ　＝　ｔ　ｉ−１から時刻１−１．
の比較をする際に、変化か生しているとみなすだめの閾
値である。

以上か監視を始めるための前準備である。こうして前準
備を終えると、処理装置３ては、ＩＴＶカメラ１から取
込んだ画像信号をＡ／Ｄ変換器１０てＡ／Ｄ変換し、画
像メモリ１２に取込む。

ここで、仮に、時刻ｔ　＝　ｔ　１１に取込んだ画像を
第９図（ａ）、時刻１＝１．に取込んだ画像を第９図＜
ｂ）とすると、第１０図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第９図
（ａ）（ｂ）の侵入者１５の周辺を表した画像データで
ある。ＣＰＵ１Ｂは、この画像データを画素単位で比較
する。すなわち、画素単位で差分が計算され、第１０図
（ｃ）に示すような差分画像か得られる。本来、この差
分画像か時刻ｔ　＝　ｔ　ｉ−１から時刻ｔ＝ｔｉての
侵入物の動きを含んだ画像変化を示すわけたが、ノイズ
成分も混さっているので、その差分画像を適当な検知レ
ベルによって２値化して真の変化を抽出する。これか差
分２値化画像（第１０図ｄ参照）である。

次に、侵入物検知を行なうのであるか、これは前に述べ
たように、たとえば取込んな画像が設定値よりも明るい
場合は、変化領域の矩形領域１７を用いた侵入物検知を
行ない、取込んだ画像か設定値よりも暗い場合は、単位
面積当たりの変化領域の画素数を計数する手法によって
、侵入物の検知を行なう。そして、侵入物を検知した場
合は、警報装置６を鳴らすことによって侵入物の存在を
知らせる。

このように、第２の実施例によれば、監視領域７内の明
暗か変化したとき、その明暗に応じた最適な侵入物判別
手法を用いる二とにより、監視領域７内の明暗か変化し
ても、その影響を受けにくく、常に確実な侵入物の検知
が可能となる。

なお、前記第２の実施例では、取込んだ画像か明るい場
合は、変化領域の矩形領域を用いる方法、暗い場合は変
化点の画素数を計数する方法を用いて侵入物の検知をす
るとしたか、侵入物判別手法は、いずれかの方法に固定
し、明るさに応じて侵入物の有る無しを判断するための
閾値を変えることによっても、同様の効果を得ることか
できる。

また、侵入物判別手法は、変化領域の矩形領域を用いる
方法、あるいは、変化点の画素数を計数する方法たけて
はなく、様々な手法によって本発明を応用することかで
きるし、明るさの分類数を増やす二とによって本発明の
効果を高めることも可能である。

その他、本発明の主旨を変えない範囲で様々な応用か可
能であることは言うまでもない。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、監視領域内の明る
さに応して撮像手段の撮像画像の明暗を調整する調整手
段を調整しているときには、侵入物の検知動作を行なわ
ないようにすることにより、その調整動作に伴なう誤検
知を防止することができる。

また、本発明によれば、監視領域内の明暗か変化したと
き、その明暗に応した最適な侵入物判別手法を用いるこ
とにより、監視領域内の明暗が変化しても、その影響を
受けに＜＜、常に確実な侵入物の検知が可能となる画像
監視装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を説明する
ためのもので、第１図は画像監視装置の概略構成を示す
ブロック図、第２図は監視の処理手順を説明するための
フローチャート、第３図および第４図は本発明の第２の
実施例を説明するためのもので、第３図は画像監視装置
の概略構成を示すブロック図、第４図は監視の処理手順
を説明するためのフローチャート、第５図は画像監視装
置の一例を示す構成図、第６図は侵入物判別手法の一例
を説明する図、第７図は監視領域か暗い場合の侵入物検
知の様子を示す図、第８図は検知領域の設定方法を説明
する図、第９図は入力画像例を示す図、第１０図は画像
監視装置の動作を説明するために用いる画像データの例
を示す図である。 １・・・ＩＴＶカメラ（撮像手段）、３・・・処理装置
、５・・表示装置、６・・警報装置、７・・監視領域、
１０・・・Ａ／Ｄ変換器、１１・・サンプリングパルス
生成回路、１２・・・画像メモリ、１３・・ＣＰＵ。 １４・・・侵入物検知領域、１５・・・侵入物、１６・
・絞り変化検出装置、１６ａ、１６ｂ・・射影情報、１
７・・・変化領域を含む矩形領域。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第４図 第５図 第６ｒＩ３（ａ） 第６図（１）） 第７図（ａ） 第７図（ｂ） 第８図 第９図（ａ） 第９図（ｂ） 第１０図（ａ） 第１ｏ図（ｂ） １１１０図（ｃ） Ｊ１１０図（ｄ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視領域内の明るさに応じて撮像画像の明暗を調
   整する調整手段を備え、前記監視領域内の画像を撮像す
   る撮像手段と、 この撮像手段で撮像された画像を連続的に取込み、この
   取込んだ画像を処理することにより前記監視領域内にお
   ける侵入物の検知を行なう検知手段と、 前記撮像手段の調整手段が動作しているとき、前記検知
   手段の検知動作を停止せしめる制御手段と を具備したことを特徴とする画像監視装置。
2. （２）監視領域内の画像を撮像する撮像手段と、この撮
   像手段で撮像された画像の明暗を測定し、この測定した
   明暗に最適な侵入物判別手法を決定する侵入物判別手法
   決定手段と、 前記撮像手段で撮像された画像を連続的に取込み、この
   取込んだ画像を前記侵入物判別手法決定手段で決定され
   た侵入物判別手法を用いて処理することにより前記監視
   領域内における侵入物の検知を行なう検知手段と を具備したことを特徴とする画像監視装置。