JPH07203423A - 侵入監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異物侵入をセンサを用いずに検出可能であ
り、設備全体の構成を簡略化することができ、また、正
確に異物の侵入のみを検出することができる侵入監視装
置を提供すること。 【構成】 この侵入監視装置は、被監視空間の撮影を行
うＣＣＤカメラ１０と、撮影した画像を粗い複数領域に
分割してそれぞれの階調データを求めるための同期分離
回路１２，ＬＰＦ１４，ビデオアンプ１６，Ａ／Ｄコン
バータ１８と、これらの階調データを２フレーム分格納
するメモリ３２と、２フレーム分の階調データを比較し
て不一致の場合に異物の侵入を検出するＣＰＵ３０とを
含んで構成される。異物の侵入が検出されると、警報装
置４２から所定のアラーム音が発せられるとともに、Ｃ
ＣＤカメラ１０によって撮影された画像がモニタ装置４
０に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般住宅等において不
審者の侵入を監視するようにした侵入監視装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ホームセキュリティシステムの充
実に伴い、一般住宅にも不審者の侵入を検出する侵入監
視装置が用いられるようになっている。例えば、このよ
うな一般住宅にも適用可能な技術として特開昭６１−７
７４８４号公報に開示された「セキュリティシステム」
がある。

【０００３】このセキュリティシステムは、被監視所へ
の異物侵入を感知したセンサの異物感知信号でビデオレ
コーダを起動し、テレビカメラの撮影画像を録画すると
ともに、異物侵入を遠方監視装置で監視所へ通報するこ
とにより、侵入者の存在を知らせるというものである。

【０００４】このセキュリティシステムによれば、異物
侵入を確実に検出することができるとともに、異物侵入
時の画像も録画しているため、事後の解析が容易に行え
るという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のセキュリティーシステムにおいては、テレビカメラ
とは別に異物侵入検出用のセンサを設けなければなら
ず、設備が複雑になるという問題があった。特に、セン
サを設置するためには、天井裏あるいは壁伝いに配線を
行わなければならず、このセンサを複数箇所に設置する
場合には、その配線だけでもかなり煩雑となる。

【０００６】また、上述した従来のセキュリティシステ
ムにおいては、センサによって異物侵入を感知すると、
即座に監視所への通報が行われるため、正当な来訪者等
が被監視空間に入った場合でも通報が行われることにな
り、正確に異物侵入か否かの判断ができないという問題
があった。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、異物侵入をセンサを用いず
に検出可能であり、設備全体の構成を簡略化することが
可能である侵入監視装置を提供することにある。

【０００８】また、他の目的は、正確に異物の侵入のみ
を検出することができる侵入監視装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の侵入監視装置は、被監視空間の撮影
を行うビデオカメラと、１フレームを複数の領域に分割
し、前記ビデオカメラによって撮影した画像に基づいて
各分割領域毎の階調データを出力する階調処理部と、前
記階調処理部から出力される少なくとも２フレーム分に
相当する複数の階調データを格納するメモリと、前記メ
モリから同一の場所についての複数の階調データを読み
出すとともに、これを比較する画像比較手段と、前記画
像比較手段により階調データ間に不一致を検出したとき
に異物の侵入を判定する侵入判定手段と、を備えること
を特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記画像比較手段は、各フレームを構成する複数領
域の階調データの内の特定領域のみに対して、前記フレ
ームの各階調データの比較を行うことを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記侵入判定手段によって異物の侵入が検出された
ときに起動されるタイマ回路と、操作することにより前
記タイマ回路をリセットする操作手段と、前記操作手段
が操作されることなくタイマ回路が所定時間の経過を検
知したときに、異物の侵入を通知する所定の警報動作を
行う警報手段と、をさらに備えることを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１の侵入監視装置は、被監視空間をビデ
オカメラで撮影して、階調処理部によって撮影した画像
の各フレームを構成する複数領域のそれぞれの階調デー
タを求める処理が行われる。処理された階調データは少
なくとも２フレーム分がメモリに格納される。そして、
メモリに格納されたこれら２フレーム分の各階調データ
が画像比較手段により比較される。具体的には、２フレ
ーム分の各階調データの中から、同一の撮影領域に対応
するものが抽出され、これらの抽出された２つの階調デ
ータが一致しているか否かが判断される。不一致の場合
には、侵入判定手段により異物の侵入検出が行われる。

【００１３】請求項１の発明によれば、撮影した画像の
各階調データに対して粗い分割領域単位で階調比較を行
うことにより、異物の侵入検出を行っており、ビデオカ
メラとは別にセンサを設ける必要がなく、設備全体の簡
略化が可能となる。特に、ビデオカメラによって撮影し
た画像に基づいて異物の侵入検出を行っているため、被
監視空間から隔たった位置にビデオカメラを設置するよ
うにしてもよく、被監視空間が設定された部屋の隅にビ
デオカメラを設置する場合等においてはその配線を最小
限に抑えることができる。

【００１４】また、請求項２の侵入監視装置は、撮影さ
れた画像の各フレームを構成する複数領域の階調データ
の中から特定領域のみを抽出して上述した画像比較手段
による２つの階調データの比較を行っている。したがっ
て、撮影した被監視空間の一部のみに着目して監視動作
を行うことにより、正確に異物の侵入のみを検出するこ
とが可能となる。例えば、一般住宅の玄関先等におい
て、被監視空間の下部領域に犬や猫等が侵入した場合
に、これをその都度異物の侵入と判断していたのではそ
の度にアラーム等が発せられることになるため、被監視
空間の下部領域を除く領域のみに対して上述した監視動
作を行うようにすれば、真の異物の侵入のみを正確に検
出することができる。

【００１５】また、請求項３の侵入監視装置では、侵入
判定手段によって異物の侵入が検出されたときにタイマ
回路が起動され、所定時間経過前に操作手段が操作され
た場合にはこのタイマ回路がリセットされる。一方、所
定時間内に操作手段が操作されない場合には、警報手段
によって所定の警報動作が行われる。したがって、正当
な来訪者等が被撮影空間内に入った場合には、所定時間
内に操作手段を操作することにより警報動作が回避さ
れ、正確に異物の侵入に対してのみ警報動作を行うこと
ができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明を適用した一実施例の侵入
監視装置の構成を示す図である。例えば、一般住宅の玄
関先に侵入した不審者を監視するための構成が示されて
いる。

【００１８】同図において、ＣＣＤカメラ１０は、玄関
先の所定領域を被監視空間として撮影するためのもので
あり、垂直方向に５２５本の走査線を有している。この
ＣＣＤカメラ１０から出力される複合信号は、同期分離
回路１２およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４，ビデ
オアンプ１６を介してアナログーデジタル（Ａ／Ｄ）コ
ンバータ１８に入力される。

【００１９】同期分離回路１２は、ＣＣＤカメラ１０か
ら入力される複合信号から映像信号と同期信号を分離
し、その中の映像信号のみをＬＰＦ１４へ出力し、同期
信号をメモリ３２への書き込みトリガ信号としてＣＰＵ
３０へ出力する。ＬＰＦ１４は、同期分離回路１２から
入力される信号の内の低周波成分のみを通過させる。一
般に、複合信号には輝度信号と色信号とが含まれてお
り、輝度信号が周波数帯域内の低周波側に、色信号が高
周波側に配置されている。したがって、このＬＰＦ１４
を通すことにより、複合信号の中の輝度信号のみが抽出
され、この抽出された輝度信号がビデオアンプ１６に入
力される。ビデオアンプ１６は、入力される輝度信号を
アナログーデジタル変換に必要な電圧レベルに増幅して
Ａ／Ｄコンバータ１８に向け出力する。

【００２０】Ａ／Ｄコンバータ１８は、ビデオアンプ１
６によって増幅された輝度信号に対して所定のアナログ
ーデジタル変換を行う。例えば、１フレーム分の画像を
水平方向に２４分割する場合には周波数４５５ＫHzでサ
ンプリングを行い、それぞれのサンプリングによって得
られた輝度信号を８ビットのデジタルデータに変換す
る。デジタルデータに変換された輝度信号（階調デー
タ）は、入出力切替部２０を介してメモリ３２に入力さ
れる。

【００２１】入出力切替部２０は、メモリ３２のデータ
端子をＡ／Ｄコンバータ１８および後述するＣＰＵ３０
のいずれか一方に接続するための切替動作を行う。この
入出力切替部２０は、ＣＰＵ３０の指示に応じて入出力
切替制御部２１の制御によって切替動作を行っている。

【００２２】メモリ３２は、Ａ／Ｄコンバータ１８から
出力される階調データを格納するためのものであり、２
フレーム分の階調データを格納する。例えば、１つのフ
レームの階調データをＡ領域に格納し、他のフレームの
階調データをＢ領域に格納する。

【００２３】ＣＰＵ３０は、メモリ３２に対するデータ
の入出力制御を行うとともに、本実施例の侵入監視装置
の全体を制御するものである。具体的には、ＣＰＵ３０
はメモリ３２のアドレス指定を行ってＡ／Ｄコンバータ
１８から出力される階調データの書き込みを行うととも
に、この書き込まれた階調データの読み出しを行う。そ
して、２フレーム分の輝度データを順に読み出すことに
より後述する画像比較処理および侵入検出処理を行う。

【００２４】タイマ回路３４は、ＣＰＵ３０からの起動
指示を受けて起動され、所定時間経過後にタイムアップ
信号をＣＰＵ３０に送り返す。また、この計数動作中に
押しボタンスイッチ３８が押された場合にはリセットさ
れ、ＣＰＵ３０へのタイムアップ信号は出力されないよ
うになっている。

【００２５】インタフェース３６は、ＣＰＵ３０からの
指示を屋内の別室に設けられたモニタ装置４０および警
報装置４２に伝えるためのものである。モニタ装置４０
は、ＣＰＵ３０からの所定の指示がインタフェース３６
を介して送られてくると、玄関先に設置されたＣＣＤカ
メラ１０によって撮影された影像をＣＲＴ画面あるいは
ＬＣＤ画面に表示する。警報装置４２は、ＣＰＵ３０か
ら出力される所定の指示がインタフェース３６を介して
送られてくると、不審者の存在を知らせるためのアラー
ム音を出力する。

【００２６】図２は、本実施例の侵入監視装置の具体的
な配置の一例を示す図である。例えば同図に示すよう
に、ＣＣＤカメラ１０が玄関先を撮影可能な方向に軒下
に取付け固定されている。また、押しボタンスイッチ３
８が玄関扉（図示せず）横の所定位置に取付けられてい
る。この押しボタンスイッチ３８は呼び鈴のスイッチを
兼用しており、この押しボタンスイッチ３８が押下され
ると、上述した図１のタイマ回路３４がリセットされる
とともに、屋内側に所定のチャイム音が発せられるよう
になっている。

【００２７】また、モニタ装置４０および警報装置４２
が屋内別室の壁パネルの一部を利用して取付け固定され
ている。なお、上述したＣＣＤカメラ１０，押しボタン
スイッチ３８，モニタ装置４０および警報装置４２以外
の構成は、モニタ装置４０および警報装置４２の近傍の
壁パネル内に一体化して収納されており、接続ケーブル
の配回しが最小限で済むようになっている。

【００２８】図３は、本実施例の侵入監視装置による被
監視空間の概要を示す図である。同図に示すように、Ｃ
ＣＤカメラ１０は、水平視野角１１０゜および垂直視野
角７５゜を有し、約５ｍ先の長方形領域（縦が約８ｍで
横が約１４ｍの領域）を撮影している。また、本実施例
の侵入監視装置は、このような１フレーム分の影像につ
いて、水平方向に２４分割および垂直方向に４分割して
各分割領域毎に単一の輝度データ（階調データ）を求め
る階調処理を行う。そして、これらの階調処理を２フレ
ーム分の映像について行い、これら２フレームの各階調
データを比較して、違いがあった場合に不審者の侵入が
あったものと判断している。

【００２９】次に、上述した構成を有する本実施例の侵
入監視装置の詳細な動作について説明する。

【００３０】図４は、本実施例の侵入監視装置の動作手
順を示す図である。また、図５は、本実施例の侵入監視
装置において、撮影した２フレーム分の画像と、それら
に基づいて行われる階調処理の概要を示す図である。

【００３１】以下、これらの図を参照しながら、本実施
例の全体動作および階調処理，画像比較処理，侵入検出
処理のそれぞれについて詳細に説明する。

【００３２】まず、ＣＣＤカメラ１０によって画像取り
込み（ステップ４００）が行われるとともに、Ａ／Ｄコ
ンバータ１８および分離回路１２，ＬＰＦ１４，ビデオ
アンプ１６によって階調処理が行われる（ステップ４０
１）。

【００３３】例えば、図５（Ａ）に示すような画像につ
いて縦方向に４分割する場合には、ＣＣＤカメラ１０か
ら出力される画像の１フレームを構成する５２５本の走
査線に対応するＮＴＳＣ信号の中から１２５本に１本の
割合で信号抽出を行い、抽出された４本の走査線に対応
した信号のみをメモリ３２に書き込むようにすればよ
い。また、同図（Ａ）に示すように、横方向に２４分割
する場合には、上述したようにＡ／Ｄコンバータ１８に
よって１本の走査線に対応した信号を２４分割するサン
プリングレートでメモリ３２へ書き込みをするようにす
ればよい。Ａ／Ｄコンバータ１８は、入力された輝度信
号を８ビットの階調データに変換しており、この階調処
理によって１フレームに対応する４×２４個の階調デー
タが得られることになる。 図５（Ｂ）は、Ａ／Ｄコン
バータ１８による階調処理の結果を示しており、１フレ
ームを構成するそれぞれの分割領域毎に得られた階調デ
ータについて、同一のものについて同一種類のハッチン
グを施したものである。

【００３４】このようにして得られた１フレーム分の階
調データは、ＣＰＵ３０によってアドレス指定されたメ
モリ３２の例えばＡ領域に順に格納される（ステップ４
０２）。なお、メモリ３２のＢ領域には、所定時間（例
えば３秒）前に撮影された図５（Ｃ）に示す画像を同図
（Ｄ）に示すように階調処理した階調データが既に格納
されているものとする。

【００３５】次に、ＣＰＵ３０によって同一場所の２つ
の階調データの読出し、すなわち、メモリ３２内のＡ領
域とＢ領域のそれぞれに格納された階調データの読出し
が行われる（ステップ４０３）。具体的には、ＣＰＵ３
０は、図５（Ｂ）と同図（Ｄ）に示した同一の分割位置
に対応した階調データをメモリ３２のＡ領域とＢ領域の
それぞれから読み出す。

【００３６】次に、ＣＰＵ３０は、これら読み出した２
つの階調データを比較し、一致しているか否かを判定す
る（ステップ４０４）。メモリ３２に格納してある２フ
レーム分の階調データの全てが各分割領域毎に一致して
いる場合には肯定判断を行って、ステップ４００以降の
処理が繰り返される。なお、メモリ３２内のＡ領域およ
びＢ領域を比べると、Ｂ領域に格納されているフレーム
の階調データの方が古いため、次に階調処理されたデー
タはこのＢ領域に格納される。

【００３７】また、２フレーム分の階調データの中の少
なくとも一組について一致していないものがある場合に
は、ステップ４０４において否定判断が行われ、次にＣ
ＰＵ３０によってタイマ回路３４が起動（ステップ４０
５）されるとともに、このタイマ回路３４からタイムア
ップ信号が出力されるまでの間に押しボタンスイッチ３
８が操作されたか否かが判定される（ステップ４０
６）。所定時間内に押しボタンスイッチ３８が操作され
た場合には肯定判断が行われ、押しボタンスイッチ３８
を操作した来訪者との通話が可能となる（ステップ４０
７）。

【００３８】一方、タイマ回路３４からタイムアップ信
号が出力されるまでの間に押しボタンスイッチ３８が操
作されない場合には、ステップ４０６において否定判断
が行われ、次にＣＰＵ３０によってモニタ装置４０およ
び警報装置４２が起動される。すなわち、警報装置４２
から不審者の侵入を知らせるアラーム音を発するととも
に、ＣＣＤカメラ４０の撮影によってとらえた不審者の
影像をモニタ装置４０の画面上に表示する。

【００３９】図６は、上述したステップ４０４において
行う画像比較処理の結果を示す図である。同図のａ，
ｂ，ｃに示す部分が不審者の侵入によって階調データが
変化したものであって、２つの階調データを減算した場
合には「０」以外の所定の値となる。ところが、それ以
外の領域は同一の階調データを有する部分であり、２つ
の階調データを減算した場合には減算結果「０」が得ら
れる。したがって、画像比較処理としては２つの階調デ
ータの減算処理を行って、侵入検出処理としてはその結
果が「０」であるか否かを判定するだけで容易に不審者
の侵入検出を行うことができる。

【００４０】このように、本実施例の侵入監視装置によ
れば、ＣＣＤカメラ１０によって撮影された画像に基づ
いて粗い画素毎の階調処理を行い、それぞれの画素毎に
所定時間間隔で階調データの比較を行うだけで侵入者の
検出を行うことができ、これとは別にセンサを設ける必
要がない。そのため、配線等が最小限で済み、設備全体
の構成や施工の手間を簡略化することができる。

【００４１】また、上述した２フレーム分の画像の取り
込み間隔を調整することにより、例えば瞬間的に通行人
が被監視空間内に入った場合等の誤動作を防止すること
ができる。

【００４２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲ないで種々の変形実施
例が可能である。例えば、上述した実施例では一般住宅
の玄関先を被監視空間とする侵入監視装置を考えたが、
建物内の一室を被監視空間とする場合であってもよい。
この場合には、正当な使用者が被監視空間内に入った場
合には一定時間内に押しボタンスイッチ３８を操作すれ
ばよく、正確に不審者の侵入のみを監視することができ
る。

【００４３】また、上述した実施例では、図３に示すよ
うに１フレームを縦４分割および横２４分割して、これ
ら全ての分割領域毎に階調データの比較を行うようにし
たが、比較処理に使用する分割領域を一部に限定するこ
とにより、例えば子供や動物等が被監視空間内に入った
場合の誤動作を防止することができる。すなわち、一般
に、子供や動物等は大人に比べて身長が低いため、図３
に示す縦方向の４つの分割領域の内の最も下側の分割領
域を除いた部分についてのみ階調データの比較を行うよ
うにすればよい。また、一番上の領域のみが道路を含ん
でいるような場合には、この一番上の領域を除いた部分
についてのみ階調データの比較を行うようにすればよ
い。さらに、領域を狭くすることにより木立のゆれなど
に対しても階調データの比較を行わないようにできる。
このように選択的に階調データの比較を行うことによ
り、誤動作を防止することができる。

【００４４】また、上述した実施例においては、タイマ
回路３４が起動されて一定時間内に押しボタンスイッチ
３８が押下された場合には、アラーム音を発しないよう
にしたが、このタイマ回路３４を省略するようにしても
よい。例えば、正当な来訪者等が被監視空間外に設置さ
れた押しボタンスイッチ３８等を操作したときに、本実
施例の侵入監視装置の全体を動作させないようにするこ
ともできる。この場合には、押しボタンスイッチ３８を
操作しないで被監視空間内に侵入した不審者がある場合
には、ただちに警報装置４２からアラーム音を発すると
ともに、モニタ装置４０に不審者の影像を表示すればよ
い。

【００４５】

【発明の効果】上述したように、請求項１の発明によれ
ば、撮影した画像の各階調データに対して粗い分割領域
単位で階調比較を行うことにより異物の侵入検出を行っ
ており、ビデオカメラとは別にセンサを設ける必要がな
く、設備全体の簡略化が可能となる。特に、ビデオカメ
ラによって撮影した画像に基づいて侵入者の検出を行っ
ているため、被監視空間から隔たった位置にビデオカメ
ラを設置するようにしてもよく、被監視空間が設定され
た部屋等の隅にビデオカメラを設置する場合等において
はその配線を最小限に抑えることができる。

【００４６】また、請求項２の発明によれば、撮影され
た画像の各フレームを構成する複数領域の階調データの
中から特定領域のみを抽出して上述した階調データの比
較を行っており、撮影した被監視空間の一部のみに着目
して監視動作を行うことにより、正確に異物の侵入のみ
を検出することが可能となる。

【００４７】また、請求項３の発明によれば、異物の侵
入が検出されたときにタイマ回路が起動され、その後所
定時間内に操作手段が操作されない場合に限って所定の
警報動作が行われる。したがって、正当な来訪者等が被
撮影空間内に入った場合には、所定時間内に操作手段を
操作することにより警報動作が回避され、正確に異物の
侵入に対してのみ警報動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例の侵入監視装置の構
成を示す図である。

【図２】本実施例の侵入監視装置の具体的な配置の一例
を示す図である。

【図３】本実施例の侵入監視装置による被監視空間の概
要を示す図である。

【図４】本実施例の侵入監視装置の動作手順を示す図で
ある。

【図５】本実施例の侵入監視装置において撮影した２フ
レーム分の画像とそれらに基づいて行われる処理の概要
を示す図である。

【図６】本実施例の画像比較処理の結果を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ ＣＣＤカメラ １２ 分離回路 １４ ローパスフィルタ（ＬＰＦ） １６ ビデオアンプ １８ Ａ／Ｄコンバータ ２０ 入出力切替部 ３０ ＣＰＵ ３２ メモリ ３４ タイマ回路 ３６ インタフェース ４０ モニタ装置 ４２ 警報装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被監視空間の撮影を行うビデオカメラ
   と、 １フレームを複数の領域に分割し、前記ビデオカメラに
   よって撮影した画像に基づいて各分割領域毎の階調デー
   タを出力する階調処理部と、 前記階調処理部から出力される少なくとも２フレーム分
   に相当する複数の階調データを格納するメモリと、 前記メモリから同一の場所についての複数の階調データ
   を読み出すとともに、これを比較する画像比較手段と、 前記画像比較手段により階調データ間に不一致を検出し
   たときに異物の侵入を判定する侵入判定手段と、 を備えることを特徴とする侵入監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記画像比較手段は、各フレームを構成する複数領域の
   階調データの内の特定領域のみに対して、前記フレーム
   の各階調データの比較を行うことを特徴とする侵入監視
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記侵入判定手段によって異物の侵入が検出されたとき
   に起動されるタイマ回路と、 操作することにより前記タイマ回路をリセットする操作
   手段と、 前記操作手段が操作されることなくタイマ回路が所定時
   間の経過を検知したときに、異物の侵入を通知する所定
   の警報動作を行う警報手段と、 をさらに備えることを特徴とする侵入監視装置。