JPH0628449B2 - 侵入監視装置 - Google Patents

侵入監視装置

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JPH0628449B2
JPH0628449B2 JP60277499A JP27749985A JPH0628449B2 JP H0628449 B2 JPH0628449 B2 JP H0628449B2 JP 60277499 A JP60277499 A JP 60277499A JP 27749985 A JP27749985 A JP 27749985A JP H0628449 B2 JPH0628449 B2 JP H0628449B2
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JP
Japan
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image
intrusion
intruder
monitoring device
tracking
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JP60277499A
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JPS62136988A (ja
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禎 佐竹
恒彦 荒木
聡 古川
秀和 姫澤
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Priority to US06/913,842 priority patent/US4737847A/en
Priority to DE19863634628 priority patent/DE3634628A1/de
Priority to FR8614135A priority patent/FR2594990B1/fr
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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
領域内における侵入者の有無を検出する画像認識型の侵
入監視装置に関するものである。
(背景技術) 従来この種の侵入監視装置にあっては、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、その計数値がある設定値を越えた
時に、侵入者が有ると判定していた。したがって、例え
ば、画面内に広く分布する樹木や水面の揺れ、降雨・降
雪、雷光等の環境要因による画像変化で誤動作すること
が多いという問題があった。これらの環境要因による画
像変化は、画面内の一定箇所でのみ発生し移動しない
か、または、移動経路が現実の侵入者の移動経路とは全
く異なっていることが多い。しかしながら、従来の侵入
監視装置では、上述のように画像変化の大きさのみを侵
入判定の基準としており、画像変化の画面内での移動経
路については考慮されていなかったので、移動しない画
像変化が移動経路が侵入経路とは異なる画像変化をも侵
入者の発生と判定してしまうという問題があった。
(発明の目的) 本発明は、上述のような問題点を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、画像変化によ
り検出された物体の移動経路を追跡することにより、環
境要因による誤動作を低減し、検知信頼性を飛躍的に向
上せしめた侵入監視装置を提供するにある。
(発明の開示) 本発明に係る侵入監視装置は、第1図に示すように、監
視領域を撮像し画像信号を量子化する画像入力手段1
と、画像入力手段1により得られた画像と参照画像とを
比較して画像の変化部分から物体を抽出する物体抽出手
段2と、物体抽出手段2により物体が抽出されたときに
侵入者が存在すると判定する侵入判定手段4と、この判
定結果を出力する出力手段5とを含む侵入監視装置にお
いて、監視領域のうち物体が物陰に隠れ得る箇所を記憶
する属性メモリ34を有し、属性メモリ34にて記憶さ
れた箇所において一時的に消失し再度出現した物体を同
一物体とみなして追跡する物体追跡手段3を前記物体抽
出手段2と侵入判定手段4の間に付加し、前記侵入判定
手段4では、前記物体追跡手段3によって得られた物体
の移動経路の内容に応じて、抽出された物体が侵入者で
あるか否かを判定するようにしたことを特徴とするもの
である。
本発明にあっては、このように、物体抽出手段2によっ
て抽出された物体の移動経路を追跡する物体追跡手段3
を設け、上記の物体追跡手段3内の属性メモリを利用し
連続した物体の追跡を確実に行うことにより得られた物
体の移動経路の内容に応じて、つまり、抽出された物体
の移動経路が、侵入者特有の軌跡をたどっているか否か
により、物体が侵入者であるか否かを判定するようにし
たから、画面内に広く分布する樹木や水面の揺れ、降雨
・降雪、雷光等の環境要因による画像変化があっても、
これらは画面内で移動しないか、または、移動経路が現
実の侵入者の侵入経路とは異なっているので、侵入有り
と判定されることはない。
以下、本発明の第1実施例を第1図乃至第8図に基づい
て説明する。
第1図は、本実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。画像入力手段1はテレビカメラのような撮像装置1
1を含み、監視領域の画像を撮像し、得られた画像信号
をデジタル化して、物体抽出手段2に入力する。物体抽
出手段2は、入力画像メモリ21と、参照画像メモリ2
2と、両画像メモリ21,22の記憶内容を比較して物
体を抽出する物体抽出部23とを含む。参照画像メモリ
22には、侵入者が存在しない時の監視領域の画像を参
照画像として予め登録してある。実際の侵入監視時に
は、撮像装置11より入力画像メモリ21へ現在の画像
が入力される。物体抽出部23では、入力画像メモリ2
1に記憶された現画像と参照画像メモリ22に記憶され
た参照画像との画素間減算を行うことによって、背景を
除去し、画像変化のあった画素のみ画像に変換する。そ
の後、3×3等のマスクによるフィルタリング処理によ
ってノイズ除去を行い、ある一定のレベルで2値化する
ことによって、監視領域へ侵入してきた物体が抽出され
る。さらに、後の処理のために、一般にラベルリングと
呼ばれる処理を行い、各物体の番号付けを行う。この結
果を物体抽出画像メモリ31へ入力する。この時の、画
像メモリ31の内容の一例を第2図に示す。
従来例においては、この時点で侵入者の判定を行ってい
たが、これでは、画像変化が樹木や水面の揺れ等によっ
て生じたものなのか、実際の侵入者によるものなのかを
識別することができない。本発明においては、上述のよ
うに物体の動きを追跡することにより、樹木の揺れのよ
うな一定の場所でのみ生じる画像変化と、侵入者のよう
なある経路を通じた一連の画像変化とを区別できること
に着目して、物体抽出した後に物体の時系列的な追跡を
行い、これによって得られた物体の移動経路を侵入判定
のための情報とし、予め格納された侵入判定のための知
識をもとに、物体の移動経路から物体が侵入者であるか
否かを判定できるようにしたものである。
物体追跡手段3は、現時点での物体抽出画像を記憶する
物体抽出現画像メモリ31と、前時点での物体抽出画像
を記憶する物体抽出前画像メモリ32と、両画像メモリ
31,32の記憶内容を比較して、物体の動きを追跡す
る物体追跡部33と、監視領域のうち物体が物陰に隠れ
得る箇所を記憶する属性メモリ34とを含む。たとえ
ば、前者の記憶内容が第2図、後者の記憶内容が第3図
の通りであるとする。物体の移動経路を追跡するには、
第2図において番号1〜5をラベリングされた各物体
と、第3図において番号1〜5をラベリングされた各物
体とを同定する必要があるが、この場合、第1表に示す
ように、次の5通りの状態が生じる。
すなわち、前時点の物体がそのまま現時点でも存在す
る「一致」状態、前時点に複数の物体であったものが
1個の物体になってしまう「結合」状態、前時点に1
個であった物体が複数個に分かれる「分離」状態、前
時点に存在しなかった物体が現時点に現れる「出現」状
態、前時点に存在した物体が現時点では存在しない
「消失」状態の5通りである。
これらの各状態に順に状態〜状態とすれば、前時点
での物体iが、現時点での物体jへ、状態kによって変
化た、という状態遷移表を作成することができる。第2
図と第3図との対応関係から作成された状態遷移表を第
2表に示す。
このような状態遷移表は、必要な記憶領域が少なくて済
むので、過去何回かの表を記記憶しておくことができ
る。特に、各物体の重心位置を含めた状態遷移表を作成
することにより、過去n画面における物体の動きを細か
く追跡することができ、この情報を侵入判定手段4へ入
力すれば、たとえば、画面の外側から、要警戒領域へ進
んできた物体のように、物体の移動の軌跡が侵入者特有
の軌跡をたどる場合は侵入者とみなし、そうでない場
合、つまり、ある一定領域内での画像変化は侵入者では
ない、というような判定が可能となり、検知信頼性を高
めることができる。出力手段5は、この判定結果をもと
に、情報を出力するものである。
第4図乃至第6図は、物体追跡部33における追跡動作
の具体例を示す説明図である。追跡動作の基本は、異な
る位置に存在する物体が同一の物体であるか否かを判定
することにあり、物体の同一性が判定された場合には、
前時点での物体の位置と現時点での物体の位置とを結ぶ
経路が、物体の移動経路ということになる。
まず、第4図に示すように、前時点での物体Aと現時
点での物体Aとの重なりWが存在する場合には、この
物体A,Aが同一物体であると見なす。この方法
は、物体の速度に比べて画像のサンプリング速度が十分
速い場合には、必ず重なりWを生じながら物体が移動す
るので、特に有効な方法である。
しかし、一般に画像処理は時間がかかるので、常に重な
りWを生じるような速度で画像処理を行うことは難し
い。このような、重なりWを生じない場合の物体追跡方
法を第5図に示す。この例では、前時点での物体A
移動ベクトルから、現時点での位置を予測して、予測物
体Pを得る。そして、この予測物体Pと重なりWを持つ
ような物体Aを発見し、この物体Aが、前時点での
物体Aと同一であると見なす。稀に、第6図に示すよ
うに、予測物体Pが物体Aと重なりWを持ち、物体
とも重なりWbを持つような場合があり得る。この
ような時は、物体A、物体Bの大きさや主軸の比な
どよりなる形状パラメータを求め、元の物体の形状パラ
メータと最も類似した形状パラメータを有する物体を同
一物体であると見なせばよい。以上の方法により、物体
を追跡し、その時々刻々の物体の重心位置を記憶してお
くことができ、これをもとに侵入判定手段4で高度な侵
入判定を行うことが可能である。
ここで、監視領域内に侵入者の隠れることのできる領域
が存在する場合に、侵入者がその領域を通過したとき
に、物体の消失と判断してしまわないように、予め属性
メモリ34に記憶された監視領域のうち物体が物陰に隠
れ得る箇所(属性領域)の情報を用いて、物体追跡が行
われるのである。つまり、属性メモリ34に記憶された
属性領域で消失した物体と、その後、属性領域から出現
した物体とを同一物体であると見なすことにより、連続
した物体の追跡を可能とするのである。以上の動作を第
7図及び第8図を用いて説明する。第7図は撮像装置1
1により得られた監視領域の入力画像を示し、第8図は
物体抽出手段2により得られた監視領域の物体抽出画像
を示している。上記各図においてt〜tは画像のサ
ンプリングタイミングを示しており、丸型の図形は各サ
ンプリングタイミングにおける物体の位置を示してい
る。第7図に示すように監視領域内に侵入者の隠れるこ
とができる領域Cが存在する場合、物体が領域Cに隠れ
ているタイミングtには、入力画面と参照画面との間
に輝度差が生じないので、物体抽出手段2によって物体
を抽出することができない。このため、属性メモリ34
がない場合は、物体が領域Cに隠れたときに、第8図に
示すように、タイミングt,tで存在していた物体
がタイミングtで消失したと見なし、この物体が再び
領域Cから現れたときには、異なる物体がタイミングt
において新たに出現したと見なしてしまう。そこで、
侵入者の隠れることができる領域Cを監視領域中の属性
領域として属性メモリ34に予め設定しておく。このよ
うにすれば、この属性メモリ34に記憶された属性領域
で消失した物体と、その後、この領域から出現した物体
とを同一物体であると見なすことができ、連続した物体
の追跡を行うことができるものである。
(発明の効果) 以上述べたように、本発明にあっては、物体抽出手段に
よって抽出された物体の移動経路を追跡する物体追跡手
段を設け、上記の物体追跡手段内の属性メモリを利用し
連続した物体の追跡を確実に行うことにより得られた物
体の移動経路の内容に応じて、つまり、抽出された物体
の移動経路が、侵入者特有の軌跡をたどっているか否か
により、物体が侵入者であるか否かを判定するようにし
たから、画面内に広く分布する樹木や水面の揺れ、降雨
・降雪、雷光等の環境要因による画像変化があっても、
これらは画面内で移動しないか、または、移動経路が現
実の侵入者の侵入経路とは異なっているので、侵入有り
と判定することはなく、したがって、これらの環境要因
による誤動作を防止することができ、検知信頼性が従来
装置に比べて飛躍的に向上するとともに、属性メモリに
記憶された監視領域のうち物体が物陰に隠れ得る箇所の
情報を用いて、物体追跡が行われるので、一時的に物体
が物陰に隠れることがあっても、連続した物体の追跡手
段、つまり、物体の追跡を確実に行うことを可能とする
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る侵入監視装置のブロッ
ク図、第2図乃至8図は同上の実施例の動作説明図であ
る。 1は画像入力手段、2は物体抽出手段、3は物体追跡手
段、4は侵入判定手段、5は出力手段、34は属性メモ
リである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 聡 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 姫澤 秀和 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−66389(JP,A) 特開 昭54−123830(JP,A) 特開 昭54−132122(JP,A) 特開 昭60−132484(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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
    画像とを比較して画像の変化部分から物体を抽出する物
    体抽出手段と、物体抽出手段により物体が抽出されたと
    きに侵入者が存在すると判定する侵入判定手段と、この
    判定結果を出力する出力手段とを含む侵入監視装置にお
    いて、監視領域のうち物体が物陰に隠れ得る箇所を記憶
    する属性メモリを有し、属性メモリにて記憶された箇所
    において一時的に消失し再度出現した物体を同一物体と
    みなして追跡する物体追跡手段を前記物体抽出手段と侵
    入判定手段の間に付加し、前記侵入判定手段では、前記
    物体追跡手段によって得られた物体の移動経路の内容に
    応じて、抽出された物体が侵入者であるか否かを判定す
    るようにしたことを特徴とする侵入監視装置。
JP60277499A 1985-10-11 1985-12-10 侵入監視装置 Expired - Lifetime JPH0628449B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60277499A JPH0628449B2 (ja) 1985-12-10 1985-12-10 侵入監視装置
GB8622839A GB2183878B (en) 1985-10-11 1986-09-23 Abnormality supervising system
US06/913,842 US4737847A (en) 1985-10-11 1986-09-30 Abnormality supervising system
DE19863634628 DE3634628A1 (de) 1985-10-11 1986-10-10 Ueberwachungsanordnung zum melden abnormer ereignisse
FR8614135A FR2594990B1 (fr) 1985-10-11 1986-10-10 Systeme de detection d'anomalie

Applications Claiming Priority (1)

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JP60277499A JPH0628449B2 (ja) 1985-12-10 1985-12-10 侵入監視装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62136988A JPS62136988A (ja) 1987-06-19
JPH0628449B2 true JPH0628449B2 (ja) 1994-04-13

Family

ID=17584448

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JP60277499A Expired - Lifetime JPH0628449B2 (ja) 1985-10-11 1985-12-10 侵入監視装置

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JPS62136988A (ja) 1987-06-19

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