JPH0431996A - 画像認識型の防犯センサー - 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、侵入者や侵入物が無いかどうかを画像認識に
より検知する画像認識型の防犯センサーに間するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、画像認識型の防犯センサーは、１つのカメラによ
り監視領域を撮像し、得られた入力画像を予め登録され
た参照画像と比較して変化部分を抽出し、この変化部分
の画素数を計数して、その計数値を所定の設定値と比較
することにより侵入者や侵入物の有無を判定していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、輝度の変化が必ずしも侵入者や侵入物を
表すとは限らない０例えば、窓から差し込む光による輝
度変化や日照による影の移動によって監視領域の輝度は
簡単に変化する。このため、単に輝度が変化した部分の
画素数が多いときに侵入者や侵入物が存在すると判定す
るアルゴリズムでは誤報を招きやすかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、画像の変化部分の三次元的な位
置に基づいて侵入者や侵入物を判定することにより誤報
を低減した画像認識型の防犯センサーを提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第１
図に示すように、同一の監視領域を異なる視点から撮像
する複数のカメラＣ，，Ｃ２と、各カメラＣ，，Ｃ２に
より得られた画像の変化部分の三次元的な位置を演算す
る手段と、前記三次元的な位置に基づいて前記変化部分
が侵入者又は侵入物か否かを判定する手段とを備えるこ
とを特徴とするものである。

［作用］ 本発明にあっては、このように、同一の監視領域を異な
る視点から撮像する複数のカメラＣＩ、　Ｃ２を備えて
いるので、監視領域を三次元的に監視することが可能と
なり、各カメラＣ＋　、　Ｃ２により得られた画像の変
化部分の三次元的な位置を演算して、その三次元的な位
置に基づいて前記変化部分が侵入者又は侵入物か否かを
判定するようにしたから、侵入者又は侵入物が存在する
はずのない位置に光や影の変化が生じても誤報の原因と
はならないという作用がある。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。カ
メラＣ，，Ｃ２はＣＣＤカメラやビジコン、赤外線テレ
ビカメラ等よりなり、同一の監視領域を異なる視点から
撮像する。カメラＣ＋　、Ｃ２により得られた画像信号
はＡ／Ｄ変換されて、画像入力部１に入力される１画像
入力部１は、入力画像メモリ２と参照画像メモリ３を備
えている。カメラｃ、、Ｃ２により得られた検知画面の
画像信号は、各画素毎にデジタル値に変換されて、入力
画像メモリ２に記憶される。参照画像メモリ３には、監
視領域に侵入者や侵入物が存在しないときに、カメラｃ
、、Ｃ２により撮影された参照画面の画像信号が予め記
憶されている。画像処理部４では、入力画像メモリ２と
参照画像メモリ３の差分の絶対値を画素毎に求めて、変
化部分の画像を作成する。

そして、この変化部分の画像を適当なスレショルド値で
２値化することにより有意な輝度の変化が起こった領域
を抽出し、抽出された変化領域をラベリングし、小領域
はノイズとして除去する。残った変化領域が侵入者又は
侵入物として検知すべきものか否かを判定するために、
演算部５では、複数のカメラＣ，，Ｃ２で得られた複数
の画像間でその変化領域の境界部分に対してステレオマ
ツチングを行い、境界部分の３次元的な位置を算出し、
適切な位置に存在するか否かにより対象物が侵入者又は
侵入物か否かを判定する。なお、制御部６は、画像入力
部１、画像処理部４及び演算部５の動作を統括するもの
である。

第４図は本実施例による侵入判定のアルゴリズムを示す
フローチャートである。以下、各ステップ８１〜Ｓ１２
について説明する。まず、左右２台のカメラＣ，，Ｃ２
から監視領域の背景となる参照画面をそれぞれ画像入力
部１の参照画像メモリ３にストアする。このとき、侵入
者・侵入物は監視領域に存在してはならない（Ｓｌ）。

次いで、２台のカメラＣ＋　、　Ｃ２からの検知画面を
画像入力部１の入力画像メモリ２に入力する（Ｓ２）。

画像処理部４では各々２枚ある検知画面と参照画面の差
分を求める。このままでは差分を求めた結果に負の値が
存在することになるので、差分の絶対値を求める（Ｓ３
）、さらに、画像処理部４で差分画像に対して適当なス
レショルド値で２値化を行い、輝度の変化のあった部分
を２値化画像として抽出する（Ｓ　４　＞、次いで、こ
の２値化画像に対してラベリングを行い、抽出部分を塊
に分ける（Ｓ５）。

このままではノイズの影響で多数の塊が出来るので、小
さい塊をノイズとして除去する（Ｓ　６　）０以上の処
理により、参照画面と検知画面の間で輝度の変化があっ
た部分が抽出できる０次いて、演算部６で抽出部分の境
界線のステレオマツチングを行う（Ｓ７）。

ここで、ステレオマツチングとは、左右２枚の画面上の
どの点とどの点が３次元シーン上における同一の点を写
したものかを対応付けることである。その原理を第３図
を用いて説明する。図中、Ｌは左カメラ中心、Ｒは右カ
メラ中心、ＬＰは左画面、ＲＰは右画面てあり、Ｌｌは
左ラベル画像上のある境界点、Ｒ，、Ｒ２は右ラベル画
像上の点Ｌ１の対応候補点、Ｐはシーン上の任意の点で
ある。ステレオ法における幾何学的拘束条件は、左画面
ＬＰ上の点し、に対応する右画面ＲＰ上の点Ｒ６は、平
面Ｌ　−Ｒ−Ｌ　、と右画面ＲＰとの交線り（エビポー
ラ線）上に存在することである。つまり、点Ｌ１に対応
する点Ｒ１を見付けるには、この直線！上を捜せば良い
０本アルゴリズムの場合、一般のシーンとは異なり、背
景が既に取り除かれているため、点Ｌ１の対応候補点Ｒ
＋　、　Ｒ２の数は比較的少なくなる。

次いで、対応候補点Ｒ＋　、　Ｒ２から対応点を選択す
るには、点Ｌ１と対応候補点Ｒ＋　、　Ｒ２の周辺に小
窓を設け、その小窓内の明るさの類似度が最も高い点を
選ぶ（Ｓ　８　）０例えば、第２図において、点し、の
対応点は幾何学的拘束より点Ｒ＋かＲ２であるが、明る
さのより類似している点Ｒ１が対応点となる。同様にし
て２枚の画像間で対応が取れたら、予め算出しておいた
カメラパラメータから検出物の３次元的位置を演算部ら
で算出する（Ｓ９）。

ここで、カメラパラメータとは、カメラ中心の絶対座標
や、視線の方向、像点距離、画面の縦横比などであり、
座標が既知の参考物体をカメラＣＣ２から入力すること
により算出する６次に、求められた検出物の３次元位置
が人間や車両、貨物等の存在が可能な場所である確率を
算出し、検出物が適切な位置に存在するか否かを判定す
る（Ｓ１０）、そして、検出物が適切な位置に存在する
と判定された場合には、侵入者・物であると判定する（
Ｓ　１１　）、また、検出物が適切な位置に存在すると
判定されなかった場合には、侵入者・物でないと判定す
る（Ｓ１２）。

なお、本実施例では、ステップＳ８において、複数の対
応候補点から１つの対応点を選択する場合に、明るさの
類似度が最も高い点を選んでいるが、カメラＣ，，Ｃ２
がカラーカメラである場合には、入力画像における色の
類似度が最も高い点を選んでも構わない。

「発明の効果］ 本発明の画像認識型の防犯センサーにあっては、複数の
カメラにより得られた画像の変化部分の三次元的な位置
に基づいて、その変化部分が侵入者又は侵入物か否かを
判定するようにしたので、誤報が少なくなり、信頼性が
高くなるという効果があり、また、三次元的な位置を複
数のカメラにより得られた画像の変化部分についてのみ
求めるようにしたので、複数の画像間で変化部分を精度
良く対応させることができ、処理速度も向上させること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２及び第３
図は同上の動作説明図、第４図は同上の処理内容を示す
フローチャートである。 Ｃ，、Ｃ２はカメラ、１は画像入力部、２は入力画像メ
モリ、３は参照画像メモリ、４は画像処理部、５は演算
部、６は制御部である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一の監視領域を異なる視点から撮像する複数の
   カメラと、各カメラにより得られた画像の変化部分の三
   次元的な位置を演算する手段と、前記三次元的な位置に
   基づいて前記変化部分が侵入者又は侵入物か否かを判定
   する手段とを備えることを特徴とする画像認識型の防犯
   センサー。