JPH04259185A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はテレビカメラを使って
監視対象物の異常発生や変化の有無を検出する画像監視
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】最近
、設備の省力化無人化の普及やセキュリティ確保の要請
が高まる中で、テレビカメラを使用した画像監視システ
ムが広く適用されるようになってきた。この種従来の画
像監視システムとして、例えば監視対象物をテレビカメ
ラで撮像し、これを警備室等に設置されたモニタテレビ
で常時モニタするという方式がある。しかし、この方式
はその監視員に多大の負担をかけ人件費も増大するとい
う問題点があった。また、監視員を不要とするためテレ
ビカメラで得られた画像情報から侵入物等の分析を行う
方式もあるが、一般にこの種画像処理は極めて複雑とな
り、装置としての経済性や検出動作の信頼性で種々問題
点が存在した。更に、侵入等の異常を察知するためカメ
ラとは別に侵入センサーやドアスイッチ等を併設する監
視システムも採用されているが、監視システムとしての
映像情報の利用度が低下するとともに、検出動作の信頼
性は向上するものの装置のコストアップは避けられず、
また、監視対象の種類によってはその検出手段の入手が
容易でない場合もある。

【０００３】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、テレビカメラで得た映像情報を
最大限に利用することにより、簡単な構成で低価格、更
に適用が容易で動作が確実な画像監視装置を得ることを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段および作用】この発明に係
る画像監視装置は、被検出スポットを含む被写体を走査
して撮像するテレビカメラ、このテレビカメラの映像信
号から分離した同期信号をもとに撮像画面上の上記被検
出スポットの位置に相当する走査タイミングでサンプル
パルスを発生するサンプルパルス発生手段、上記サンプ
ルパルスのタイミングで上記映像信号をサンプルホール
ドするサンプルホールド回路、およびこのサンプルホー
ルド回路の出力をもとに上記被検出スポットから発する
光の変化を検出するスポット発光検出手段を備えたもの
である。被検出スポットから発する光はテレビカメラで
捕らえられ、その信号は所定の走査周期でサンプルホー
ルドされる。サンプルホールド回路の出力はスポット発
光検出手段に送出され所定の基準で当該出力の変化の有
無が判別される。

【０００５】また、上記サンプルパルス発生手段は、垂
直同期信号の立ち上がり時点からサンプルパルスを発生
させる水平走査タイミングまでの垂直経過時間を設定す
る垂直同期タイマー、この垂直同期タイマーのタイムア
ップで入力される水平同期信号の立ち上がり時点から上
記サンプルパルス発生の走査タイミングまでの水平経過
時間を設定する水平同期タイマー、およびこの水平同期
タイマーのタイムアップで上記サンプルパルスを出力す
るパルス発生器を備えたものである。この場合、垂直同
期タイマーおよび水平同期タイマーを適宜操作すること
により、被検出スポットを撮像画面の縦軸、横軸上の任
意の位置に設定することができる。

【０００６】また、上記スポット発光検出手段は、サン
プルホールド回路の互いに異なる時点でサンプルホール
ドされたものの出力の差が所定の設定値を越えたとき変
化有りと判別するものとしてもよい。この場合、サンプ
ルホールド回路の出力がある時点で変化すると、この時
間的な変化を検出して変化有りと判別する。

【０００７】また、上記スポット発光検出手段は、１台
のテレビカメラで同時に撮像された異なる複数の被検出
スポットのそれぞれに対応して得られたサンプルホール
ド回路の出力の差が所定の設定値を越えたとき変化有り
と判別するものとしてもよい。この場合、同時に撮像さ
れる例えば２個所の被検出スポットから発する光が検出
されそれぞれサンプルホールドされる。そして、各サン
プルホールド回路の出力の時間的変化が相互に異なるよ
うになった結果同一時点における両出力間に一定以上の
差が検出されたとき変化有りと判別する。

【０００８】更に、この発明に係る他の画像監視装置は
、テレビカメラの映像信号を再生するモニタテレビを設
け、上記モニタテレビの画面の表示を基準に垂直および
水平各同期タイマーの設定作業が行えるように、上記設
定作業時サンプルパルスの信号を上記映像信号に付加し
て上記サンプルパルスによるマーカを上記モニタテレビ
の画面上に表示するようにしたものである。垂直および
水平各同期タイマーを適宜操作することにより、モニタ
テレビ画面上でマーカと被検出スポットとを一致させる
。これが一致すると両タイマーの設定作業は終了するの
で、マーカの表示を消して本来の検出動作を開始する。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例による画像監視装
置の主要部を構成するビデオセンサー１を示すブロック
回路図、図２はこの画像監視装置の適用例を示す図であ
る。図において、２はテレビカメラ３からの映像信号が
入力される入力端子、４は緩衝増幅器、５は緩衝増幅器
４からの信号から垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号
ＨＤを分離する同期分離回路、６は１／２カウンター、
７は後述する垂直経過時間ＶＴを設定するための垂直同
期タイマー、８は垂直同期タイマー７のタイムアップで
動作するゲート、９は後述する水平経過時間ＨＴを設定
するための水平同期タイマー、１０は水平同期タイマー
９のタイムアップで動作するパルス発生器である。１１
はパルス発生器１０からのサンプルパルスＳで動作する
サンプルホールド回路、１２はサンプルホールド回路１
１からの出力信号を所定の基準で判別するスポット発光
検出手段としての判別器、１３は判別器１２の出力に応
じて検出信号Ｐを出力する出力回路である。１４は入力
端子２からの映像信号と信号開閉器１５を介したパルス
発生器１０からの信号とを加算する信号加算器、１６は
信号加算器１４の出力側に接続された出力端子で、モニ
タテレビ１７や他のビデオセンサー１の入力端子２との
接続用である。

【００１０】なお、図２は本装置を夜間等の侵入監視を
目的として設置した適用例で、図の右方はその設置状況
を示し、テレビカメラ３は侵入路であるドア１８および
その近傍を撮像している。また、図の左上の枠内はモニ
タテレビ１７によるモニタ画面を示す。ここでは、モニ
タ画面上のＡを被検出スポットとして設定している。即
ち、この被検出スポットＡはドア１８の右上端部近傍に
位置しており、この被検出スポットＡから発する光の変
化からドア１８の開閉状態、従って侵入監視を行う訳で
ある。

【００１１】次に動作について説明する。被検出スポッ
トＡを含む被写体はテレビカメラ３によって走査撮像さ
れその映像信号がビデオセンサー１の入力端子２に入力
される。ところで、この実施例では標準のＮＴＳＣ方式
を採用しており、図３に示すように、画面を所定本数の
横線（走査線）に分解し左から右へ、かつ上から下へ順
次走査している。このため、横線の区切りとして水平同
期信号ＨＤが、また画面の区切りとして垂直同期信号Ｖ
Ｄが映像信号に挿入されている。なお、図３で走査線を
実線と点線とで表示しているのは、ＮＴＳＣ方式ではい
わゆる飛び越し走査が採用されており先ず実線に沿って
走査し（奇数フィールド）、次に点線に沿って走査する
（偶数フィールド）からである。即ち、２回画面を走査
して完全な１画面を送る訳である。

【００１２】入力端子２からの映像信号は緩衝増幅器４
で増幅された後、同期分離回路５により同期信号が分離
される。分離された垂直同期信号ＶＤの立ち上がり時点
から垂直同期タイマー７がカウントを開始する。この垂
直同期タイマー７には、例えば図３に示すような垂直経
過時間ＶＴが仮に設定されているとする。なお、１／２
カウンター６は上述した飛び越し走査を考慮してカウン
トの変換を行うものである。

【００１３】垂直同期タイマー７がタイムアップとなる
とその出力でゲート８が動作し、同期分離回路５からの
水平同期信号ＨＤがゲート８を通過して水平同期タイマ
ー９に送出され、水平同期タイマー９は水平同期信号Ｈ
Ｄの立ち上がり時点からカウントを開始する。この水平
同期タイマー９には、例えば図３に示すような水平経過
時間ＨＴが仮に設定されているとする。

【００１４】水平同期タイマー９がタイムアップとなる
とその出力でパルス発生器１０が動作し、所定幅のサン
プルパルスＳを出力する。ここで、信号開閉器１５を閉
の状態にしておくと、サンプルパルスＳは信号加算器１
４により映像信号に付加され出力端子１６を経てモニタ
テレビ１７に送出される。この結果、モニタ画面上には
テレビカメラ３によって撮像された被写体の映像に加え
てサンプルパルスＳによるマーカＭが図３に示す位置に
表示されることになる。従って、モニタ画面上のマーカ
Ｍの位置が、同時に画面に表示される被検出スポットＡ
の位置に重なるように垂直同期タイマー７および水平同
期タイマー９の設定を調整することにより、テレビカメ
ラ３による撮像画面上の被検出スポットＡの位置に相当
する走査タイミングでサンプルパルスＳを発生させるこ
とが極めて簡単な操作でかつ正確に行うことが可能とな
る。

【００１５】以上で両タイマー７，９の設定作業が完了
したので、図１の信号開閉器１５を開の状態として本来
の監視動作に入る。サンプルホールド回路１１はパルス
発生器１０からのサンプルパルスＳが入力されるとその
タイミングで緩衝増幅器４からの映像信号の信号レベル
をサンプルホールドしその信号を判別器１２に送出する
。判別器１２は新たに入力した信号レベルと前回のサン
プルパルスＳのタイミングで入力した信号レベルとの偏
差を求めこの偏差が一定の設定値を越えると被検出スポ
ットＡから発する光に変化が生じたと判断して出力回路
１３を介して検出信号Ｐを出力する。即ち、図２の適用
例で説明すれば、ドア１８を開放すると当然被検出スポ
ットＡから発する光が変化するので直ちに判別器１２が
動作して検出信号Ｐが出力される訳である。

【００１６】従って、上記検出信号Ｐで動作する警報装
置等を例えば管理人室等に設置しておけば、侵入の事実
を直ちに察知することができる。また、モニタテレビ１
７を同室に備えておけば警報の発生により当該個所のモ
ニタ画面を目視することにより侵入者の確認を行うこと
もできる。また、判別器１２の設定値を適当に選択する
ことによりドア１８の異常をそのわずかの開放段階で検
出することができる。

【００１７】図４はこの発明に係る画像監視装置を使用
した他の適用例を示すもので、ここでは加熱炉１９で高
温度に加熱された製品が順次ベルトコンベア２０で取り
出されている。同図モニタ画面のＡで示す位置に被検出
スポットを設定することにより、例えば加熱後の割れ等
製品の異常等の判別も可能である。また、高温度部から
遠く離れた位置からの検出ができるので、適用可能範囲
が拡大する。

【００１８】また、図１のサンプルホールド回路１１と
して、映像信号のレベルだけでなく色信号をも識別して
保持可能なものを採用し、判別器１２でこの色信号の変
化を判別するようにすれば、上記高温度製品の温度異常
の検出も不可能ではない。

【００１９】図５は更に他の適用例を示し、ベルトコン
ベアの連続走行するベルト２１の幅方向のずれをその幅
方向両端で検出するものである。ここでは図に示すよう
に、相互に直列に接続した２台のビデオセンサー１−１
および１−２を使用する。そして、ぞれぞれの被検出ス
ポットＡ１およびＡ２をベルト２１の幅方向両端の所定
位置に設定する。ベルト２１のずれによって各被検出ス
ポットＡ１，Ａ２から発する光が変化するので、検出信
号Ｐ１およびＰ２からこのずれの状況をより確実に把握
することができる。

【００２０】なお、図５の実施例では、両ビデオセンサ
ー１−１および１−２は共に各サンプルホールド回路１
１の出力の時間的変動量から被検出スポットの変化有無
を判別しているが、同一時点における両ビデオセンサー
のサンプルホールド回路１１の出力の差を求め、この差
が所定の設定値を越えたとき変化有りと判別する方式を
採用してもよい。

【００２１】例えば、図１の実施例で、ドア１８の位置
に設定した被検出スポットＡに加えてその近傍の例えば
壁の位置に被検出スポットＢを設定し、両スポットＡ，
Ｂに対応して得られるサンプルホールド回路１１の出力
の差から判別する。この場合、スポットＢは固定された
壁に位置するのでそこからの光の変化はないが、ドア１
８が開放されるとスポットＡからの出力のみが変化する
ので上記出力差からドア１８の異常を検出することがで
きる。例えば、該当部分への照明量が時間的に変化した
場合、既述した被検出スポットが単一の実施例では上記
照明量の変化度合によってはドア１８が開放されていな
いにもかかわらず検出信号Ｐを出力するという誤動作の
可能性が考えられる。しかし、スポットＡ，Ｂからの出
力差から判別する方式を採用した場合は、照明量の変化
は両出力にほぼ同程度に影響すると考えられるので、上
記誤動作の可能性がその分低減するという利点がある。

【００２２】なお、上記各実施例では、両タイマー７，
９は所定の時間を設定して時間の経過で動作（タイムア
ップ）するものとしたが、適当な周波数のクロック信号
のカウント数を設定してカウント値の経過で動作するも
のとしてもよい。とくに、垂直同期タイマー７は水平同
期信号ＨＤのカウント値を扱うものとしてもよい。また
、被検出スポットの設定は２個所に限らず３個所以上と
してもよい。

【００２３】また、上記各実施例ではＮＴＳＣ方式の場
合について説明したが、いわゆるハイビジョン方式等の
他の映像信号方式を採用してもよい。また、この発明は
テレビカメラ３とモニタテレビ１７とが既存設備として
存在する場合は、その途中にビデオセンサー１を挿入す
るのみで構成することができるので、取付作業が極めて
簡単でしかも低価格となる。

【００２４】

【発明の効果】この発明は以上のように、被検出スポッ
トを含む被写体を撮像するテレビカメラと、その映像信
号から所定のサンプルパルスを発生するサンプルパルス
発生手段と、サンプルパルスのタイミングで映像信号を
サンプリングするサンプリングホールド回路と、その出
力をもとに被検出スポットからの光の変化を検出するス
ポット発光検出手段とを備えたので、複雑な画像処理を
行うことなく、テレビカメラにより映像信号をそのまま
最大限に利用して簡単な構成で確実な画像監視が可能と
なる。

【００２５】また、サンプルパルス発生手段を、所定の
垂直、水平同期タイマーおよびパルス発生器で構成すれ
ば、両タイマーを適宜操作することにより、被検出スポ
ットを撮像画面上の任意の位置に設定することができる
。また、互いに異なる時点でサンプルホールドされたも
のの出力差から判別するので、被検出スポットの異常有
無を簡便、確実に検出することができる。更に、１台の
テレビカメラで同時に撮像された複数の被検出スポット
に対応するものの出力差から判別するようにすれば、例
えば照明量の変動等に伴う誤動作を抑制することが可能
となる。

【００２６】また、モニタテレビを設け、サンプルパル
スによるマーカを画面上に表示可能な構成とすることに
より、垂直、水平同期タイマーの設定作業が極めて簡便
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による画像監視装置の主要
部を構成するビデオセンサー１を示すブロック回路図で
ある。

【図２】この発明に係る画像監視装置の適用例を説明す
る図である。

【図３】垂直同期タイマー７および水平同期タイマー９
の設定要領を説明する図である。

【図４】この発明に係る画像監視装置の他の適用例を説
明する図である。

【図５】この発明に係る画像監視装置の更に他の適用例
を説明する図である。

【符号の説明】

１はビデオセンサー、３はテレビカメラ、５は同期分離
回路、７は垂直同期タイマー、９は水平同期タイマー、
１０はパルス発生器、１１はサンプルホールド回路、１
２は判別器、１４は信号加算器、１５は信号開閉器、１
７はモニタテレビ、ＶＤは垂直同期信号、ＨＤは水平同
期信号、ＶＴは垂直経過時間、ＨＴは水平経過時間、Ｐ
は検出信号、Ｓはサンプルパルス、Ａは被検出スポット
、Ｍはマーカである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被検出スポットを含む被写体を走査し
   て撮像するテレビカメラ、このテレビカメラの映像信号
   から分離した同期信号をもとに撮像画面上の上記被検出
   スポットの位置に相当する走査タイミングでサンプルパ
   ルスを発生するサンプルパルス発生手段、上記サンプル
   パルスのタイミングで上記映像信号をサンプルホールド
   するサンプルホールド回路、およびこのサンプルホール
   ド回路の出力をもとに上記被検出スポットから発する光
   の変化を検出するスポット発光検出手段を備えた画像監
   視装置。
2. 【請求項２】　　サンプルパルス発生手段は、垂直同期
   信号の立ち上がり時点からサンプルパルスを発生させる
   水平走査タイミングまでの垂直経過時間を設定する垂直
   同期タイマー、この垂直同期タイマーのタイムアップで
   入力される水平同期信号の立ち上がり時点から上記サン
   プルパルス発生の走査タイミングまでの水平経過時間を
   設定する水平同期タイマー、およびこの水平同期タイマ
   ーのタイムアップで上記サンプルパルスを出力するパル
   ス発生器を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像
   監視装置。
3. 【請求項３】　　スポット発光検出手段は、サンプルホ
   ールド回路の互いに異なる時点でサンプルホールドされ
   たものの出力の差が所定の設定値を越えたとき変化有り
   と判別するようにしたことを特徴とする請求項１または
   ２記載の画像監視装置。
4. 【請求項４】　　スポット発光検出手段は、１台のテレ
   ビカメラで同時に撮像された異なる複数の被検出スポッ
   トのそれぞれに対応して得られたサンプルホールド回路
   の出力の差が所定の設定値を越えたとき変化有りと判別
   するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の画像監視装置。
5. 【請求項５】　　テレビカメラの映像信号を再生するモ
   ニタテレビを設け、上記モニタテレビの画面の表示を基
   準に垂直および水平各同期タイマーの設定作業が行える
   ように、上記設定作業時サンプルパルスの信号を上記映
   像信号に付加して上記サンプルパルスによるマーカを上
   記モニタテレビの画面上に表示するようにしたことを特
   徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の画像監視
   装置。